Mat Us Carolina

UNIVERSIDAD TCNICA FEDERICO SANTA MARA

DEPARTAMENTO DE INDUSTRIAS

VALPARASO CHILE

MEJORES PRCTICAS DE MANTENIMIENTO Y POLTICAS DE MANTENIMIENTO. CASO APLICADO.

CAROLINA ANDREA MATUS MARDONES

MEMORIA DE TITULACIN PARA OPTAR AL

TTULO DE INGENIERO CIVIL INDUSTRIAL

PROFESOR GUA: SR. RAL STEGMAIER

PROFESOR CORREFERENTE: SR. FREDY KRISTJANPOLLER

MAYO 2011

Mejores Prcticas de Mantenimiento y Polticas de Mantenimiento. Caso Aplicado

Departamento de Industrias Universidad Tcnica Federico Santa Mara 2

RESUMEN

Lograr una mayor disponibilidad de los equipos, una mayor vida til y con esto la

reduccin de costos de la empresa, son aspectos clave para asegurar su supervivencia. Es

por esto que el mantenimiento moderno est enfocado en maximizar la disponibilidad de

los equipos del proceso a un mnimo costo global. As, se puede aceptar la ocurrencia de

fallas mientras exista un equilibrio entre la confiabilidad del sistema y los costos de

ineficiencia.

Una best practice (mejor prctica) es una tcnica, mtodo, o proceso el cual se

considera como el ms efectivo para entregar un resultado particular al ser aplicado en

condiciones y circunstancias establecidas, siendo ms eficiente y ms efectivo que

cualquier otra tcnica, mtodo o proceso. Bajo este contexto, existen mejores prcticas en

mantenimiento que permiten llegar a una mejor gestin del departamento de

mantenimiento. La planificacin en la implementacin de mejores prcticas de

mantenimiento es esencial. Dentro de los atributos fundamentales para alcanzar el xito se

encuentra la planificacin de las actividades de mantenimiento.

Planificacin de las actividades de mantenimiento

Dentro de todas las medidas que se deben seguir en la gestin del mantenimiento

para llegar a ser una empresa de clase mundial, la aplicacin de polticas de mantenimiento

correctas es fundamental. stas impactan directamente en los costos operacionales de la

empresa, por lo que una buena decisin acerca de qu poltica ocupar para cada

componente, equipo o sistema, puede generar considerables beneficios econmicos.

Al tener suficiente data, se puede efectuar un anlisis probabilstico que ayude a

seleccionar la combinacin de polticas que minimicen los costos de mantenimiento. Las

polticas ms utilizadas en la actualidad son Mantenimiento Correctivo, Mantenimiento

Preventivo y Mantenimiento Predictivo.

Con el fin de plasmar una metodologa para seleccionar polticas de mantenimiento

ptimas, se presenta el anlisis de una planta de refinera.



En primer lugar, se identificaron los equipos crticos del sistema. Para lograr esto se

consideran 3 factores: la confiabilidad del equipo, su mantenibilidad y los costos de

mantenimiento asociados al mismo. Se determin que los equipos ms crticos son 3:

Tambor 1, Tambor 2 y Horno.

A los tres equipos se les efecta actualmente mantenimiento preventivo a fecha

constante. Luego del efectuar el anlisis probabilstico del comportamiento de falla de los

equipos tomando en cuenta los datos recopilados en un ao de funcionamiento de la planta,

la seleccin de nuevas polticas de mantenimiento preventivo que minimizan los costos de

mantenimiento indica que en todos casos se debe realizar mantenimiento preventivo a edad

constante, donde el perodo entre mantenciones preventivas es mayor al utilizado

actualmente en la planta.

Frecuencia Poltica Preventiva [hrs]

Poltica Actual Poltica Propuesta

Tambor 1 201 201

Tambor 2 136 136

Horno 419 419

A continuacin se presenta el nmero de intervenciones segn tipo de

mantenimiento registradas por equipo durante el ao y las que se proyectan al aplicar las

polticas mencionadas anteriormente.

Tambor 1 Tambor 2 Horno

MC MP MC MP MC MP

Histrico 41 26 34 28 20 42

Proyectado 41 28 27 37 21 14

De acuerdo a las polticas de mantenimiento encontradas, se espera una variacin

de los costos asociados a mantenimiento para cada equipo.

Variacin de Costos Esperada

C falta C directos C global

Tambor 1 0,00% +5,03% +0,22%

Tambor 2 -17,65% +17,58% -15,67%

Horno +5,00% -60,19% -15,02%



El mantenimiento preventivo a edad constante considera al equipo como un todo,

por lo que cada vez que ocurre una falla y ste es reparado, se est asumiendo que ste

queda en perfectas condiciones para ser utilizado nuevamente. Sin embargo, al ser un

equipo que consta de varios componentes, cada uno de ellos tiene un comportamiento de

falla diferente, por lo que estos resultados tienen un sesgo que debe ser considerado.

Para escoger polticas de mantenimiento ms adecuadas y efectivas, stas se deben

realizar a nivel de componente. A pesar de la deficiencia de los datos recopilados en la

planta, se logra una aproximacin a esto por medio de la identificacin de grupos de datos

que presentan un comportamiento similar, con el fin de encontrar ciertos grupos de

componentes a los que se les pueda efectuar polticas de mantenimiento ms adecuadas

segn su naturaleza. Los factores a considerar para realizar la clasificacin son dos: tipo de

intervenciones (instrumental, mecnica o elctrica) y costo directo de la intervencin. Los

grupos y resultados obtenidos son los siguientes.

Tipo Costo

MC

Costo

MP Distr. alpha beta Etapa

Poltica

Seleccionada

Tiempo

ptimo

Ta

mb

or

1

Instrumentales 4,89 0,12 Weibull 455,63 0,777 Rodaje Predictiva -

Mecnicas 1 42,68 0,10 Weibull 846,07 1,001 Desgaste Preventiva a

edad constante 766,00



Mecnicas 3 0,18 0,49 Weibull 978,42 1,025 Desgaste Correctiva -

Ta

mb

or

2

Instrumentales 4,85 0,68 Weibull 744,67 0,806 Rodaje Predictiva -





Mecnicas 3 0,17 1,03 Weibull 688,13 1,110 Desgaste Correctiva -

Ho

rno

Instrumentales 0,61 1,68 Weibull 805,03 0,795 Rodaje Correctiva -

Mecnicas 20,09 3,74 Weibull 485,18 1,072 Desgaste Preventiva a


Al contrastar estos resultados con las polticas actuales que se manejan en la planta,

se observa que no todos los grupos mantienen poltica preventiva. Algunos de ellos

cambian a poltica predictiva o poltica correctiva. Para los tres equipos el grupo

Instrumentales se encuentra en etapa de rodaje, por lo que efectuar poltica preventiva no

sera efectivo y por lo tanto se deja fuera de las opciones. Lo mismo sucede para los grupos



Mecnicas 3, los que, a pesar de estar en etapa de desgaste, presentan un costo de

mantenimiento preventivo mayor al de mantenimiento correctivo, y por lo tanto una

poltica de mantenimiento preventivo no minimizara los costos de mantenimiento. Por otro

lado, los grupos Mecnicas 1 y Mecnicas 2 de los Tambores, y el grupo Mecnicas

del horno, s continan con poltica de mantenimiento preventivo, pero se sugiere que esta

sea a edad constante y no a fecha constante, como se efecta actualmente. En todos los

casos el tiempo entre intervenciones se extiende en comparacin con el actual.

Costos Globales Costos de Falta Costos Directos Equipos Crticos -21,16% -16,61% -59,62%

Horno -25,50% -5,88% -70,95%

Tambor 1 -21,97% -20,44% -50,93%

Tambor 2 -17,40% -17,08% -22,80%

En todos los casos se espera que los costos globales de mantenimiento disminuyan

al aplicar las nuevas polticas de mantenimiento propuestas, provocado por la disminucin

tanto de costos de falta como costos directos de mantenimiento. Comparando estos

resultados con los obtenidos al seleccionar polticas de mantenimiento a nivel de equipo, se

observa que se espera una disminucin mayor de los costos globales de mantenimiento al

optimizar las polticas a nivel de componente. A continuacin se especifican las variaciones

que proyectan ambos mtodos.

