TRABAJO ESPECIAL DE GRADO DESARROLLO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO
EN UNA PLANTA TORREFACTORA DE CAF BAJO LA FILOSOFA DE CONFIABILIDAD
OPERACIONAL Presentado ante la Ilustre Universidad Central de
Venezuela Por los Bachilleres: Bastidas G., Jeison F. Marino Q.,
Jorge L. Para optar al Ttulo de Ingeniero Mecnico Caracas, 2003
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO DESARROLLO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO EN
UNA PLANTA TORREFACTORA DE CAF BAJO LA FILOSOFA DE CONFIABILIDAD
OPERACIONAL TUTOR ACADMICO: Prof. Jos Luis Perera. TUTOR
INDUSTRIAL: Ing. Martn Padrn. Presentado ante la Ilustre
Universidad Central de Venezuela Por los Bachilleres: Bastidas G.,
Jeison F. Marino Q., Jorge L. Para optar al Ttulo de Ingeniero
Mecnico Caracas, 2003 i Bastidas G., Jeison F. Marino Q., Jorge L.
DESARROLLO DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO EN UNA PLANTA TORREFACTORA
DE CAF BAJO LA FILOSOFA DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL Tutor
Acadmico: Prof. Jos Luis Perera. Tutor Industrial: Ing. Martn
Padrn. Tesis. Caracas, U.C.V. Facultad de Ingeniera. Escuela de
Mecnica. 2003. 123 pginas. Palabras Clave: confiabilidad,
mantenibilidad, disponibilidad. RESUMEN Con el objetivo de estudiar
la posibilidad de disminuir la presencia
defallas,planificarunaactividaddemantenimientoreducidaeincrementarel
tiempoentredosparadasgeneralessucesivasenlosequiposdelaplanta
torrefactora Caf Fama de Amrica, se desarroll un plan de
mantenimiento
dondeseanalizaronlasdistintasherramientasdeconfiabilidadoperacional
propuestas,segnlascondicionestantodelproyectocomodellugardonde
serealiz,emplendoseelAnlisisdeCriticidadconjuntamenteal
MantenimientoCentradoenConfiabilidad.Unavezconformadounequipo
multidisciplinario de trabajo, mediante el cual se describieron los
sistemas de la planta, fue evaluada la confiabilidad,
mantenibilidad y disponibilidad de los
equiposdeplanta.Luegoseevalulacriticidadacadaunodelosequipos.
Posteriormentesellevacabounanlisisdemodosyefectosdefallasa
aquellosqueresultaroncrticos,ascomosusrespectivasasignacionesde
tareas de mantenimiento. iiDEDICATORIA A mi pap. No existe mejor
padre y amigo que t. S que has estado conmigo a cada instante y as
ser por siempre. Estoy eternamente agradecido con Dios por haberme
permitido ser tu hijo. A mi mam, la mejor madre del mundo. No hay
palabras que puedan definir lo maravillosa que eres como madre y
amiga. A Luis Miguel, el mejor hermano de todos, el mejor pana de
todos. Eres mi ejemplo a seguir. Qu orgulloso me siento de ti! Los
Amo muchsimo. A mis abuelas, Lelo y Nonna. Las quiero muchsimo. A
mi familia, Puri, Nori, Betsy, Madrina Mary, Madrina Marlene, Cheo,
Ftima, Tella, Padrino Dino, Ta Tula, Ta Giovanna, To Carmelo,
Tania, Manuel, Tulita, Pedro, Chandro, Dinucho, Sina, Luis Jos,
Liliana, Pina, Carmelito, Beto, Samir, Luis Augusto, Maridelia,
Maricarmen, Aurisel, Jess Alfonso, Manolito, Luis Eduardo, Jos
Martn y dems primos y tos.Somos una gran familia A todos mis
amigos, Jeison, Ricardo, Rafal, Freddy, Alexander, Manuel, Juan,
Rachel, Sonimar, Clarita, Jennifer y todos los dems que no he
nombrado pero los tengo presente. JORGE iiiA Dios por nunca
apartarse de mi, guindome por el buen camino. A mis Padres por
ensearme el camino y por apoyarme en todo momento. Gracias a sus
esfuerzos, dedicacin y constancia he llegado a donde estoy. Los
quiero mucho A Jenny por ser mi ejemplo, por orientarme con sus
consejos y siempre estar dispuesta a ayudarme. Gracias hermana te
quiero mucho. A Claudia, el da que te conoc supe que eras una gran
mujer, hoy puedo decir que eres nica e insuperable. Te Amo. A
Santiago; siempre te sent, dentro de m saba que eras t, estoy muy
feliz de pronto tenerte, Pap y Mam te esperan para darte mucho
amor. Jeison ivAGRADECIMIENTOS A Dios. A mis padres y mi hermano,
mis seres ms queridos.
Anuestrotutoracadmico,Prof.Ing.JosLuisPerera,porguiarnos en este
proyecto y prestarnos su valiosa colaboracin.
AlGerentedePlanta,Ing.AndrsFerreira,porabrirnoslaspuertasy
permitirnos desarrollar nuestro Trabajo Especial de Grado.
Anuestrotutorindustrial,Ing.MartnPadrn,porsudisposicin, colaboracin
y por ser parte fundamental de este equipo de trabajo.
AlIng.RolandoLpez,porsuinmensurablededicacinparacon nuestro Trabajo
Especial de Grado y por sus sabios consejos.
AGuillermoRodrguez,JessBencomo,ngelArreaza,Nstor
Snchez,LuisMarino,SamuelPauwels,BelkisRoayMaricellaZambrano, por su
eterna e inestimable colaboracin en la planta. A todo el personal
que labora en C.A. Caf Fama de Amrica, por su valiosa y
desinteresada ayuda.
AlagraninstitucinlaUniversidadCentraldeVenezuelaymuyen especial a
todo el personal de mi escuela.
AmiamigoJeison,qubuenoestenerdecompaerodetesisaun pana como t.
Gracias por ser tan excelente amigo. Jorge. v A Dios por ser mi
gran compaero.
Anuestrotutoracadmico,Prof.Ing.JosLuisPerera,porguiarnos en este
proyecto y prestarnos su valiosa colaboracin.
AlGerentedePlanta,Ing.AndrsFerreira,porabrirnoslaspuertasy
permitirnos desarrollar nuestro Trabajo Especial de Grado.
Anuestrotutorindustrial,Ing.MartnPadrn,porsudisposicin, colaboracin
y por ser parte fundamental de este equipo de trabajo.
AlIng.RolandoLpez,porsuinmensurablededicacinparacon nuestro Trabajo
Especial de Grado y por sus sabios consejos.
AGuillermoRodrguez,JessBencomo,ngelArreaza,Nstor
Snchez,LuisMarino,SamuelPauwels,BelkisRoayMaricellaZambrano, por su
eterna e inestimable colaboracin en la planta. A todo el personal
que labora en C.A. Caf Fama de Amrica, por su valiosa y
desinteresada ayuda.
AlagraninstitucinlaUniversidadCentraldeVenezuelaymuyen especial a
todo el personal de mi escuela.
AJorgequehasidodurantetodamiformacinungranapoyoyun gran amigo,
gracias por estar a mi lado. A la Sra Marbella por ser como una
segunda madre para mi. Jeison. NDICE GENERAL vi NDICE GENERAL
RESUMEN...................................................................................................i
DEDICATORIA............................................................................................
ii
AGRADECIMIENTOS.................................................................................iv
NDICE
GENERAL......................................................................................vi
NDICE DE
FIGURAS..................................................................................x
NDICE DE
TABLAS.................................................................................
xiii
INTRODUCCIN..........................................................................................
I CAPTULO I.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1- Planteamiento del
Problema..................................................................
4 1.2-
Objetivos................................................................................................
4 1.2.1- Objetivo
General.............................................................................
4 1.2.2- Objetivos
Especficos.....................................................................4
1.3-
Alcances................................................................................................5
1.4-
Limitaciones...........................................................................................
5 CAPTULO II.DEFINICIONES BSICAS DE MANTENIMIENTO 2.1-
Mantenimiento........................................................................................
6 2.2- Clasificacin del
Mantenimiento.............................................................
6 2.2.1- Mantenimiento
Proactivo.................................................................
6 2.2.2- Mantenimiento de Prolongacin y
Tribologa.................................. 6 2.2.3- Mantenimiento
Preventivo...............................................................
6 2.2.4- Mantenimiento
Predictivo................................................................
7 2.2.5- Mantenimiento
Correctivo...............................................................
7 2.3- Clasificacin del Mantenimiento por
Niveles.......................................... 8 2.3.1-
Mantenimiento de Primer
Nivel....................................................... 8
2.3.2- Mantenimiento de Segundo
Nivel................................................... 8 2.3.3-
Mantenimiento de Tercer
Nivel....................................................... 8
2.3.4- Mantenimiento de Cuarto
Nivel....................................................... 8 2.4-
Perodo de Vida de un
Equipo...............................................................
8 CAPTULO III.INDICADORES DE GESTIN DE MANTENIMIENTO 3.1-
Confiabilidad.........................................................................................
11 3.1.1- Parmetros de la
Confiabilidad.....................................................
11 3.1.2- Estimacin de la
Confiabilidad......................................................
11 3.2-
Mantenibilidad......................................................................................
14 3.2.1- Parmetros de la
Mantenibilidad...................................................
14 3.3- Distribuciones
Probabilsticas..............................................................
14 NDICE GENERAL vii3.3.1- Modelaje de Confiabilidad y
Mantenibilidad.................................. 17 3.4-
Disponibilidad.......................................................................................
18 3.4.1- Tipos de
Disponibilidad.................................................................
18 3.5- Distribucin de Tiempos de Fallas en un
Equipo................................. 20 3.6- Efecto de la
Confiabilidad y la Mantenibilidad sobre la Disponibilidad.21
CAPTULO IV.HERRAMIENTAS DE CONFIABILIDAD OPERACIONAL 4.1-
Confiabilidad
Operacional....................................................................
23 4.2- Empresa de Clase
Mundial..................................................................
24 4.3- Herramientas de Desarrollo
Organizacional........................................ 24 4.4-
Herramientas
Tcnicas........................................................................
24 4.4.1- Anlisis de Criticidad
(AC).............................................................
25 4.4.2- Anlisis Causa Raz
(ACR)........................................................ 25
4.4.3- Anlisis de Costo Riesgo Beneficio
(ACRB)................................. 25 4.4.4- Inspeccin Basada
en Riesgos (IBR)............................................ 25
4.4.5- Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
(MCC)......................... 26 4.5- Mrgenes del
Proyecto........................................................................
26 4.6-
Decisin................................................................................................
27 CAPTULO V.MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD 5.1-
MantenimientoCentrado en Confiabilidad
(MCC)............................... 28 5.2- Fase Inicial del
MCC............................................................................
28 5.2.1- Conformacin del Grupo Natural de
Trabajo................................ 28 5.3- Fase de Implantacin
del MCC............................................................
29 5.3.1- Seleccin del
Sistema...................................................................
29 5.3.2- Anlisis de Criticidad
(AC).............................................................
31 5.3.3- Anlisis de Modos y Efectos de Falla
(AMEF).............................. 34 5.3.4-
Consecuencias..............................................................................
36 5.3.5- Tareas de
Mantenimiento..............................................................
36 5.3.5.1- Redaccin de las
Tareas........................................................ 42
5.3.5.2- Anlisis de las
Tareas............................................................
42 5.3.5.3- Planificacin de los Programas de
Mantenimiento................ 42 5.4- Beneficios del
MCC..............................................................................
42 CAPTULO VI.DESCRIPCIN DE LA EMPRESA 6.1- Resea
Histrica..................................................................................
45 6.2-
Ubicacin..............................................................................................
45 6.3-
Productos.............................................................................................
46 6.4- Objetivo de la
Empresa........................................................................
48 6.5-
Valores.................................................................................................
48 6.6-
Visin....................................................................................................
48 NDICE GENERAL viii6.7-
Misin...................................................................................................
49 6.8-
Calidad.................................................................................................
