Mantenimiento industrial

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA SEDE VIÑA DEL MAR DEPARTAMENTO DE MECÁNICA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Programa Ingeniería Ejecución en Mantenimiento Industrial. MANTENIMIENTO INDUSTRIAL MANTENIMIENTO  Se entiende por Mantenimiento a la función empresarial a la que se encomienda el control del estado de las instalaciones de todo tipo, tanto las productivas como las auxiliares y de servicios.  En ese sentido se puede decir que el mantenimiento es el conjunto de acciones necesarias para conservar o restablecer un sistema en un estado que permita garantizar su funcionamiento a un costo mínimo.  La Norma europea recientemente publicada relativa a terminología del mantenimiento (EN 13306, 2001) lo define como la combinación de acciones técnicas, administrativas y de gestión a lo largo del ciclo de vida de un equipo, destinadas a conservarlo o devolverlo a un estado en el cual pueda desarrollar la función requerida. 2:18 pm ¿POR QUÉ ES NECESARIO EL MANTENIMIENTO? ¿CUÁLES SON LAS CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE MANTENIMIENTO EN UNA EMPRESA? 2:18 pm Accidente en la Plataforma Petrolera Piper Alpha En un momento, este era el productor más grande de petróleo del mundo, produciendo 317.000 barriles de petróleo al día. El 6 de julio de 1988, como parte del mantenimiento de rutina, los técnicos removieron y revisaron las válvulas de seguridad las cuales son esenciales para prevenir la peligrosa concentración de gases. Eran 100 válvulas idénticas de seguridad las cuales fueron revisadas. Desafortunadamente, los técnicos cometieron un error y se les olvido reemplazar una de ellas. A las 10 P.M. esa misma noche, un técnico presiono el botón para que las bombas de gas comenzaran a trabajar y el accidente con petróleo más costoso del mundo comenzó. En solo 2 horas, La plataforma de 100 metros de altura estaba cubierta en llamas. Eventualmente colapso, asesinando a 167 trabajadores y resultando en $3.4 billones de dólares en daños 2:18 pm 2:18 pm DESASTRE DE BHOPAL. Ocurrido el 3 de diciembre de 1984 en la región de Bhopal se originó al producirse una fuga de 42 toneladas de isocianato de metilo en una fábrica de pesticidas propiedad de la compañía estadounidense Union Carbide (parte de cuyos activos fueron posteriormente adquiridos por Dow Chemical). El accidente se produjo al no tomarse las debidas precauciones durante las tareas de limpieza y mantenimiento de la planta, lo que hizo que el agua a presión utilizada y los cristales de cloruro sódico y restos metálicos y otras impurezas que la misma arrastraba, entrasen en contacto con el gas almacenado, iniciando una reacción exotérmica que provocó la apertura por sobrepresión de las válvulas de seguridad de los tanques y con ello la liberación a la atmósfera del gas tóxico; con el agravante de que el sistema de refrigeración de los tanques y el catalizador de gases previo a la salida a la atmósfera, ambos se habían desactivado por ahorro de costos. 2:18 pm Al entrar en contacto con la atmósfera, el compuesto liberado comenzó a descomponerse en varios gases muy tóxicos (fosgeno, monometilamina y especialmente ácido cianhídrico, también conocido como ácido prúsico o cianuro de hidrógeno) que formaron una nube letal que, al ser más densos los gases que la formaban que el aire atmosférico, recorrió a ras de suelo toda la ciudad. Miles de personas murieron de forma casi inmediata asfixiadas por la nube tóxica y otras muchas fallecieron en accidentes al intentar huir de ella durante la desesperada y caótica evacuación de la ciudad. Se estima que entre 6.000 y 8.000 personas murieron en la primera semana tras el escape tóxico y al menos otras 12.000 fallecieron posteriormente como consecuencia directa de la catástrofe, que afectó a más de 600.000 personas, 150.000 de las cuales sufrieron graves secuelas. Además, perecieron también miles de cabezas de ganado y animales domésticos y todo el entorno del lugar del accidente quedó seriamente contaminado por sustancias tóxicas y metales pesados que tardarán muchos años en desaparecer. La planta química fue abandonada tras el accidente y Union Carbide no respondió por los daños causados. 