Mantenimiento - planeación, ejecución y control

Edición:

Luis Javier Buitrago D.Luis Javier Buitrago D.

Diseño y diagramación:

Milena Buenaventura Valencia

Corrección:

Gonzalo de Jesús Franco

Producción:

Alfonso Arias Ortiz

Datos catalográficos Mora, Luis

Mantenimiento. Planeación, ejecución y control Primera Edición

Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V., México

ISBN: 978-958-682-769-0 eISBN: 978-607-707-344-4

Formato: 21 x 24 cm Páginas: 528

Mantenimiento. Planeación, ejecución y control

Luis Alberto Mora Gutiérrez

Derechos reservados © Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V., México.

Primera edición: Alfaomega Grupo Editor, México, septiembre 2009

© 2009 Alfaomega Grupo Editor, S.A. de C.V.

Pitágoras 1139, Col. Del Valle, 03100, México D.F.

Miembro de la Cámara Nacional de la Industria Editorial Mexicana Registro No. 2317

Pág. Web: http://www.alfaomega.com.mx

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ISBN: 978-958-682-769-0 eISBN: 978-607-707-344-4

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Tel.: (54-11) 4811-7183/0887 - E-mail: [email protected]

Dedicado a mi esposa Martha Cecilia y a mis hijos Valery, Felipe y Jennifer;

por su apoyo durante la realización de este libro

Mensaje del editor

Los conocimientos son esenciales en el desempeño profesional. Sin ellos es imposible lograr las habilidades para competir laboralmente. La universidad o las instituciones de formación para el trabajo ofrecen la oportunidad de adquirir conocimientos que serán aprovechados más adelante en beneficio propio y de la sociedad. El avance de la ciencia y de la técnica hace necesario actualizar continuamente esos conocimientos. Cuando se toma la decisión de embarcarse en una vida profesional, se adquiere un compromiso de por vida: mantenerse al día en los conocimientos del área u oficio que se ha decidido desempeñar.

Alfaomega tiene por misión ofrecerles a estudiantes y profesionales conocimientos actualizados dentro de lineamientos pedagógicos que faciliten su utilización y permitan desarrollar las competencias requeridas para una profesión determinada. Alfaomega espera ser su compañera profesional en este viaje de por vida por el mundo del conocimiento.

Alfaomega hace uso de los medios impresos tradicionale en combinación con las tecnologías de la información y las comunicaciones (IT) para facilitar el aprendizaje. Libros como éste tienen su complemento en una página Web, en donde el alumno y su profesor encontrarán materiales adicionales, información actualizada, pruebas (test) de autoevaluación, diapositivas y vínculos con otros sitios Web relacionados.

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Cada capítulo se desarrolla con argumentos presentados en forma sencilla y estructurada claramente hacia los objetivos y metas propuestas. Cada capítulo concluye con diversas actividades pedagógicas para asegurar la asimilación del conocimiento y su extensión y actualización futuras.

Los libros de Alfaomega están diseñados para ser utilizados dentro de los procesos de enseñanza- aprendizaje, y pueden ser usados como textos guía en diversos cursos o como apoyo para reforzar el desarrollo profesional.

Alfaomega espera contribuir así a la formación y el desarrollo de profesionales exitosos para beneficio de la sociedad.

EL AUTOR

Luis Alberto Mora Gutiérrez es Ingeniero en Ciencias Mecánicas, Univ. Pontificia Bolivariana, Medellín, Colombia. Tiene Diplomatura –Experticia en Alta Gerencia, INCE, Puerto Ordaz, Venezuela. Diplomatura –Experticia en Electrónica, INCE, Valencia, Venezuela. Estudios de Maestría iniciados en Administración de Negocios, Univ. Carabobo, Valencia. Es Magíster en Administración de Empresas, Univ. Eafit, Medellín. Tiene Especialización en Mercadeo, Univ. Eafit, Medellín, Colombia. Especialización en Gestión Empresarial, Univ. Politécnica de Valencia, Valencia, España. Su ciencia Investigadora Doctoral, Univ. Politécnica de Valencia, España, Es Ph.D. en Ingeniería Industrial, énfasis y Tesis Cum Laude en Prospectiva, Logística e Ingeniería Mantenimiento, Univ. Politécnica de Valencia, España.

Ha trabajado para empresas mexicanas, venezolanas, colombianas y ecuatorianas, tales como: Industrias Alimenticias Noel, Galletas, dulces, alimentos y conservas, Jefe Mantenimiento Seccional. Industrias Alimenticias Lara Carabobo, Inlaca –Lácteos, jugos y conservas, Subdirector nacional de Ingeniería de Mantenimiento y Proyectos. Pasteurizadora Guayana, Inlaca –Lácteos, quesos, jugos, bebidas y conservas. Gerente general. Industrias Alimenticias del Yocoima, Inlayosa hoy Parmalat, Jugos, lácteos, quesos y afines, Upata.

Gaseosas Postobón, Lux y Pepsi-Cola, Alimentos, bebidas y gaseosas, gerente general. Lloreda Grasas, División Plásticos, gerente de División. ADM Limitada, Alimentos y plásticos, gerente general. Coldi Limitada, Gestora y Operadora internacional de Mantenimiento & Pronósticos, gerente general. Univ. Ea t, Medellín, profesor, jefe de la carrera y el Departamento de Ingeniería Mecánica, jefe de PET (prácticas profesionales). Coordinador de la Especialización en Mantenimiento Industrial, director del grupo GEMI, grupo de estudios e investigación en Mantenimiento Industrial. Profesor Investigador en pregrado y postgrado. Asesor y Consultor Empresarial. Colmasu S.A., Empresa Multinacional Andina, Asesorías en Mantenimiento Industrial, director Técnico y Facilitador Proyectos Mayores, Compañía Logística de Inventarios, Pronósticos e Ingeniería de Mantenimiento y de Fábricas, Coldi Ltda.

