Resumen
Productos TUDELA S.A. elabora productos de consumo alimenticio, para efectos del trabajo se estudió el sistema de producción de palitos de maíz "Pedrito" de 12gr. El objetivo principal de esta investigación es efectuar un estudio al sistema de mantenimiento de la línea seleccionada a fin de proponer un plan de mantenimiento preventivo a su equipo crítico. El estudio es considerado descriptivo, de campo, no experimental, utilizando como técnica la observación a través de visitas a la empresa para apreciar su proceso productivo y entrevistas para conocer las fallas potenciales que se pudiesen presentar en el sistema de producción de palitos de maíz, específicamente en la maquina extrusora considerada como crítica debido a que es la que puede afectar de mayor manera la calidad del producto obtenido. Se pudo determinar mediante el uso del manual para evaluar los sistemas de mantenimiento (Norma Covenin2500-93) que la empresa posee una puntuación porcentual global de 40.2%, que indica que es capaz de satisfacer las necesidades al momento de presentarse, pero carece de mantenimientos programados, preventivos y correctivos disminuyendo la vida útil de los equipos y por ende generando fallas dentro del proceso, afectando directamente a la calidad y productividad de la misma. Conjuntamente se determinó que la empresa carece de una estructura organizativa para el área de mantenimiento lo cual es importante para un eficiente desarrollo de las actividades de la empresa. Mediante el empleo de diagramas de Pareto y causa-efecto se lograron conocer las causas de las fallas y realizar un análisis de modos y efectos de fallas (AMEF) que ayudaría a la elaboración del plan de mantenimiento preventivo de la máquina extrusora. Con el fin de optimizar el sistema de mantenimiento se propuso un mejoramiento en la estructura organizativa, un sistema de mantenimiento preventivo así como también una serie de formatos que faciliten el recaudo de las fallas y sus características al momento de requerirse. Abstract TUDELA Products Inc. produced food commodities for purposes of research the production system corn sticks "Pedrito" of 12gr. The main objective of this research is making a study of the maintenance system of the selected line, in order to propose a maintenance plan to your critical equipment. The study is considered descriptive, field, no experimental technique used as observation through visits to the company to assess its production process and interviews to learn about potential failures that could be present in the system of production of corn sticks, specifically in the extruder machine considered critical because it is the most that can affect the quality of the product so obtained. It was determined by using the guide to assess the maintenance systems (Standard Covenin 2500-93) that the company has an overall percentage score of 40.2%, indicating that it is able to meet the needs at presentation, but lacks scheduled maintenance, preventive and corrective decreasing the useful life of equipment failures and thus creating in the process, directly affecting the quality and productivity, we determined that the company lacks an organizational structure for the maintenance area which is important for efficient development of business activities. Through the use of Pareto charts and cause-effect are able to learn the causes of failures and analysis of failure modes and effects (FMEA) to help developing the maintenance plan of the extruder. In order to optimize the maintenance system has been proposed an improved organizational structure, a system of preventive maintenance as well as a variety of formats to facilitate the collection of failures and their characteristics when required
Introducción
En la actualidad es vital para las empresas contar con herramientas que permitan sustentar sus procesos de negocios en el área operativa, mediante la obtención de información oportuna y confiable que facilite la toma de decisiones y eleve su nivel de competitividad. Un sistema adecuado de mantenimiento, que incluya un programa de mantenimiento preventivo, es una herramienta apropiada para la retroalimentación y permite recopilar la información para el análisis y la aplicación de las mejoras para prevenir fallas en el futuro, conservando así la operatividad del sistema productivo de la empresa, reduciendo costos y elevando la disponibilidad de la capacidad de producción. En base a lo expuesto anteriormente, surge la propuesta de implementar un sistema de mantenimiento preventivo para sus equipos de producción, cuyo diseño fue el objetivo principal de la investigación realizada. Además, es necesario definir el inventario de los equipos del área de producción y el registro de sus características y especificaciones técnicas, que servirán de base para establecer los criterios para la clasificación de criticidad de los equipos, para ello fue necesario aplicarla observación directa, revisar manuales de los equipos y realizar entrevistas, con el fin de determinar dichos requerimientos. El diseño y elaboración de un sistema para el registro de fallas y para el seguimiento de las acciones correctivas implementadas, permitirá dar continuidad a las actividades de registro del sistema y el análisis de las fallas.
