Como implementar el mantenimiento centrado en confiabilidad

¿Qué es el mantenimiento centrado en confiabilidad?

Establecido por primera vez en la industria de la aviación, el mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM, por sus siglas en inglés) es el proceso de identificar posibles problemas con sus activos y determinar qué debe hacer para garantizar que esos activos continúen produciendo a su máxima capacidad. Otra forma de ver el RCM es analizar los desgloses para determinar métodos de mantenimiento y programas de mantenimiento únicos para sus activos individuales.

El mantenimiento centrado en confiabilidad a menudo se confunde con el mantenimiento preventivo; sin embargo, hay una diferencia clave: el mantenimiento preventivo no es selectivo como RCM, lo que lo hace menos eficiente. Cuando se realiza correctamente, el mantenimiento centrado en confiabilidad reduce la ineficiencia al observar cada activo individualmente antes de asignar tareas de mantenimiento.

El mantenimiento centrado en confiabilidad utiliza un flujo de trabajo general que involucra cuatro pasos:

• Elegir el activo que desea evaluar.
• Evaluar el activo elegido según el estándar JA1011 de la Sociedad de Ingenieros Automotrices (SAE, por sus siglas en inglés).
• Elegir el tipo de mantenimiento a realizar (preventivo, proactivo o basado en condición).
• Repetir el proceso RCM para otra maquinaria o activos críticos.

Figura 1. Flujo de trabajo del RCM

El mantenimiento centrado en confiabilidad toma un poco más de tiempo para implementarse inicialmente, pero ayuda a su planta a operar de manera efectiva en términos de disponibilidad de producción, cuántas piezas de repuesto necesita mantener en inventario y otros factores directamente relacionados con el costo total.

Criterios de evaluación para el mantenimiento centrado en confiabilidad

Al comenzar el proceso de mantenimiento centrado en confiabilidad, es una buena idea comenzar con su activo más crítico o el que causará el mayor dolor de cabeza si se descompone.

Por lo tanto, ha elegido un activo que desea evaluar utilizando RCM. Es hora de analizarlo con base en siete preguntas estándar establecidas por la SAE, que es la organización reguladora del mantenimiento centrado en confiabilidad, entre otros estándares de ingeniería. Echemos un vistazo a cada pregunta presentada en el estándar JA1011 de SAE.

1. ¿Qué tan bien debe funcionar este equipo? Una vez que haya determinado el componente de maquinaria que desea analizar, debe observar la función principal en términos de cómo la máquina cumple con los objetivos de fabricación (o las necesidades del cliente en algunos casos). En otras palabras, ¿qué hace la máquina y qué quiere que haga? Puede determinar esto observando y comparando los datos de desempeño y mantenimiento anteriores de la máquina.

Por ejemplo, supongamos que su máquina tapadora de botellas puede tapar 1,000 botellas por hora a su capacidad óptima. De los datos de mantenimiento anteriores, puede ver que su máquina de embotellado ha tenido que repararse cada 800 horas en promedio (a veces denominada tiempo medio entre mantenimiento o MTBM, por sus siglas en inglés). Cada vez que necesita que se trabaje sobre ella, se apaga durante tres horas. Si opera la máquina de embotellado 20 horas a la semana, cada 40 semanas (800/20) experimentará un tiempo de paro y perderá aproximadamente 3,000 botellas tapadas y terminadas (1,000 botellas x 3 horas). Según los datos de la máquina embotelladora, debería poder funcionar aproximadamente 1,200 horas antes de necesitar reparaciones. Si pudiera aumentar el tiempo promedio entre reparaciones de la máquina tapadora de botellas en un 50 por ciento, debería ver casi 1,000 botellas más terminadas cada 40 semanas.