Tiene experiencias relevantes en mantenimiento, producción, pronósticos, inventarios, estudios de manejo de materiales, producción y repuestos, porque ha trabajado para: Abracol, Aciem, Aciem Atlántico, Acoltex, Aerolíneas Aces, Alico, Arclad S.A., Arrendamientos El Trébol, Ayurá Motors, Bavaria Sab Miller, Y C.C.N. Grupo Bavaria Sab Miller Camacol, Campaña Gobernador Departamento Atlántico Prospectivo Eduardo Verano, Barranquilla, Canttel S.A., Cemex, Censa, Centrales Eléctricas, Cúcuta, C.I. Agrícolas Unidas, Cice, Quito, Clapam, Clínica Imbanaco, Cocier, Cohan, Colcerámica S. A., GS1, Colchones Spring S.A., Bogotá, Colmasu S.A. Mineros de Antioquia, Coltabaco S.A., Comercialización & Mercadeo, Bogotá, Comunidad Europea, España. Confecoop, .Corelca S.A. E.S.P. Cryogas, Deloitte & Touche, Ecopetrol-Oxy, Deloitte and Touche, Eduardoño, El Cerrejón, EEPPM, Emma, Imusa, Empresa de Energía Bogotá. Enersafe S.A., Fabricato, Feria de Ganados de Medellín, FFAAC, IAC, Fuerzas Armadas Navales, Fuerza Naval Arc, Fuerza Aérea, Fenavi, Avícola, FFAAE, Guayaquil, Funcice, Grupo Empresarial Gamma, La Habana, Cuba. Grupo Colcerámica, Grupo Crystal, Tintorería Cristal S.A., Grupo Haceb, GS1 Guatemala, Honduras, Santo Domingo. Hospital Federico Lleras Acosta, Hospital Pablo Tobón Uribe, IAC GS1, Incametal S.A., Ingeniería Especializada Blandón, IEB, Sector Eléctrico, Interservicios C.T.A., Integral S.A. & U. Ea t, Ipce, ISA S.A. E.S.P., LCM, ISA, Isagen, Laboratorios Bitar, Laumayer Internacional. Consultores Asociados S.A., Leche Carabobo, Leche Inlayosa, Parmalat, Lemahn Brothers, USA. Luker S.A. & U. Ea t, Lloreda Grasas S.A., Lonja de Propiedad Raíz de Medellín, Masa, Mind de Colombia –Software Forecast Pro Xe: Municipio La Estrella, Municipio de Rionegro, Nacional de Chocolates, Nestlé, Noel, New Stetic, Partido Conservador, Partido Liberal, Dpto. Atlántico, Pastelitos S.A., Pasteurizadora Guayana, Peldar S.A., Owens Illinois, Postobón S.A., Premac, Productos Familia Sancela S.A., Publicar S.A., Medellín, Servicios Empresariales, SESO, SESO, Cuba. Grupo Industrial Vidrio Cemento, Cuba. Siemens S.A., Bogotá, Sociedad Portuaria Regional Cartagena, Sofasa, Renault, Toyota, Solla S.A. Surenting, Transelca S.A. E.S.P., UNE, Electricidad Generación, Cuba. Univ. de Antioquia, Univ. de Medellín, Univ. Ricardo Palma, Perú. Univ. del Valle de México, México. Univ. Autónoma de Manizales, Univ. Autónoma de Cali, Univ. Pontificia Bolivariana, Univ. de Carabobo, Univ. Politécnica de Catalunya, España. Univ. Federico Santamaría, Chile. Univ. Industrial de Santander, Univ. Tecnológica de Bolívar, Univ. de Ibagué, V-Factory Inc., WIN Software y Asociados.

Ha sido asesor, consultor, facilitador, desarrollador, conferencista, profesor universitario, en prospectiva, pronósticos, métodos futurísticos, inteligencia de mercados, estadística, gestión empresarial y mantenimiento industrial, en países como Ecuador, Perú, Colombia, Chile, México, Costa Rica, Honduras, República Dominicana, Panamá, Guatemala, Nicaragua, Puerto Rico, España, Estados Unidos. Entre sus Ha escrito los libros Mantenimiento estratégico para empresas industriales o de servicios, Mantenimiento estratégico empresarial, Pronósticos de demanda e Inventarios, Mantenimiento industrial, etc.