En términos generales, la idea es promover el mejoramiento continuo de toda la empresa y sus componentes, de manera armónica y proactiva; principalmente en el área de mantenimiento, de manera que se visualice un horizonte más amplio, donde se buscará siempre la excelencia y la innovación que llevarán a los empresarios a aumentar su competitividad, disminuir los costos, orientando los esfuerzos a satisfacer las necesidades y expectativas de los clientes.
Objetivos
1. Evaluar el sistema de mantenimiento según la Norma Covenin 2500-93.
2. Seleccionar el equipo crítico del sistema de producción.
3. Analizar las fallas que presenta el equipo crítico de la empresa.
4. Elaborar el plan de mantenimiento preventivo del equipo crítico de la empresa.
Marco Teórico
Para Garrido (2003), el mantenimiento "son todas las actividades necesarias para mantener el equipo e instalaciones en condiciones adecuadas para la función que fueron creadas; además de mejorar la producción buscando la máxima disponibilidad y confiabilidad de los equipos e instalaciones (p. 16).". En relación a lo planteado por Garrido, se puede definir el mantenimiento como la actividad humana que garantiza la existencia de un servicio dentro de una calidad esperada, es decir, se considerará trabajo de mantenimiento a cualquier labor realizada en sistemas, subsistemas, equipos, máquinas, entre otros, para que estos continúen o regresen a proporcionar el servicio según la calidad deseada, pues están ejecutados con este fin.
La finalidad del mantenimiento es mantener operable el equipo e instalación y/o restablecer el equipo a las condiciones de funcionamiento predeterminado; con eficiencia y eficacia para obtener la máxima productividad, como lo expone Neto (2008): "La misión del mantenimiento es implementar y mejorar en forma continua la estrategia de mantenimiento para asegurar el máximo beneficio mediante prácticas innovadoras, económicas y seguras (p. 3)" en consecuencia, el propósito del área de mantenimiento es brindar la máxima capacidad de producción a la planta, aplicando técnicas que brindan un control eficiente del equipo e instalaciones, lo que proporciona mayor calidad a los productos implicados en el proceso. Con el fin del lograr las estrategias planteadas por las organizaciones a nivel del mantenimiento es necesario conocer la conocer la definición de mantenimiento preventivo, la cual se considera según Duffuaa (2000) como: "Una serie de tareas planeadas previamente, que se llevan a cabo para contrarrestar las causas conocidas de fallas potenciales de las funciones para las que fue creado un activo. Puede planearse y programarse con base en el tiempo, el uso o la condición del equipo (p. 7)", es decir, el objetivo del mantenimiento preventivo es aumentar al máximo la disponibilidad y confiabilidad del equipo llevando a cabo un mantenimiento planeado.
El mantenimiento preventivo puede estar basado en las condiciones o en datos históricos de fallas del equipo; lo que significa que puede basarse en datos obtenidos de los registros históricos del equipo, o en el funcionamiento y las condiciones del equipo.
Como información adicional es necesario definir el mantenimiento por avería el cual se caracteriza por la atención inmediata de la falla, como lo exponen Duffuaa y col. (2000): "Sólo se realiza cuando el equipo es incapaz de seguir operando. No hay elemento de planeación para este tipo de mantenimiento. Este caso se presenta cuando no puede justificarse el costo adicional de otros tipos de mantenimiento (p. 4)". En base a la metodología del Análisis de Modos y Efectos de Falla (A.M.E.F) que es un método que permite determinar los modos de fallas de los componentes de un sistema, el impacto y la frecuencia con que se presentan.
Según León L, Cecilia (2006) el AMEF "Es una metodología de trabajo en equipo muy empleada para evaluar sistemas de producción, en cuanto a las formas que ocurren las fallas. Para cada falla, se hace una estimación de su efecto en cuanto a ocurrencia y severidad. Además, se hace una revisión de las medidas correctivas y preventivas a planificar con el fin de minimizar la probabilidad de falla o su repercusión sobre el sistema (p. 2)". Es importante prevenir las fallas de un equipo; por ello el plan de mantenimiento del mismo juega un papel importante en el sistema productivo. Según Nava (2006, p. 112) se deben considerar los siguientes aspectos en el plan de mantenimiento preventivo de un equipo.