2:18 pm En recuerdo de esta tragedia se celebra en todo el mundo cada 3 de diciembre el Día Mundial del No Uso de Plaguicidas http://www.youtube.com/watch?v=lcCv3B3-Wq8 2:18 pm VIDEO ILUSTRATIVO 2:18 pm HISTORIA 2:18 pm 2:18 pm 2:18 pm 2:18 pm 2:18 pm ¿QUE VIENE EN EL FUTURO? 2:18 pm NORMAS ISO 2:18 pm ISO 55000 ISO 55000 es la nueva norma que marca el estándar Internacional para llevar la Gestión de Activos, surge de los éxitos obtenidos de la norma PAS 55 (la especificación de los requerimientos de la norma o el Estándar Británico para establecer una Gestión Optima de los Activos Físicos, se está utilizando como base por parte de la Organización Internacional de Estándares (ISO, por sus siglas en inglés) para el primer Estándar Internacional de Gestión de Activos. Este será publicado en 3 partes: - ISO 55000 proporcionará una visión global, conceptos y terminología en Gestión de Activos. - ISO 55001 especificará los requerimientos para las buenas prácticas en Gestión de Activos - ISO 55002 proporciona una guía para la interpretación y directrices sobre la aplicación de la norma ISO 55001. FUNCIONES BASICAS DEL MANTENIMIENTO 2:18 pm ORGANIZACIÓN DE LA MANTENCIÓN EN LA EMPRESA  En una empresa, la organización del mantenimiento, al igual que otras funciones, deben aparecer identificada en el organigrama general.  La función mantención industrial, tiene su propia organización según el tamaño de la empresa y el tipo de organización del taller de mantenimiento que mas se acomode al tipo y tamaño de empresa, siendo las alternativas de organización mas usadas:  Centralizada: todas las instalaciones ubicadas en una misma zona y operarios polifuncionales.  Por áreas, instalaciones separadas por áreas afines y personal especializado en esas áreas.  Funcional (parte centralizada y otra parte por áreas) 2:18 pm  En general en un departamento de mantenimiento de una empresa, se distinguen los siguientes cargo y/o funciones.  Gerente de mantenimiento  Planificador del mantenimiento  Programador del mantenimiento  Jefe del departamento de mantención  Supervisor de mantenimiento  Personal de mantenimiento (mecánicos, eléctricos, soldadores, gasfíter, albañiles, etc.)  Personal administrativo o de apoyo (bodeguero, adquisición, auxiliares, secretario técnico, etc.)  La función mantención normalmente aparece identificada en el organigrama general de la empresa, aquí aparecen los diferentes cargos y funciones.. 2:18 pm TIPOS DE MANTENCIÓN  Los tipos de mantención que se pueden aplicar a máquinas, equipos y componentes son:  Mantención Correctiva o por Avería  Mantención Preventiva  Mantención Periódica  Mantención Correctiva del Diseño.  Mantención Sintomática  Mantención Predictiva  Mantención Proactiva  La elección de uno de esto tipos para aplicar al mantenimiento en un equipo o componente del equipo, depende en primer termino de las características y aplicabilidad de cada tipo y de los costos de mantenimiento (totales) que estén involucrados en el mantenimiento 2:18 pm 2:18 pm  Es importante tener claridad con respecto a la elección de un tipo de mantenimiento a aplicar a un equipo de la planta, se debe considerar lo siguiente:  Todos los tipos de mantención señalados son aplicables, no existiendo uno mejor o peor, o uno que se debe aplicar y otro que no se debe aplicar, sin un análisis previo.  La elección de uno de ellos se debe avalar por un estudio de costo para cada situación en particular  Siempre se debería elegir aquel tipo de mantenimiento que resulte ser de más bajo costo (costo total de mantenimiento).  