2. ¿De qué manera puede fallar este equipo? La segunda pregunta trata del “qué pasaría si”. Los estándares SAE se refieren a estos como “modos de falla”. Una máquina que funciona las 24 horas del día, los 7 días de la semana, puede experimentar el modo de fatiga a medida que se acerca el final de su vida útil. Otros modos de falla pueden provenir de entornos operativos extremos que conducen a la corrosión. Estos son dos de los modos de falla más comunes, pero es importante considerar otros, como el error humano, la estrategia organizacional y fallas de diseño o fabricación.
3. ¿Qué causa cada falla? Una vez que descubra los posibles modos de falla, debe determinar la causa raíz de la falla o falla potencial. ¿De qué manera podría fallar la máquina tapadora de botellas? Error humano, una correa rota, averías en la caja de engranajes o del motor son algunos modos de falla que puede ver, pero no se detenga allí. Sumérjase en cada causa un poco más. ¿Por qué ocurrió el error humano? Podría ser causado por un mal entrenamiento. ¿Por qué se descompuso la caja de engranajes? No se le dio mantenimiento adecuadamente (lubricación deficiente, falta de aceite, etc.).
4. ¿Qué sucede cuando ocurre una falla? En otras palabras, debe identificar los efectos de una falla potencial de esta máquina. ¿Cómo afectará el producto final y el costo general de operación? Implementar un sólido plan de mantenimiento centrado en confiabilidad ayuda a eliminar cosas como la pérdida de producción, reparaciones de alto costo y tiempos de paro no planificados.
5. ¿Por qué importa cada falla? En pocas palabras, ¿cuáles son las consecuencias de cada falla? Esfuércese por responder cómo una falla afectaría la seguridad de los empleados, la seguridad ambiental, los procesos de producción y la condición física del activo. Esto es similar a la pregunta cuatro, pero aquí querrá desglosar los efectos negativos y cuantificar cada uno. Por ejemplo, ¿cuánto será el aumento de los costos de mano de obra y reparación debido a esta falla? El funcionamiento de la máquina tapadora durante tres horas costaría casi US $22 por hora, y las reparaciones costarían aproximadamente US $400 por las piezas. ¿Qué pasa con la disminución de la productividad? El tiempo de inactividad podría costarle US $400 por hora.

Si la tapadora de botellas se descompone y causa ese tiempo de inactividad de tres horas, es posible que el importe total de sus gastos alcance US $1,666, con US $66 por mano de obra (US $22 por hora x 3 horas), US $400 por piezas y SU $1,200 por una disminución en la productividad ($400 por hora x 3 horas). Cuantificar estos costos le ayudará a pronosticar los gastos ocasionados por las fallas.

6. ¿Qué tareas (proactivas) se deben hacer para evitar que ocurran estas fallas? Esta pregunta trae a colación el punto del mantenimiento centrado en confiabilidad. ¿Qué se puede hacer para evitar el desglose de US $1,666 en el ejemplo anterior? Después de que se repare la falla, conocerá la causa, lo que le permitirá planificar eventos futuros programando el mantenimiento adecuado para evitar una falla en el futuro. Si la caja de engranajes en la tapadora de la botella se descompuso debido a que el aceite estaba sucio y el nivel de aceite estaba por debajo del necesario causando desgaste con el tiempo, ahora sabrá monitorear los niveles de aceite y la condición del aceite regularmente y realizar el filtrado de aceite en un programa previamente planificado. A continuación, se presentan ejemplos de tareas de mantenimiento preventivo que RCM puede ayudarle a desarrollar.

Figura 2. Tareas de mantenimiento preventivo derivadas de un análisis RCM

7. ¿Qué se debe hacer si no se puede encontrar una tarea preventiva adecuada? En otras palabras, si no puede utilizar un plan de mantenimiento predictivo para resolver el problema en cuestión, ¿hay algo que pueda hacer? Si su máquina tapadora de botellas está llegando al final de su vida útil, la opción más inteligente probablemente sea dejarla funcionar hasta que muera. Sabiendo esto, puede pedir una nueva máquina, tenerla instalada y esperar cuando llegue el momento. Durante las 20 horas a la semana en que la máquina tapadora no trabaja, puede reemplazar la máquina vieja con la nueva. Esto elimina el tiempo de paro que de otro modo ocurriría al esperar que la nueva máquina sea enviada a sus instalaciones.