I. Describir paso a paso la ejecución de las mismas, con el fin de estandarizar los procedimientos llevados a cabo.
II. Asignarle un código a cada actividad, para llevar un mejor control.
III. Definir la duración y frecuencia de ejecución de cada actividad.
IV. Determinar los recursos necesarios para llevarla a cabo (materiales, repuestos, mano de obra, entre otros).
V. Indicar las herramientas necesarias para realizar la actividad.
VI. Estimar el costo de mano de obra, materiales y recursos que se requieren para cada actividad
VII. Definir una persona responsable que se encargue de velar por el cumplimiento del plan de mantenimiento.
Finalmente, es fundamental establecer un control de mantenimiento debido a que permite verificar el grado de cumplimiento de los objetivos propuestos así como también la eficiencia de los recursos utilizados, la eficacia y efectividad. Con el objetivo de monitorear el estado de las acciones emprendidas por parte de la mejora realizada al área de mantenimiento se implementará una seria de indicadores de tipo cuantitativos para determinar el grado de alcance de los mismos, de esta manera se podrán tomar decisiones para mejorar o corregir una desviación que se presente en las áreas evaluadas.
Metodología
El estudio se enmarcó dentro de una investigación de carácter campo-descriptivo y no experimental. El factor descriptivo define a los estudios que ayudan a predecir el comportamiento de las variables relacionadas como lo expresan los autores Hernández, Fernández y Baptista (2003): "Los estudios descriptivos buscan especificar las propiedades, las características y los perfiles importantes de las personas, grupos, comunidades o cualquier otro fenómeno que se someta a un análisis(p. 34)".De igual forma, Arias (2006 p.21) define una investigación de campo como aquella que consiste en la recolección de datos directamente de la realidad donde ocurren los hechos, siendo además, de tipo no experimental, definido por Hernández, Fernández y Baptista (2006, p. 205), como estudios que se realizan sin manipulación deliberada de variables, no varía en forma intencional las variables independientes, es decir, se caracteriza por observar tal y como se da un fenómeno en su contexto natural para después analizarlos.
Entre las técnicas de recolección de datos utilizadas se encuentran: la entrevista y la observación. Para Hurtado (2000, p. 425) las técnicas de recolección de datos comprenden procedimientos y actividades que le permiten al investigador obtener la información necesaria para dar respuesta a su pregunta de investigación. Con el fin de recolectar los datos necesarios para realizar el presente estudio, se tienen los instrumentos de recolección de datos definidos por Hurtado (2008, p.153), como aquellos que representan la herramienta con la cual se va a recoger, filtrar y codificar la información, es decir, el con qué.
Entre los instrumentos que van a ser aplicados se encuentra: la guía de entrevista, con apoyo de investigación en libros, tesis y documentos oficiales acerca del tema en cuestión La metodología para realizar el estudio estuvo basada inicialmente en tomar información de la empresa para el diagnóstico y análisis del sistema de mantenimiento, seguidamente se seleccionó el equipo crítico al cual a se le realizó un AMEF, y una vez conocido el porqué falla el equipo se definió tanto un programa de mantenimiento preventivo como indicadores que le permitieran dar seguimiento a dicho plan.
Resultados
1. Evaluación del sistema de mantenimiento según la norma COVENIN 2500-93. El proceso de producción de palitos de maíz "Pedrito", es de tipo continuo, el cual se caracteriza por la producción sin pausas y sin transición entre las operaciones que integran el mismo. La empresa produce un producto totalmente estandarizado; la variedad es baja: cuenta con tres presentaciones, las máquinas son de propósito especial y el volumen de producción es alto. La tasa de utilización de la máquina es de 8 horas al día, 5 días a la semana (Lunes a Viernes); sumado a lo anterior 4 horas al día, 1 día del fin de semana (Sábado).
Entre los equipos y maquinarias utilizadas se encuentran los mencionados en la tabla 1:
Para evaluar el sistema de mantenimiento empleado en la empresa se aplicará la Norma COVENIN 2500-93.