49 6.8.1- Poltica de
Calidad........................................................................
49 6.9- Estructura
Organizativa........................................................................
50 6.10- Descripcin del Proceso
Productivo................................................... 51
6.10.1- Proceso de
Recepcin................................................................
51 6.10.2- Proceso de
Torrefaccin.............................................................
51 6.10.3- Proceso de
Empaque......................................................................
57 CAPTULOVII.DESCRIPCINDELPROGRAMARELIABILITYESTIMATION (RELEST)
7.1-
Generalidades......................................................................................
58 7.2- Ingreso de
Datos..................................................................................
59 7.3- Opciones de
Modelo............................................................................
59 7.4- Pruebas de
Ajuste................................................................................
59 7.5- Clculos
Ampliados..............................................................................
60 CAPTULO VIII.DESARROLLO DEL PLAN DE MANTENIMIENTO 8.1-
Sinopsis................................................................................................
61 8.2- Jerarquizacin de la
Planta..................................................................
61 8.3- Descripcin de los
Equipos..................................................................
62 8.3.1- Sistema de
Recepcin..................................................................
62 8.3.2- Sistema de Almacenamiento
100.................................................. 62 8.3.3-
Sistema de
Torrefaccin...............................................................
63 8.3.4- Sistema de Transporte y
Elevacin............................................... 63 8.3.5-
Sistema de Almacenamiento
200.................................................. 64 8.3.6-
Sistema de Elevacin y
Transporte............................................... 64 8.3.7-
Sistema de Almacenamiento
300.................................................. 64 8.3.8-
Sistema de
Molienda.....................................................................
64 8.3.9- Sistema de Transporte Mecnico
Neumtico............................ 65 8.3.10- Sistema de
Almacenamiento 400................................................
65 8.3.11- Sistema de
Empaque..................................................................
65 8.4- Evaluacin de la Confiabilidad, Disponibilidad y
Mantenibilidad.......... 69 8.5- Anlisis de Criticidad
(AC)..................................................................
102 8.6- Bsqueda de Informacin de
AMEF.................................................... 104 8.7-
Registro de la Hoja de Informacin
MCC............................................. 105 8.8- Registro
de la Hoja de Decisin
MCC.................................................106 ANLISIS DE
RESULTADOS...................................................................109
CONCLUSIONES.......................................................................................112
RECOMENDACIONES..............................................................................114BIBLIOGRAFA..........................................................................................116
GLOSARIO................................................................................................117
NDICE GENERAL ixLISTA DE
ABREVIATURAS......................................................................120
ANEXOS....................................................................................................123
NDICE DE FIGURAS x NDICE DE FIGURAS Figura 2.1Curva de la Baera.
Sistemas Electrnicos y Mquinas en
General............................................................
9 Figura 2.2Curva de la Baera. Elementos Rotativos de
Mquina............ 9 Figura 3.1Grfico de Distribucin de
Fallas.............................................. 20Figura
3.2Grfico de Confiabilidad vs.
Mantenibilidad.............................. 21 Figura
4.1Herramientas de Confiabilidad
Operacional............................. 23 Figura 5.1Grupo Natural
de Trabajo.........................................................
29 Figura 5.2Diagrama
EPS..........................................................................
30 Figura 5.3Patrn
A....................................................................................
37 Figura 5.4Patrn
B....................................................................................
38 Figura 5.5Patrn
C....................................................................................
38 Figura 5.6Patrn
D....................................................................................
39 Figura 5.7Patrn
E....................................................................................
39 Figura 5.8Patrn
F....................................................................................
40 Figura 5.9Intervalo
PF...............................................................................
40 Figura 6.1rea de
Estudio.........................................................................
50 Figura 6.2Mezcla y Limpieza del Caf
Verde............................................ 51 Figura
6.3Transporte del Caf
Verde........................................................ 52
Figura 6.4Transporte del Caf
Verde........................................................ 52
Figura 6.5Tueste del Caf
Verde..............................................................
53 Figura 6.6Transporte del Caf
Tostado.................................................... 53
Figura 6.7Transporte del Caf
Tostado.................................................... 54
Figura 6.8Molienda del Caf
Tostado....................................................... 54
Figura 6.9Transporte del Caf
Molido....................................................... 55
Figura 6.10Transporte del Caf
Molido..................................................... 56
Figura 6.11Proceso de
Empaque..............................................................
57 Figura 7.1Relest Reliability
Estimation................................................... 58
Figura 7.2Ventana de Clculos
Ampliados............................................... 60 Figura
8.1Confiabilidad Molino
1............................................................... 70
Figura 8.2Mantenibilidad Molino
1............................................................. 70
Figura 8.3Confiabilidad Molino
2............................................................... 71
Figura 8.4Mantenibilidad Molino
2............................................................71
Figura 8.5Confiabilidad Molino
3............................................................... 72
Figura 8.6Mantenibilidad Molino
3............................................................. 72
Figura 8.7Confiabilidad Molino
4................................................................73
Figura 8.8Mantenibilidad Molino
4............................................................. 73
Figura 8.9Confiabilidad Molino
5................................................................74
Figura 8.10Mantenibilidad Molino
5........................................................... 74
Figura 8.11Confiabilidad Molino
6............................................................. 75
Figura 8.12Mantenibilidad Molino
6........................................................... 75
Figura 8.13Confiabilidad Mquina Empacadora
11...................................76 NDICE DE FIGURAS xiFigura
8.14Mantenibilidad Mquina Empacadora
11................................ 76 Figura 8.15Confiabilidad
Mquina Empacadora 12.................................. 77 Figura
8.16Mantenibilidad Mquina Empacadora
12................................ 77 Figura 8.17Confiabilidad
Mquina Empacadora 13.................................. 78 Figura
8.18Mantenibilidad Mquina Empacadora
13................................ 78 Figura 8.19Confiabilidad
Mquina Empacadora 2.................................... 79 Figura
8.20Mantenibilidad Mquina Empacadora
2.................................. 79 Figura 8.21Confiabilidad
Mquina Empacadora 3.................................... 80 Figura
8.22Mantenibilidad Mquina Empacadora
3.................................. 80 Figura 8.23Confiabilidad
Mquina Empacadora 4.................................... 81 Figura
8.24Mantenibilidad Mquina Empacadora
4.................................. 81 Figura 8.25Confiabilidad
Mquina Agrupadora 17.................................... 82 Figura
8.26Mantenibilidad Mquina Agrupadora
17................................. 82 Figura 8.27Confiabilidad
Mquina Empacadora 6.................................... 83 Figura
8.28Mantenibilidad Mquina Empacadora
6.................................. 83 Figura 8.29Confiabilidad
Mquina Empacadora 7.................................... 84 Figura
8.30Mantenibilidad Mquina Empacadora
7.................................. 84 Figura 8.31Confiabilidad
Mquina Agrupadora 15.................................... 85 Figura
8.32Mantenibilidad Mquina Agrupadora
15................................. 85 Figura 8.33Confiabilidad
Mquina Empacadora 8.................................... 86 Figura
8.34Mantenibilidad Mquina Empacadora
8.................................. 86 Figura 8.35Confiabilidad
Mquina Empacadora 9.................................... 87 Figura
8.36Mantenibilidad Mquina Empacadora
9.................................. 87 Figura 8.37Confiabilidad
Mquina Agrupadora 14.................................... 88 Figura
8.38Mantenibilidad Mquina Agrupadora
14................................. 88 Figura 8.39Confiabilidad
Mquina Empacadora 19.................................. 89 Figura
8.40Mantenibilidad Mquina Empacadora
19................................ 89 Figura 8.41Confiabilidad
Mquina Empacadora 18.................................. 90 Figura
8.42Mantenibilidad Mquina Empacadora
18................................ 90 Figura 8.43Confiabilidad
Mquina Empacadora 1A.................................. 91 Figura
8.44Mantenibilidad Mquina Empacadora
1A................................ 91 Figura 8.45Confiabilidad
Mquina Empacadora 1B.................................. 92 Figura
8.46Mantenibilidad Mquina Empacadora
1B................................ 92 Figura 8.47Confiabilidad
Mquina Agrupadora 1C................................... 93 Figura
8.48Mantenibilidad Mquina Agrupadora
1C................................. 93 Figura 8.49Confiabilidad
Tostadora 1.......................................................
94 Figura 8.50Mantenibilidad Tostadora
1..................................................... 94 Figura
8.51Confiabilidad Tostadora
2....................................................... 95 Figura
8.52Mantenibilidad Tostadora
2..................................................... 95 Figura
8.53Confiabilidad Tostadora
3....................................................... 96 Figura
8.54Mantenibilidad Tostadora
3..................................................... 96 Figura
8.55Confiabilidad Tostadora
4....................................................... 97 Figura
8.56Mantenibilidad Tostadora
4..................................................... 97 Figura
8.57Confiabilidad Tostadora
5....................................................... 98 Figura
8.58Hoja de Informacin
MCC..................................................... 105 NDICE
DE FIGURAS xiiFigura 8.61Hoja de
Decisin...................................................................
106 Figura 8.60rbol de
Decisin..................................................................
108 NDICE DE TABLAS xiiiNDICE DE TABLAS Tabla 5.1 Criticidad
Total.........................................................................
33 Tabla 8.1 Sistema de
Recepcin.............................................................
62 Tabla 8.2 Sistema de Almacenamiento
100.............................................62Tabla 8.3 Sistema
de
Torrefaccin............................................................
63Tabla 8.4 Sistema de Transporte y
Elevacin........................................... 63 Tabla 8.5
Sistema de Almacenamiento
200.............................................. 64 Tabla 8.6
Sistema de Elevacin y
Transporte........................................... 64 Tabla 8.7
Sistema de Almacenamiento 300
............................................. 64 Tabla 8.8 Sistema
de
Molienda.................................................................
64 Tabla 8.9 Sistema de Transporte Mecnico
Neumtico......................... 65 Tabla 8.10 Sistema de
Almacenamiento 400.............................................. 65
Tabla 8.11 Sistema de Empaque Lnea
1................................................... 65 Tabla 8.12
Sistema de Empaque Lnea
2................................................... 66 Tabla 8.13
Sistema de Empaque Lnea
4................................................... 66 Tabla 8.14
Sistema de Empaque Lnea
5................................................... 66 Tabla 8.15
Sistema de Empaque Lnea
6................................................... 67 Tabla 8.16
Sistema de Empaque Lnea
7................................................... 67 Tabla 8.17
Sistema de Empaque Lnea
8................................................... 67 Tabla 8.18
Sistema de Empaque Lnea
9................................................... 67 Tabla 8.19
Sistema de Empaque
Videojet.................................................. 68 Tabla
8.20 Sistema de Empaque Tornillos Sin Fin y
Tolvas....................... 68 Tabla 8.21 Disponibilidad Sistema
de Molienda.......................................... 99 Tabla 8.22
Disponibilidad Lnea
1............................................................... 99
Tabla 8.23 Disponibilidad Lnea
2............................................................. 100
Tabla 8.24 Disponibilidad Lnea
4............................................................. 100
Tabla 8.25 Disponibilidad Lnea
5............................................................. 100
Tabla 8.26 Disponibilidad Lnea
7............................................................. 100
Tabla 8.27 Disponibilidad Lnea
8............................................................. 100
Tabla 8.28 Disponibilidad Lnea
9............................................................. 101
Tabla 8.29 Disponibilidad Sistema de
Torrefaccin.................................. 101 INTRODUCCIN I
INTRODUCCIN LaindustriadelcafenVenezuela,enlosltimosaos,ha
experimentadounincrementoenlosnivelesdeproduccin,comoresultado
delacrecientedemandahaciasusproductos.Mantenerlosequiposde
plantaenlasmejorescondicionesposiblesfortalecedichoincremento,de
maneraqueseancapacesderesponderatalesrequerimientos, considerando
la seguridad y proteccin al ambiente.
EnVenezuela,desdehaceaproximadamenteunadcada,grandes
industriashanestadoaplicandoherramientasdeconfiabilidadoperacional.