CONTENIDO

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El Autor

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Prólogo

PRIMERA PARTE

EVOLUCIÓN DEL MANTENIMIENTO Y LA PRODUCCIÓN

Introducción

CAPÍTULO 1

Evolución del mantenimiento

1.1 Historia de hechos relevantes que inciden en el mantenimiento vigente

1.1.1 La ingeniería y las tareas de mantenimiento, OIT

1.1.2 Historia sucinta de hechos de la ingeniería mecánica asociados a mantenimiento

1.1.3 Historia

1.1.4 Diferentes culturas

1.1.5 Renacimiento

1.1.6 Revolución Industrial

1.1.7 Motores y máquinas de vapor

1.1.8 Motor de combustión interna

1.1.9 Aviación

1.1.10 Era espacial

1.1.11 Época actual

CAPÍTULO 2

Enfoques recientes de mantenimiento y de producción

2.1 Enfoque hacia las acciones de mantenimiento, etapas I y II

2.2 Enfoque hacia la organización táctica de mantenimiento, etapa III

2.3 Enfoque integral logístico de creación de una estrategia de mantenimiento, etapa IV.

2.4 Enfoque hacia las habilidades y competencias de mantenimiento, etapa V

2.5 Enfoque hacia la gestión de activos, etapa VI

2.5.1 Activos y pasivos

2.5.2 De gestión de pasivos a gestión de activos

2.5.3 La terotecnología

2.6 La evolución organizacional y estructural de mantenimiento

2.7 Importancia económica y tecnológica de mantenimiento

2.8 Definiciones y significados

2.9 Gestión y mantenimiento

2.10 Función y objetivo de mantenimiento

RESUMEN

PREGUNTAS, DESARROLLOS, FOROS Y EJERCICIOS

SEGUNDA PARTE

ENFOQUE SISTÉMICO E INTEGRAL -CMD

Introducción

CAPÍTULO 3

Sistema kantiano de mantenimiento

3.1 Unidad de producción

3.2 Unidad de mantenimiento

3.3 Sistema integral de mantenimiento

3.3.1 Categorización del mantenimiento

3.3.2 Cuerpo y función de los equipos. Efectos del espacio y del tiempo

3.3 Niveles del mantenimiento

3.4 Estructura, relaciones y elementos

3.4.1 Relaciones

3.4.2 Interacción - CMD

3.4.3 Métodos de predicción CMD

CAPÍTULO 4

Disponibilidad

4.1 Modelo universal para pronosticar CMD

4.1.1 Diferentes disponibilidades de mayor uso empresarial.

CAPÍTULO 5

Confiabilidad - Mantenibilidad CMD - Estimación de F (tj) y M (tj)

5.1 Confiabilidad - fallas

5.2 Probabilidad

5.3 Desempeño satisfactorio

5.4 Período

5.5 Condiciones de operación

5.6 Curva de confiabilidad

5.7 Ejemplo de cálculo y obtención de curva de confiabilidad

5.8 Mantenibilidad – Reparaciones

5.9 Curva de la bañera o de Davies

5.10 Curva de mantenibilidad

5.11 Estimación de no confiabilidad - F(t) y de mantenibilidad - M(t)

5.12 Métodos de estimación y cálculo de la no confiabilidad y de la mantenibilidad

5.13 Recomendaciones y mejores prácticas con los métodos de estimación de F(t) y M(t)

RESUMEN

PREGUNTAS, DESARROLLOS, FOROS Y EJERCICIOS

TERCERA PARTE

PARÁMETROS Y DISTRIBUCIONES - CMD

Introducción

CAPÍTULO 6

Estimación de parámetros - Weibull - LogNormal y Normal

6.1 Método gráfico de papel de Weibull o Allen-Plait

6.2 Fundamentos de la distribución de Weibull

6.3 Curvas características de Weibull

6.4 Lectura de los parámetros η y β en el papel de Weibull.

CAPÍTULO 7

Uso del método de regresión lineal con mínimos cuadrados para alinear la función de probabilidad de fallas

7.1 Criterios de calidad de la alineación

7.1.1 Ajuste

7.1.2 Error típico o variación o error estándar del estimado

7.1.3 Coeficiente de determinación muestral r² y ajustado

7.1.4 Coeficiente de correlación

CAPÍTULO 8

Transformaciones en Weibull, LogNormal y Normal, para obtener parámetros por regresión

8.1 Distribución de Weibull

8.1.1 Parámetros de vida útil y de reparaciones en Weibull

8.2 Distribucion Normal

8.2.1 Parámetros de vida útil y de reparaciones en Normal

8.3 Distribución LogNormal

8.4 Distribución exponencial

8.5 Distribución Gamma

CAPÍTULO 9

Método de máxima verosimilitud, MLE

9.1 Método de máxima verosimilitud - MLE

CAPÍTULO 10

Pruebas de bondad de ajuste - Goodness of Fit

10.1 Kolmogórov-Smirnov

10.2 Anderson-Darling

10.3 Ji² - Chi cuadrado

CAPÍTULO 11

Estimaciones de sistemas o equipos en serie y paralelo

11.1 Estructura en serie

11.2 Estructura en paralelo o redundante activa

11.3 Estructura en StanDby

11.4 Estructura mixta

RESUMEN

PREGUNTAS, DESARROLLOS, FOROS Y EJERCICIOS

CUARTA PARTE

APLICACIONES CMD - ESTRATEGIAS Y ACCIONES

Introducción

CAPÍTULO 12

Desarrollo de ejercicio integral CMD

CAPÍTULO 13

Comportamiento futuro - Nuevos cálculos

CAPÍTULO 14

Estrategias y acciones derivadas del CMD - Análisis de confiabilidad - Beta

14.1 Análisis de la confiabilidad influenciada por reparaciones futuras estimadas de corto plazo

14.2 Análisis de la confiabilidad influenciada por los mantenimientos planeados futuros estimados de corto plazo

14.3 Análisis de la función de mantenibilidad influenciada por las reparaciones TTR estimadas en el corto plazo

14.4 Análisis de la mantenibilidad influenciada por las tareas proactivas planeadas estimadas en el corto plazo

14.5 Recomendaciones estratégicas de acciones y táctica para el ejercicio integral de AO

CAPÍTULO 15

Análisis histórico, presente y futuro cercano de parámetros del ejercicio integral