Para ciertos equipos con condiciones de operación y producción específicos puede ser factible un tipo de mantenimiento, sin embargo en otra planta, para los mismos equipos, al tener condiciones de operación y producción distintos el tipo de mantenimiento de más bajo costo puede ser otro tipo de mantención  COSTOS PRODUCCIÓN = COSTO OPERACIÓN + COSTOS MANTENCIÓN  PRECIO DEL PRODUCTO = COSTOS DE PRODUCCIÓN + UTILIDADES 2:18 pm MANTENCIÓN CORRECTIVA O POR AVERÍA  La mantención es realizada una vez que la falla o deterioro se ha producido.  Este tipo de mantención no es programado y puede ser planificado o no planificado.  Para ciertos equipos puede resultar ser un tipo de mantención de alto costo, en cambio para otros equipos puede ser el más conveniente desde el punto de vista de costos.  La gráfica pretende mostrar la vida útil de un componente según su nivel de desgaste natural, como se observa en algunas ocasiones fallará antes de un valor promedio y en otras ocasiones durará más del promedio.  En cualquier caso, este tipo de mantención presenta la ventaja de que el componente se aprovecha al máximo de su vida.  APLICABLE A SISTEMAS:  Complejos (ejemplo: sistemas y equipos electrónicos)  En los que es imposible predecir las fallas  Admiten ser interrumpidos en cualquier momento y con cualquier duración  INCONVENIENTES:  La falla puede aparecer en el momento más inoportuno  Fallas no detectadas a tiempo pueden causar daños  Irreparables en otros elementos  Gran capital en piezas de repuesto MANTENCIÓN PREVENTIVA  Este tipo de mantención se realiza para anticiparse a una interrupción imprevista de la máquina, y por tanto interrupción del proceso productivo.  Puesto que no se puede determinar en que momento fallara un componente en forma imprevista, la mantención por falla o avería aplicada a este componente, dejará fuera de servicio la función de la máquina, lo que en algunos casos implica grandes pérdidas (horas de producción, materia prima, seguridad, incumplimiento de contrato, etc.)  La mantención preventiva es planificada y programada, y en la práctica significa cambiar un componente antes que falle en forma imprevista, el cambio se realiza durante una detención programada del equipo  Para minimizar los costos por pérdida de parte de la vida útil del componente cambiado, se debe llevar información estadística que avale la decisión del periodo de cambio. 2:18 pm  INCONVENIENTES:      Cambios innecesarios (del propio elemento o de otros) Problemas iniciales de operación Costo de inventarios medio Mano de obra Casos de mantenimiento no efectuado  PLANIFICACIÓN:     Definir los elementos objeto de mantenimiento Establecer su vida útil Determinar los trabajos a realizar en cada caso Agrupar temporalmente los trabajos MANTENCIÓN “CORRECTIVA DEL DISEÑO”  Aunque en la práctica a la mantención por falla o avería también se le conoce como mantenimiento correctivo, La mantenimiento correctiva del diseño tiene como idea básica corregir una causa que lleva a una falla “anormal” o por causas distintas a un desgaste normal.  Este tipo de mantención es aplicado a un equipo que estando en funcionamiento, presenta fallas reiterativas en uno o varios componentes, y que aún cuando la reparación se realiza, el o los componentes siguen fallando prematuramente, consiste en:  Estudiar y analizar la falla reiterativa.  Estudiar y proponer una modificación:  Al diseño  Al material del componente que ha fallado (o a su tratamiento térmico)  A la condición de trabajo original (o volver a la condición original).  A la condición de operación actual.  Realizar la modificación que permitirá evitar la repetición con frecuencia anormal de la falla. 2:18 pm MANTENCIÓN PERIÓDICA  Esta mantención es planificada y debe ser programada según la frecuencia que se especifica en el catálogo de la máquina (por el fabricante) o lo especificado por el departamento de mantención de acuerdo a la experiencia acumulada.  De ser ejecutada según programa, debería garantizar el funcionamiento productivo del equipo en todos los componentes que estén sujetos a este tipo de mantención.  