A continuación, se puede observar en la tabla 2 la ficha con los resultados obtenidos al aplicar esta herramienta a la empresa Productos Tudela S.A.:
Posterior a la recolección de información de la empresa TUDELA S.A., evaluada según la norma COVENIN 2500-93, se puede concluir que la empresa posee en cada uno de los principios básicos evaluados anteriormente, el 40% o más de su cumplimiento en cada área, exceptuando las áreas V, VI, VII y VIII, las cuales corresponden al mantenimiento programado, mantenimiento circunstancial, mantenimiento correctivo y mantenimiento preventivo, respectivamente. La empresa posee una puntuación porcentual global de 40.2%, que representa que la misma cuenta con un sistema de mantenimiento que satisface las necesidades al momento de presentarse, evitando paradas injustificadas de la planta y de personal, garantizando de esta manera una eficiente producción en base al cumplimiento de los objetivos planteados. Sin embargo, se pudo observar mediante el análisis previamente aplicado, que la empresa posee carencias en la organización y planificación de mantenimiento, aunque éstas se consideran leve debido al tamaño de la planta, es por ello que se le recomienda a la empresa enfocarse en las áreas mencionadas anteriormente, ya que cuentan con el sistema de información, control y evaluación necesario para realizar un programa adecuado para prevenir las fallas en los equipos y de esta manera garantizar la disponibilidad de los mismos, ya que ellos son los elementos fundamentales para el éxito de la organización.
A lo anteriormente mencionado, se le puede añadir la necesidad de implementar el mantenimiento programado o en consecuencia el mantenimiento preventivo, ya que ambos ofrecen medidas que garantizan la disminución de las fallas y por ende, la disminución de los tiempos muertos de la planta, por lo que se le recomienda a la empresa aplicar controles estadísticos a la data obtenida en todos los procesos, y así facilitar la información necesaria para habilitar un mantenimiento más adecuado a la empresa evaluada.
3. Seleccionar el equipo crítico del sistema de producción. El equipo crítico fue seleccionado según el nivel de criticidad que representaba para el sistema de producción, siendo el equipo crítico, el que cumpla con la mayoría de las características presentadas a continuación:
A. Al fallar detiene la producción de la empresa
B. Al fallar influyen negativamente en la Calidad del producto final.
C. Al fallar atenta con la seguridad del personal y protección del entorno.
D. A falta de reparación inmediata de un equipo provocará un daño significativo a este o algún otro elemento.
E. Necesitan cuidados especializados o externos.
En la tabla 3 se realiza el análisis de criticidad de los equipos.
Como se puede observar, el equipo que cumple con la mayoría de las características es el Molino o Extrusora, debido a que solo existe 1 (una) cuando falla detiene la producción, además de que su falla incide en la calidad del producto final, atentan contra la seguridad y protección del entorno, a falta de reparación inmediata puede provocar un daño significativo a el mismo o algún otro elemento y necesita cuidados especializados como los de un electricista, mecánico, entre otros, y sus repuestos son importados, lo que puede aumentar el tiempo de reparación de los mismos. 4. Analizar las fallas del equipo crítico de la empresa. Es importante verificar las causas de las fallas que originan que el equipo crítico se detenga, como se puede observar en el diagrama de Pareto (Figura 1) según los porcentajes procedentes de la información suministrada por los operadores, producto de la experiencia vivida en los últimos periodos, se pueden conseguir las siguientes fallas: desajuste de las cuchillas, mal ajuste de las camisas de protección del equipo, defectos en el motor, desgaste de las hojillas, desgate del termostato y cortocircuito al aplicarle resistencia.
Figura 1. Diagrama de Pareto de las fallas del equipo crítico.
Las causas que originan las fallas anteriormente mencionadas en el equipo, se representan en el Diagrama Causa- Efecto (Figura 2):
Figura 2. Diagrama Causa- Efecto sobre el origen de las paradas del equipo crítico.
Se puede visualizar que el 50% de las fallas se deben a desgastes en la hojillas del equipo debido a la velocidad de corte y al uso continuo que se les proporcionan, un 30% a cortocircuitos en la resistencia lo que corresponde a fallas eléctricas del equipo, un 10% por desajuste en sus componentes de corte, un 7% que representa defectos en el motor, y un 3% aproximadamente de fallas en los componentes del equipo critico por motivo del mal ajuste o mala colocación de los mismos.