Variacin de Costos Esperada

Nivel Equipo Datos Agrupados

Tambor 1 +0,22% -19,87%

Tambor 2 -15,67% -17,40%

Horno -15,02% -25,50%

Debido a la desagregacin lograda en el anlisis de polticas de mantenimiento por

datos agrupados, ste se aproxima con mayor fidelidad a la realidad de la planta. Sin

embargo, es importante destacar que se requieren datos de mejor calidad para poder lograr

polticas de mantenimiento ms eficientes.



ndice

1 INTRODUCCIN .......................................................................................................... 9

2 OBJETIVOS ................................................................................................................. 11

3 MARCO TERICO ..................................................................................................... 12

3.1 Teora de Confiabilidad ......................................................................................... 12

3.1.1 Funcin de Confiabilidad ............................................................................... 12

3.1.2 Funcin de densidad de probabilidad de falla ................................................ 13

3.1.3 Tasa de Falla ................................................................................................... 13

3.1.4 Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF).............................................................. 14

3.1.5 Tiempo Medio de Reparacin ........................................................................ 14

3.1.6 Disponibilidad ................................................................................................ 15

4 MANTENIMIENTO .................................................................................................... 15

4.1 Mejores Prcticas en Mantenimiento .................................................................... 16

4.2 Atributos estratgicos ............................................................................................ 16

5 PLANIFICACION DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO ............................ 22

5.1 Mantenimiento Correctivo ..................................................................................... 23

5.1.1 No Programable .............................................................................................. 23

5.1.2 Programable .................................................................................................... 24

5.1.3 Costos ............................................................................................................. 24

5.2 Mantenimiento Preventivo ..................................................................................... 25

5.2.1 Mantencin preventiva a fecha constante ....................................................... 25

5.2.2 Mantencin preventiva a edad constante ........................................................ 26

5.3 Mantenimiento Predictivo ...................................................................................... 26

5.3.1 Tcnicas de control en Marcha ....................................................................... 27

5.3.2 Tcnicas de Control en Detencin .................................................................. 28



6 CASO APLICADO ...................................................................................................... 29

6.1 Anlisis de Costos Histricos de mantenimiento .................................................. 29

6.1.1 Grfico de Disponibilidad y Costo de Falta de Equipos ................................ 29

6.1.2 Costos globales de Mantenimiento por Equipo .............................................. 31

6.2 Identificacin de Elementos Crticos - Anlisis de Costos .................................... 32

6.2.1 Anlisis de Grfico de Dispersin Confiabilidad v/s Mantenibilidad ............ 33

6.3 Anlisis de Polticas de Mantenimiento: Nivel de Equipo .................................... 37

6.3.1 Tambor 1 ........................................................................................................ 40

6.3.2 Tambor 2 ........................................................................................................ 43

6.3.3 Horno .............................................................................................................. 46

6.3.4 Anlisis de Costos .......................................................................................... 49

6.4 Anlisis de Polticas de Mantenimiento: Datos Agrupados ................................... 51

6.4.1 Resultados ....................................................................................................... 52

6.4.2 Anlisis de Costos .......................................................................................... 53

7 CONCLUSIONES ........................................................................................................ 56

8 BIBLIOGRAFA .......................................................................................................... 59

9 ANEXOS ...................................................................................................................... 61

9.1 ANEXO I: R-MES, Polticas de Mantencin ........................................................ 61

9.2 ANEXO II: Polticas de Mantenimiento: Datos Agrupados .................................. 66

9.3 ANEXO III: Costos y Estadsticos ........................................................................ 74



Tabla 6.1 Disponibilidad y Costo de la Falta ....................................................................... 30

Tabla 6.2 Costos de Mantenimiento por equipo ................................................................... 32

Tabla 6.3 Nmero de Eventos y MTTR de equipos ............................................................. 35

Tabla 6.4 Tabla Criticidad de equipos .................................................................................. 35

Tabla 6.5 Equipos Crticos ................................................................................................... 37

Tabla 6.6 Polticas de Mantenimiento Actuales de Equipos Crticos ................................... 37

Tabla 6.7 Comparacin de Polticas de Mantenimiento ....................................................... 49

Tabla 6.8: Nmero de Intervenciones de Mantenimiento .................................................... 49

Tabla 6.9 Variacin de Costos Proyectada por Equipo ........................................................ 51

Tabla 6.10 Polticas de Mantenimiento por Datos Agrupados ............................................. 53

Tabla 6.11 Variacin Proyectada de Costos Globales Datos Agrupados .......................... 53

Tabla 6.12 Variacin Proyectada de Costos de Falta Datos Agrupados ........................... 54

Tabla 6.13 Variacin Proyectada de Costos Directos Datos Agrupados .......................... 55

Imagen 3.1 Tasas de Fallas en funcin del tiempo ............................................................... 13

Imagen 6.1 Costo de Falta y Disponibilidad Histrica ......................................................... 30

Imagen 6.2 Diagrama de Pareto de Costos Globales de Mantenimiento ............................. 31

Imagen 6.3 Diagrama de Dispersin de Mantenibilidad v/s Confiabilidad por equipos ...... 34

Imagen 6.4 Tambor 1 Poltica de Mantenimiento R-MES ................................................ 40

Imagen 6.5 Tambor 1 Tiempo ptimo R-MES ................................................................. 41

Imagen 6.6 Tambor 1 - Confiabilidad .................................................................................. 42

Imagen 6.7 Tambor 2 Poltica de Mantenimiento R-MES ................................................ 43

Imagen 6.8 Tambor 2 Tiempo ptimo R-MES ................................................................. 44

Imagen 6.9 Tambor 1 Confiabilidad.................................................................................. 45

Imagen 6.10 Horno Poltica de Mantenimiento R-MES ................................................... 46

Imagen 6.11 Horno Tiempo ptimo R-MES .................................................................... 47

Imagen 6.12 Horno Confiabilidad ..................................................................................... 48



1 INTRODUCCIN

La finalidad de la mantencin es conservar y valorizar los bienes que constituyen el

activo fijo de una empresa con el objetivo de garantizar su capacidad de producir segn

condiciones previamente establecidas. El impacto econmico que genera el mantenimiento

en las empresas industriales y de servicios es decisivo, pudiendo llegar a representar entre

el 30% y el 40% de los costos operacionales de las mismas. Este impacto no se ve

representado slo por los costos que genera la mantencin en s, sino que a stos es

necesario sumarle los costos generados debido a la indisponibilidad de los equipos, que al

no estar produciendo pueden acarrear prdidas importantes (costo de ineficiencia).

En un comienzo, en las empresas productivas las actividades de mantencin se

vean limitadas a la reparacin de mquinas al momento de ocurrir una falla (mantencin

correctiva). Con el tiempo surgi un mayor inters por mantener la disponibilidad de los

equipos, provocando la necesidad de evitar las fallas inesperadas, lo que gener el concepto

de mantencin preventiva. La mantencin preventiva, generalmente basada en un perodo

de recambio determinado, posteriormente se vio fortalecida por el ingreso del concepto de

mantencin sintomtica, donde se realizan inspecciones peridicas al equipo en cuestin

con el fin de buscar indicios que ayuden a prever la ocurrencia de estas fallas, y de esta

manera reparar o cambiar el componente antes de que ocurran. Sin embargo, se ha

identificado que muchas de las actividades de mantenimiento preventivo son realizadas de

forma innecesaria o incorrecta. An peor, estas intervenciones pueden ser responsables de

generar inconvenientes adicionales al agregar defectos en otros componentes durante su

ejecucin. De lo anterior se desprende que no se puede afirmar que un mtodo de

mantencin es mejor que otro, todo depende de los costos que estos traigan asociados.

Lograr una mayor disponibilidad de los equipos, una mayor vida til y con esto la

reduccin de costos de la empresa, son aspectos clave para asegurar su supervivencia. Es

por esto que el mantenimiento moderno est enfocado en maximizar la disponibilidad de

los equipos del proceso a un mnimo costo global. As, se puede aceptar la ocurrencia de

fallas mientras exista un equilibrio entre la confiabilidad del sistema y los costos de



ineficiencia. A las estrategias que buscan encontrar ese equilibrio se les llama polticas de

mantenimiento.

Con el fin de plasmar esta metodologa, en este trabajo se presenta el anlisis de una

planta de refinera. El problema que lleva a realizar el estudio en la planta es

fundamentalmente que en ella ocurre un nmero excesivo de mantenciones de tipo

correctivas, las que generan detenciones a nivel sistmico involucrando un alto costo

econmico para la compaa por el retraso de los compromisos adquiridos con los clientes.

Con esto existe un peligro adicional de accidentes dentro de la planta, los que pueden poner

en riesgo la integridad de los trabajadores, la comunidad, el medio ambiente y los activos

fsicos que ella posee.

El estudio desarrollado a continuacin presenta un alcance sobre estrategias de las

mejores prcticas de mantenimiento, para luego profundizar en la planificacin del

mantenimiento, especficamente en las polticas de mantenimiento utilizadas en la

actualidad y la manera de implementarlas. Posteriormente, estas polticas de mantenimiento

se plasman por medio de un anlisis realizado en base a datos de mantenciones correctivas,

mantenciones preventivas y detenciones operacionales de una planta de refinera en un caso

aplicado. Los datos fueron recopilados durante el perodo de un ao, y en base a este

anlisis se plantean mtodos de mantenimiento para los equipos crticos, con el fin de

proponer un plan ptimo que minimice los costos globales.

Un apoyo muy importante en el desarrollo de este trabajo es la utilizacin de R-

MES, software que, apoyado por el modelamiento estadstico-probabilstico de los datos,

ayuda a realizar clculos certeros de indicadores de mantencin, lo cual constituye una

poderosa herramienta para la toma de decisiones.



2 OBJETIVOS

El objetivo general del desarrollo de esta memoria es efectuar un estudio sobre las

mejores prcticas de mantenimiento y sobre las polticas de mantenimiento, y en base a

esto, la seleccin de las polticas ms apropiadas para los equipos crticos de una planta de

refinacin en un caso aplicado en base a la utilizacin del software de mantenimiento R-

MES.