Sinembargo,dichafilosofaestodavanuevaparalamedianaindustria
nacional, la cual apenas comienza a disfrutar de sus bondades.
C.A.CafFamadeAmrica,empresavenezolanatorrefactorade
cafconmsde100aosdetradicin,nosehallaexentadetalsituacin.
Porelloestinvirtiendotiempoyrecursoseneldesarrollodenuevas
estrategiasparadisminuirlapresenciadefallasensusequiposde
produccin, planificar una actividad de mantenimiento reducida y
aumentar el
tiempoentredosparadasgeneralessucesivas,conlafinalidadde permanecer
competitiva en el mercado.
Unodelosprocedimientosaseguirparaobtenerlodescrito
anteriormente,esdestinarunapolticademantenimientoqueviertasus
actividadesenlosequiposcrticos,quesonlaspiedrasangularesenel
procesoproductivodelaplantatorrefactoraCafFamadeAmrica.La
estrategiaconsisteendesarrollarelMantenimientoCentradoen
Confiabilidad(MCC)conjuntamentealAnlisisdeCriticidad(AC),
herramientas tcnicas capaces de generar tales beneficios.
INTRODUCCIN II
LasactividadesefectuadasparaeldesarrollodelMantenimiento
CentradoenConfiabilidad(MCC)son:lajerarquizacindelaplanta;
descripcindelosequipos;evaluacindelaconfiabilidad,mantenibilidady
disponibilidad;AnlisisdeCriticidad(AC);anlisisdemodosyefectosde
falla y, finalmente, asignaciones de tareas de mantenimiento. Un
aspecto esencial en el desarrollo de este proyecto lo constituye la
incorporacindeunprogramacomputacionaldirigidoalclculodela
confiabilidadymantenibilidad.Enconsecuenciasehaaplicadoelprograma
computacionalReliabilityEstimation(Relest),elcualproporcionaunmodelo
dedistribucinprobabilsticaparadatosdefalla,paraluegodeterminarla
confiabilidad y mantenibilidad de los equipos en estudio. La
disponibilidad se evala mediante los datos de fallas de los
equipos. ElcontenidodeesteTrabajoEspecialdeGradoseconstituyedela
siguiente manera: en el Captulo I se expone el planteamiento del
problema, as como los objetivos, alcances y limitaciones del
proyecto. En el Captulo II
sepresentanconceptosbsicosyclasificacionesdelmantenimiento.Enel
CaptuloIIIsemuestranlosindicadoresdegestindemantenimiento
(confiabilidad,mantenibilidadydisponibilidad)ydistribuciones
probabilsticas.Lasherramientasdeconfiabilidadoperacional(dedesarrollo
organizacionalytcnicas)seincluyenenelCaptuloIV.Lasherramientas
seleccionadassonestudiadasconmayorprofundidadenelCaptuloV.El
Captulo VI resea una breve descripcin de la empresa y explica el
proceso productivoqueallsellevaacabo.Elfuncionamientodelprograma
computacional(Relest)serepresentaenelCaptuloVII.Finalmente,el
CaptuloVIIIexhibelametodologaempleada,eldesarrollodelplande
mantenimientoylosresultadosdelasestimacionesdeconfiabilidad,
mantenibilidad y disponibilidad hechas a los equipos de la planta.
INTRODUCCIN III
Losanexos,amaneradecomplementarlainformacincontenidaen este
trabajo, exponen: diagramas de procesos de los equipos estudiados
en laplanta,anlisisdecriticidadendichosequipos,planillasdeanlisisde
modosyefectosdefalla(hojasdeinformacin)ytareasdemantenimiento
(hojas de decisin) para los equipos crticos.
CAPTULO I.Planteamiento del Problema 4 CAPTULO I Planteamiento
del Problema. 1.1- Planteamiento del Problema.
Actualmente,C.A.CafFamadeAmricaensuplantatorrefactora ubicada en la
zona industrial de La Yaguara, no cumple con las necesidades de
mantenimiento demandadas por sus equipos , debido a que al no
aplicarlo eneltiemporequerido,estasactividadesdemantenimientosevan
transformando en acciones correctivas no planificadas. Esto se
traduce en un incrementoenelnmerodefallasenlamayoradeestosequipos,
repercutiendo en los niveles de produccin de la planta y generando
uno de
losdesperdiciosmsindeseablesenlaslaboresproductivas:horasextras.
Porellosehacenecesariodesarrollarunplandemantenimientobajola
filosofadeconfiabilidadoperacional,abarcandoherramientastalescomo
AnlisisdeCriticidadyMantenimientoCentradoenConfiabilidad,atravs
delcualseanalizanlosmodosyefectosdefallasdelosequiposcrticos,
facilitando la disminucin de fallas en los mismos (producto de una
actividad orientada hacia los equipos con ms necesidad de
mantenimiento). 1.2- Objetivos. 1.2.1- Objetivo General.
DesarrollarunplandemantenimientoenlaplantatorrefactoraCaf Fama de
Amrica bajo la filosofa de confiabilidad operacional. 1.2.2-
Objetivos Especficos. Estudiar la posibilidad de disminuir la
presencia de fallas mltiples. Planificar una actividad de
mantenimiento reducida. CAPTULO I.Planteamiento del Problema 5
Plantearlaposibilidaddeaumentareltiempoentredosparadas
generalessucesivasyunaplanificacindetrabajoqueconducena tiempos
fuera de servicio, por fallas, ms cortas.
Analizarlosmodosyefectosdefallaparalosequiposcrticosdel sistema.
1.3- Alcances. Descripcin de la planta y de los equipos. Obtencin
de data de los equipos.
Clculodelaconfiabilidad,disponibilidadymantenibilidaddelos equipos
en estudio. Determinarlosequiposcrticosqueocasionenpeligroenelmedio
ambiente, en la seguridad de los trabajadores y en la produccin.
Definir las funciones de los equipos crticos, as como sus modos y
efectos de falla. EldesarrollodeunplandeMantenimientoCentradoen
Confiabilidad para los equipos crticos que operan en la planta.
1.4- Limitaciones. Los datos histricos de fallas de los equipos
corresponden a los aos 2001 y 2002, lo cual puede conducir a
resultados que difieran un poco respecto a si se recabasen datos de
falla ms actualizados.
EldesarrollodeesteTrabajoEspecialdeGradonoincluyesu aplicacin, razn
por la cual nose visualizan completamente todos los beneficios de
las herramientas utilizadas. CAPTULO II.Definiciones Bsicas de
Mantenimiento 6 CAPTULO II Definiciones Bsicas de Mantenimiento.
2.1- Mantenimiento.
Elmantenimientoeselconjuntodeactividadesyestrategiasque
permitenconservary/orestablecerunsistemaproductivoaunestado
especfico,demaneratalqueseacapazdecumplirconlasfunciones requeridas
a un costo competitivo. 2.2- Clasificacin del Mantenimiento. 2.2.1-
Mantenimiento Proactivo.
Estodaactividaddemantenimientoqueserealizaparadetectaro evitar la
ocurrencia de fallas. 2.2.2- Mantenimiento de Prolongacin y
Tribologa. Lasactividadesdeestetipoestnenfocadasenemplearunatcnica
queconjugatodaunaseriedeelementostanimportantescomolafriccin,
naturalezadelosmateriales,rugosidad,desgaste,lubricacin,energay
medio ambiente, con el objetivo de prolongar la vida til del
equipo. 2.2.3- Mantenimiento Preventivo.
Esunaactividadplanificada,ejecutadareemplazandoo
reconstruyendocomponentesdeequiposdeunamanerasistemticaantes
dequeocurraunafalla,siendosuobjetivomantenerelequipoen
condicionesoperativas,atravsdeaccionesoportunas.Elmantenimiento
preventivo se divide en: CAPTULO II.Definiciones Bsicas de
Mantenimiento 7 MantenimientoPreventivoBasadoenTiempo:serealizaa
intervalosfijosdetiempoodehorasdeoperacin, independientemente
delestado del equipo en ese momento.
MantenimientoPreventivoBasadoenCondicin:serealiza
dependiendodelacondicindelequipoodesuscomponentes.Para
llevarlaacaboserequieredelcontactodirectodeloperarioconla maquina.
2.2.4- Mantenimiento Predictivo.
Estaactividadtienecomofinalidadladeteccindefallaspotenciales,
mediantesealestempranasdefallasidentificadasdelequipo.Este
mantenimiento es el ms seguro para minimizar la ocurrencia de
fallas y sus efectos. Para realizarlo debe contarse con personal
altamente calificado y se
requieredeinversionesenequipodemonitoreooinstalacionesde
instrumentosparamedirlosparmetros.Entrelastcnicaspredictivasms
utilizadastenemos:alineacinpticalser;anlisisdeaceite;deteccin
infrarrojadepuntoscalientes;medicionesdetemperatura,presin,
volumen... y medicin de vibraciones. 2.2.5- Mantenimiento
Correctivo. Sonreparacionesrealizadasluegoquesehapresentadounafalla
totalocatastrfica,conlafinalidaddellevaralequipoasusestndaresde
funcionamiento normales. El mantenimiento correctivo se divide en:
Mantenimiento Correctivo Planificado: son acciones programadas y
planificadas esperando que la falla de un equipo ocurra.
MantenimientoCorrectivoNoPlanificado:sonaccionesde mantenimiento
que se realizan luego de ocurrir una falla imprevista enun equipo.
CAPTULO II.Definiciones Bsicas de Mantenimiento 8 2.3- Clasificacin
del Mantenimiento por Niveles. El mantenimiento tambin se suele
clasificar por niveles de acuerdo a la forma en que la organizacin
acte para dar mantenimiento a los sistemas de equipos y planta
fsica bajo su responsabilidad: 2.3.1- Mantenimiento de Primer
Nivel. Correspondeaactividadesqueserealizansobrelosequiposensu
ubicacin productiva. Las operaciones suelen ser intervenciones
sencillas de bajo nivel de experticia.
2.3.2- Mantenimiento de Segundo Nivel.
Serefierealasoperacionesdemantenimientocorrectivo,ejecutadas sobre
el equipo en su ubicacin productiva, porpersonal de mantenimiento.
2.3.3- Mantenimiento de Tercer Nivel.
Sonlostrabajosdemantenimientopreventivoensitiorealizadospor
personal de mantenimiento. 2.3.4- Mantenimiento de Cuarto Nivel.
Esuntipodemantenimientocorrectivorealizadosentaller,sobre
equiposretiradosdeproduccinenoperacionesdemantenimientode segundo
nivel. 2.4- Perodo de Vida de un Equipo.
Elciclodevidadeunequipoosistemadeequipos,desdesupuesta
enserviciohastasueliminacin,atraviesaportresetapasbiendelimitadas,
deacuerdoalatasatemporaldefallasquepresenta.Estostresciclosde
vidacaractersticasepuedenobservarenlacurvadelabaera(verfigura 2.1 y
2.2), los cuales son: CAPTULO II.Definiciones Bsicas de
Mantenimiento 9 Figura 2.1 Curva de la Baera.Sistemas Electrnicos y
Mquinas en General Figura 2.2 Curva de la Baera.Elementos Rotativos
de Mquina Elperododearranqueomortalidadinfantil:esteperodoest
caracterizadoporundescensoenlatasadefallasdesdeunvalorinicial
hastasucorrespondientevalorpromediomnimo,paralosequipos electrnicos
y mquinas en general, por lo que su confiabilidad es baja. Por el
contrario en los elementos rotativos no est delimitado el valor
mnimo, ya que este se encuentra en el perodo de vida til. Debido a
que la naturaleza
delosproblemasquepresentanlosequiposenesteperodotienequever con
defectos de fabricacin y/o ensamblaje, errores humanos; su
correccin ARRANQUEDESGASTE VIDA TIL TASA DE FALLAS TIEMPO TASA DE
FALLAS TIEMPO ARRANQUEVIDATILDESGASTE CAPTULO II.Definiciones
Bsicas de Mantenimiento 10 y ajuste suelen estar cubiertos por una
pliza o contrato de garanta otorgada por el fabricante o el
vendedor al comprador. El perodo de vida til: se caracteriza por
presentar una tasa de fallas
constante,paralosequiposelectrnicosymquinasengeneral,
correspondiente al valor promedio mnimo que se alcanza al final del
perodo de arranque. En cambio para los elementos rotativos de
mquinas la tasa de
fallasdesciendehastaalcanzarsuvalormnimoparaluegoascender
progresivamente. En los elementos de todos equipos, las fallas son
debido a
acumulacionesdeesfuerzosporencimadelaresistenciadediseodelos
componentes.Duranteelperododevidatil(elcualabarcalamayorparte de
vida del equipo), el equipo posee mxima disponibilidad.