15.1 Estrategias y acciones futuras

15.2 Pronósticos de indicadores CMD de corto plazo

15.2.1 Pronósticos con series temporales

15.2.2 Clases de métodos futurísticos, según el tiempo por evaluar

15.2.3 Modelos AR.I.MA - Metodología de Box-Jenkins

15.2.4 Características de los AR.I.MA

15.2.5 Descripción de los modelos AR.I.MA (Modernos)

15.2.6 Metodología de Box-Jenkins

15.2.7 Encon abilidad

CAPÍTULO 16

Diferentes niveles de cálculo para el CMD. Fases

16.1 Distribución de Hastings de dos fases

16.2 Distribución de Hjorth de tres fases

RESUMEN

PREGUNTAS, DESARROLLOS, FOROS Y EJERCICIOS

QUINTA PARTE

NIVEL INSTRUMENTAL

Introducción

CAPÍTULO 17

Fundamentos del nivel instrumental

17.1 Niveles instrumentales

17.2 Tácticas

CAPÍTULO 18

Instrumentos básicos - Factores productivos de mantenimiento - Nivel instrumental

18.1 Sistema de información

18.2 Recursos humanos. Talento

18.3 Herramientas, repuestos e insumos

18.4 Capital de trabajo, espacio físico, tecnología, maquinaria, recursos naturales, poder de negociación, recursos humanos, carga laboral, planeación

18.5 Mantenimiento: función de producción

18.5.1 Función macroeconómica de la producción

18.5.2 Cantidad de servicios (o de productos), servicios promedio y productividad

18.6 ¿Cuál es la cantidad óptima por usar en un factor productivo?

18.7 Parámetros de manejo cuando se utiliza más de un factor productivo

18.8 Factores productivos modernos (para mantenimiento y producción)

CAPÍTULO 19

Instrumentos avanzados genéricos de mantenimiento, Nivel instrumental

19.1 Instrumentos avanzados genéricos

19.2 Mejoramiento continuo.

19.3 Herramientas estadísticas

19.4 Diagnóstico, control y rediseño de procesos de mantenimiento y producción

19.4.1 Obtención y manejo de los datos

19.4.2 Análisis y diagramas de Pareto

19.4.3 Diagramas causa-efecto

19.4.4 Histograma

19.4.5 Distribuciones

19.5 Diagramas de dispersión, correlación y regresión lineal

19.5.1 Gráficas de control

19.5.2 Tamaños muestrales de la población para medias. Números aleatorios

19.5.3 Otras herramientas estadísticas

CAPÍTULO 20

Instrumentos avanzados específicos de mantenimiento, Nivel instrumental

20.1 Análisis de fallas - FMECA, RCFA y RPN

20.2 MetodologÍa de análisis de fallas

20.2.1 RCFA

20.3 Procedimiento FMECA-RPN

20.4 Valoración cualitativa del riesgo

20.5 Gestión y manejo de inventarios, repuestos e insumos de mantenimiento

20.6 Clasificación ABC .

20.7 Costos

20.7.1 Costos de pedir al proveedor o fabricar

20.7.2 Costos de sostener

20.7.3 Costos de agotar

20.7.4 Nivel de servicio

20.8 Denominación Push o Pull6.

20.8.1 Push

20.8.2 Pull

20.09 Subcontratación

20.10 Métodos de diagnóstico rápido y confiable en mantenimiento

20.10.1 Flash Audit

20.11 Método de diagnóstico jerárquico analítico de componentes principales - Eigen Vector

20.11.1 Desarrollo

CAPÍTULO 21

Instrumentos avanzados específicos técnicos, en mantenimiento

21.1 Instrumentos avanzados técnicos específicos

21.1.1 Inspección visual, acústica y al tacto de componentes

21.1.2 Vigilancia de temperaturas

21.1.3 Control de la corrosión

21.1.4 Resistencia eléctrica

21.1.5 Lubricación, engrase y aceites

21.1.6 Monitoreo de causas y efectos eléctricos

21.1.7 Termografía infrarroja

21.1.8 Análisis de vibraciones

21.1.9 Ferrografía. Análisis de lubricantes. Análisis espectrométrico. Cromatografía

21.1.10 Líquidos penetrantes

21.1.11 Ensayo de pulverizado de particulas magnéticas

21.1.12 Ultrasonido

21.1.13 Ensayos y controles no destructivos

21.1.14 Control de ruido

21.1.15 Filtros magnéticos

21.1.16 Corrientes inducidas

21.2 Técnicas de control y monitoreo de condición de estado

RESUMEN

PREGUNTAS, DESARROLLOS, FOROS Y EJERCICIOS

SEXTA PARTE

NIVELES ESTRATÉGICOS, TÁCTICO Y OPERACIONAL.

Introducción

CAPÍTULO 22

Nivel operativo

22.1 Acciones correctivas

22.2 Acciones modificativas

22.3 Acciones preventivas

22.4 Acciones predictivas

CAPÍTULO 23

Nivel táctico

23.1 Nivel táctico

23.2 Implicaciones de las diferentes clases de tácticas de mantenimiento

23.2.1 TPM, mantenimiento productivo total

23.2.2 Pilares del TPM

23.2.3 Mantenimiento combinado TPM y RCM

23.2.4 Mantenimiento proactivo

23.4 Decisiones conjuntas o múltiples sobre tácticas

23.4.1 Mantenimiento reactivo

23.4.2 Mantenimiento orientado a resultados

23.4.3 Mantenimiento de clase mundial (World Class Maintenance, WCM)

23.4.4 Mantenimiento centrado en habilidades y competencias (Core Competences Maintenance)

23.5 Otras tácticas

23.5.1 Propia

CAPÍTULO 24

Nivel estratégico, costos e índices

24.1 Índices internacionales

24.2 Costos

24.2.1 Costos fijos

24.2.2 Costos variables

24.2.3 Costos financieros

24.2.4 Costos de la no disponibilidad por fallas

24.3 Indicadores

24.3.1 Indicadores para la alta dirección. Estratégicos

24.3.2 Indicadores operativos

24.4 Terotecnología, LCC

24.4.1 Costo de ciclo de vida (LCC)

24.5 Gestión de activos

24.6 RESUMEN

24.7 PREGUNTAS, DESARROLLOS, FOROS Y EJERCICIOS

BIBLIOGRAFÍA

ÍNDICE

CÓDIGO WEB

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CONTENIDO PÁGINA WEB

Estimación de parámetros para distribución Gamma y método de máxima verosimilitud, MLE .... 190