Para alcanzar el objetivo general previamente sealado, se cumplirn los siguientes

objetivos especficos:

Descripcin de los mtodos de mejores prcticas de mantenimiento.

Descripcin de las polticas de mantenimiento aplicadas en la actualidad y la

manera de emplearlas de manera ptima en base a minimizacin del costo global.

Propuesta de polticas de mantenimiento en un caso aplicado.

Generacin de conclusiones relevantes acerca del estudio desarrollado.



3 MARCO TERICO

3.1 Teora de Confiabilidad

La teora de confiabilidad tiene sus cimientos en anlisis estadsticos y en leyes

probabilsticas de fallas. Por medio de anlisis estadstico se puede describir el

comportamiento de las fallas de un componente, y en base a ste construir modelos que

permitan conocer con cierto grado de certeza cmo se comportar el componente en el

futuro.

3.1.1 Funcin de Confiabilidad

La confiabilidad de un equipo o sistema es la probabilidad de que ste funcione

correctamente, sin presentar fallas, durante un perodo determinado bajo condiciones

ambientales establecidas. As, la confiabilidad del elemento es funcin slo del tiempo,

cuyas caractersticas dependen exclusivamente de la distribucin de probabilidades con la

que la falla pueda ocurrir durante el tiempo. De esta definicin se desprende que el equipo

o sistema puede estar slo bajo dos estados durante su vida: en funcionamiento o en falla.

Si bien en algunos casos es fcil reconocer si el elemento se encuentra en un estado o en

otro, en algunos casos este reconocimiento no es fcil, pues existen estados intermedios de

falla y buen funcionamiento que pueden afectar la produccin del sistema, ya sea en calidad

o cantidad.

,

Donde:

R(t) es la confiabilidad en funcin del tiempo.

f(t) es la funcin de densidad de probabilidad de falla.

F(t) es la probabilidad de falla acumulada.



3.1.2 Funcin de densidad de probabilidad de falla

Representa la probabilidad de que un equipo falle en un intervalo de tiempo

determinado dado que en t=0 el equipo est funcionando correctamente. Como el equipo

inevitablemente fallar en algn instante, si los lmites se sitan entre 0 e infinito, el rea

bajo la curva f(t) ser igual a 1.

3.1.3 Tasa de Falla

La tasa de falla instantnea de un equipo es la probabilidad de ocurrencia de una

falla en un intervalo de tiempo definido, dado que al inicio del intervalo el equipo est

funcionando correctamente. Para muchas clases de componentes la evolucin en el tiempo

de la tasa de falla se asemeja a la curva de la baera, que es descrita a continuacin.

Imagen 3.1 Tasas de Fallas en funcin del tiempo

Rodaje: se caracteriza por presentar una tasa de falla decreciente con respecto al tiempo.

Es comn en componentes nuevos, pues estos pueden presentar defectos de diseo,

defectos en su instalacin o ser de baja calidad. La distribucin utilizada comnmente para

describir la evolucin de las fallas en etapa de rodaje es la de Weibull.

Rodaje Vida til Desgaste

t

(t

)

Tasa de Fallas



Vida til: presenta una tasa de falla constante en el tiempo. En esta etapa ya se han

corregido los errores de la etapa de rodaje. En esta etapa las fallas son de naturaleza

aleatoria, cuya probabilidad de ocurrencia es independiente del perodo de operacin

acumulado. La distribucin estadstica que mejor describe la evolucin de las fallas durante

la vida til es la funcin de distribucin exponencial negativa.

Desgaste: esta etapa presenta una tasa de falla creciente con respecto al tiempo. Esto se

debe a que los componentes se comienzan a sentir las fallas por fatiga y desgaste. En este

caso tambin se utiliza la distribucin Weibull para describir la evolucin de la tasa de falla

con respecto al tiempo.

3.1.4 Tiempo Medio Entre Fallas (MTBF)

El MTBF (mean time between failure) es un indicador importante de la seguridad de

funcionamiento de un equipo o sistema, se define como el tiempo promedio que tarda en

reiterarse una determinada falla o fallar un sistema.

3.1.5 Tiempo Medio de Reparacin

El MTTR (mean time to repair) es un indicador de mantenibilidad del equipo. Se

define como el tiempo promedio que tarda un equipo de mantencin en reparar una falla en

particular.

La figura anterior muestra un ciclo normal de un equipo o sistema reparable.

MTBF MTBF MTTR MTTR



3.1.6 Disponibilidad

La disponibilidad es un indicador que refleja la posibilidad de utilizar una

instalacin desde el punto de vista tcnico. Esto quiere decir que en su clculo slo se

consideran las detenciones por falla del equipo o sistema (mantenciones correctivas). La

disponibilidad viene dada por la relacin entre el tiempo de funcionamiento del equipo o

sistema y el tiempo total. Considerando los indicadores descritos anteriormente, la

disponibilidad esperada se puede expresar de la siguiente forma:

4 MANTENIMIENTO

Durante dcadas, las organizaciones industriales y otras organizaciones han

concentrado la mayor parte de su atencin en la produccin, viendo la funcin de

mantenimiento como un mal necesario. Durante los ltimos aos ha habido un cambio de

actitud gradual en cmo los gerentes corporativos ven la funcin de mantenimiento. Uno de

los factores ms importantes que han provocado este cambio es que los departamentos de

mantenimiento se han convertido en los centros de mayor costo de estas organizaciones.

Hoy, los costos operacionales de las organizaciones industriales se elevan a una razn de

aproximadamente un 10% anual, lo que indica que existe potencial para generar

importantes ahorros en el departamento de mantenimiento.

Una best practice (mejor prctica) es una tcnica, mtodo, o proceso el cual se

considera como el ms efectivo para entregar un resultado particular al ser aplicado en

condiciones y circunstancias establecidas, siendo ms eficiente y ms efectivo que

cualquier otra tcnica, mtodo o proceso. Una best practice determinada es aplicable slo

bajo condiciones establecidas, y puede necesitar ser adaptada para ser aplicada en otro

escenario.

Bajo este contexto, existen mejores prcticas en mantenimiento que permiten llegar

a una mejor gestin del departamento de mantenimiento. Estudios realizados muestran que



la mayora de los departamentos de mantenimiento de pases industrializados como Estados

Unidos o Canad operan entre el 10% y el 40% de eficiencia. Estas estadsticas no deben

ser aceptables, pues al aumentar la eficiencia de las tareas de mantencin por medio de la

utilizacin de tcnicas de mejores prcticas en mantenimiento es posible alcanzar una

reduccin de costos entre el 20% y el 35%.

4.1 Mejores Prcticas en Mantenimiento

A continuacin se explica una idea general de estrategias para la administracin del

mantenimiento. Se mencionan estrategias y acciones para ayudar a desarrollar un plan para

ejecutar las estrategias que hagan ms eficientes a los departamentos de mantenimiento,

disminuyan los costos operativos de mantenimiento y mejoren la confiabilidad de los

equipos.

4.1.1 Definicin de Mantenimiento

Mantenimiento es conservar en el estado actual, preservar, continuar en una buena

condicin operativa y proteger. En la prctica, la interpretacin prevalente de

mantenimiento es arreglar cuando falla. Esta es una definicin de reparacin, pero no

de mantenimiento. Esto es mantenimiento reactivo. El objetivo debe ser realizar

mantenimiento proactivo. ste es un trmino que identifica a la mejora de las tecnologas

del mantenimiento preventivo y predictivo, conlleva la maximizacin de los recursos

disponibles mediante la gestin basada en la informacin histrica de los equipos. Al

adoptar la mantencin proactiva se puede mejorar notoriamente la efectividad del

mantenimiento.

4.1.2 Atributos estratgicos

La planificacin en la implementacin de mejores prcticas de mantenimiento es

esencial. Deben establecerse fechas lmites, tareas para el personal, documentacin y otros

elementos para efectuar un cambio bien planeado. En la medida que las organizaciones

productivas y de mantenimiento estn dispuestas a desarrollarse como una organizacin de



clase mundial, deben estar dispuestas a desarrollar un plan de accin altamente disciplinado

y comprometerse de lleno a l. Los atributos fundamentales para alcanzar el xito son:

Cambio en la cultura organizacional

Para alcanzar las mejores prcticas debe haber un cambio en la tecnologa y en la

filosofa organizacional sobre la manera en que los departamentos conducen su negocio. La

mayora de las personas le temen al cambio, y por esto son reticentes a l. Es importante

que todos entiendan la importancia de realizar estos cambios.

Todos los operadores de la planta y el personal de apoyo deben ser informados

sobre el plan y los efectos que este tendr sobre cada individuo de manera oportuna.

Necesitan participar en la reingeniera de procesos para que puedan sentirse parte del

cambio. Si el personal entiende y est de acuerdo con el proceso, estar ms dispuesto a

cooperar con l y es menos probable que en el futuro cree dificultades.