Elperododedesgasteoenvejecimientorpido:seiniciaconun
aumentoprogresivodelatasadefallas,quesueleserconsecuenciade
fatiga,desgastemecnico,corrosinyerosindeloscomponentes
fundamentales.Duranteelperododeenvejecimientorpido,elequipoo
sistemadeequipospuedesersometidoaunaoperacindereconstruccin que en
algunos casos permite extender el perodo de vida til aumentando la
rentabilidad de la inversin. A partir de las figuras anteriormente
descritas, se derivan otras curvas
patrones(VerCapituloV,TareasdeMantenimiento)quepuedenguiarla
asignacin de tareas de mantenimiento. CAPTULO III.Indicadores de
Gestin de Mantenimiento 11 CAPTULO III Indicadores de Gestin de
Mantenimiento. 3.1- Confiabilidad (R(t)). Es la probabilidad de que
un equipo o sistema de equipos no falle en
unmomentodadobajocondicionesestablecidas.Laconfiabilidaddeun equipo
o sistema de equipo esta determinado por el diseo y la construccin.
Laconfiabilidadoperativadependeadicionalmentedelascondicionesde
operacin y de la calidad del mantenimiento. 3.1.1- Parmetros de la
Confiabilidad. Los parmetros caractersticos representativos de la
confiabilidad son la tasade fallas y el tiempo medio entre fallas
(TMO), este ltimo se puede expresar analticamente en la forma
siguiente (ecuacin 3.1):
................(Ec.3.1)Laconfiabilidaddeunequipodependedelaconfiabilidaddesus
componentes y de la forma en que estn integrados entre s. La
confiabilidad
esporlotantounparmetroquedependeexclusivamentedeldiseo,ysu
modificacin implica cambiarlo. 3.1.2- Estimacin de la
Confiabilidad. Cuando se habla de confiabilidad de sistemas se
refiere a un grupo de
equiposdispuestosdeunaformaenparticular.Estendicesermayoro
menor,dependiendodelasfuncionesquecumplanlosequiposydela
maneraenqueestninstalados.Porlogeneralencontramosdostiposde
configuracin: TMO= Tiempo Total en Operacin Nmero Total de Fallas
CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 12
ConfiguracinenSerie:representalaconfiguracinmssencilla,
teniendocomocaractersticaquelaprdidadelafuncindeunequipoimplicalaprdidadela
funcindelsistema.Generalmenteestetipode
arreglooriginabajosnivelesdeconfiabilidad,encomparacinconotros.Silaconfiabilidaddelosequiposnoesdependiente,esdecir,lafallade
uno delosequiposnoinfluyesobre laconfiabilidad de otro equipo,
entonceslaconfiabilidaddelsistemavienedadacomoelproductode las
confiabilidades de los equipos (ecuacin 3.2): R(t) = R1 x R2 x x
Rn.(Ec. 3.2)
ConfiguracinenParalelo(TodoslosEquiposActivos):estarepresentaunaconfiguracinmuy
comn
dentrodelaindustria.Sucaractersticaprincipalesqueancuandouncomponentepresente
una prdidatotal de lafuncin,elsistema puede seguirfuncionandoaunque
por debajo de las exigencias del contexto operacional.
Generalmenteestetipode arreglo origina niveles de confiabilidad
medios, en comparacin con otros. La confiabilidad viene dada por la
siguiente expresin (ecuacin 3.3): R(t) = 1 [(1 R1) x (1 R2) x x (1
Rn)]..(Ec. 3.3) 1212 CAPTULO III.Indicadores de Gestin de
Mantenimiento 13 ConfiguracinenParalelo(Un Equipo en Standby):
estaconfiguracin se presentacuandoelcontextooperacionalexigeuna
mayor confiabilidadque loquepudiese ofrecer un arreglonormal. La
presencia deun componenteen standbydisminuyela probabilidad
deprdidatotalde la funcin delsistema, debido a que al
fallarunodeellos, elcomponenteen standby actuar en su lugar. Para
definir la expresinmatemtica que define dicha configuracin, se
consider que el sistema actuar comoperfectswitching,esdecir,el
tiempoderespuestadel
componenteenstandbyesdespreciable,enelmomentodefalla.La
expresin(ecuacin 3.4) viene dada por: ...........(Ec. 3.4)
.........(Ec. 3.4.1) Donde:
l:eslafrecuenciadefallaspromediodelasfrecuenciasdefallas parciales
de los equipos del sistema. n: representa el nmero de equipos del
sistema. t : tiempo a evaluar. 123-l x t(l x t) i i ! R(t) = e x l
= I=0 n-1 N de Fallas in I=0 n-1 t CAPTULO III.Indicadores de
Gestin de Mantenimiento 14 3.2- Mantenibilidad (M(t)).
Sedefinemantenibilidaddeunequipoosistemadeequiposcomola
probabilidaddeque,encasodeocurrenciadefalla,elequipopuedaser
restaurado a condicin operativa en un intervalo de tiempo dado.
3.2.1- Parmetros de la Mantenibilidad.
Elparmetrocaractersticodelamantenibilidadeseltiempomedio
parareparar(TMPR),ysepuedeexpresaranalticamenteenlaforma siguiente,
segn la ecuacin 3.5: .............(Ec. 3.5)
Lamantenibilidadesunparmetromuchomscomplejoquela confiabilidad,
depende de la confiabilidad y de otros parmetros adicionales,
relacionadostantoconeldiseodelequipocomoconlaorganizaciny
ejecucindelmantenimiento.Lamantenibilidaddependedecasitodoslos
componentes del tiempo fuera de servicio. 3.3- Distribuciones
Probabilsticas.
Antesdeenfocarnosenlasdistribucionesprobabilsticas,sedeben definir
los siguientes trminos:
VariableAleatoria:esaquellaqueobtienecadaunodesusvalores posibles
con una probabilidad definida. stas variables pueden ser discretas
o continuas:
-VariableAleatoriaDiscreta:poseeunnmerofinitodeposibles valores; su
anlisis emplea las matemticas elementales. -Variable Aleatoria
Continua: no posee un valor particular; su anlisis emplea el
clculo.TMPR = Nmero Total de Reparaciones Tiempo Total de
Reparaciones CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 15
Lasvariablesaleatoriasposeenunafuncindistribucinde
probabilidaddeocurrenciadelevento(F(t)),provenientesdeintegraruna
funcin distribucin de densidad (f(t)), las cuales se describen a
continuacin: DistribucinExponencial:eslaformamsgeneralconlacualse
modelalaconfiabilidadylamantenibilidad.staseajustamejoral
comportamientorealdeunequipodeinstrumentacin(noexclusivamente),
debidoaqueelmismopresentacaractersticasmuyanlogasalas
nominales.Necesitadeunparmetrodefalla(l)yunavariabledetiempo
(t)parasuestudio.Lafuncindensidad(ecuacin3.6)quedefineala
distribucin exponencial es la siguiente:
.............(Ec. 3.6)
DistribucinWeibull:esunadelasfuncionesprobabilsticasms
empleadasparalaaproximacindeeventosrelacionadosalestudiode
perodosdevida(nacimiento,desarrolloymuerte).Seajustamejoral
comportamiento real de un equipo rotativo (no exclusivamente).
Requiere de unparmetrodeforma(g)yunparmetrodeescala(),ademsdela
variable tiempo (t), para su estudio. La expresin matemtica
(ecuacin 3.7) que describe dicha distribucin es la siguiente:
...........(Ec. 3.7) f(t) = g - 1 x e g ( t ) ( t )g - f(t) =l e -l
x t x CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 16
DistribucinLog-Normal:estadistribucinseadaptamejoral
comportamientorealdeunequipoesttico(noexclusivamente).Estose
debeaquesudecrecimientoeslento,talcomosesuelepresentarenel proceso
de deterioro de este tipo de equipos. Para su estudio, necesita de
un parmetrodedesviacinestndardelosdatos(s),unparmetrodel
promediodelosdatos(m)yunavariabledetiempo(t).Laexpresin matemtica
(ecuacin 3.8) que representa dicha distribucin es: .....(Ec. 3.8)
Distribucin Gamma: es una funcin probabilstica empleada para la
aproximacindeeventosrelacionadosalestudiodeperodosdevida
(nacimiento, desarrollo y muerte). Al igual que la distribucin
Weibull, esta se
ajustaalcomportamientorealdeunequiporotativo(noexclusivamente).
Para su evaluacin requiere de un parmetro de forma (g), un parmetro
de escala(),ademsdelavariabledetiempo(t).Lafuncindensidad (ecuacin
3.9) que determina a la distribucin gamma es: ..............(Ec.
3.9) f(t) = 1 s x t x2px e 1 2 - (ln(t) - m s )2 f(t) = t g - 1 gx
G(g) x e t - CAPTULO III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 17
DistribucinLineal-Exponencial:esunadistribucinprobabilstica
pocoempleadaalmomentodedeterminarlaconfiabilidadyla mantenibilidad,
ya que no es la que mejor se adapta al comportamiento real de un
equipo de instrumentacin. Requiere de un parmetro de falla (l), un
parmetrodeforma(g)yunavariabledetiempo(t)parasuestudio.La
funcindensidad(ecuacin3.10)quedefinealadistribucinlineal-exponencial
es la siguiente: ............(Ec. 3.10) 3.3.1- Modelaje de
Confiabilidad. En las distribuciones probabilsticas se cumple que
(ecuacin 3.11) : F(t) = f(t) (Ec. 3.11)
Entonces,paralaConfiabilidad(ecuacin3.12),considerandolos datos de
falla como Tiempos Medio Entre Falla: R(t) = 1 F(t) ....(Ec. 3.12)
f(t) = ( l+ gt ) x e - (l x t ( ) + l x t2 2 ) CAPTULO
III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 18 3.4- Disponibilidad.
Estendicedaunamedidadelacapacidaddelequipoparacumplir
conlafuncinparalacualestdestinado,enuntiempodado.La
disponibilidaddeunequipoexistenteslopuedeaumentarsedisminuyendo el
tiempo fuera de servicio. 3.4.1- Tipos de Disponibilidad.
Ladisponibilidaddeunequipoosistemadeequipospuededefinirse
endistintasformasdeacuerdoalresultadoquesedeseemostrar,lasms
comunes son: DisponibilidadGenrica(D): sedefinecomoelcocientequese
obtienealdividireltiempomedioentrefallas(TMEF)entrelasumatoriadel
tiempomedioentrefallas(TMEF)mseltiempomediofueradeservicio (TMFS),
segn la ecuacin 3.14: Proporciona el valor ms conservador de
disponibilidad, es ideal para la evaluacin general de un sistema
productivo. DisponibilidadIntrnseca(Di):sedefinecomoelcocientequese
obtienealdividireltiempomedioentrefallas(TMEF)entrelasumatoriadel
tiempo medio entre fallas (TMEF) ms el tiempo medio para reparar
(TMPR), segn la ecuacin 3.15: TMEF TMEF + TMFS D = TMEF TMEF + TMPR
Di = .............(Ec. 3.13) .............(Ec. 3.14) CAPTULO
III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 19 Evala la
disponibilidad del equipo nicamente, el nico factor ajeno al
equipoquesetomaencuentaeslacapacidadyorganizacindelpersonal que
repara. Disponibilidad Alcanzada (Da): se define como el cociente
que se
obtienealdividireltiempomedioentremantenimientos(TMEM),entrela
sumatoriadeltiempomedioentremantenimientos(TMEM)mseltiempo
medioparamantener(TMPM),(preventivo+correctivo),segnlaecuacin 3.16:
Evala la disponibilidad tomando encuenta los factores propios de la
organizacindemantenimiento.Esladefinicinquemsconvieneala
organizacin de mantenimiento (reporta el valor ms alto).
