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1er Congreso Internacional de Mantenimiento
Título de la ponencia: “Estrategias de Mantenimiento y su efecto en la sostenibilidad empresarial.”
Autores:
Principal Titular - Mora Gutiérrez, Luis Alberto – Universidad EAFIT - Coordinador Grupo
GEMI Grupo de Estudios Mantenimiento Industrial - Ph.D. Ingeniería – Email
[email protected] - Teléfono: 57 4 2619349 – Celular 57 312 2874586 - Medellín -
Colombia
Colaborador: Velandia Muñoz, David José – Carbones del Cerrejón – Candidato Magister
Ingeniería de Mantenimiento – Email [email protected] –Teléfono: 57 5
3505555 - La Güajira - Colombia
Resumen
La estrategia en mantenimiento es el conjunto de medidas que permiten medir (Nivel IV)
el grado de éxito que se obtiene por las actividades y la organización estratégica y
operativa de las acciones de mantenimiento y operación, su cálculo es establecido de
manera estandarizada a nivel mundial y se logra con la medición de Efectividad
(Confiabilidad X Mantenibilidad X Disponibilidad X Capacidad utilizada / Life Cycle Cost).
(Effectiveness = C*M*D*k/LCC)1
Se muestran las claves de éxito para lograr la máxima efectividad de Ingeniería de
Fabricas, de tal manera que se alcanza la máxima productividad y rentabilidad de manera
sostenible y competitiva en el tiempo, como factores de éxito empresarial, se destacan el
alto impacto del CMD en el grado de éxito industrial a lograr.
Se definen las reglas de juego y profundidad requeridas de mantenimiento operación y
gerencia para alcanzar un desarrollo sostenible exitoso en el mediano y largo plazo, de tal
forma que garantice siempre los máximos valores posibles de los tres indicadores
supremos de ingeniería de fábricas (Mantenimiento & Calidad & Producción) de sistemas
empresariales.
1 C – Confiabilidad, M – Mantenibilidad, D – Disponibilidad, k - Capacidad utilizada, LCC – Life Cycle Cost (Costo del Ciclo de Vida)
Contenido
Contenido ...............................................................................................................................2
1. Fundamentos de medición .........................................................................................................1
2. Efectos de los criterios técnicos de los costos ............................................................................3
3. Efectos de los criterios organizacionales de los costos...............................................................5
3.1 Contexto operacional de la FMP ............................................................................................5
3.2. Estrategia de Mantenimiento y su efecto en la sostenibilidad ...........................................7
4 Conclusiones ..............................................................................................................................8
5 Curriculum Vitae Conferencista principal Alberto Mora G. ........................................................8
Bibliografía .......................................................................................................................................10
1
Desarrollo
Las empresas modernas buscan de manera permanente penetrar nuevos mercados que les
permitan sostener un crecimiento sostenible en el tiempo de mediano y largo plazo, entre los
puntos a garantizar para mantener este crecimiento, están los costos de operación y por ende los
valores a invertir en el mantenimiento y/o sustitución de sus equipos o parque industrial, en
particular los costos de mantenimiento están asociados a la gestión que de tal referencia realiza la
empresa (Mora, 2011).
La sostenibilidad de las empresas en el tiempo es función directa de los costos de operación, o sea
de los costos variables de los productos o servicios que la empresa genera y por ende, estos a su
vez están en dependencia directa del mantenimiento.
Por otro lado, los costos de mantenimiento, son un rubro importante dentro de los costos de
operación y dependen en gran medida de dos grandes factores: organizacionales y técnicos.
1. Fundamentos de medición Los parámetros en los cuales se basan los costos de mantenimiento, son:
Ilustración 1 - Valores del Mantenimiento
( (
( (
)
( (
(Mora, 2011)
La dependencia y la correlación entre los cuatro criterios fundamentales (fijos, variables,
financieros, de no funcionalidad y financieros (Ávila, 1992) (Dounce, 1998) (Navarro, y otros,
1997)) de costos en mantenimiento es absoluta, la cual se puede esbozar de la siguiente manera:
Entre los valores fijos y variables, existe una relación biunívoca directa de forma inversa, en la
media que se invierte más en mantenimientos planeados, disminuye la aparición aleatoria de
daños o fallas No planeadas, es decir, en la medida que se hagan inversiones en encontrar la causa
raíz de los problemas que ocasionan las paradas imprevistas, que se invierta en mantenimientos
planeados adecuados que impidan la aparición de fallas conocidas y que se mejore el
comportamiento del βeta a través de mejores y más efectivos mantenimientos planeados,
2
inmediatamente en el corto plazo disminuyen los costos variables imputables a reparaciones No
Planeadas, debido a la desaparición de estas.