Capacitacin

Debe desarrollarse un programa de capacitacin especfico que cubra todos los

aspectos de los cambios que se realicen. Se necesita realizar sesiones de capacitacin o

reuniones de progreso para introducir las nuevas ideas. Se deben presentar mtodos bsicos

para que el personal los entienda.

Desarrollo de Ingeniera de Mantencin

Si en la planta no se cuenta con un departamento de ingeniera de mantencin, este

debe establecerse. Las responsabilidades de este departamento deben ser revisadas para

integrar y mejorar la organizacin del mantenimiento. La ingeniera en confiabilidad es el

rol principal del rea de ingeniera de mantencin. Sus responsabilidades incluyen

evaluacin de la efectividad del mantenimiento preventivo, desarrollo de tcnicas y

procedimientos de mantenimiento predictivo, efectuar monitoreo de condicin, proveer

planificacin y programacin del mantenimiento, conducir investigaciones sobre las fallas



de los equipos, incluyendo anlisis de causa raz, y evaluar la efectividad de las

capacitaciones de los mantenedores.

Sistema computarizado de gestin del mantenimiento

Si no se encuentra implementado, es necesario instalar un sistema computarizado de

gestin de mantenimiento (CMMS). Toda la informacin histrica debe estar registrada en

el software. El CMMS debe proveer reportes de evaluacin y gestin a las reas de

mantenimiento, operaciones y a la alta gerencia. Algunos reportes necesario que el software

debe ser capaz de proveer son:

Productividad

Tiempo medio entre fallas

Reporte de costos

Reporte de mantenimiento preventivo

Cumplimiento de los planes

Demanda y uso de componentes

Planificacin de las actividades de mantenimiento

Desarrollar la documentacin para las actividades de mantenimiento es una de los

requerimientos que consumen la mayor cantidad de tiempo. Se debe estandarizar las listas

de partes, materiales e insumos, e identificar los niveles de capacitacin requeridos para

cada tarea de mantencin. Las categoras de procedimientos de mantenimiento que deben

ser incluidas en la documentacin planeada incluyen:

Mantenimiento preventivo de rutina (lubricacin, limpieza, inspeccin, reemplazo

de componentes menores, etc.)

Reconstrucciones o revisiones generales programadas

Mantenimiento preventivo

Mantenimiento predictivo, basado en monitoreo de condiciones o desempeo de

equipos.



Establecer y capacitar a los planificadores del mantenimiento

Es necesario separar la planificacin de la ejecucin de mantenimiento para ste

pueda ser realizado efectivamente. El planificador, adems de estar familiarizado con los

procesos de mantenimiento, debe ser un buen administrador y tener un nivel apropiado de

autoridad para llevar a cabo su rol. Las responsabilidades del planificador incluyen:

Establecer el sistema de numeracin de todos los equipos

Desarrollo del programa de mantenimiento preventivo para cada equipo

Proveer instrucciones detalladas para los planes de trabajo, incluyendo los insumos

requeridos

Mantener la historia de los equipos en el CMMS lo ms detallada posible

Revisar las tendencias en las historias de los equipos y recomendar mejoras

Coordinar el tiempo inactivo de los equipos con la produccin

Proveer informacin sobre los costos en la historia de los equipos

Control de Inventario

La reorganizacin de la funcin de inventario es una de las ms crticas. La mayora

de las bodegas de almacenamiento no estn abastecidas apropiadamente, pues la naturaleza

del personal de mantenimiento es acumular los elementos crticos hasta que sea necesario

revisar todo el sistema. Es necesario que los elementos que estn a mano sean suficientes

para alcanzar los requerimientos de todo el trabajo en curso y las emergencias, de modo que

la funcin de mantenimiento se cumpla en su totalidad.

El almacn debe ser inventariado en su totalidad. Las piezas y suministros deben ser

marcados y ubicados para encontrarlos fcilmente. Toda la informacin de las piezas debe

estar ingresada en un sistema de control automtico. Se debe indicar nmero de

identificacin, ubicacin y dnde fue utilizada, de manera que el personal de mantencin

pueda localizar cualquier elemento especifico cuando requieran realizar la bsqueda. Junto

con esto se debe realizar un anlisis histrico de equipos, identificando falta o exceso de

tems, con el fin de poder lograr mejores planes que permitan mantener un nivel ptimo de



inventario, y de esta manera prevenir la falta de piezas y el sobre inventario. Para todo esto

es necesario capacitar al personal en las labores de registro de datos.

Reportes gerenciales de medidas y seguimiento del desempeo

Los indicadores son usados para resaltar el xito o sealar falencias del plan

implementado. Es importante que junto con la medicin de indicadores se construya un

mecanismo de recompensas. As, con resultados positivos, un reconocimiento visible tendr

un impacto positivo en dichos indicadores. En mantenimiento, los indicadores ms

valorados son los Indicadores de desempeo de los equipos, pues reflejan el valor real del

plan de mantenimiento implementado y los xitos o fracasos de los encargados del

mantenimiento. Estas medidas se enfocan especficamente en confiabilidad, costo de

equipos crticos y costos de lneas de produccin. Algunos indicadores utilizados son:

Overall equipment effectiveness (OEE)

Tiempo inactivo de equipos

Disponibilidad, utilizacin, velocidad o eficiencia en la produccin

Tiempo medio entre fallas (MTBF) de los equipos

Lista de equipos con peor desempeo

Mantencin Centrada en Confiabilidad (RCM)

El mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) es la etapa final del programa

de realineacin del mantenimiento. El RCM integra totalmente todos los factores vistos con

anterioridad, es una metodologa que procura determinar los requerimientos de

mantenimiento de los activos en su contexto de operacin. Consiste en analizar las

funciones de los activos, identificar cules son sus posibles fallas, y detectar los modos de

fallas o causas de fallas, estudiar sus efectos y analizar sus consecuencias. A partir de la

evaluacin de las consecuencias es que se determinan las estrategias de mantenimiento ms

adecuadas al contexto de operacin, y adems de exigir que sean tcnicamente factibles,

estas deben ser viables econmicamente. Para poder realizar RCM es necesario contar con



una base de datos muy completa que contenga informacin sobre las fallas, detenciones,

insumos y costos para cada equipo.

Una vez efectuado el mantenimiento centrado en confiabilidad, se pueden alcanzar

diversos beneficios para la organizacin, entre los que se encuentran:

Reduccin del total del mantenimiento correctivo en un 75%

Reduccin de las compras relacionadas con mantenimiento en un 25%

Mejora en las actividades de inventario y en su precisin en un 95%

Aumento en la efectividad del mantenimiento preventivo en un 200%



5 PLANIFICACION DE ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO

Dentro de todas las medidas que se deben seguir en la gestin del mantenimiento

para llegar a ser una empresa de clase mundial, la aplicacin de polticas de mantenimiento

correctas es fundamental. stas impactan directamente en los costos operacionales de la

empresa, por lo que una buena decisin acerca de qu poltica ocupar para cada

componente puede generar considerables beneficios econmicos.

En este apartado se describen las polticas de mantenimiento ms utilizadas en la

actualidad. Una vez conocidas estas polticas, se debe analizar cul es la mejor

combinacin de ellas en una instalacin industrial tomando en cuenta dos factores: la tasa

de falla de los componentes y el costo global que cada tipo de intervencin genera en ellos.

Las polticas de mantenimiento ptimas se pueden asignar una vez que se tiene data

acumulada y registrada sobre las fallas y detenciones de los componentes en cuestin. Es

importante destacar que una poltica de mantenimiento es ptima en la medida en que sta

es capaz de cumplir con los requerimientos de produccin y a la vez minimiza el costo

global de mantenimiento.

Es importante destacar que los planes de mantenimiento alcanzan mayor efectividad

al ser creados en base a informacin que se encuentre a nivel de componente. Al elaborar el

plan de mantenimiento para un equipo es necesario seleccionar para cada uno de sus

componentes la poltica de mantenimiento ms apropiada, y en base a stas se genera un

plan de mantenimiento que incorpore dichas polticas.



5.1 Mantenimiento Correctivo

El mantenimiento correctivo significa la correccin de las averas o fallas luego de

que stas ocurren, y no anticipadamente como es el caso del mantenimiento preventivo.

Esta forma de mantenimiento dificulta el diagnstico fiable de las causas que

provocan la falla, siendo difcil distinguir si sta ocurri debido al mal trato, por abandono,

por desconocimiento del manejo, por desgaste natural, etc.

El mantenimiento correctivo se puede llevar a cabo de dos maneras: no programable

y programable.

5.1.1 No Programable

Este tipo de mantenimiento se lleva a cabo frente a fallas que afectan crticamente al

proceso o su seguridad. Ante una falla se debe actuar lo ms rpidamente posible, para as

evitar costos y daos mayores. Los daos que puede conllevar una falla imprevista van ms

all de la produccin misma, pues puede generar tambin problemas de seguridad,

contaminacin o aplicacin de normas legales, entre otros.

El mantenimiento correctivo resulta aplicable en sistemas complejos en los que no

es posible predecir fallas, tales como los componentes electrnicos. Tambin es factible

tener una poltica de mantenimiento correctivo en procesos que admiten interrupciones en

cualquier momento sin afectar la seguridad.