Estimación de parámetros mediante Método de Máxima Verosimilitud con Weibull de AI .... 196

Estimación de parámetros mediante método de máxima verosimilitud de AI .... 196

Estimación de parámetros mediante Método de Máxima Verosimilitud de AI.... 197

Estimación de parámetros mediante Método de Máxima Verosimilitud de AI.... 198

Cálculo de CMD, parámetros, curvas y bondad de ajuste.... 199

Cálculo de CMD, parámetros, curvas y bondad de ajuste.... 206

Estimación de Parámetros para Distribución Gamma y Método de Máxima Verosimilitud MLE.... 218

Estimación de parámetros mediante Método de Máxima Verosimilitud de AI de Weibull con MLE.... 218

Cálculo de CMD, parámetros, curvas y bondad de ajuste.... 218

Cálculo de Pronósticos Clásicos de series temporales .... 260

Cálculo de CMD, parámetros, curvas y bondad de ajuste.... 268

Power Point – Presentación de Sistemas Visuales – 5S .... 299

Power Point - Presentación de Sistemas visuales - 5S .... 303

Distribución Normal Z y probabilidades .... 317

Determinación de tamaño muestral para medias .... 323

Distribución Normal Z y probabilidades .... 325

Casos reales de Análisis de Fallas .... 338

Programa - Casos reales de Análisis de Fallas .... 338

Aplicación de RCFA .... 343

Organizador Excel FMECA.... 359

Organizador Excel FMECA.... 361

Relación de severidad ocurrencia detección FMECA .... 361

Distribución Normal Z y probabilidades .... 375

Cálculos Asignación & EOQ Push .... 378

Inventarios automáticos de 10.000 referencias Push o en Pull.... 390

Cantidades Pull .... 390

Inventarios automáticos de 10.000 referencias Push o en Pull.... 390

PRÓLOGO

Es importante encontrar un trabajo tan serio, estructurado y bien presentado que aborda diferentes temáticas de mantenimiento, producción y calidad en forma simultánea, con fundamentos teóricos simples de muy buena profundidad y fáciles de implementar en las empresas.

La presentación de un libro siempre es una tarea que implica compromisos. Unas veces con el autor. Otras con la ciencia, entendida ésta en un sentido amplio y no ajeno a planteamientos éticos vitales. El compromiso con el autor nos llevaría a elaborar un texto laudatorio, en el que se enumeraran las excelencias humanas y profesionales del mismo. Y, tal vez, el compromiso con la ciencia nos llevaría a realizar una crítica, prolija y no siempre favorable, de los contenidos de la obra. El conflicto estaría entonces servido. Por fortuna, en este caso ese conflicto no existe, pues la buena calidad, la actualidad, la profundidad y la practicidad de la obra se corresponden con la buena calidad humana, con lo cual ciencia y amistad pueden ir de la mano.

En este libro, el autor, el profesor y amigo, el Dr. Luis Alberto Mora, aúna dos facetas de gran importancia para un consultor empresarial y académico del área de las ingenierías, en la que hace años se lleva desempeñando brillantemente. Esas dos facetas son la sólida formación técnico- científica y la experiencia profesional en el que muchas veces, desde la academia, llamamos mundo real. Y logra construir un puente muy sólido de fácil acceso en ambas direcciones, entre estos dos mundos tan aislados, como son la industria y la academia.

Un investigador, docente y experto consultor en el campo de las ingenierías nunca debiera estar falto de estas dos facetas, pues la carencia de cualquiera de ellas hará que sus experiencias y enseñanzas queden sin rigor y aplicabilidad, comprometiéndose la utilidad que los empresarios, los industriales, los ingenieros, los alumnos y los futuros técnicos de las empresas vayan a obtener de ellas.

En el texto se abordan varios temas de importancia clave para muchas empresas de servicios e industriales, y que han generado una auténtica revolución en los últimos años. En el mar de siglas y abreviaturas que, por infortunio e inevitablemente, inunda el mundo de la calidad, del mantenimiento, de la producción y su entorno, se han abierto paso con una singladura firme varios conceptos, como los del RCM¹, el TPM², la con abilidad, la disponibilidad, la mantenibilidad, los inventarios de repuestos, el PMO³, el CMD⁴ y algún otro, que suponen en parte el triunfo del paradigma de la Calidad Total en el ámbito del mantenimiento. Estos y otros temas se presentan y analizan con su ciencia y practicidad científica y empresarial, junto con otros planteamientos más clásicos, pero de vigencia incuestionable.

Pero, en el nuevo enfoque presentado, se debe enfatizar sobre cómo se deben abordar las estrategias de la ingeniería de mantenimiento, bajo un enfoque sistémico estructurado, de una manera muy coherente y con aplicaciones extremadamente exitosas en diferentes regiones del mundo.

El autor no olvida el tener presentes las consideraciones económicas, dedicando una parte interesante al tema de los costes asociados al mantenimiento y al LCC, cuyo cálculo y valoración nunca pueden obviar los técnicos del área, porque los temas de costes son definitivamente los que nos harán optar por reparar o por sustituir un equipo, según las circunstancias. Por consiguiente, los lectores de este libro lograrán aprender a plantear nuevos modos, entender integralmente formas más sistémicas y específicas concretas de abordar el tema del mantenimiento, tanto como a manejarse con comodidad y aplicabilidad en entornos más tradicionales. En ambos casos, la información y la formación presentes en la obra hacen su lectura altamente recomendable para los profesionales del área, o para los estudiosos del tema.