Tres principios básicos para implementar mantenimiento centrado en confiabilidad

Cuando se trata de implementar un mantenimiento centrado en confiabilidad, las siete preguntas discutidas anteriormente se pueden dividir en tres fases: decisión, análisis y acción.

1. Primera fase – Decisión

Las primeras tres preguntas se combinan para formar la fase de decisión. Para evitar perder el tiempo, justifique y planifique la implementación de un plan de RCM. Discuta la preparación, las necesidades y los resultados deseados con su personal de mantenimiento, líderes de proyectos, expertos en la materia y ejecutivos. La fase de toma de decisiones debe reservarse para delinear objetivos en línea con el presupuesto, el cronograma y las preocupaciones de la administración.

Cuando se trata de elegir el equipo para el análisis de RCM, piense qué componentes son más críticos para las operaciones, así como el costo de reparación vs. reemplazo, y luego mire datos anteriores para obtener una instantánea de cuánto ha gastado en mantenimiento anterior. Incluya las siguientes preguntas en su fase de toma de decisiones:

• ¿Sería difícil detectar una falla en esta máquina durante el mantenimiento u operación normal?
• ¿Una falla de esta máquina afectaría la seguridad?
• ¿Cómo afectaría una falla en esta máquina las operaciones?
• ¿Cómo afectaría una falla en esta máquina al gasto?

La definición de una lista basada en datos de la funcionalidad de la máquina ayuda a su equipo a elegir la capacidad a la que desea que la máquina funcione en lugar de su desempeño real.

2. Segunda fase – Análisis

Las preguntas cuatro a seis lo ayudan a analizar o llevar a cabo el estudio RCM. Primero, su equipo debe identificar fallas funcionales. Estas pueden incluir un desempeño deficiente, realizar funciones innecesarias o fallas completas. Por ejemplo, una falla funcional total sería la ruptura de la correa en la tapadora de botellas, haciendo que la máquina se detenga por completo.

Figura 3. Identificación de fallas funcionales

El siguiente paso en la fase de análisis es identificar y evaluar los efectos de las fallas. Su equipo debe documentar lo que se puede observar o lo que realmente sucede durante una falla. ¿Cómo afecta a la producción general? ¿Cómo afecta a la seguridad?

El último paso en la fase de análisis es identificar los modos de falla o ¿qué causa cada falla? Una técnica popular para descubrir estas causas es utilizar el análisis de modo y efectos de falla (FMEA, por sus siglas en inglés). Esta técnica analiza todas las fallas posibles que podrían ocurrir en el proceso de diseño, fabricación o ensamblaje, así como en un producto o servicio.

Pregúntese cosas como:

• ¿Cómo afecta esta falla a la seguridad?
• ¿Cómo afecta esta falla la operación y la producción en general?
• ¿Esta falla causa interrupciones totales o parciales?

FMEA examina los modos de falla, las causas raíz, los indicadores de falla, la criticidad de la falla, las probabilidades de falla y los efectos al considerar el historial de activos y las experiencias del equipo/empleado. La mayoría de los programas de análisis FMEA utilizan la información recopilada para impulsar la planificación de tareas de mitigación para ayudar a detectar fallas de manera temprana o prevenirlas por completo.

Muchas empresas automatizan el proceso de análisis utilizando un sistema computarizado de gestión de mantenimiento (CMMS, por sus siglas en inglés). Una herramienta CMMS ayuda a planificar y minimizar las posibilidades de que su equipo pierda el trabajo programado y fallas en la maquinaria generando tareas y programando inspecciones.

3. Tercera fase- Actúa

La fase 3 incorpora la séptima pregunta (seleccione tareas de mantenimiento). Después de planificar, tomar decisiones y analizar, es hora de actuar sobre la información que ha analizado para actualizar sus tareas de mantenimiento y procedimientos del sistema y mejorar el diseño de los activos. Piense en agrupar sus técnicas de administración de fallas en dos grupos: tareas proactivas y acciones predeterminadas.