Un inconveniente muy importante que conlleva esta poltica de mantenimiento es

que la falla puede sobrevenir en cualquier momento. Muchas veces se presenta en el

momento menos oportuno, pues en estos momentos el bien se somete a una exigencia

mayor.

Otro inconveniente que presenta este tipo de mantenimiento es que se debe

mantener un capital importante invertido en piezas de repuesto, pues la adquisicin de

muchos elementos que pueden fallar suelen requerir una gestin de compra y entrega que

toma un tiempo no compatible con la necesidad de contar con el bien en operacin.



El personal que ejecuta el mantenimiento debe ser altamente calificado y

sobredimensionado en cantidad, pues el mantenimiento correctivo debe ejecutarse de

manera inmediata ante la ocurrencia de una falla.

5.1.2 Programable

Al igual que el mantenimiento correctivo no programable, corrige la falla y acta

ante la ocurrencia de ella. En este caso se conoce con anticipacin qu es lo que debe

hacerse, de esta manera, cuando se detiene el equipo para realizar el mantenimiento se

dispone del personal, repuestos y herramientas necesarias para efectuarlo correctamente.

La diferencia con el mantenimiento correctivo no programable es que en el

programable no existe el grado de apremio del anterior, por lo que los trabajos pueden ser

programados para ser realizados con posterioridad sin interferir con la produccin. En

general se programa la detencin del equipo para corregir la falla ocurrida, y junto con ella

se programa la ejecucin de todas las tareas de mantenimiento que no se podran hacer con

el equipo en funcionamiento.

Para las detenciones es recomendable aprovechar los perodos de baja demanda,

fines de semana, perodos de vacaciones, etc.

5.1.3 Costos

Los costos asociados a esta poltica de mantencin son dos:

Costo de intervencin: corresponde a los costos propios de la intervencin

correctiva, tales como repuestos, mano de obra, etc.

Costo de ineficiencia: corresponde a los costos asociados a la baja de la produccin

debido a la detencin del equipo en cuestin. Es el costo de lo que se deja de

producir, es decir, lo que se deja de ganar debido a la detencin del equipo.

Finalmente, el costo total asociado a la poltica de mantenimiento correctivo es

viene representado por:



5.2 Mantenimiento Preventivo

La mantencin preventiva corresponde al reemplazo de un componente o de un

equipo antes de que este genere una falla, aumentando su vida til, disminuyendo los costos

de reparaciones y detectando puntos dbiles en las instalaciones. Generalmente se basa en

labores de limpieza, chequeo de parmetros y rutinas tcnicas recomendadas por el

fabricante, tales como cambio de partes, reparaciones, ajustes, cambios de aceite y

lubricantes, entre otros.

El mantenimiento preventivo puede ser definido como una lista completa de

actividades destinadas a prevenir fallas, utilizando para ello una serie de datos sobre los

sistemas, subsistemas y equipos.

Entre las ventajas que conlleva la implementacin de mantenimiento preventivo se

encuentran:

Reduccin de fallas y tiempos de inactividad, lo que aumenta la disponibilidad de

los equipos

Incremento de la vida til de los equipos

Mejora en la utilizacin de recursos

Reduccin en los niveles de inventario

Reduccin en los costos totales de mantenimiento

Dentro de la planificacin del mantenimiento preventivo se encuentran dos

modelos:

5.2.1 Mantencin preventiva a fecha constante

En este modelo las intervenciones realizadas se realizan a una frecuencia

predefinida, y el momento en que se realiza la mantencin es inalterable. En este tipo de

mantenimiento no es relevante lo que suceda entre intervenciones, es decir, aunque el

equipo se detenga en algn momento, esta detencin no altera la fecha en que se le realiza

mantenimiento preventivo.



El tiempo ptimo de sustitucin T es el que conlleve el mnimo costo total por

unidad de tiempo. De esta manera, para su clculo se puede utilizar la siguiente expresin

que muestra el costo de mantenimiento por unidad de tiempo:

Donde H(T) es el nmero de fallas esperadas en el intervalo de tiempo T.

5.2.2 Mantencin preventiva a edad constante

En este modelo las intervenciones son realizadas en cuanto el componente alcance

cierto tiempo de uso. El perodo de sustitucin tp transcurre desde la ltima intervencin,

independiente de si sta es preventiva o correctiva. Este perodo se determina minimizando

los costos totales de la intervencin. El valor de tp se puede encontrar por medio de la

siguiente expresin que muestra el costo de mantencin esperado por unidad de tiempo:

El mantenimiento preventivo puede ser mejorado por medio de la incorporacin de

un programa de Mantenimiento Predictivo.

5.3 Mantenimiento Predictivo

Este tipo de mantenimiento es la aplicacin de un conjunto de actividades de

seguimiento y diagnstico que permiten la deteccin de temprana de cambios de ciertas

condiciones en el equipo que indiquen una falla inminente en el mismo, lo que permite una

intervencin que permita evitar dicha falla.

Los objetivos de este tipo de mantenimiento son:



Detectar condiciones del equipo sin prdida de tiempo en operacin, reduciendo las

detenciones por mantenimiento.

Monitorear y realizar seguimiento al comportamiento y tendencia del equipo

detectado con problemas para que este siga trabajando sin riesgo para el equipo y el

personal, para luego realizarle una reparacin planeada.

Reducir los costos debido al uso mximo de de los componentes que son diseados

para el desgaste y no a un cambio en una fecha determinada.

Mejorar la confiabilidad y disponibilidad de los equipos.

Una ventaja importante en la utilizacin de este mtodo es que permite la

programacin del mantenimiento en el momento ms oportuno, es el mantenimiento ms

flexible y eficiente, pues adems reduce la cantidad de piezas sustituidas innecesariamente.

Entre las desventajas de este mtodo se encuentra que no todas las causas de falla

pueden ser detectadas con antelacin y que la monitorizacin puede llegar a ser demasiado

costosa en mano de obra y equipos.

Existen diversos mtodos para realizar mantenimiento predictivo. Ellos se pueden

dividir en dos tipos:

5.3.1 Tcnicas de control en Marcha

No requieren la detencin del equipo para ser efectuadas. Entre ellas se encuentran:

Inspeccin visual, acstica y tctil de los componentes accesibles

Control de temperatura

Control de lubricante

Deteccin de prdidas

Monitorizado de vibraciones

Control de ruidos

Control de corrosin

Medicin de Espesores



Para determinar si es conveniente o no instaurar tcnicas de control en marcha se

debe realizar una evaluacin que contraste los costos asociados a la misma con los costos

de las otras polticas de mantenimiento.

5.3.2 Tcnicas de Control en Detencin

Para ser efectuados estos mtodos se requiere que el equipo se encuentre detenido o

en condiciones de funcionamiento diferentes a las normales. Entre ellas se encuentran:

Inspeccin visual, acstica y tctil de los componentes en movimiento o

inaccesibles

Deteccin de Fisuras

Deteccin de Fugas (por ejemplo mediante ultrasonidos)

Ensayo de Vibraciones (respuesta del sistema ante una vibracin)

Control de Corrosin

Para las tcnicas de control en detencin, al igual que en los modelos de mantencin

preventiva, el perodo ptimo de intervencin se encuentra por medio de la minimizacin

de los costos de la poltica. La siguiente frmula muestra su costo total por unidad de

tiempo:



6 CASO APLICADO

Con el fin de plasmar la metodologa de eleccin de polticas de mantenimiento, a

continuacin se presenta aplicada a un caso real de una planta de refinacin. Es importante

destacar que, para que los planes de mantenimiento sean efectivos, estos se deben realizar a

nivel de componentes, no a nivel de equipo. Sin embargo, actualmente en la refinera los

planes de mantenimiento estn definidos a nivel de equipo, y la toma de datos sobre

detenciones e intervenciones de mantenimiento se hace a este nivel. Debido a esto, por el

momento slo es posible optimizar las polticas de mantenimiento a nivel de equipo.

6.1 Anlisis de Costos Histricos de mantenimiento

6.1.1 Grfico de Disponibilidad y Costo de Falta de Equipos

El siguiente anlisis de costo de falta permite determinar el impacto de las

intervenciones de mantenimiento correctivo de los equipos sobre las detenciones del

sistema (Planta) y su valorizacin correspondiente. Al jerarquizar los equipos por costo de

la falta se pueden identificar focos de prdida en el proceso.

El costo de ineficiencia se calcul de acuerdo al POM. La media de la ganancia por

m3 adicional producido durante el perodo de estudio es de 0,248 [UM]. Considerando que

la capacidad de procesamiento normal en ese perodo de 150,0 [m3/Hr] y que el impacto de

costos variables es de un 40%, el costo ineficiencia estimado es de 22,32 [UM/Hr] de

detencin de la Planta. Cabe sealar que actualmente este valor se encuentra en revisin por

el departamento de ingeniera de mantencin.

Slo 10 equipos de la planta presentan costos de falta asociados a detenciones por

mantenimiento correctivo. A continuacin se muestra el grfico que relaciona la

disponibilidad de los equipos de acuerdo a costos de falta generados por intervenciones de

mantenimiento correctivo.