Andrés Carrión García

Ph.D. en Ingeniería Industrial

Director del Departamento de Estadística, Confiabilidad e Investigación Operativa

Universidad Politécnica de Valencia (UPV), España

RCM, Reliability Centered Maintenance - Mantenimiento centrado en la confiabilidad, MCC

TPM, Total Productive Maintenance - Manejo y mantenimiento productivo total.

PMO, Planned Maintenance Optimization - Optimización del mantenimiento plomeado.

CMD, Confiabilidad, mantenibilidad, disponibilidad - RAM, Reliability, Availability, Maintenance.

INTRODUCCIÓN

Este libro se fundamenta en un nuevo enfoque sistémico kantiano que permite entender, manejar y controlar un sistema de mantenimiento y producción, bajo los más modernos y rigurosos conceptos científicos y prácticos encontrados a través de muchos años de experiencia y de estudio del autor, en varios continentes. Está diseñado de tal modo que todos los conceptos se manejan con el más puro tratamiento científico, con aplicaciones fáciles de entender y de llevar a cabo en las empresas. La estructura del libro se desarrolla en dos partes: La primera es de fundamentación, niveles, conceptos y reglas entre los elementos básicos de mantenimiento; esto incluye las partes primera a la cuarta. La segunda parte consta de los cuatro niveles de mantenimiento, así: Nivel instrumental, de la quinta parte. Y niveles operacional, táctico y estratégico de la sexta parte.

La aplicación de conceptos relevantes sobre la medición real de confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad se desarrolla en forma seria y sencilla de entender. Y esto permite aplicarlos en las empresas. Se muestran los cálculos correctos que se deben realizar. Y, sobre todo, se describe su interpretación, de manera que se puedan tomar acciones estratégicas que permitan su mejoramiento continuo. Uno de los principales aportes consiste en definir las pautas para entender el mantenimiento como un sistema que posee niveles diferenciales con todos sus elementos, que tiene un lenguaje propio y específico, el cual permite una fácil comunicación entre los actores relevantes: mantenimiento, producción y máquinas.

En esta obra, la concepción integral y detallada del mantenimiento es un aporte relevante, porque permite el manejo y el dominio rápidos de todos los conceptos y las relaciones de unos con otros. A su vez, destaca la necesidad de enfocar el mantenimiento en forma simultánea desde cuatro niveles (instrumental, operativo, táctico y estratégico). En especial, definiendo los niveles superiores de CMD, LCC¹ y costos, con el n de determinar los niveles inferiores que se manejan de abajo arriba (desde las herramientas hasta encontrar la táctica más ajustada a las necesidades particulares de las empresas de servicios o empresariales).

Se recalca la importancia de medir y controlar de una forma planeada todos los niveles y las acciones de mantenimiento, de manera simultánea, de abajo arriba (que es lo normal en las empresas), y de manera inversa que es lo novedoso de esta obra.

Es muy útil para llevar a la realidad los conceptos internacionales de mantenimiento, dada la diversidad de casos que se presentan, las ayudas en Excel y los ejercicios planteados en el libro y en el programa adjunto de la Web.

1 LCC, Life Cycle Cost, o Costo económico del ciclo de vida integral.

PRIMERA PARTE

EVOLUCIÓN DEL MANTENIMIENTO Y LA PRODUCCIÓN

OBJETIVOS

Manejar los diferentes modelos de parametrización, diferenciando las distintas opciones internacionales de distribuciones, susceptibles de utilizar, de tal forma que le permitan al lector hacer gala de los mejores sistemas de cálculo y predicción de las variables CMD futuras, mediante la selección de diferentes caminos y midiendo el grado de bondad de ajuste de los mismos, con el fin de lograr las mejores mediciones bajo modelos de fácil utilización y con las mejores prácticas internacionales en este campo _Nivel 3_. Aplicar _ Escala de Bloom, Barret y Gagñé (Gagné@, y otros, 2008).

La primera parte muestra los hechos relevantes que enmarcan la incidencia y el estado del arte actual de mantenimiento y producción, de tal forma que permita conocer sus antecedentes y, por ende, los hitos que señalan su actual estado de desarrollo y enfoque, para entregar los criterios relevantes y prioritarios que encierran el manejo, la gestión y la operación del mantenimiento industrial para toda persona que desee implementarlo con técnicas de última generación en su empresa o industria.

CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS DE LA PRIMERA PARTE

A quien desee abordar la lectura de esta primera parte, le basta que tenga alguna experiencia somera en el tema, o que en la actualidad profundice en el estudio de esta disciplina o materia en el nivel de pregrado o posgrado, o de formación técnica. Es importante que el lector tenga de antemano alguna experiencia real, mental o conceptual sobre el mantenimiento y la producción industrial, ya que el objetivo de éstos le permite profundizar en los conceptos y en el desarrollo histórico de ambas temáticas a través del tiempo, con el fin de estructurar su concepción integral básica sobre los temas de mantenimiento y producción en el ámbito de la industria.

CAPÍTULO 1

EVOLUCIÓN DEL MANTENIMIENTO

La principal función del mantenimiento es sostener la funcionalidad de los equipos y el buen estado de las máquinas a través del tiempo. Bajo esta premisa se puede entender la evolución del área de mantenimiento al atravesar las distintas épocas, acorde con las necesidades de sus clientes, que son todas aquellas dependencias o empresas de procesos o servicios, que generan bienes reales o intangibles mediante la utilización de estos activos para producirlos.