Con el diagrama causa-efecto se puede observar que la mayoría de las fallas que originan la parada del equipo se deben a las operaciones de ajuste que deben realizar los operadores, estas se pueden evitar fomentando el sentido de pertenecía de la empresa y promoviendo el buen eso de las maquinarias. Las paradas también pueden ser causadas por factores ajenos a la empresa como pueden ser cambios de tensión en la red eléctrica. Con el fin de establecer un plan de mantenimiento preventivo adecuado al sistema en cuestión, es necesario hacer uso del Análisis de Modos y Efectos de Falla (A.M.E.F) que es un método que permite determinar los modos de fallas de los componentes de un sistema, el impacto y la frecuencia con que se presentan. Para realizar un análisis de modos y efectos de fallas se deben identificar las fallas que afectan al equipo crítico, reconociendo la manera en la que ocurren y el efecto que las mismas ocasionan, luego se debe medir el grado de severidad o gravedad de la falla para determinar los impactos de los efectos de las mismas, la gravedad se cuantifica desde "Peligrosa" con calificación 10 en la cual la falla afecta la seguridad del trabajador, hasta "Ninguna o menor" con puntuación de 1, donde se considera que la falla no genera efectos ni consecuencias.
Siguiendo con el orden de las ideas, se procede a la fase de detección donde se consideran las pruebas, verificación y métodos de inspección para la evaluación de la probabilidad de que los controles establecidos en la empresa detecten el modo de falla. La escala de detección se califica desde 10 cuando se considera "Casi imposible" con una probabilidad de llegar al cliente interno de 0,82 a 1, hasta "Casi cierta" con una probabilidad de 0 a 0,02 y una calificación de 1.
Posteriormente se determina la ocurrencia de la falla la cual es la frecuencia con la que se supone la causa de la falla se hará presente. La ocurrencia trabaja con el nivel de probabilidad de la gravedad del modo de falla inversamente y se determina a partir de la calificación 10 que le corresponde al criterio "Casi cierta" cuando la tasa de falla es más de 1 en 2, hasta "Casi imposible" con calificación de 1 cuando la tasa de falla es de 1 en 1000.
Una vez establecido el valor de cada criterio, se calcula el número de prioridad de riesgo para cada modo de falla, el cual permite identificar los riegos más serios y establecer las acciones correctivas recomendadas, a través de la siguiente fórmula:
Número de Prioridad de Riesgo (NPR)= Gravedad x Ocurrencia x Detección Luego se procede a ordenar los modos de falla de acuerdo al número de prioridad de riesgo, de tal manera que las actividades de mantenimiento se dirijan primero a los problemas y puntos de mayor grado (mayor NPR), para realizar el análisis de modo y efectos de falla a través del formato establecido para su elaboración.
En la figura 3 se presenta el análisis de modos y efectos de fallas para el equipo crítico de la empresa.
5. Elaborar el plan de mantenimiento preventivo del equipo crítico de la empresa. A la hora de realizar un buen plan del mantenimiento preventivo se debe considerar y analizar el tipo de producto que se elabora en la empresa para conocer todas las características que puede presentar el proceso. Otro aspecto importante a destacar son los equipos que intervienen en el mismo y su función. Una vez identificados se deben elaborar fichas técnicas (ver figura 4) de cada uno de los equipos, donde se debe identificar el código correspondiente al mismo y una descripción sobre las características que poseen según el manual de uso. El plan de mantenimiento preventivo de un equipo parte del tiempo de uso de cada uno, del manual de uso de los mismos, del historial de fallas de los últimos años y de la experiencia y conocimiento de los trabajadores.. Anteriormente se han identificado las fallas que afectan al equipo crítico de la empresa; a partir de ellas se elabora un listado de actividades de mantenimiento que formarán parte del plan de mantenimiento preventivo del mismo que se muestra en la figura 5.