Imagen 6.1 Costo de Falta y Disponibilidad Histrica

En el grfico se presenta el costo de falta y la disponibilidad asociada a cada equipo

a modo de clarificar que no necesariamente el equipo de menor disponibilidad es el ms

crtico, puesto que se debe considerar a incidencia que tienen las detenciones del mismo

sobre el proceso.

Equipo Disponibilidad Costo de Falta [UM] Impacto Acumulado

REHERVIDOR 1 98,50% 2.739,31 45,71% 45,71%

TAMBOR 2 98,14% 1.309,08 21,84% 67,55%

TAMBOR 1 98,58% 954,07 15,92% 83,47%

HORNO 99,82% 355,00 5,92% 89,40%

BOMBA 10 99,83% 310,63 5,18% 94,58%

REHERVIDOR 2 99,91% 167,29 2,79% 97,37%

INTERCAMBIADOR 7 99,93% 77,66 1,30% 98,67%

COMPRESOR 1 99,80% 44,38 0,74% 99,41%

INTERCAMBIADOR 6-1 99,99% 17,75 0,30% 99,70%

INTERCAMBIADOR 6-2 99,95% 17,75 0,30% 100,00%

PLANTA 96,90% 5992,91

Tabla 6.1 Disponibilidad y Costo de la Falta

95,00%

96,00%

97,00%

98,00%

99,00%

100,00%

101,00%

0,00

500,00

1.000,00

1.500,00

2.000,00

2.500,00

3.000,00

Costo de Falta y Disponibilidad Histrica

Costo de Falta Disponibilidad



El Rehervidor 1 es el equipo con mayor costo de falta. Esto se debe a una actividad

de mantenimiento correctivo que tiene una duracin de 131,0 hrs y afect la continuidad

operacional de toda la planta.

De la tabla se aprecia claramente que los 3 equipos que ms impactan en cuanto a

costo de falta, suman el 83,47% de los mismos. Estos son el Rehervidor 1, el Tambor 1 y el

Tambor 2.

6.1.2 Costos globales de Mantenimiento por Equipo

Este anlisis muestra el impacto que genera cada equipo sobre el costo global de

mantenimiento. Esto es, considerando tanto el costo directo de mantenimiento, como el

costo de falta asociado a las detenciones por mantenimiento correctivo y preventivo. A

continuacin se muestra el resultado para los 10 equipos que genera un mayor impacto en

los costos globales de mantenimiento.

Imagen 6.2 Diagrama de Pareto de Costos Globales de Mantenimiento

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

80,00%

90,00%

100,00%

0,00

500,00

1.000,00

1.500,00

2.000,00

2.500,00

3.000,00

Costos Globales de Mantenimiento

Costos Globales Impacto Acumulado



Equipo Costo de

Falta

Costos

Directos

Costos

Globales Impacto Impacto

Acumulado

REHERVIDOR 1 2.377,34 29,37 2.406,71 32,00% 32,00%

TAMBOR 2 1.564,54 133,13 1.697,67 22,57% 54,56%

TAMBOR 1 1.198,68 45,92 1.244,60 16,55% 71,11%

HORNO 308,09 158,72 466,81 6,21% 77,32%

BOMBA RECIRCULACION 288,84 16,55 305,39 4,06% 81,38%

BOMBA CARGA HORNO 2 0,00 370,42 370,42 4,92% 86,30%

BOMBA CARGA HORNO 1 0,00 316,47 316,47 4,21% 90,51%

REHERVIDOR 2 145,18 15,82 161,00 2,14% 92,65%

COMPRESOR 1 115,54 5,22 120,76 1,61% 94,25%

INTERCAMBIADOR 7 67,40 0,75 68,15 0,91% 95,16%

PLANTA 6.374,12 1.122,45 7.522,05

Tabla 6.2 Costos de Mantenimiento por equipo

Como se observa en el grfico, los primeros 4 equipos acumulan 77,32% del costo

global de mantenimiento que tiene la Planta. Cabe destacar que el equipo que tiene mayor

incidencia es el Rehervidor 1, con un 32,00%. A ste lo siguen los Tambores 2 y 1, con un

22,57 y un 16,55% de impacto respectivamente. Finalmente, el Horno impacta a los costos

globales en un 6,21%.

6.2 Identificacin de Elementos Crticos - Anlisis de Costos

Para identificar los equipos crticos del sistema se consideran 3 factores.

El primer factor a considerar es la confiabilidad del equipo, representado por la

frecuencia de falla del elemento.

En segundo lugar se encuentra la mantenibilidad del equipo. La mantenibilidad

caracteriza la facilidad del desarrollo de una intervencin de mantenimiento o reparacin

medida sobre la base de los tiempos de detencin del equipo.

Adems de estos factores, se deben considerar tambin los costos de mantenimiento,

esto es, tanto los costos directos de la intervencin de mantenimiento como los costos

asociados a la prdida de produccin causada por la detencin del equipo.



Al identificar los equipos crticos de la planta, se busca tambin determinar el

impacto que stos tienen sobre el sistema. As, se direcciona el anlisis de mejoramiento a

aquellos elementos que condicionan en mayor medida la continuidad del sistema.

6.2.1 Anlisis de Grfico de Dispersin Confiabilidad v/s Mantenibilidad

En este apartado se desarrolla un anlisis complementario a los KPIs presentados

anteriormente. Se realiza un anlisis de confiabilidad v/s mantenibilidad de los equipos de

la Planta mediante grfico de dispersin logartmico. En este anlisis se consideran los

eventos de falla y los tiempos de avera para clasificar a los equipos en trminos relativos.

Las clasificaciones son:

Crnicos: Equipos con alta frecuencia de falla en el perodo, pero con baja duracin

de las mismas (Cuadrante Inferior Derecho).

Agudo: Equipos de alto tiempo medio de reparacin pero con baja frecuencia de

falla (Cuadrante Superior Izquierdo).

Agudo-Crnico: Equipos con alta frecuencia y duracin de fallas (Cuadrante

Superior Derecho).

Bajo control: equipos de baja frecuencia y duracin en la reparacin de averas

(Cuadrante Inferior Izquierdo).

Para este anlisis se han tomado en cuenta todos los equipos que hayan tenido

detenciones asociadas a mantenimiento correctivo, exceptuando aquellos que presenten

slo una detencin en el ao con un MTTR menor o igual a 4 horas.

A continuacin se muestra el diagrama:



Imagen 6.3 Diagrama de Dispersin de Mantenibilidad v/s Confiabilidad por equipos

ID Equipo N MC MTTR[hrs] LN(N) LN(MTTR)

1 BOMBA 1-2 1 47,99 0,000 3,871

2 BOMBA 1-1 1 9,99 0,000 2,302

3 BOMBA 8-1 5 12,59 1,609 2,533

4 BOMBA 8-2 5 12,59 1,609 2,533

5 INTERCAMBIADOR 7 2 8,75 0,693 2,169

6 BOMBA DE CARGA HORNO 1 5 14,20 1,609 2,653

7 BOMBA DE CARGA HORNO 2 10 14,79 2,302 2,694

8 BOMBA 7-1 3 56,49 1,098 4,034

9 BOMBA 7-2 2 15,00 0,693 2,708

10 BOMBA 9-1 3 13,65 1,098 2,614

11 BOMBA 9-2 4 14,50 1,386 2,674

12 REHERVIDOR 1 1 130,97 0,000 4,875

13 REHERVIDOR 2 1 8,00 0,000 2,079

14 CONDENSADOR 1-1 4 4,50 1,386 1,504

15 CONDENSADOR 1-3 2 3,50 0,693 1,252

16 TAMBOR 1 23 3,74 3,135 1,318

1

2 3 45

67

8

9 10 11

12

13

14

15 16

17

18

19

20

0

1

2

3

4

5

6

-0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Ln(N)

Ln(M

TTR

)

Ln(N)

Ln(M

TTR

)

Ln(N)

Ln(M

TTR

)

Ln(N)

Ln(M

TTR

)



17 TAMBOR 2 20 5,89 2,995 1,774

18 HORNO 9 1,78 2,197 0,575

19 BOMBA 57-1 2 8,00 0,693 2,079

20 BOMBA 57-2 2 5,00 0,693 1,609

Lmites 1,658 2,375

Tabla 6.3 Nmero de Eventos y MTTR de equipos

ID EQUIPO CLASIFICACIN

1 BOMBA 1-2 A

2 BOMBA 1-1 BC

3 BOMBA 8-1 A

4 BOMBA 8-2 A

5 INTERCAMBIADOR 7 BC

6 BOMBA DE CARGA HORNO 1 A

7 BOMBA DE CARGA HORNO 2 AC

8 BOMBA 7-1 A

9 BOMBA 7-2 A

10 BOMBA 9-1 A

11 BOMBA 9-2 A

12 REHERVIDOR 1 A

13 REHERVIDOR 2 BC

14 CONDENSADOR 1-1 BC

15 CONDENSADOR 1-3 BC

16 TAMBOR 1 C

17 TAMBOR 2 C

18 HORNO C

19 BOMBA 57-1 BC

20 BOMBA 57-2 BC

Tabla 6.4 Tabla Criticidad de equipos

Los equipos 2, 5, 13, 14, 15, 19 y 20 se encuentran bajo control durante todo el

perodo de estudio, es decir, presentan una baja frecuencia de detenciones por falla y

adems el tiempo medio de reparacin que presentan es bajo en comparacin con el resto

de los equipos.