Los resultados que se enuncian en el párrafo anterior, es importante recordar que de todas
maneras estos están sujetos a que los mantenimientos planeados que se realizan verdaderamente
controlen fallas potenciales y/o reales de aparecer y que se encuentre en la zona de inversión
efectiva de mantenimiento y no en la zona de sobre-mantenimiento, donde lo que se invierte en
mantenimiento para nada contribuye a disminuir la aparición de fallas no planeadas.
Las curvas normales de mantenimiento, tienen dos integrantes: los costos normales, los cuales son
ascendentes, en la medida que se desee más funcionalidad más sin embargo esto es cierto hasta
un punto de sobrecosto como se muestra en la figura, donde la mejora en mantenimiento es nula
y los costos crecen abruptamente, por un lado y por el otro los costos de no hacer mantenimiento:
reprocesos, aceleración de la vida útil, paradas imprevistas y desperdicios de producción o
servicios; es también cierto que al invertir en demasiado mantenimiento después del punto de
Supermantenimiento se entra en crecimiento acelerado de estos costos de no mantenimiento.
Ilustración 2 - Costos de Mantenimiento
A su vez, vale la pena recordar que los costos de Mantenimiento están sujetos a reglas y
condiciones ya ampliamente divulgadas y analizadas por David Ricardo en su Función
Macroeconómica de la Producción. Es decir los costos son inversamente proporcionales a la zona
de rendimiento marginal donde se encuentre el tamaño de la organización de Mantenimiento.
La relación entre costos fijos, variables y de no disponibilidad es inmensa, pues en la medida que la
inversión se concentre en lo no planeado y no en las actividades planeadas, inmediatamente se
elevan los costos de la no disponibilidad (estos son aproximadamente unas diez veces la suma de
80
Costo óptimo -mínimo
Punto de Super-Mantenimiento –es ocioso y dañino probablemente
Costo de tiempo de paradas imprevistas, desperdicios, aceleración de la vida útil, reprocesos, repeticiones, y deterioro acelerado de las máquinas
Valor total en unidades
económicas o monetarias
% Nivel de mantenimiento entregado
COSTOS DE UN SUPERMANTENIMIENTO - EXCESIVO
Lograr mejoras en mantenimiento es
muy costoso en esta zona
3
los costos fijos, variables y financieros, aunque son tácitos y la gran mayoría de las áreas contables
no los reflejen o muestren, ellos existen) y de manera inversa cuando los valores que se aportan
en mantenimiento son en tareas planeadas los costos de la no disponibilidad bajan
automáticamente. Es decir hay una relación directa entre fijos y de no disponibilidad y de manera
inversa o indirecta entre variables y de no disponibilidad, dejando claro también que los costos de
la no disponibilidad son producto del tipo de inversión que se hace en fijos o variables.
Por último, la pregunta que surge es qué ´pasa con los costos financieros, estos indudablemente
también están relacionados con fijos y variables, en la medida que se realicen más actividades
planeadas los costos financieros bajan tanto por el rubro de repuestos en inventarios como por
duplicidad de máquinas o sistemas, en la manera de gastar más en correctivo inmediatamente
dispara los costos de repuestos, inventarios y duplicidad de máquinas que mejoran la
confiabilidad.
Ilustración 3 - Relación entre costos fijos, variables, financieros y de no disponibilidad en Mantenimiento
2. Efectos de los criterios técnicos de los costos Aparte entonces de los criterios técnicos propios descritos (numeral anterior) de los costos (fijos,
variables, financieros y de no disponibilidad), se puede afirmar que es mucho más económico
(varias veces) controlar un efecto de desgaste o futura falla de manera planeada que no planeada,
es decir el control de fallas o desgaste en mantenimiento es severamente más bajo cuando se
trabaja con actividades planeadas que imprevistas.
Es decir existen mecanismos que demuestran fácilmente que es más económico actuar antes de la
falla que después de esta.