5. Indicadores propuestos para controlar el plan de mantenimiento diseñado. Los indicadores son parámetros cuantitativos que varían en función de cuál sea el proceso o actividad a considerar, deben ser pocos, claros de entender, calculables, útiles para conocer rápidamente como van las cosas y porque e identificar los factores clave de las operaciones. Deben establecerse previamente registros de datos que permitan cálculo periódico de los indicadores, así como valores meta, a los fines de tomar acciones y decisiones oportunas ante las desviaciones que se detecten. A continuación se describen algunos indicadores por categoría:
a) Indicadores de control de trabajo: El objetivo de este indicador es revelar si los trabajos de mantenimiento que se tienen programados se llevan a cabo en el tiempo fijado por el departamento de mantenimiento. Sus parámetros se detallan en la tabla 4:
Si no se cumple con el mínimo aceptado se debe hacer una reunión entre el jefe de taller y los operadores para hacer correcciones en el plan o en las métodos de trabajo de los operadores.
b) Indicadores de actuación del factor apoyo logístico: Este indicador es medir el de cumplimiento de almacén en cuanto a los materiales solicitados para realizar los trabajos de mantenimiento. (Ver tabla 5).
Figura 3. Análisis de modo y efectos (AMEF) de fallas del equipo crítico.
Figura 5. Plan de Mantenimiento Preventivo Propuesto.
c) Indicadores de evaluación del factor costo: El índice mide el efecto en los costos de organización las diferentes actividades de mantenimiento. Lo ideal es mantener lo más baja posible esta relación, ya que de lo contrario no se estaría teniendo un desempeño optimo dentro de las actividades de mantenimiento. (Ver tabla 6)
Conclusiones
1. La evaluación de gestión del área de mantenimiento a través de la aplicación de la norma COVENIN 2500-93, reflejó que la organización además de no contar con un sistema de mantenimiento presenta graves deficiencias en la función de mantenimiento en cuanto a la organización del área, planificación, programación, seguimiento y evaluación de las actividades y apoyo logístico. La puntuación global porcentual obtenida por TUDELA S.A. es de 40.2% y se puede calificar como mejorable según los rangos establecidos por la gerencia de operaciones, acotando que se encuentra en el rango minino de esta categoría.
2. Según el análisis de criticidad realizado a los equipos que componen el sistema productivo de la empresa, se pudo comprobar que la extrusora o molino cumple con el 90% de las características que determinan la criticidad del equipo dentro del sistema de producción, debido a que su falla incide en la calidad del producto, puede ocasionar daños o pérdidas y su parada puede ocasionar fallas en el resto de los componentes del sistema.
3. Según las fallas que generan la parada del equipo critico, se pudo determinar las causas que originan las mismas, de manera que se pueda conocer la gravedad de las fallas, la detección y la ocurrencia de acuerdo a los criterios proporcionados por la herramienta de análisis de modo y efectos de fallas o comúnmente conocida como AMEF, con el fin de determinar el orden según la prioridad, la cual para el estudio en cuestión resultó ser el desgaste de las cuchillas del equipo crítico debido a la mala colocación de las mismas. Se recomiendan actividades de inspección frecuentes para verificar el estado de las cuchillas y reemplazarlas en caso de que sea necesario.
4. Los indicadores propuestos servirán de instrumentos de monitoreo con el fin de determinar el grado de cumplimiento de los objetivos propuestos, así como también la eficiencia de las órdenes de trabajo realizadas y los costos asociados a las actividades de mantenimiento.
Referencias Bibliográficas
1. Arias, F. (2006). El proyecto de Investigación. Caracas. Editorial Episteme.
2. Duffuaa, Salih; Raouf, A.; Dixon, John. 2008. Sistemas de mantenimiento. México.D.F. Editorial LimusaWiley.
3. Garrido, Santiago.(2003) García. Organización y gestión integral de mantenimiento. España, Ed. Díaz de Santos, 2003.
4. Hernández, Roberto; Fernández, Carlos; Baptista, Pilar (2006). Metodología de la Investigación. Cuarta edición. México D.F. McGraw-Hill.
5. Hurtado, Jacqueline (2007). El proyecto de investigación: Metodología de la Investigación Holística. Quinta edición. Caracas, Venezuela. Quirón Ediciones.
6. Nava, José (2006). Aplicación práctica a la teoría de mantenimiento. Mérida Venezuela.
7. Neto, Edwin (2008). Mantenimiento Industrial. Ecuador, Macas.
8. Norma COVENIN 2500-93. Manual para la evaluación de sistemas de mantenimiento en la industria. Fondonorma.
Autor:
M. Chaparro
merichaparro[arroba]hotmail.com
Julio 2012