DisponibilidadOperacional(Do):sedefinecomoelcocienteque se obtiene
al dividir el tiempo medioentre mantenimientos (TMEM), entre la
sumatoriadeltiempomedioentremantenimientos(TMEM)maseltiempo medio
fuera de servicio(TMFS), (incluye demoras administrativas), segn la
ecuacin 3.17: Evalaladisponibilidadsintenerencuentalostiempos
debidos a espera operacional. TMEM TMEM + TMPM Da = TMEM TMEM +
TMFS Do = .............(Ec. 3.15) .............(Ec. 3.16) CAPTULO
III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 20 3.5- Distribucin de
Tiempos de Fallas en un Equipo.
Enelsiguientegrficoseobservacmoeselcomportamientodelos tiempos de
fallas en un equipo a travs del tiempo, alternando de un estado
operativo a un estado no operativo. Donde: TO: tiempo operativo.
TEF: tiempo entre fallas. TFS: tiempo fuera de servicio. TPR:
tiempo para reparar. TFC: tiempo fuera de control. EO: estado
operativo. ENO: estado no operativo. Fi: falla isima. Figura
3.1Grfico de Distribucin de Fallas TIEMPO ESTADO CAPTULO
III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 21
3.6-EfectodelaConfiabilidadylaMantenibilidadSobrela Disponibilidad.
Laconfiabilidadseencuentrarelacionadaconeltiempomedio
operativo(TMO);asquesisedeseaincrementarlaconfiabilidad,sedebe
incrementar tambin el tiempo promedio operativo.
Lamantenibilidadsehallarelacionadaconeltiempomediopara
reparar(TMPR);asquesisedeseaaumentarlamantenibilidad,sedebe
disminuir el tiempo promedio para reparar.
Enelgrficoquesemuestraacontinuacin,sepresentaelefecto combinado de
la confiabilidad y la mantenibilidad sobre la disponibilidad. Si se
desea alcanzar un valor de disponibilidad en especfico, a partir
deactividadesorientadasamejorarlaconfiabilidadolamantenibilidad,del
grfico anterior se analiza lo siguiente:
Alobtenerunabajamantenibilidad(altoTMPR),esnecesario
aumentarlaconfiabilidad(aumentarelTMO),paraconseguirelvalorde
Figura 3.2Grfico de Confiabilidad vs. Mantenibilidad CAPTULO
III.Indicadores de Gestin de Mantenimiento 22 disponibilidad
deseado (para efectos del grfico, el valor de la disponibilidad es
0.8). Tal resultado se observa en el punto A.
Alobtenerunabajaconfiabilidad(bajoTMO),esindispensable
incrementarlamantenibilidad(disminuirelTMPR),paralograrelvalorde
disponibilidad deseado (para efectos del grfico, el valor de
ladisponibilidad es 0.8). Tal resultado se observa en el punto B.
Deloexpuestoanteriormenteseconcluyequeexisteunbalance ptimo entre
confiabilidad y mantenibilidad, para una misma disponibilidad.
CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad Operacional 23 CAPTULO IV
Herramientas de Confiabilidad Operacional. 4.1- Confiabilidad
Operacional. Eslacapacidaddeunainstalacinosistema(integradospor
procesos,tecnologaygente),paracumplirsufuncindentrodesuslmites
dediseoybajouncontextooperacionalespecfico.LaConfiabilidad
Operacionalinvolucralossiguientescuatroparmetros:confiabilidad
humana,confiabilidaddelosprocesos,mantenibilidaddelosequiposyla
confiabilidad de los equipos. Figura 4.1Herramientas de
Confiabilidad Operacional CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad
Operacional 24 4.2- Empresa de Clase Mundial.
Elobjetivodelasempresasdeclasemundialseorientaen
incrementarlaconfiabilidadoperacionalparaassermsproductivas.
Entonces, se deben crear planes estratgicos a corto y mediano plazo
donde
estninvolucradosempleadosdecualquiernivel(equipomultidisciplinario),
controles estadsticos de procesos (considerando la innovacin) y
programas demantenimientofundamentadosendisminuirlasfallasysus
consecuencias. 4.3- Herramientas de Desarrollo Organizacional. Las
herramientas de desarrollo organizacional abarcan toda una serie
deestrategiasymetodologasquesugierenlaadmisindecambiosde
modelosoparadigmasdentrodelaempresa,alinsertarnuevasculturasen el
ambiente laboral. Dichas herramientas tambin comprendenlos sistemas
deinduccinparalaconformacindegruposdentrodelosdistintos
departamentos de la empresa; bajo esta idea se genera el Equipo
Natural de Trabajo, integrado por personas que se desempean en
diversas reas de la
misma,quieneslaboranenconjuntoporunlapsodeterminadodetiempo,
conelobjetivodeanalizarlosproblemascomunesalosdistintos
departamentos para as poder solucionarlos de una manera efectiva.
4.4- Herramientas Tcnicas.
Lasherramientastcnicassonpartefundamentalenlaconfiabilidad
operacional,encuantoaresultadoslogradosenlasdistintasreas
operacionales, dirigidas con una visin ms prctica.
Actualmentesehandesarrolladodistintasyespecficasherramientas
tcnicas,conelfindefomentareldesarrollo de la confiabilidad
operacional. Entre ellas encontramos: CAPTULO IV.Herramientas de
Confiabilidad Operacional 25 4.4.1- Anlisis de Criticidad (AC).
Esunatcnicaquepermitejerarquizarsistemas,instalacionesy equipos en
funcin de su impacto global, con el fin de optimizar el proceso de
asignacin de recursos (econmicos, humanos y tcnicos).
ElACesunaherramientaqueagregavitalinformacinacualquier
programademantenimiento,facilitandoaslatomadedecisionesenel mismo.
4.4.2- Anlisis Causa Raz (ACR). Es una metodologa empleada para
investigar y reconocer las causas que originan las fallas en una
instalacin, sistema o equipo; las cuales al ser rectificadas
evitarn el acontecimiento de estas. ste es aplicable cuando se
requieredeanlisisdefallasrepetitivasdeequipos,anlisisdeerrores
humanos, en el proceso de diseo y aplicacin de mtodos y su
supervisin. 4.4.3- Anlisis de Costo Riesgo Beneficio (ACRB).
Medianteestametodologaseidentificalafrecuenciaptimade actividades
de mantenimiento preventivo, fundamentndose en el costo total ptimo
que origina. Esto es posible gracias al balance de los costos
riesgos asociados a dichas actividades y los beneficios que genera.
sta herramienta
sepuedeemplearcalculandoelriesgoantesdelestudioyluegodela
implantacindenuevasestrategias,loquerequieredeunampliolapsode
tiempo para su realizacin.
4.4.4- Inspeccin Basada en Riesgos (IBR).
Esunaherramientaquepermiteprecisarlaprobabilidaddefallasen
equiposquetransportany/oalmacenanfluidosylasconsecuenciasque
estasfallaspudieranoriginarsobrelosoperarios,elambienteyelproceso
productivo. ElIBRseutilizaenelmomentoquesedeseaevaluary/ofijar
frecuencias de inspeccin, cuando se quiereoptimizar costos de
inspeccin, CAPTULO IV.Herramientas de Confiabilidad Operacional 26
cuantificary/ovariarnivelesderiesgosyespecialmentecuandosenecesite
mejorar la productividad y rentabilidad. 4.4.5- Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad (MCC).
Esunaherramientadeanlisissistemtico,objetivoydocumentado,
utilizadaparaindicarlastareasdemantenimientoenlosequipos,bajosu
contextooperacionalyenfuncindesucriticidad,decualquierinstalacin
industrial.Conestoseobtienenmejorasencuantoalaconfiabilidad
operacionaldelossistemasrelacionadosconlaseguridadydisponibilidad,
previniendo sus fallos (considerando la seguridad, ambiente y
operaciones) y minimizando el costo de mantenimiento. 4.5- Mrgenes
del Proyecto. Limitada disponibilidad de tiempo para su realizacin,
por ello slo se
contemplaeldesarrollodelplandemantenimiento,nosuaplicacin.Esto
debidoaquesenecesitaraunperodoconsiderabledetiempopara comenzar a
ver resultados tangibles del mismo.
Susobjetivosseorientanhaciaelestudiodelaposibilidadde
disminucindefallas,reduccindelaactividaddemantenimiento,aumento
deltiempoentredosparadasgeneralessucesivasyelanlisisdemodosy
efectos de falla de los equipos del sistema.
Susalcancesseenfocanenlaevaluacindelaconfiabilidad,
mantenibilidadydisponibilidaddelosequiposdelsistema.Igualmenteenla
jerarquizacindelosmismos,considerandoimpactoalaproduccin,
seguridad, higiene y medio ambiente. CAPTULO IV.Herramientas de
Confiabilidad Operacional 27 4.6- Decisin. De acuerdo a lo
mencionado anteriormente, las herramientas tcnicas
quemejorseadaptanalosrequerimientosdeesteproyectosonlas siguientes:
Anlisis de Criticidad (AC). Mantenimiento Centrado en Confiabilidad
(MCC). CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 28 CAPTULO
V Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. 5.1- Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad (MCC).
Esunaherramientatcnicautilizadaparaindicarlastareasde
mantenimientoenlosequipos,enfuncindesucriticidad.Conestose
obtienenmejorasencuantoalaconfiabilidadoperacional.Laideaprincipal
del MCC es quelos esfuerzos concentrados en el mantenimiento se
deben enfocar en preservar la funcin que desempean los equipos, ya
que esto es lo que interesa desde un punto de vista
productivo.Estametodologainvolucrasiete(7)interrogantes,endondese
necesita que las respuestas sean proporcionadas por el personal
tcnico, de operaciones, mantenimiento, procesos, supervisores,
entre otros: 1.Cules son las funciones y los estndares de desempeo
del equipo? 2.De que forma puede fallar el equipo? 3.Cules son las
causas posibles de cada falla? 4.Qu ocurre al originarse cada
falla? 5.Cul es el impacto de cada falla? 6.Qu debe hacerse para
prevenir cada falla?
7.Qusucedesinosepuedeprevenirlasfallasyqueaccionesdeben realizarse?
5.2- Fase Inicial del MCC. 5.2.1- Conformacin del Grupo Natural de
Trabajo. El equipo de trabajo debe ser multidisciplinario,
proactivo, conformado
porpersonasdelosdepartamentosdemantenimiento,operacionesy
especialistas(verfigura5.1).Sinembargo,estaconformacindelgrupode
trabajopuedevariarsegnlasnecesidadesylimitacionesdelaplantaen
CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 29
anlisis.Elgruposerdirigidoporunfacilitadorquepodronoprovenirde
losdepartamentosnombradosanteriormente.Lasfuncionesdelgrupode
trabajoestnenmarcadasenrealizaractividadesdemejoramientocontinuo
enlasoperacionesdelaempresa,talescomoactividadesreactivas(AC,
solucin de problemas) y actividades preactivas (MCC). 5.3- Fase de
Implantacin del MCC. 5.3.1- Seleccin del Sistema. Jerarquizacin de
una Planta.
Todalaplantapuededividirseenunaseriadegruposconstitutivos:-UnidaddeProceso:estconformadaporunconjuntolgicode
sistemas que trabajan al unsono para o satisfacer un aspecto
importante de la planta en cuestin. Figura 5.1Grupo Natural de
Trabajo CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 30
-Sistemas:esunaagrupacindesubsistemasoelementosde equipos que actan
conjuntamente para llevar a cabo una accin primaria en la
planta.-Subsistemas: es una agrupacin de equipos que realizan una
etapa del proceso, que esta siendo ejecutado en el sistema.