Las actividades típicas de una mantención periódica son a modo de ejemplo: la lubricación, las inspecciones, los reemplazo de componentes, las regulaciones o ajustes, etc.  En el mantenimiento productivo total (TPM), estas actividades de mantenimiento periódico puede ser realizadas por el personal de mantenimiento o de operaciones según la complejidad de la actividad o del grado de dificultad de la actividad y del entrenamiento de los operarios de operaciones. 2:18 pm MANTENCIÓN SINTOMÁTICA  Este tipo de mantención pretende determinar sobre la base de síntomas, el momento más próximo a la falla de un componente de un equipo o parte de un equipo, para esto, se analiza el comportamiento de determinadas variables o parámetros que manifiestan el estado de funcionamiento del equipo.  Estas variables sintomáticas pueden ser a modo de ejemplo, las siguientes: Temperatura, Presión, Nivel de vibraciones o ruidos, Rugosidad, Flujo, Rendimiento del equipo, o cualquier parámetro que pueda ser censado con instrumentos sencillos o de uso general, etc.  La variación anormal de estas variables muestra un síntoma de posible falla o deterioro, debiendo por tanto ser analizada para la toma de decisión del reemplazo anticipado del componente que esta comprometido con el síntoma.  Este tipo de mantención requiere de un trabajo o costo adicional para el departamento de mantención, como es el de recopilar, registrar y analizar la información estadística del equipo. Se aplica a aquellos componentes o partes del equipo cuyo costo de mantención por falla imprevista resulta ser muy alto y justifica por tanto la inversión en su aplicación. 2:18 pm MANTENCIÓN PREDICTIVA  Este tipo de mantención es similar a la mantención sintomática, sólo cambia la forma como es recopilada la información que es sobre la base de instrumentos o equipos especialmente diseñados para este tipo de mantención, que pueden o no ir ubicados directamente en la máquina.  Estos equipos e instrumentos pueden registrar y comparar la información con patrones de comportamiento normales, lo que permite que el análisis sea más fácil y por tanto más rápida y precisa la toma de decisiones del reemplazo oportuno.  El valor comercial de los equipos e instrumentos para llevar a cabo este tipo de mantención son bastante altos, al igual que los costos de los procedimientos y el personal necesario para su aplicación, por lo tanto este tipo de mantención se justifica sólo cuando los costo por detención imprevista y los costos de los componentes de reemplazo son muy altos. 2:18 pm 2:18 pm MANTENCIÓN PROACTIVA  La mantención proactiva se basa en la mantención predictiva, por lo tanto utiliza los mismo instrumentos y equipos propios de este tipo de mantención, pero le agrega un componente propio de la ingeniería de mantenimiento como es el análisis de falla, el cual permite establecer la causa que esta originando el comportamiento anormal de la máquina que generara la futura falla.  Al conocer el origen o causa que llevara a una futura falla, esta causa es corregida, permitiendo una mayor vida útil del componente analizado. 2:18 pm  Uno de los procedimientos mas utilizados por el mantenimiento proactivo es la determinación de la forma, tamaño y material de las partículas de desgaste obtenidas a través de un análisis de las muestras del aceite de lubricación utilizado por el equipo, lo que permite comparar estos valores con las expectativas de vida del componente del equipo, también permite determinar en forma anticipada en cual de los componentes se esta generando un desgaste anormal TIPOS DE MANTENIMIENTO 2:18 pm Niveles de Intervención Niveles de Mantenimiento 2:18 pm 2:18 pm 2:18 pm ¿QUÉ ES LA GESTIÓN DE ACTIVOS? Según la Norma PAS 55-1:2008, define la gestión de activos como las actividades y practicas coordinadas y sistemáticas a través de las cuales una organización maneja óptima y sustentablemente sus activos y sistemas de activos, su desempeño, riesgo y gastos asociados a lo largo de sus ciclos de vida con el propósito de lograr su plan estratégico organizacional. 