Por condición natural CMD, existe una severa influencia en el comportamiento de las fallas, en
función de si las actividades que se realizan son realizadas a partir de criterios correctivos o
planeados, es decir cuando las políticas de mantenimientos planeados son débiles
inmediatamente esto se refleja en el comportamiento del Beta de Weibull en el equipo o sistema
Inversión en Actividades Planeadas- Preventivas y/o Predictivas
Gastos en Actividades NO Planeadas -Preventivas y/o Predictivas
Costos de no Disponibilidad
Costos Financierosy
4
evaluado, a colación se muestra en la figura siguiente un caso de una Turbina de una empresa
generadora colombiana donde al debilitarse un tipo de mantenimiento el otro se incrementa
inmediatamente, es decir al disminuir lo planeado los gastos de correctivo se disparan
inmediatamente (Labib, 1998).
Ilustración 4 - Miscelánea de Curvas CMD en una Turbina ISAGEN
5
Se puede observar claramente en el cuadro intermedio que el MTBMC es inverso al MTBMP, es
decir cuando uno baja el otro sube, al igual los βetas MTBMC y MTBMP, del tercer recuadro tanto
Planeado como Correctivo, son inversos y complementarios, en cierta parte de la gráfica
(Moubray, 2004).
La síntesis de este numeral conduce entonces a pensar que si hay relación entre planeados y
correctivos de manera inversa y contundente.
3. Efectos de los criterios organizacionales de los costos
La explicación del porque la misma actividad de mantenimiento es más alta en costo en una
empresa que otra, está supeditada al contexto organizacional, de la misma, es decir la razón por lo
cual esto ocurre se debe a la determinación de, en qué zona de la Función Macroeconómica de la
Producción – FMP, opera una empresa y la otra, por un lado; y por la otra la probabilidad de
situarse en la Zona adecuada de Rendimientos Marginales decreciente depende en gran medida
de los valores técnicos CMD que la empresa en cuestión tiene para aplicar una estrategia de
Mantenimiento.
3.1 Contexto operacional de la FMP Las organizaciones empresariales, en la medida que van creciendo van definiendo sus parámetros
de posición en cuanto su ubicación en la FMP, es decir en la manera que utilicen sus factores
productivos, las ubican en cualquiera de las tres zonas posibles.
Ilustración 5 - FMP Función Macroeconómica de la Producción
6
(Ricardo, 1817)
Los costos de contexto operacional, están directamente proporcionados a la zona en que trabaje
la empresa en la FMP.
Cantidad de factores productivos usados
Volumen de Servicios de Mantenimiento
Costos Variables de MantenimientoSon inversos a la Función de Operación
Función de Operación
7
De donde se concluye que los costos de mantenimiento organizacionales están en función de la
FMP y de los valores CMD que se tengan en la empresa.
3.2. Estrategia de Mantenimiento y su efecto en la sostenibilidad Por último y como más influyente en la sostenibilidad a partir de los costos de operación por
efectos de mantenimiento, se tiene la estrategia de mantenimiento que se use (Navarro, y otros,
1997).
Las condiciones técnicas de las empresas son únicas e irrepetibles, en términos de tiempo y
espacio, a cada máquina le conviene solo y solo un tipo de estrategia, es difícil pensar en una
estrategia colectiva, parece ser que el éxito está en una medición adecuada del CMD y la selección
pertinente de la estrategia adecuada (Kececioglu, 1995).
Ilustración 6 - Parámetros técnicos de selección de la estrategia de mantenimiento.
Fase I de rodaje o Fase I de rodaje o
mortalidad infantilmortalidad infantilFase II de madurez o de Fase II de madurez o de
vida vida úútiltil
(t) = (t) =
Tasa de Fallas Tasa de Fallas
eta, factor de formaque se obtiene por cálculo de la pendiente al darle forma lineal a la distribución de Weibull.
Fase III de Fase III de
envejecimientoenvejecimiento
Las fallas en esta fase I se deben
normalmente a: defectos de
materiales, diseños deficientes,
montajes inadecuados,
mantenimientos incorrectos, calidad
deficiente en elementos y repuestos,
etc. Zona del debugging.
Las fallas en la fase II se originan
básicamente por operación indebida
de los equipos, sobrecarga en la
capacidad de producción, cambios
constantes en las condiciones
funcionamiento, etc. En general se
debe a causas inmediatas o básicas
causadas por condiciones técnicas de
equipos o del recurso humano.