-Equipos:estaagrupacinesotrasubdivisindeunsistemaque
reneelementosquetienenunpropsitoenparticular,cuyasfuncionesson ms
especficas. -Componentes: son los elementos que integran al equipo.
Unavezseleccionadounsistemaenparticularparaelanlisis,el siguiente
paso consiste en esclarecer los procesos en ejecucin y las normas
deoperacinrequeridasparatalesfines.Inicialmentesedebecrearun
Diagrama de Entrada Proceso Salida (EPS) a nivel de sistema.
EldiagramaEPS(verfigura5.2)tienelamismaconfiguracinpara
cualquiersistemaoelementodeequipo;unoomuchosinsumosson procesados
para generar uno o varios productos. Figura 5.2Diagrama EPS CAPTULO
V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 31
Lasentradassedividenen:insumos(sonlamateriaprimaa transformar),
servicios (tales como agua y electricidad) y controles (permiten el
control de equipos y sistema). El proceso debera registrarse como
una descripcin de la accin que tiene lugar, ya que all se
concentran las ideas sobre el mantenimiento de la funcin que est
siendo ejecutada.
Lassalidasseagrupanenproductosprimarios(sonlosproductos principales
del sistema), productos secundarios (son aquellos productos que
elsistemageneracomoderivados),productosresiduales(productosde
desecho) y servicios externos (provienen de un sistema, pero por lo
general pueden ser ignorados en lo que respecta al anlisis del
proceso y al anlisis de modos y efectos de falla). 5.3.2- Anlisis
de Criticidad (AC).
Esunametodologaquepermitejerarquizarsistemas,instalacionesy equipos
en funcin de su impacto global, con el fin de optimizar el proceso
de asignacin de recursos (econmicos, humanos y tcnicos). Se debe:
Definir un alcance y propsitoparaelanlisis. Establecer criterios de
importancia. Seleccionar un mtodo de evaluacinpara jerarquizar los
sistemas seleccionados. La Criticidad Total (CT) se determina
mediante la siguiente ecuacin: CT = Frecuencia de Falla X
Consecuencia Consecuencia =[( IO X FO) + CM+ ISAH ] .(Ec. 5.1)
..(Ec. 5.1.1) CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 32
Se establecen como criterios fundamentales los siguientes:
Frecuencia de Fallas (FF): son las veces que falla cualquier
componente en el sistema. Impacto Operacional (IO): es el nivel de
produccin que se afecta cuando ocurre la falla.
FlexibilidadOperacional(FO):revisalaexistenciadeotravade produccin,
paralela a la regularmente utilizada. Costos de Mantenimiento (CM):
indica el gasto en mantenimiento.
ImpactoenSeguridad,AmbienteeHigiene(ISAH):contemplala
posibilidaddeocurrenciadeeventosnodeseadoscondaosa personas, el
ambiente e instalaciones. Criterio de Evaluacin. -Frecuencia de
Fallas (FF): Pobre: mayor a 5 fallas/semana 4 Promedio: 3 5
fallas/semana 3 Buena: 1 2 fallas/semana2 Excelente: menor a 1
falla/semana1 -Impacto Operacional (IO): Parada inmediata de toda
la planta10 Impacto en niveles de produccin o calidad 8 Parada del
sistema y efectos en otros sistemas 6 Costos operacionales mientras
no est disponible2 Sin efectos en produccin/operacin1 CAPTULO
V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 33 -Flexibilidad
Operacional (FO): No hay opcin alterna de produccin 4 Opcin alterna
de produccin o equipo compartido 2 Hay respaldo 1 -Costos de
Mantenimiento (CM): Mayor o igual a XX Bs.2 Inferior a. XX Bs. 1
-Impacto en la Seguridad, Ambiente e Higiene (ISAH): Afecta la
seguridad humana tanto externa como interna 8 Afecta al ambiente
produciendo daos reversibles 6 Afecta las instalaciones causando
daos severos 4 Provocadaosmenores (accidentes e incidentes)personal
2 Provocaun impactoambientalcuyoefecto no violalas normas
ambientales 1 No provoca ningn dao a personas instalaciones o
ambiente 0 Para evaluar la Criticidad Total (CT), se emplea la
siguiente tabla: Tabla 5.1Criticidad Total CAPTULO V.Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad 34 Al tener plenamente establecido cules
sistemas son ms crticos, se
podrestablecerdeunamaneraeficientelosprogramasyplanesde
mantenimiento de tipo: predictivo, preventivo, correctivo,
proactivo e inclusive
posiblesrediseosalniveldeprocedimientosymodificacionesmenores;
permitiendoestablecerlaprioridadparalaprogramacinyejecucinde rdenes
de trabajo. 5.3.3- Anlisis de Modos y Efectos de Falla (AMEF).
Esunmtododeanlisisdeconfiabilidadquepermiteidentificarlas
razonesdelaposiblefalladeunelemento.ElAMEF,mediantela identificacin
de las causas de una falla y sus frecuencias, genera un insumo
paralastareasdemantenimiento;suministraunalistadelasrazonesque
generanlasfallasyquepodranprevenirsemedianteaccionesde
mantenimiento.DelassieteinterrogantesdelMCClasprimerascuatro pueden
ser respondidas utilizando esta tcnica.
Laventajadeesteprocesoeslacapacidadqueaportapara considerar las
posibles fallas que no sehanpresentadoenla prctica, para as poder
crear medidas preventivas.
Lainformacinobtenidamedianteesteanlisisesregistradaenuna planilla
llamada Hoja de Informacin. Las columnas principales son:
Funcin.Todo equipo, sistema o planta puede tener una o varias
funciones y se
debenconsiderartodasalmomentoderealizarunanlisisdemodosy efectos de
fallas.Ellas se clasifican en: - Funciones Primarias:
sonaquellasparalas cuales fue diseado el equipo; qu necesitas que
haga el equipo y de qu quieres que sea capaz. CAPTULO
V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 35
-FuncionesSecundarias:sontodasaquellasfuncionesejecutadas
porelsistemacomounprocesocontinuomientrassellevanacabolas funciones
primarias.- Funciones de Seguridad: son un grupo de funciones que
protegen, tanto a los operadores u otro personal, como a los
equipos contra los efectos de las fallas. La funcin de los
dispositivos de seguridad puede
ser:Evidente:sonaquellasqueeloperariosedacuentaquehanfallado en
circunstancias normales Oculta: son los dispositivos de seguridad
que el operario no se entera de que han fallado en circunstancias
normales. Fallas
Funcionales.ElMCCdefinefallafuncionalcomounsucesonopredecible,queno
permite alequipo alcanzarelestndar de ejecucin esperado y trae como
consecuencia que el mismo no pueda cumplirsu funcin total o
parcialmente (cada estndar de ejecucinpuede tener ms de una
fallafuncional). Se distinguen cuatro tipos de fallas, a saber:
-FallaParcial:originadesviacionesenlafuncindelequipo.Nola
interrumpe totalmente.
-FallaIntermitente:fallaporciertotiempoyluegorecobrasu capacidad
normal de funcionamiento. -Falla Total: interrumpe totalmente la
funcin requerida del equipo. -Falla Catastrfica: son repentinas y
requieren de mucho tiempo y/o dinero para corregirlas. Modo de
Falla. El modo de falla es el que provoca la prdida de funcintotal
o parcial
deunactivoensucontextooperacional(cadafallafuncionalpuedetener
CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 36
msdeunmododefalla).Alregistrarlosmodosdeunafallaes recomendable
tener presente: 1.Causas reales de la falla. 2.Posible falla.
3.Nivel de detalle en la falla de equipos. Efectos de Falla.
Reportalainformacindeloseventossecuencialesqueocurren
cuandounmododefallatienelugar.Losefectosdelafalladebenser
descritosdetalformaquecontribuyanalaseleccindelatareade
mantenimientocorrespondiente.Losefectosdefallaquedebenregistrarse
son aquellos que se presentan si no se
tomaseaccinalgunaparaevitarla falla. 5.3.4- Consecuencias.
ConsecuenciaenMCCsedefinecomoelimpactoqueproducecada modo de falla,
ya sea en el equipo, la produccin, la seguridad o el ambiente.
Existen cuatro (4) clases de consecuencia de falla las cuales son:
- Consecuencias Ocultas: no existen efectos obvios (detectables por
los operarios) de la causa de la falla, a menos que falle algn otro
elemento. -ConsecuenciasalaSeguridadyAmbiente:ponenenriesgola
integridad fsica tanto del entorno de trabajo como la de las
personas. -ConsecuenciasOperacionales:afectanalacapacidadde
produccin, a la calidad del producto y servicio al cliente.
-ConsecuenciasNoOperacionales:noafectanalaproduccin, seguridad ni
ambiente. Su nico gasto directo es la reparacin. CAPTULO
V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 37 5.3.5- Tareas de
Mantenimiento.
Laseleccindeunaactividaddemantenimientoparacombatirlas
consecuencias de una determinada causa de falla depender de: 1. Si
existe o no una tarea tcnicamente posible. 2. Que valga la pena
realizar la tarea tcnicamente posible.
3.Quepuedaespecificarseotraaccinsinoexisteunatarea
tcnicamenteposibleosinovalelapenarealizarningunadelastareas
posibles. LasestrategiasdemantenimientobajounambientedetrabajoMCC,
pueden ser: Estrategias Proactivas.
Buscanevitarlasconsecuenciasdelaocurrenciadefallas funcionales,
bien sea mejorando la confiabilidad de los sistemas o mediante la
deteccin temprana de las fallas. Estas se clasifican en:
-TareasdeProlongacin:buscanlaeliminacinderazdelas posibles causas
de fallas ouna disminucin de la frecuencia de las mismas.
Seorientaalarevisindetareasdelubricacin,entonacin,ajustes,
balanceo,alineacin,entreotras.Incluyelarevisinyactualizacinde
tecnologas, procedimientos, materiales
-TareasPreventivas:paraelegirestetipodetareaesobligatorio
conocerlarelacinentrelaedaddelequipoylaprobabilidaddefalla.Se trata
de tareas ejecutadas con una frecuencia fija. Es decir, los equipos
estn sometidosaenvejecimiento(segnlasfiguras5.3,5.4y5.5,slolos
patrones A, B y C lo hacen aplicable): A Figura 5.3Patrn A TASA DE
FALLAS TIEMPO CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 38
ElpatrnAestreferidoalacurvadelabaera,mencionadaenel captulo II. B
Figura 5.4Patrn B ElpatrnBsugierequelaexpectativaesquelamayoradelos
equiposoperarnconfiablementeporunperodoconstante,yluegose
desgastan. C Figura 5.5Patrn C El patrn C muestra una probabilidad
lentamente creciente de fallo, sin una edad especfica de
desgaste.La tarea se ejecuta sin importar el estado fsico del
equipo. stas son de dos tipos:
a.RestauracinPreventivaProgramada:elequipoesreconstruido, buscando
dejarlo como nuevo.Figura 5.4Patrn B Figura 5.5Patrn C TASA DE
FALLAS TIEMPO TASA DE FALLAS TIEMPO CAPTULO V.Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad 39
b.ReemplazoPreventivoProgramado:alnopoderserreconstruido en sitio o
no es econmico realizarlo, otra opcin es su reemplazo por uno nuevo
(o reconstruido), una vez cumplido cierto uso. -Tareas Predictivas:
si el patrn de comportamiento es del tipo D, E o F (como se ve a
continuacin en lasfiguras 5.6, 5.7 y 5.8), el tiempo no aporta
ninguna informacin sobre la probabilidad de ocurrencia de
unafalla,sinembargohayuntipodefallasdiversodondeexisteun
parmetrofsicomensurable,relacionadoconsudesarrolloestablecindose un
punto de fallapotencial. D
ElpatrnDmuestraunabajaprobabilidaddefallainicialyluegoun rpido
incremento a un nivel constante. E El patrn E muestra una
probabilidad constante a cualquier edad. Figura 5.6Patrn D Figura
5.7Patrn E TASA DE FALLAS TIEMPO TASA DE FALLAS TIEMPO CAPTULO
V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 40 F
ElpatrnFcomienzaconunaaltaprobabilidaddemortandadinfantil
paradecaeraunaprobabilidadbajayconstanteoligeramentecrecientede
fallo. A medida que los equipos se tornan ms complejos, se
comportan de acuerdo con los patrones de fallo E y F.