2:18 pm GESTIÓN DE MANTENIMIENTO  La Norma Europea EN 13306, 2001 define la gestión del mantenimiento como aquellas actividades de la gestión que determinan los objetivos del mantenimiento, las estrategias y las responsabilidades, y las realizan por medio de planificación del mantenimiento, control y supervisión del mantenimiento, y mejora de los métodos en la organización incluyendo los aspectos económicos. 2:18 pm TIPOS DE ACTIVOS LA PAS 55, SE ENFOCA ESPECÍFICAMENTE EN LA GESTIÓN DE ACTIVOS FÍSICOS, POR LO TANTO LOS DEMÁS ACTIVOS SON CONSIDERADOS ÚNICAMENTE EN LA MEDIDA QUE AFECTEN A LA GESTIÓN ÓPTIMA DE LOS ACTIVOS FÍSICOS. COMO EJEMPLO DE OTROS TIPOS DE ACTIVOS TENEMOS: Enfoque del Negocio según PAS 55 CICLO DE VIDA 2:18 pm IMPACTO DE LOS COSTOS DE MANTENIMIENTO EN LOS COSTO DE OPERACIÓN  MANUFACTURAS  5 A 15 %  PROCESOS  3 A 15 %  FABRICACIÓN Y ENSAMBLE  3 A 5 %  METALES PRIMARIOS  15 A 25 %  MINERÍA  20 A 50 % INSPECCIÓN Y DIAGNOSTICO DE MANTENCIÓN TIPOS BÁSICOS DE INSPECCIÓN Y DIAGNÓSTICO ¿QUÉ EQUIPOS DEBEMOS INSPECCIONAR?  DEBEMOS INSPECCIONAR AQUELLOS EQUIPOS CON MAYOR IMPORTANCIA CRITICA O PRIORIDAD TIPOS BÁSICOS DE INSPECCIÓN Y DIAGNÓSTICO ¿QUIENES INSPECCIONAN EL EQUIPO?       PERSONAL DE MANTENIMIENTO PERSONAL QUE OPERA EL EQUIPO EL LUBRICADOR EL SUPERVISOR LOS INGENIEROS PERSONAL ESPECIAL PARA LAS INSPECCIONES. TIPOS BÁSICOS DE INSPECCIÓN Y DIAGNÓSTICO EXISTEN DOS TIPOS BÁSICOS INSPECCIONES Y DIAGNOSTICO: DE MEDIANTE EL USO DE LOS SENTIDOS DE LA PERSONA QUE REALIZA LA INSPECCIÓN. MEDIANTE EL EMPLEO DE TECNOLOGÍAS, HERRAMIENTAS E INSTRUMENTOS. INSPECCIONES CON LA VISTA  SUCIEDAD  HERRUMBRE  FALTA DE LUBRICACIÓN,      BAJO NIVEL DE LUBRICANTE PIEZAS ROTAS, FALTANTES O GASTADAS PIEZAS Y COMPONENTES SUELTOS DESALINEAMIENTO PROTECCIONES DE SEGURIDAD FALTANTES O DESCOMPUESTO FUGAS HIDRÁULICAS INSPECCIONES CON LA VISTA  CABLES Y CORREAS EN MAL       ESTADO (DESHILACHADOS) ACUMULACIÓN DE POLVO, VIRUTA, ETC. INDICADORES O MEDIDORES DESCOMPUESTOS LEED DESCOMPUESTOS, FALTANTES O ROTOS. ACUMULACIÓN DE DESPERDICIOS PISOS RESBALADIZOS DEFECTOS EN LA CALIDAD DEL PRODUCTO INSPECCIONES CON EL OÍDO  RUIDO EXCESIVO  CHIRRIDOS Y GOLPETEO  FUGAS DE AIRE  SONIDOS EXTRAÑOS O ADICIONALES  FUNCIONAMIENTO LENTO INSPECCIONES CON EL OLFATO  FRICCIÓN EXCESIVA  CALOR EXCESIVO  ROTURA DE CAÑERÍAS O FUGAS DE FLUIDOS INSPECCIONES CON EL TACTO  EXCESO DE VIBRACIÓN  TEMPERATURA DE COMPONENTES  PIEZAS SUELTAS  TERMINACIONES SUPERFICIALES INSPECCIONES CON TECNOLOGÍA REQUIERE DE HERRAMIENTAS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS      MEDIDA Y ANÁLISIS DE VIBRACIONES ANÁLISIS ESPECTROGRAFICO DE ACEITE ANÁLISIS FERROGRÁFICO DE PARTÍCULAS ENSAYO ULTRASÓNICO INSPECCIÓN INFRARROJO INSPECCIONES CON TECNOLOGÍA  ENSAYOS ÓPTICOS (EJEMPLO: ENDOSCOPIA, OBSERVACIÓN CON MICROSCOPIO ETC.)  TERMOGRAFÍA  ANÁLISIS ACÚSTICO  ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)  ANÁLISIS DE RAYOS X  RESISTENCIA ELÉCTRICA (PRUEBA DE MEGGER)  ENSAYO CON TINTAS PENETRANTES  MEDICIONES DE VARIABLES DE PROCESOS (TEMPERATURA, PRESIÓN, CAUDAL, ETC) HERRAMIENTAS, EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADAS EN ACTIVIDADES DE INSPECCIÓN. ANALIZADOR DE VIBRACIONES ULTRASONIDO CORRIENTES INDUCIDAS Instrumentos de corrientes inducidas, máquinas de verificación y sensores para las aplicaciones industriales que necesitan detectar grietas en la superficie y clasificar metales LÍQUIDOS PENETRANTES Es un sistema de ensayos no destructivos (END), cuya finalidad es la de revelar si hay daño o no en un determinado elemento, sin causar ningún daño a la pieza, mediante el empleo de tintas y reveladores. Es aplicable a discontinuidades como grietas superficiales, poros o defectos de soldaduras. TERMOGRAFÍA