Existen tres equipos que presentan estado crnico. stos son ambos Tambores (1 y

2) y el Horno. Como se vio anteriormente, estos equipos se encuentran entre los que

aportan con el mayor costo de falta y costo global del sistema, por lo que son equipos

crticos en los que realizar el estudio de polticas de mantenimiento. Cabe destacar que los



tambores se encuentran en fraccionamiento, donde cada uno recibe el 50% de la capacidad

total de la planta. Por otro lado, el horno se encuentra en serie con el resto de los equipos,

por lo que al estar detenido en estado de falla, el sistema completo se detiene.

Existen 9 equipos que presentan estado Agudo. De estos, slo uno tiene asociado un

alto costo global de mantenimiento, impactando con el 33,91% de los mismos. Este equipo

slo gener una detencin por mantenimiento correctivo, la que se extendi durante 131

horas. Debido a que este equipo se encuentra en serie con todo el sistema, gener altos

costo de falta, situndolo como el equipo que gener el mayor gasto en mantenimiento en la

planta durante el ao de estudio.

Las Bombas de Carga Horno son un sistema que se encuentra en stand by. Es por

esto que la continuidad del proceso se pierde cuando ambas bombas se encuentran en

estado de falla simultneamente. La Bomba de Carga Horno 1, que presenta una condicin

aguda, impacta con el 2,69% de los costos globales, mientras que la Bomba de Carga al

Horno 2 (Condicin Aguda-Crnica) impacta con el 3,15%. Al estar en stand by, no existe

costo de falta asociado a sus detenciones.

Entre los otros equipos que presentan condicin de falla aguda, el Rehervidor 2

impacta con el 2,19% de los costos globales. Los dems equipos tienen asociado un costo

global de mantenimiento correspondiente a menos del 1% de los costos globales totales, por

lo que, a pesar de presentar condicin aguda, no se consideran crticos. Esto se debe a que

son en su mayora bombas que se encuentran en sistema stand by, por lo que, adems de

tener un costo directo de mantenimiento inferior a los dems equipos, no tienen costo de

falta asociado.

Los equipos crticos del sistema son los que generan fallas crnicas, es decir, de alta

frecuencia. Son 3 equipos los que caen en esta categora: Tambor 1, Tambor 2 y Horno. Se

descarta la bomba que presenta fallas agudas-crnicas porque, al estar en sistema stand by

con otra bomba, no impacta la disponibilidad del sistema y por lo tanto, no genera costo de

falta.



6.3 Anlisis de Polticas de Mantenimiento: Nivel de Equipo

Como se vio anteriormente, para la identificacin de los equipos ms crticos, se

tom en cuenta a los equipos que afectan directamente la disponibilidad de la planta segn

la configuracin lgica de los mismos. stos son 3: Tambor 1, Tambor 2 y Horno.

A pesar de que el Rehervidor 1 es el que genera el mayor impacto en los costos

globales de mantenimiento, no corresponde a un equipo crtico del sistema, pues su impacto

se debe a una sola falla, y esto no representa el comportamiento normal del equipo.

Adicional a esto, se han eliminado datos de faltas aisladas de los equipos que alteran el

anlisis probabilstico, con el fin de encontrar distribuciones ms certeras.

EQUIPO MTBF [hrs] MTTR [hrs] Disponibilidad Etapa Distribucin

TAMBOR 1 306,43 3,74 98,58% Desgaste Weibull

TAMBOR 2 385,13 4,06 98,16% Desgaste Weibull

HORNO 746,30 1,77 99,81% Desgaste Weibull

Tabla 6.5 Equipos Crticos

A continuacin se especifican los planes de mantenimiento preventivo que son

aplicados en la planta actualmente.

Descripcin Perodo Actividades de mantenimiento

Mantencin Preventiva Tambor

1 y 2 15 das Limpieza y revisin general de los tambores 1 y 2.

Regulacin de cilindros Tambor

1 y 2 6 meses Revisin general de los cilindros hidrulicos.

Mantencin Preventiva Horno 7 das Limpieza y revisin general del equipo.

Tabla 6.6 Polticas de Mantenimiento Actuales de Equipos Crticos

Segn los planes expuestos, se puede ver que no se encuentra detalladas las

actividades de mantencin, estas estn planteadas de manera muy general, lo que impide

que haya un buen control de las actividades de mantenimiento realizadas.



Por otro lado, los planes de mantenimiento estn planteados en base a

mantenimiento preventivo a fecha constante, pues estos tiempos se mantienen fijos

independiente de lo que ocurra en el transcurso de la realizacin de una actividad de

mantenimiento preventivo a la siguiente.

Datos Disponibles en la Planta

En la planta los datos no se toman de manera apropiada para poder realizar un

estudio certero. Todos los datos son registrados a nivel de equipo. Los operadores no

registran los tiempos, solo registran las rdenes y avisos en la plataforma SAP. Otra

deficiencia en la toma de datos es que el campo Sntoma no se completa por que no es un

requerimiento de SAP, al igual que parte objeto y modo de falla.

Sin embargo, para ste anlisis se cuenta con una base de datos ms completa, pues

durante el perodo de un ao la refinera trabaj con una empresa externa, la que

proporcion a un encargado de registrar los datos sobre todas las detenciones e

intervenciones de mantenimiento que afectaron a la planta durante ese perodo. Cabe

destacar que en refinera los tiempos son muy amplios, por lo que la base de datos

disponible no es suficiente para poder realizar un anlisis certero. Para esto se requiere que

la data abarque un rango de tiempo mayor.

Recomendacin de planes de mantenimiento

Las recomendaciones se realizaron con la utilizacin del software de mantenimiento

R-MES, en base al plug-in Polticas de Mantencin, que selecciona las polticas de

mantenimiento adecuadas a cada equipo de acuerdo al principio de mnimo costo global. Su

funcionamiento se encuentra detallado en el Anexo I.



Consideraciones

En el anlisis de las intervenciones de mantenimiento no se consideraran los modos

de falla, pues la informacin respecto a ellos no cuenta con una calidad adecuada para la

justificacin de la recomendacin del plan de mantenimiento.

Cabe sealar que no se mostrar el efecto de riesgo/seguridad hacia las personas y

medio ambiente, ya que no se cuenta con informacin para analizar esta variable.

El costo de inspeccin para los equipos se considera nulo, pues en la refinera se

utiliza monitoreo continuo mediante termografa y anlisis de vibraciones para los equipos

crticos. A pesar de que esto lleva un costo asociado, para el estudio se tomar en cuenta

que este tiene valor 0, pues la mayor parte del costo asociado a la poltica corresponde a la

inversin inicial en la instalacin de instrumentos necesarios para monitorear los equipos y

la capacitacin del personal para utilizarlos. Una vez instalado, el costo adicional asociado

a las inspecciones es mnimo. Adicional a esto, las tareas necesarias para efectuar la toma y

anlisis de datos de termografa y anlisis de vibraciones se realizan con los equipos en

funcionamiento, por lo que no se incurre en costos de ineficiencia.

Para cada equipo se calcul un promedio en el costo de intervenciones, tanto para el

mantenimiento preventivo como para el correctivo. A este ltimo se le aadi el costo de

oportunidad asociado a la prdida de produccin generada por la detencin del equipo en la

planta, como fue sealado en el apartado de polticas de mantencin. No se ha considerado

este costo en las intervenciones de mantenimiento preventivo, pues al ser programado, es

oportunista, por lo que se considera que se aprovechan detenciones operacionales del

equipo para efectuar el mantenimiento. A modo proteger la fuente de los datos utilizados,

los costos asociados las intervenciones de mantenimiento preventivo y correctivo de cada

equipo son presentados por valores que difieren de los datos reales pero que, para no afectar

los resultados obtenidos, mantienen intactas las proporciones entre ellos.



6.3.1 Tambor 1

El ajuste de la evolucin de la tasa de falla del Tambor 1 corresponde a una

distribucin Weibull de parmetros alfa=186,96 y beta=1,04. La constante alfa representa

la caracterstica de vida del elemento que es corregido por el factor beta para la

determinacin del tiempo medio entre fallas. Del ajuste se puede sealar lo siguiente:

El equipo se encuentra en etapa de desgaste, lo que corresponde a un deterioro

irreversible de las caractersticas del equipo.

La tasa de falla del elemento es creciente en funcin del tiempo. Para llevar la tasa de

falla a valores ms bajos se deben llevar a cabo operaciones de mantencin

preventiva.

Los costos asociados al mantenimiento son:

o Costo M. Preventivo: 1,90 UM

o Costo M. Correctivo: 23,78 UM

Imagen 6.4 Tambor 1 Poltica de Mantenimiento R-MES



De acuerdo a los antecedentes del equipo y a los resultados arrojados por la

plataforma R-MES, se recomienda realizar mantenimiento preventivo cclico a edad

constante. A continuacin se muestra el grfico que busca optimizar la frecuencia de las

mantenciones preventivas para minimizar costos.