La historia del mantenimiento, como parte estructural de las empresas, data desde el momento mismo de la aparición de las máquinas¹ para la producción de bienes y servicios², inclusive desde cuando el hombre forma parte de la energía de dichos equipos.

Se reconoce la aparición de los primeros sistemas organizacionales de mantenimiento para sostener las máquinas desde principios del siglo XX, en los Estados Unidos, donde todas las soluciones a fallas y paradas imprevistas de equipos se solucionan vía mantenimiento correctivo (Newbrough y otros, 1982)³. El autor Junior Reed reconoce la similitud de conceptos, pero se remonta al siglo XVIII con las teorías de producción de David Ricardo, como el origen claro de los sistemas de mantenimiento (Reed, 1971; Ricardo, 1817).

El progreso del mantenimiento como área de estudio permite distinguir varias generaciones evolutivas, en relación con los diferentes objetivos que se observan en las áreas productivas o de manufactura (y en mantenimiento) a través del tiempo. El análisis se lleva a cabo en cada una de estas etapas, que muestran las empresas en función de sus metas de producción para ese momento. La clasificación generacional relaciona las áreas de mantenimiento y producción en términos de evolución.

La principal función del mantenimiento es sostener la funcionalidad de los equipos y el buen estado de las máquinas a través del tiempo.

La historia del mantenimiento, como parte estructural de las empresas, data desde la aparición de las máquinas para la producción de bienes y servicios, inclusive desde cuando el hombre forma parte de la energía de dichos equipos.

El mantenimiento⁴ es el sustantivo correspondiente al verbo mantener. La función concreta de mantenimiento es sostener la funcionalidad y el cuerpo de un objeto o aparato productivo para que cumpla su función de producir bienes o servicios. Estos aparatos no son más que los objetos que genera la ingeniería en sus diferentes versiones. Por ejemplo, la ingeniería mecánica con sus máquinas, la ingeniería civil con edificaciones, puentes, carreteras, instalaciones físicas; la ingeniería eléctrica con sus sistemas de generación o transmisión eléctrica; la ingeniería electrónica con sus sistemas y aparatos electrónicos, etc.

En cada rama de la ingeniería cambian los objetos que se han de cuidar para que funcionen correctamente, pero la función de mantener prima sobre la ingeniería en general, lo cual permite afirmar que el objeto que mejor reúne la función de producir otros bienes o servicios son las máquinas. Para tal efecto se hace una revisión histórica sucinta y concreta de la ingeniería mecánica, para describir los hechos antiguos y recientes, que inciden hoy en el mantenimiento. Se deja constancia de que por el hecho de describir situaciones anteriores de ingeniería mecánica, el mantenimiento no es exclusivo de esta rama de la ingeniería. De hecho la Organización Internacional del Trabajo (OIT) en el documento Clasificación internacional uniforme de ocupaciones, CIUO, emitido en 1988, de ne para la ingeniería en general, entre muchas otras, las funciones de construir, reparar y mantener objetos, producto de la ingeniería (OIT- C1UO-1988).

La fundamentación del ejercicio profesional de la ingeniería mecánica se basa en el diseño, la proyección, el funcionamiento, la conservación y la reparación (estas dos últimas tareas son propias de mantenimiento) de maquinaria, instalaciones, sistemas industriales, etc., tal como lo de ne la OIT mediante las tareas, funciones y actividades de todas las ingenierías reconocidas universalmente.

Este concepto de la ingeniería mecánica es ratificado en la definición de ingeniería ...conjunto de conocimientos por los que las propiedades de la materia y los recursos naturales de energía se hacen útiles al hombre mediante máquinas, estructuras, etc. .... En particular el concepto de la rama mecánica, adjetivo relativo a la máquina o a la mecánica o realizado por una máquina (Grijalbo, 2000).

En algunos casos se encuentra la asignatura universitaria Equipos industriales y mantenimiento en programas de ingeniería industrial. Pero al respecto la OIT (OIT-C1UO-88) se pronuncia sobre las ingenierías no clasificadas dentro de las cuales aparecen: industrial, producción, textiles, entre otras, donde describe que éstas sólo se dedican a: ...el desarrollo de procedimientos relativos a la eficiencia de la producción,... sobre tecnologías de... o procesos de fabricación.... Pero no enuncia la maquinaria como su objeto, de lo que hace o estudia. Sin embargo, la mayoría de productos o servicios derivados de las otras ingenierías son objetos, artefactos o aparatos que ayudan a producir otros bienes o servicios, lo cual los hace susceptibles de aplicarles mantenimiento.

En cada rama de la ingeniería cambian los objetos que se han de cuidar para que funcionen correctamente, pero la función de mantener prima sobre la ingeniería en general.

1.1.1 La ingeniería y las tareas de mantenimiento, OIT

La ingeniería es clasificada en el subgrupo 2145 (62), dentro del segmento 214 arquitectos, ingenieros y afines, los cuales investigan, perfeccionan o desarrollan conceptos, teorías y métodos, o aplican los conocimientos de su especialización en campos como la ingeniería o la tecnología y otros, o en la determinación de la e ciencia económica de procesos de producción⁵.

La construcción aparece como un elemento estructural en el esquema que sugiere el autor Rey Sacristán, para comprender el marco del mantenimiento terotecnológico (Rodol , 2000; Husband, 1976; Darnell y otros, 1975 y Thompson, 1980), donde los usuarios⁶, los constructores, compradores y demás entidades o personas relacionadas con el cuerpo o con la función de equipos industriales son vitales en el diseño de esquemas de gestión de mantenimiento (Rey, 1996).