• Tareas proactivas: Estas incluyen técnicas de mantenimiento predictivo y preventivo para prevenir fallas de manera proactiva. Las tareas de mantenimiento proactivo se programan por adelantado, lo que ayuda a mitigar el riesgo de falla, mientras que las tareas de mantenimiento predictivo o el monitoreo de la condición ayudan a detectar fallas antes de que comiencen.
• Acciones predeterminadas: se refieren al mantenimiento reactivo o dejar que una máquina funcione hasta que falle y luego solucionar el problema. Es posible que haya escuchado este tipo de mantenimiento como “operar hasta la falla”.

Decidir qué técnica es la mejor para su situación depende de su análisis RCM y comprender cómo sus modos de falla afectan sus activos e impactan su producción general.

Beneficios de implementar el mantenimiento centrado en confiabilidad

Algunos de los mayores beneficios que verá al implementar un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad incluyen minimizar la frecuencia de las reparaciones, reducir las fallas de la maquinaria, reenfocar las tareas de mantenimiento en activos críticos, aumentar la confiabilidad de los componentes y más. ¿Qué tienen en común todos estos beneficios? Todos afectan su resultado final. Echemos un vistazo a un par de ejemplos del mundo real.

• Centro de vuelo Marshall de la NASA: el Centro de vuelo Marshall de la NASA trajo a un contratista para diseñar e implementar un plan permanente de mantenimiento centrado en confiabilidad para sus instalaciones y equipos colaterales, especialmente los sistemas presurizados. El plan RCM disminuyó los costos de mantenimiento del centro de vuelo, extendió la vida útil de la maquinaria vieja, hizo que las condiciones de trabajo fueran más seguras al administrar el riesgo, disminuyó el consumo de energía y redujo el impacto ambiental, todo lo que resultó en un ahorro para los contribuyentes de más de US $300,000.
• Centro Nacional de Encendido (NIF, por sus siglas en inglés): El NIF es una sección del gobierno que opera desde el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL, por sus siglas en inglés). Según el sitio web de National Ignition Facility & Photon Science, está financiado por la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA, por sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de los EE. UU. Utiliza 192 rayos láser para “crear rutinariamente temperaturas y presiones similares a las que existen solo en los núcleos de las estrellas y planetas gigantes y dentro de armas nucleares”. Al hacerlo, ayuda a la NNSA a mantener la confiabilidad y seguridad nuclear disuasiva de los EE. UU. sin pruebas a gran escala.

Los láseres NIF esencialmente forman un láser gigante del tamaño de tres campos de fútbol, ​​por lo que puede imaginar lo costoso y peligroso que podría ser un colapso. El uso de un mantenimiento centrado en confiabilidad le ahorró al NIF casi US $80,000 solo en una instancia aislada, según el exgerente de mantenimiento e instalaciones del NIF, Nick Jize. A través de un programa RCM, se determinó que un motor en el sistema de enfriamiento con amplificador láser se incluyó en una lista de vigilancia y se programó para el análisis semanal de vibraciones. A través del análisis de vibración, se reveló que los rodamientos se estaban deteriorando y aflojando, lo que permitió que el NIF reemplazara el motor antes de que fallara. Según Jize, el reemplazo proactivo de este motor evitó casi ocho horas de “demoras en el disparo” con un ahorro único de US $80,000. El NIF actualiza continuamente sus procedimientos RCM.

Conclusión

El mantenimiento centrado en confiabilidad está diseñado para realizarse continuamente en lugar de un análisis único. Es una herramienta valiosa que le permite extender la vida útil de sus activos, mantener su integridad, minimizar o eliminar el tiempo de inactividad no planificado y reducir los costos de mantenimiento. El mantenimiento centrado en confiabilidad puede ayudarlo a:

• • Alinear las tareas de mantenimiento con las metas y objetivos comerciales
  • Lograr los objetivos de cumplimiento normativo, seguridad y responsabilidad ambiental
  • Definir los objetivos de desempeño real de su planta, incluidas las verdaderas capacidades de desempeño de su maquinaria
  • Identificar los riesgos y peligros potenciales que conlleva alcanzar sus objetivos de desempeño
  • Determinar los métodos más eficientes y efectivos para mitigar los riesgos
  • Documentar todo el proceso para la evaluación continua del desempeño y las futuras mejoras de RCM.