Imagen 6.5 Tambor 1 Tiempo ptimo R-MES

De acuerdo a los antecedentes del equipo, se recomienda realizar mantenimiento

preventivo cada 201 horas de operacin, aproximadamente 8 das. Cabe destacar que, como

se mencion anteriormente, adicional al mantenimiento preventivo se realiza

mantenimiento predictivo, el que corresponde a anlisis de vibraciones y termografa.



El costo global de mantenimiento del Tambor 1 durante el ao que se obtuvieron los

datos fue de 1.003,23 [UM]. Con la utilizacin de la poltica de mantenimiento propuesta se

espera un costo anual de 1.032,43 [UM], lo que indica un aumento del mismo.

Confiabilidad

A continuacin se presenta el grfico que describe la confiabilidad del Tambor 1 de

acuerdo al tiempo de operacin.

Imagen 6.6 Tambor 1 - Confiabilidad

Al variar la poltica de mantenimiento utilizada en el equipo vara tambin la

confiabilidad esperada del mismo. La siguiente tabla muestra la confiabilidad que asegura

cada poltica de mantenimiento.

Tambor 1

Perodo [hrs] Confiabilidad

Poltica Actual 360 14,0%

Poltica Propuesta 201 33,4%

La poltica de mantenimiento propuesta para el Tambor 1 asegura mantener un nivel

de confiabilidad mayor que el que se mantiene con la poltica de mantenimiento preventivo

actual.



6.3.2 Tambor 2

El ajuste de la evolucin de la tasa de falla del Tambor 2 corresponde a una

distribucin Weibull de parmetros alfa = 250,59 y beta = 1,17. La constante alfa

representa la caracterstica de vida del elemento que es corregido por el factor beta para la

determinacin del tiempo medio entre fallas.

Del ajuste se puede sealar lo siguiente:



La tasa de falla del elemento es creciente en funcin del tiempo. Para llevar la tasa de

falla a valores ms bajos se deben llevar a cabo operaciones de mantencin

preventiva.




Imagen 6.7 Tambor 2 Poltica de Mantenimiento R-MES




plataforma R-MES, se recomienda realizar mantenimiento preventivo cclico a edad

constante. A continuacin se muestra el grfico que busca optimizar la frecuencia de las

mantenciones preventivas para minimizar costos.

Imagen 6.8 Tambor 2 Tiempo ptimo R-MES


preventivo cada 136 horas de operacin, aproximadamente 6 das. Adicional al

mantenimiento preventivo, se considera la realizacin de mantenimiento predictivo

implementado en la empresa, que corresponde a anlisis de vibraciones y termografa. El

costo de mantenimiento del Tambor 2 durante el ao que se obtuvieron los datos fue de

815,90 UM. Con la utilizacin de la poltica de mantenimiento propuesta se espera un costo

anual de 678,35 UM, lo que indica una reduccin del mismo.



Confiabilidad

A continuacin se presenta el grfico que describe la confiabilidad del Tambor 2 de


Imagen 6.9 Tambor 1 Confiabilidad

Al variar la poltica de mantenimiento utilizada para el equipo vara tambin la



Tambor 2




La poltica de mantenimiento propuesta para el Tambor 2 asegura mantener un nivel

de confiabilidad mayor que el que se mantiene con la poltica de mantenimiento preventivo

actual.



6.3.3 Horno

El ajuste de la evolucin de la tasa de falla del Horno corresponde a una distribucin

Weibull de parmetros alfa=371,55 y beta=1,14. La constante alfa representa la

caracterstica de vida del elemento que es corregido por el factor beta para la determinacin

del tiempo medio entre fallas. Del ajuste se puede sealar lo siguiente:



La tasa de falla del elemento es creciente en funcin del tiempo. Para disminuir el

valor de la tasa de falla se deben llevar a cabo operaciones de mantencin preventiva.




Imagen 6.10 Horno Poltica de Mantenimiento R-MES


plataforma R-MES, se recomienda realizar mantenimiento preventivo cclico o predictivo.



A continuacin se muestra el grfico que busca optimizar la frecuencia de las mantenciones

para minimizar costos.

Imagen 6.11 Horno Tiempo ptimo R-MES


preventivo cada 419 horas de operacin, aproximadamente 17 das. La frecuencia del

mantenimiento preventivo se debe al alto costo que genera la detencin del horno al fallar,

pues al detenerse el quipo se detiene todo el sistema.

El costo de mantenimiento del Horno durante el ao que se obtuvieron los datos fue

de 515,37 UM. Con la utilizacin de la poltica de mantenimiento propuesta se espera un

costo anual de 433,52 UM, lo que indica una reduccin del mismo.



Confiabilidad

A continuacin se presenta el grfico que describe la confiabilidad del Horno de


Imagen 6.12 Horno Confiabilidad

Al variar la poltica de mantenimiento utilizado para el equipo vara tambin la



Horno




La poltica de mantenimiento propuesta para el Horno asegura mantener un nivel de

confiabilidad menor al que asegura la poltica actual, sin embargo, se acepta una

confiabilidad menor con el fin de reducir los costos de mantenimiento.



6.3.4 Anlisis de Costos

La seleccin de nuevas polticas de mantenimiento preventivo indica que para

ambos tambores se debe reducir el perodo en que se efecta mantenimiento preventivo,

mientras que para el horno este perodo se extiende. Cabe destacar que en los 3 casos se

pasa de efectuar mantenimiento preventivo a fecha constante a mantenimiento preventivo a

edad constante.

Frecuencia Poltica Preventiva [hrs]

Poltica Actual:

Preventiva, fecha

constante

Poltica Propuesta:

Preventiva, edad

constante

Tambor 1 360 201

Tambor 2 360 136

Horno 168 419

Tabla 6.7 Comparacin de Polticas de Mantenimiento

A continuacin se presenta el nmero de intervenciones segn tipo de

mantenimiento registradas por equipo durante el ao y las que se proyectan al aplicar las

polticas mencionadas anteriormente.

Tambor 1 Tambor 2 Horno

MC MP MC MP MC MP

Histrico 41 26 34 28 20 42

Proyectado 41 28 27 37 21 14

Tabla 6.8: Nmero de Intervenciones de Mantenimiento

Segn la poltica propuesta para el tambor 1, se espera que ocurra un nmero de

mantenciones preventivas y correctivas similar a las que se obtuvieron en el ao de estudio.

Para el tambor 2 se espera un comportamiento muy diferente al del ao anterior. El

cambio de poltica genera un aumento significativo en el nmero de mantenciones

preventivas y una disminucin en el de mantenciones correctivas.

En el Horno se espera una reduccin de las intervenciones de mantenimiento

preventivo y un aumento en las de mantenimiento correctivo.



El mantenimiento preventivo a edad constante considera al equipo como un todo,

por lo que cada vez que ocurre una falla y ste es reparado, se est asumiendo que ste

queda en perfectas condiciones para ser utilizado nuevamente. Sin embargo, al ser un

equipo que consta de varios componentes, cada uno de ellos tiene un comportamiento de

falla diferente, por lo que estos resultados incluyen un sesgo que debe ser considerado.

Para escoger polticas de mantenimiento ms adecuadas y efectivas, adems de

seleccionar los equipos crticos de un sistema y estudiar su comportamiento de fallas, se

debe identificar para cada equipo aquellos componentes que originan las fallas ms

frecuentes. Un alto porcentaje del tiempo fuera de servicio de un equipo se debe a pequeos

eventos que ocurren con alta frecuencia, en lugar de fallas grandes y de baja frecuencia.

Estas ltimas generalmente son de ms fcil prevencin. Finalmente, se debe encontrar las

polticas ptimas para cada componente dentro del equipo crtico y elaborar un plan de

mantenimiento para el equipo que incluya las polticas de los componentes crticos del

mismo. De esta manera se minimiza el costo asociado a polticas de mantenimiento por

medio del aumento de la disponibilidad de la planta.

De acuerdo a las polticas de mantenimiento encontradas, se espera una reduccin

de los costos asociados a mantenimiento para cada equipo. Los costos directos y costos de

falta varan en proporciones diferentes. Para identificar la incidencia de cada uno de ellos se

ha calculado la proporcin de costos directos e indirectos que afectan tanto a mantenciones

correctivas como preventivas. Para mayor detalle ver Anexo III.

Para este clculo fue necesario calcular nuevamente los costos proyectados. La

razn es que R-MES minimiza una funcin de costos continua, sin embargo los nmeros de

intervenciones son discretos, por lo que para poder comparar los resultados es necesario

generar una nueva proyeccin de costos de acuerdo a esta restriccin. Es por esto que los

costos difieren en alguna medida con los calculados con R-MES.

TAMBOR 1

C falta C directos C global

HISTORICO 959,76 43,47 1.003,3

PROYECTADO 959,76 45,66 1.005,4

VARIACION 0,00% 5,03% 0,22%

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