Estastareassonaplicablessielintervalodefallapotencial(PF, intervalo
de tiempo entre el punto donde la falla potencial es detectable y
el puntodondelafallafuncionalsedesarrolla)esbienconocidoynoes
variable.ElintervaloPFdebeserlosuficientementegrandeparapermitir
tomaraccionescontralafallapotencial.Lafigura5.9muestracomouna
condicin logra caer en desempeo desde un valor de 100% a valores
donde sepuededetectarunpuntodereaccin(alarma,contingencia,etc)yun
punto donde la falla se desarrolla. INTERVALO PF Figura 5.8Patrn F
Figura 5.9Intervalo PF TASA DE FALLAS TIEMPO TASA DE FALLAS TIEMPO
CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 41 El criterio
tradicional del MCC dice que:
ElintervalodelastareasdebesermenorqueelintervaloPF,enla prctica un
valor a tomar podra ser la mitad del intervalo PF; cualquiera sea
elcriterio,elprocedimientoesdetectaratiempoparapodertomaracciones
al respecto. -Estrategias por Omisin.
Sonejecutadassinohayningunamanera(aplicableyefectiva)de
evitarlaocurrenciadefallasfuncionalesyvienenaresponderlasptima
pregunta del MCC. Las acciones a tomar pueden ser las siguientes:
-PesquisadeFallas/PruebadeFuncin:bsquedasistemticay
programadadefallasocultasmediantelapruebadefuncionesoperacin.
Slosedeberejecutarsinoestcnicamenteaplicableotratareade
mantenimiento y se asegura con esta un nivel aceptable de riesgo.
-OperacinHastalaFalla:setratadeladecisinjustificadade operar hasta
la falla y soportar sus consecuencias.Esaplicablesinoexiste
unatareademantenimientopreventivoconconsecuenciasdefallas
tolerables,noexistenconsecuenciasdeltiposeguridadoambiente,no
existendaoselevadosalamoraldeltrabajadoroalaimagenpblicaosi
loscostosdehacermantenimientopreventivosonmayoresquelos atribuibles
a la ocurrencia de la falla.
-Modificacionesdeldiseo:serefiereacualquiercambioarealizar
(materiales,distribuidoresomodelosdeequiposopartedeinstalacinde
equipos de proteccin) Es aplicable si las consecuencias del tipo
seguridad y
ambientenopuedenserprevenidasolasconsecuenciassondeltipo
econmico(operacionalynooperacional)dondeelrediseopuedeser
recomendable mas no es obligatorio. CAPTULO V.Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad 42 5.3.5.1- Redaccin de las Tareas.
Estassonanalizadasconelobjetodedeterminarlosrecursos
requeridosparallevarlasacabo,traslocualpodrnseragrupadaspara
conformar cronogramas de mantenimiento. 5.3.5.2- Anlisis de las
Tareas. Una vez redactadas, las tareas deben ser analizadas para
determinar
eltipoderecursosqueserequierenparaejecutarlas,losnivelesde
destrezasquesenecesitanparacadatarea,lasherramientasyrepuestos
requeridosparagarantizarlaadquisicindetalesrecursosyeltiempo
requerido para llevarlas a cabo. 5.3.5.3- Planificacin de los
Programas de Mantenimiento. Programas de Baja Frecuencia.
Debenserdefinidosdetalladamentecadavezqueseplanifican,ya que los
intervalos de ejecucin son inferiores a una vez por semana.
Programas de Alta Frecuencia.
Sedebeincorporarestasactividadesaunaseriedeprocedimientos
operativosqueconformenunarutina.Losintervalosdeejecucinson
superiores a una vez por semana. 5.4- Beneficios del MCC.
ElMantenimientoCentradoenConfiabilidadhasidoutilizadoporuna
ampliavariedaddeindustriasdurantelaltimadcada.Alaplicarlo
correctamente se producen los siguientes beneficios: 1.Mayor
seguridad y proteccin del entorno, debido a:-Disminucin del nmero
de fallas por mantenimiento innecesario. CAPTULO V.Mantenimiento
Centrado en Confiabilidad 43
-Mejoraelmantenimientodelosdispositivosdeseguridad existentes.
-Revisa sistemticamente de las consecuencias de cada falla antes de
considerar la falla operacional. 2.Mejores rendimientos operativos,
debido a: -Unmayornfasisenlosrequisitosdelmantenimientode elementos
y componentes crticos.
-Undiagnsticorpidodelasfallasdeequiposmediantela referencia a los
modos de falla relacionadosconsu(s) funcin(es) ya los anlisis de
sus efectos. -Intervalos ms largos entre las revisiones. -Listas de
trabajos de interrupcin ms cortas, que llevan a paradas ms cortas,
ms fcil de solucionar y menos costosas.
-Menosproblemasdedesgastedeinicioluegodelas interrupciones, debido
a que se eliminan las revisiones innecesarias. 3.Mayor control de
los costos de mantenimiento, originado por: -Mejor compra de nueva
tecnologa y servicios de mantenimiento. -La prevencino eliminacin
de fallas costosas. -Menor necesidad de emplear personal experto.
4.Amplia base de datos de mantenimiento, lo cual:
-Reducelosefectosdelarotacindelpersonalconlaprdida consiguiente de
su experiencia y competencia.
-Proveeunconocimientogeneraldelaplantamsprofundoensu contexto
operacional. -Proveeunabasevaliosaparalaintroduccindelossistemas
expertos. -Conduce a la realizacin de planos y manuales ms exactos.
CAPTULO V.Mantenimiento Centrado en Confiabilidad 44 5.Mayor
motivacin de las personas, referente a: -El personal que interviene
en el proceso de revisin.
-Originaunconocimientodelaplanta,ensucontextooperacional, ms
amplio. -Losproblemasdemantenimientosoncompartidos,loquegenera
soluciones con mayores probabilidades de xito. 6.Mejor trabajo en
grupo, motivado por:
-Unplanteamientoaltamenteestructuradodelgrupoalosanlisis de los
problemas del mantenimiento y a la toma de decisiones.
-Loanteriortraecomoconsecuenciaunamejorcomunicaciny
cooperacinentreelpersonaldediferentesnivelesqueenlaplanta labora,
as como los especialistas internos y externos.
ElMantenimientoCentradoenConfiabilidadgeneraresultadosmuy
rpidos.Dehecho,lamayoradelasorganizacionespuedencompletar
satisfactoriamente una revisin del MCC en menos de un ao, empleando
el personalexistente.Larevisinculminaconunarecopilacindela
documentacin,fiableytotalmentedocumentadadelmantenimientocclico de
todos los equipos significativos de cada sistema de la planta.
CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 45 CAPTULO VI Descripcin de la
Empresa. 6.1- Resea Histrica. EnVenezuela,C.ACafFamadeAmrica se
presenta como una de
lasempresastorrefactorasdecafconmayorarraigoenelmercado.Esta
empresa,dereconocidatradicinfamiliar,llevamsde100aosde produccin.
En1869naceBernardoGonzlezPalenzuela,enTenerife.En1883 se traslada a
Venezuela. Alpocotiemposeinicicomocomercianteenel Centro de
Caracas, siendo el caf el producto de su venta.Durante ms de una
dcada ahorr como para hacerse dueodel negocio, y a sus 33 aos,
venditodopararegresaraEspaa,casarseydarsecuentaquesuvida
estabaenCaracas,regresando,readquiriendolosbienesrecinvendidosy
continuando con el negocio de cafetalero. En los aos siguientes la
empresa continu su crecimiento y en 1927 siendo ya mayor de edad
Bernardo Gonzlez (hijo), registra el nombre de la
marcadeCafFamadeAmrica.Tresdcadasmspasaranantesde
modificarelnombrequelaempresaostentahoy:C.A.CafFamade Amrica.
GuillerminaGonzlezRodrguez,lamenordelosnuevehijosde Bernardo
Gonzlez y su esposa Josefa Rodrguez de Gonzlez, ocupa hoy la
presidencia de Fama de Amrica.
6.2- Ubicacin.
EnlaactualidadC.A.CafFamadeAmrica,seencuentraubicada
principalmenteenCaracas.Lasoficinasadministrativasseencuentranenla
AvenidaSanJuanBosco,EdificioCentroAltamira,Piso15.Desdeestas
oficinassemanejanalgunasdelasprincipalesGerencias:Recursos CAPTULO
VI.Descripcin de la Empresa 46 Humanos, Tecnologas deInformacin,
Finanzas,Contabilidad y diferentes departamentos.
LaPlantaseencuentraubicadaenla2da.Calle,Urbanizacin Industrial la
Yaguara-Antmano; desde la cual se lleva a cabo todo el proceso
deAbastecimiento,Produccin,ControldeCalidadyComercializacindel caf;
cada etapa dirigida por su respectiva Gerencia. Igualmente, C.A.
Caf Fama de Amrica poseediferentes Centros de Venta en el interior
del pas, entre ellos Valencia, Barquisimeto y Barcelona,
almacenesquesecaracterizanporserampliosyacordesconelproducto que se
maneja. 6.3- Productos. C.A Caf Fama de Amrica, posee una
clasificacin de sus productos por el mercado al cual son dirigidos
y que son completamente producidos en
laPlantadelaYaguara,ubicadaenCaracas-Venezuela.Entrelos productos
que elaboran, se encuentran: Caf molido. Calidad Extra.-Producto
empacado en polipropileno, conunpesonetode50 gr., conocido como
Papeletas. Se agrupan en fardos de 1 Kg. formados por 20 unidades,
donde finalmente se colocan 10 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 10
Kg. o 5 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 5 Kg. -Producto empacado
en polipropileno,conunpesoneto de 100 gr., conocido como Papeletas.
Se agrupan en fardos de 1 Kg. formados por 10 unidades, donde
finalmente se colocan 10 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 10 Kg. o
5 bolsones de 1 Kg. en una bolsa de 5 Kg. -Productoempacado en
polipropileno,conunpesonetode200
gr.Seagrupanenarreglode20unidadesformandounfardode4Kg.,o bien en
arreglo de 15 unidades formando un fardo de 3 Kg. CAPTULO
VI.Descripcin de la Empresa 47 -Productoempacadoenpolipropileno,
con un peso neto de 250 gr. Se agrupan en fardos de 5 Kg. formados
por 20 unidades. -Productoempacadoenpolipropileno, con un peso neto
de 500 gr. Se agrupan en fardos de 3Kg. formados por 6 unidades, o
bien en fardos de 5 Kg. formados por 10 unidades. Caf molido.
Calidad Deleite -Producto empacado en polipropileno, con un peso
neto de 200 gr.
Seagrupanenfardosde3Kg.formadospor15unidades,obienenfardos de 4 Kg.
formados por 20 unidades. Caf molido Colao. Calidad Deleite.
-Producto empacado en polipropileno, con un peso neto de 250 gr.
Seagrupanenfardosde3Kg.formadospor12unidades,obienenfardos de 5 Kg.
formados por 20 unidades. -Producto empacado en polipropileno, con
un peso neto de 500 gr. Se agrupan en fardos de 3Kg. formados por 6
unidades, o bien en fardos de 5 Kg. formados por 10 unidades. Caf
molido. Tipo Espresso. -Productoenvasado enlata, con
unpesonetode400gr.Se agrupan en una caja de 4,8 Kg. formada por 12
unidades.-Productoextrafinoempacadoenpolipropileno,conunpesoneto de
1 Kg. Se agrupan en fardos de 5 Kg. formados por 5 unidades. Caf
tostado en granos. Calidad Extra Fino. -Producto empacado en
polipropileno, con un peso neto de 500 gr. Se agrupan en un fardo
de 5 Kg. formado por 10 unidades. CAPTULO VI.Descripcin de la
Empresa 48 -Producto empacado en polipropileno, con un peso neto de
1 Kg. Se agrupan en fardos de 3 Kg. formados por 3 unidades
(formato Makro), o bien en fardos de 5 Kg. formados por 5 unidades.