El mantenimiento y la reparación⁷ son partes esenciales del objeto de estudio de la especialización, entendiéndose la función de mantenimiento dependiente del ciclo de vida de las máquinas en sus tres etapas: mantenimiento, reparación o sustitución; y la función de reparación como una especie de mantenimiento especial en un estado de uso (o abuso) más avanzado del equipo; es decir, con una mantenibilidad⁸ más reducida (ávila, 1992).

Las últimas tareas descritas (construir, mantener y reparar), enunciadas en el documento CIUO - 88, son empleadas en edificios, obras públicas, ciudades, zonas urbanas, otras obras propias de la ingeniería, o de la ingeniería mecánica y afines, y sus aplicaciones industriales, estructuras, instalaciones, máquinas y equipos, sistemas y en métodos de extracción de petróleo, gas natural y otros minerales. O agua, de separación de metales y de re nación y tratamiento; procesos mecánicos, químicos o de otra índole. También sirven para estudiar y asesorar acerca de los aspectos tecnológicos de determinados materiales, productos o procesos industriales, y para asuntos relacionados con la e ciencia de la producción y de la organización del trabajo (Dounce, 1998). Así mismo, se pueden usar en preparar ponencias (MIT-C1UO-88) e informes científicos o técnicos. Sus tareas incluyen la supervisión de otros trabajadores.

La historia de las máquinas, sus desarrollos, avances y retrocesos, está enmarcada por múltiples hechos que inciden en el mantenimiento industrial vigente y actual.

El desarrollo de los mecanismos y de las máquinas tiene su origen en dos vertientes: en arqueología que permite el estudio de los mecanismos desde la prehistoria, y en la biología que es un gran trabajo continuo de los seres vivos.

1.1.2 Historia sucinta de hechos de la ingeniería mecánica asociados a mantenimiento

La historia de las máquinas, sus desarrollos, avances y retrocesos, está enmarcada por múltiples hechos que inciden en el mantenimiento industrial vigente y actual. Entre los hechos más relevantes se enuncian algunos que permiten entender el mantenimiento en nuestra época.

1.1.3 Historia

El desarrollo de los mecanismos y de las máquinas tiene su origen en dos vertientes: en la arqueología que permite el estudio histórico de los mecanismos que se usan desde la prehistoria⁹, y en la vertiente biológica que es un gran trabajo continuo de la naturaleza en los seres vivos, que analiza los complejos mecanismos biológicos de los animales y de las plantas, a través del tiempo (Bautista y otros, 2007). Desde la prehistoria el ser humano utiliza el sílex para la producción de sus máquinas, como cuchillos, martillos, hachas y demás instrumentos y utensilios; es decir, el sílex es aprovechado como una fuente de materia prima para sus instrumentos.

1.1.4 Diferentes culturas

Durante la efervescencia del mundo islámico en la Edad Media se dan las bases de lo que posteriormente ocurre en el Renacimiento, época en que se expande el concepto de la mentalidad creativa e innovadora en Italia, con su teatro y sus escenarios de máquinas, lo cual coincide con la publicación de los 21 libros sobre los ingenios y las máquinas¹⁰. Con la Revolución Industrial en Inglaterra, que se extendió a toda Europa, se consolida todo el desarrollo anterior que dio origen a una cultura que utiliza una máquina a su servicio (no al revés), con la secuencia de un vertiginoso crecimiento en la evolución y el desarrollo de las máquinas y mecanismos, desde lo más recóndito de la historia hasta lo actual de los siglos XIX, XX y XXI. En la cultura china sobresalen su gran progreso en la escritura, y en los medios tecnológicos para masificarla, en ocasiones superior a la que se alcanza en Europa en el siglo XV. Los chinos logran grandes avances en astronomía, biología, matemáticas, física e ingeniería y en los aparatos en que se apoyan para ese crecimiento (China, 2008).

1.1.5 Renacimiento

Las máquinas adquieren gran difusión y avance en la era del Renacimiento¹¹ en la Europa Occidental. Queda atrás la decadencia cultural de la Edad Media, y sobresale el desarrollo de la tecnología con protagonistas, como: Galileo Galilei¹², Miguel Ángel, Leonardo da Vinci¹³, Francisco di Giorgio, Agostino Ramelli, Georgius Agricola, Isaac Newton, etc.¹⁴. Se dan grandes avances en la astronomía, la medicina, la invención de la pólvora, las armas bélicas, las embarcaciones, el Descubrimiento de América, y muchos más que contribuyen eficazmente a los desarrollos actuales de máquinas, mecanismos y equipos (Renacimiento, 2008).

Con la revolución Industrial en Inglaterra, que se extendió a toda Europa, se consolida todo el desarrollo anterior que dio origen a una cultura que utiliza una máquina a su servicio y no al revés.

Después del Renacimiento, el descubrimiento de nuevos territorios permite la expansión y la creación de colonias europeas, que encuentran nuevos minerales y materias primas para su explotación, lo cual implica el desarrollo urgente de nuevos mecanismos y máquinas que, a su vez, permiten un gran avance en la ingeniería mecánica. Con autores como Juanelo (Turriano, 2008), Pedro Juan de Lastanosa (García, 1990), Jerónimo de Ayans y Beaumont, Francisco Lobato, etc., que aportan en gran medida bases tecnológicas de ciertas aplicaciones empresariales en la futura Revolución Industrial de Inglaterra y otros territorios.

1.1.6 Revolución industrial

Esta época acopia una gran cantidad de inventos, creaciones, bosquejos, mecanismos, máquinas, conocimientos, explicaciones, etc., para lograr un desenfrenado avance en la producción industrial. La creación de la máquina de vapor (Watt, 2008) pone un punto de quiebre en el desarrollo de la ingeniería. Y es cuando se logra aplicar el concepto según el cual las máquinas no requieren al hombre para funcionar, sino más bien que