Caf Gourmet.-Productoempacadoenaluminizado,conunpesonetode200gr.
Presenta sabores como amaretto y sambuca. Se agrupan en fardos de 4
Kg. formados por 20 unidades. -Producto empacado en aluminizado,
con un peso neto de 200 gr.
Presentasaborescomovainilla,chocolateycanela.Seagrupanendisplay
de12unidadespara1sabor;displayde12unidadespara3sabores,
formadospor4productosyestuchesde6unidadespara3sabores, formados por
21 productos. 6.4- Objetivo de la Empresa. Liderizar el mercado de
caf tostado y molido, ofreciendo productos de
lamsaltacalidad,naturalmentevenezolanos,contandoconelmejor
recursohumanoymanteniendolatradicinquesiemprelahadistinguido
comoempresa,obteniendodeestamaneralarentabilidad,estabilidady
crecimientoquefinalizanenunbienestarcomnparatodalafamiliaFama de
Amrica. 6.5- Valores.
Unatradicincomprometidaconlainnovacin,lacalidadyla integridad que
conforma una organizacin de emprendedores. 6.6- Visin.
Quesusproductosseanconsumidosenlamayoradeloshogares venezolanos.
CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 49 6.7- Misin.
Fundadaen1.887,FamadeAmricaeslaempresalderenla
torrefaccindelcaf.Sehanpropuestomejorarcontinuamentesutrabajo
parasatisfacerconcreceslasnecesidadesdesusclientesinternosy
externos,garantizarunretornoadecuadoalosaccionistas,aumentar
constantementeelvalordelacompaaysupersonal,cumplirsus obligaciones
con la comunidad y el medio ambiente. 6.8- Calidad.
C.ACafFamadeAmricaserigebajopatronesbiendefinidos comenzando el
anlisis de la calidad desde que es recibido o abastecidoel caf
verde como materia prima (siguiendo las especificaciones y las
normas establecidasporNORVEN),hastaqueelcafverdeesprocesadoy
transformadoenelcafdeconsumo.Asmismo,losalmacenesdemateria
primayproductoterminadocumplensatisfactoriamenteconlasnormas
establecidas por Fondo Norma (COVENIN).
6.8.1- Poltica de Calidad.
Garantizarelsuministrodecafdecalidadenformaoportunay eficiente a
todos nuestros clientes. Contamos con materias primas, personal,
tecnologa,equiposyproductosdemarcareconocida,acordesconlas
exigenciasdelmercado.Estamosorientadosaserlderes,competitivosy
exitosos; nuestro compromiso es con nuestros clientes, accionistas,
personal,
proveedoresyelentorno,basndonosenunsistemadegestindecalidad
quegarantizalaestandarizacindelosprocesos,ladisciplinaenel
cumplimiento de sus exigencias y la mejora continua. CAPTULO
VI.Descripcin de la Empresa 50 6.9- Estructura Organizativa.
LaestructuraorganizativadeC.A.CafFamadeAmricaestdada actualmente
por: Accionistas Junta Directiva: conformada por un Presidente, dos
Vicepresidentes y dos
directoresreasfuncionalesdelaempresa:GerenciadeAbastecimiento,
Gerencia de Comercializacin, Gerencia de Recursos Humanos, Gerencia
de Tecnologa de Informacin, Gerencia de Finanzas, Gerencia de
Contabilidad, Gerencia de Aseguramiento de la Calidad y la Gerencia
de Planta. Elreadeestudioparalarealizacindelproyecto(verfigura6.1)
pertenecealMantenimientoTcnicoyProyectos,elcualestestructurado
porlaGerenciadePlantayunaJefaturadeMantenimientoTcnicoy
Proyectos.DichajefaturatieneasucargoSupervisoresporturno,tcnicos,
operadores, almacenista y obreros.
Figura 6.1rea de Estudio CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 51
6.10- Descripcin del Proceso Productivo. 6.10.1- Proceso de
Recepcin. El caf verde, proveniente de los puestos de compra de
materia prima,
essometidoadiversoscontrolesderecepcindemateriaprimaeinsumos
llevadosacaboporellaboratoriodeaseguramientodecalidad,elcual
corroboralascaractersticasfsico-qumicasdedichocaf.Luegodeuna
seriedeprocedimientoscorrespondientesalregistroenelsistemade
inventario, se envan los sacos de caf verde dispuestos en paletas
hacia el almacn. Posteriormente al proceso de recepcin de caf verde
en la planta,
elgranoessometidoadiferentestransformacionesmedianteunaseriede
operaciones sucesivas, generando as el producto final. 6.10.2-
Proceso de Torrefaccin. -Mezcla y Limpieza del Caf Verde.
Enestafase,seempleanequipos cuyafuncin primordiales la
exclusindecuerposextraosal caf,lahomogeneizacindelos
granosdecafseleccionados,el transporte,distribucin,
almacenamientoypesajedelos granosdecafverdeyalimpios.
Losequiposempleadosendicha fasesonlossiguientes:Tolvade
Recepcin(TR),Transportede Cadena(TC),Elevadorde
Cangilones(EC)yMquina Limpiadora (ML). M L ECT R Figura 6.2Mezcla y
Limpieza del Caf Verde CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 52
-Transporte del Caf Verde al Almacenamiento Previo al Tostado. En
estafase, seutilizanequiposque tienen comofuncinprincipal trasladar
los granos de caf verde desde la mquina limpiadora hacia
lossilosdealmacenamiento100, medianteaire.Losequiposque
aquintervienenson:Soplador HDF150,Cambiavas(CV),Silos 100 (3
unidades) y Balanza (B). -Transporte del Caf Verde a las
Tostadoras. Lasfuncionesprimariasdelos equiposaqudestinados
comprendenelenviarlosgranos decafverdedesdelabalanza
hastalastostadoras.Estos equiposson:SopladorHDF200y Cambiavas (CV).
C V Figura 6.3Transporte del Caf VerdeFigura 6.4Transporte del Caf
Verde CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 53 -Tueste del Caf Verde.
Consiste en el tratamiento trmicoal que son sometidos los granos de
cafverde,desprendindoselascaractersticaspropiasdelcafparasu
consumo. Los equipos utilizados son: Tostadoras (To) (5 unidades).
Figura 6.5Tueste del Caf Verde
-TransportedelCafTostadoalAlmacenamientoPosterioral Proceso de
Tostado. Aquse conducenlosgranos decaf tostados, desde las
tostadoras hasta los silos de almacenamiento 200, a travs del
transporte mecnico. Los
equiposacontinuacinparticipanenestafase:TransportadorElevadode
Banda(TEB)(5unidades),TransportadorElevadodeCadena(TEC), Elevador
de Cangilones (EC) y Silos 200 (3 unidades). Figura 6.6Transporte
del Caf Tostado TE BTE BTE BTE BTE BT E C1 T E C2 ECSILO 201 SILO
202 SILO 203 To 1 To 2 To 3 To 4 To 5 CAPTULO VI.Descripcin de la
Empresa 54 -Transporte del Caf Tostado al Almacenamiento Previo al
Proceso de Molienda.
LosgranosdecaftostadosondepositadosenlosCarrosde
Distribucin(CD)(3unidades),ubicadosdebajodelossilosde
almacenamiento200,paraluegoserllevadosalosSilos300(7unidades),
medianteElevadoresdeCangilonesTipoL(ECL)(3unidades)y
Transportadores Elevado de Cadena (TEC) (3 unidades); segn la
figura 6.7:
-Molienda del Caf Tostado. Los silos de almacenamiento 300
alimentan a un conjunto de Molinos
(M)(6unidades),tiporodillos,enloscualessemolturanlosgranosdecaf
tostado hasta su dimensin especfica. Los equipos que se emplean en
esta etapa de la produccin se observan en la figura 6.8: CDCDCDECL
ECL ECLT E C T E C T E C SILO 301 SILO 307 SILO 306 SILO 305 SILO
304 SILO 303 SILO 302 M5M4M6M3M2M1 Figura 6.7 Transporte del Caf
Tostado Figura 6.8Molienda del Caf Tostado CAPTULO VI.Descripcin de
la Empresa 55
-TransportedelCafMolidoalAlmacenamientoPrevioalProceso de Empaque.
Enestafasese transporta elcafmolido,tantomecnicacomo
neumticamente,desdelosmolinoshastalossilosdealmacenamiento400;
empleandoequipostalescomoTornillosSinFin(TSF)(4unidades),Tolvas
(TV)(2unidades),BombasdeVaco(BV)(4unidades),Esclusas(ES)(2
unidades) ySilos 400 (6 unidades);los cuales se indican a
continuacin:
Figura 6.9Transporte del Caf Molido TSF A-1TSF A-2TSF B-1TSF
B-2B V B V SILO 401 SILO 402 SILO 403 SILO 406 ES 1 ES 2 SILO 404
SILO 405 TV 1 TV 2 CAPTULO VI.Descripcin de la Empresa 56
-Transporte del Caf Molido Hacia las Mquinas Empacadoras.
Lasfuncionesprincipales delosequiposincluidosen estaetapa
comprendeneltransporteydistribucindelcafmolido,desdelossilosde
almacenamiento400hastalastolvasdosificadoras500.Estosequiposson:
Esclusas (ES) (3 unidades); Tornillos Sin Fin (TSF) (7 unidades) y
Tolvas 500 (TV) (11 unidades). Figura 6.10Transporte del Caf Molido
TSF 3TSF 2TSF 1 TSF 4 TSF 5 ES 1 TV506 TV512 TV511 TV501 TV510 ES
2ES 3 TSF 6TSF 7 TV509 TV508 TV507 TV502 TV503 TV 504 CAPTULO
VI.Descripcin de la Empresa 57 6.10.3- Proceso de Empaque.
-Empaque. Assedenomina a la etapaterminaldelprocesoproductivo, la
cual
utilizaequiposelectrnicosdealtavelocidad.Ellostienencomofinalidad
generardiversaspresentacionesoformatos,dirigidosacumplirconlos
requerimientosdelmercado.Lacantidadyladisposicindecadaequipo
empacadorestnpredeterminadassegnlasnecesidadesdelademanda
comercialportipodeproducto.Estosequipossonlossiguientes:
Empacadoras (E) (14 unidades) y Agrupadoras (A) (6 unidades). E 9 E
8 A 14 E 7 E 6 A 15 E 4 E 3 E 2 A 17 E 1B E 1A A 1C E 19 E 10 E 11
E 12 A 13 E 18 LNEA 5 200gr/ 250gr LNEA 4 500gr LNEA 2 200gr/ 250gr
LNEA 8 500gr (granos) LNEA 9 50gr/ 100gr LNEA 7 1000gr LNEA 6
(latas) LNEA 1 50gr/ 100gr Figura 6.11Proceso de Empaque CAPTULO
VII. Descripcin del Programa Relest 58 CAPTULO VII Descripcin del
Programa Relest (Reliability Estimation - Estimacin de la
Confiabilidad). 7.1- Generalidades. Relest es un programa diseado
con el fin de proporcionar un modelo
dedistribucinprobabilsticaparadatosdefalla.Elsistemaejecutael
anlisis de muestras completas o parciales y ofrece una serie de
parmetros
dedistribucin.Ademsdelosvaloresprincipales,elsistematambin
proporciona los parmetros de variaciones en intervalos discretos.
Luegodedeterminarladistribucindeparmetros,elsistemapuede
graficarlafuncinconfiabilidad,latasaderiesgo,lafuncindensidadde
probabilidad y la funcin densidad acumulativa (ver figura 7.1). ste
tambin
calculaunpuntoparticular(confiabilidadoriesgoparauntiempodado)oel
tiempo promedio operativo (TPO) del equipo en estudio. Figura
7.1Relest Reliability Estimation (Estimacin de la Confiabilidad)
CAPTULO VII. Descripcin del Programa Relest 59 7.2- Ingreso de
Datos. Cuando Relest es abierto, la