Las fallas de la fase III se fundamentan en el desgaste
de los elementos, envejecimiento o la pérdida de
funcionalidad. Son causadas por el exceso uso, desuso
o abuso; se generan por el tiempo o por las
inclemencias del entorno. Es la etapa de sustitución y
reposición de los dispositivos y máquinas que llegan a
la parte derecha de la curva, cuando su mantenimiento
es más costoso que reemplazarlos, o cuando su
funcionalidad es más cara que sustituirlos por nuevos.
1 1 constanteconstante00 11
Etapa I
de la
fase III
Etapa II
de la
fase III
Etapa III
de la
fase III
2 2 constante constante 22 o mayoro mayor
Fallas Fallas
tempranastempranasFallas Fallas
aleatoriasaleatorias
Fallas de Fallas de
desgastedesgaste
λλ (t) Tasa de fallas en Weibull(t) Tasa de fallas en Weibull
ββetaeta
βeta entre 0 y 0.95 βeta entre 0.95 y 1.05 βeta entre 1.05 y 1.95 βeta entre 1.95 y 2.05 βeta entre 2.05 y 3.44 βeta mayor a 3.44 ttiempoiempo
0.00.0 2.02.0 3.443.441.01.0 1.01.0 2.02.0 > a 3.44> a 3.44
Acciones mAcciones máás adecuadas en funcis adecuadas en funcióón del n del ββetaeta
CORRECTIVASCORRECTIVAS MODIFICATIVASMODIFICATIVAS PREDICTIVASPREDICTIVASPREVENTIVASPREVENTIVAS
Banda de aplicabilidad eficiente de las TBanda de aplicabilidad eficiente de las Táácticascticas
ReactivaReactiva
T P M T P M
R C M R C M
*
* Denota que la línea a medida que se vuelve más gruesa la aplicación de la táctica es más eficiente ya que se acomoda más a las características de las fallas y de su tasa.
2.02.0
ProactivaProactiva
8
Es imposible técnicamente hablando, que una misma táctica se adecue a todos los equipos y he
allí una de las causales de pérdida de productividad y por ende de sostenibilidad y competitividad.
4 Conclusiones La sostenibilidad depende n si de factores internos técnicos y organizacionales. Los primeros se
visualizan en los Niveles i y II de la estructura de mantenimiento, y los segundos están
condicionados a la FMP y a los Niveles III y IV de Mantenimiento.
Ilustración 7 - Estrategias de Mantenimiento y sus Niveles
(Mora, 2011)
El éxito de la sostenibilidad, al menos en lo que compete a mantenimiento, estriba en seleccionar
la estrategia de mantenimiento adecuada a cada equipo y no una estrategia colectiva, que lo más
seguro es que no se acomode las condiciones de función y fallas de cada equipo en particular.
5 Curriculum Vitae Conferencista principal Alberto Mora G. Ingeniero Mecánico Universidad Pontificia Bolivariana, Especialista en Mercadeo y Master en Administración de la
Universidad EAFIT, Master en Negocios Universidad de Carabobo (s.c. Venezuela), Experticia en Logística de
pronósticos y de Mantenimiento Terotecnología. Gerencia (INCE Venezuela), Especialista en Logística e Inventarios en
Industrias de Alta Tecnología de la Universidad Politécnica de Valencia - España. PhD. en Ingeniería Futurística de
Pronósticos en la Universidad Politécnica de Valencia España. Ha laborado en cargos de dirección en logística de
mantenimiento en Industrias Noel. Ha sido Gerente General de Industrias Lácteas Carabobo Valencia ( Venezuela),
Industrias de Alimentos del Yocoima (Venezuela), Gerente General Gaseosas Lux - Pepsi Barranquilla Colombia,
Lloreda Grasas S.A. Gerente General División Plásticos Cali Colombia. Director de la Carrera y departamento de
Ingeniería Mecánica Universidad EAFIT - Profesor T. C., Asesor, Consultor internacional e Investigador en Inventarios
y Pronósticos de demanda e Ingeniería de Mantenimiento. Profesor de Logística en Universidad de Antioquia, EAFIT y
Instrumentos avanzados genéricos
Instrumentos básicos
Nivel Operacional
Nivel Táctico
Nivel Estratégico
Nivel Instrumental
Instrumentos avanzados específicos
Instrumentos avanzados específicos de orden técnico
Acciones correctivas, modificativas, preventivas y predictivas
TPM, RCM, TPM & RCM, Proactivo, Reactivo, Clase Mundial, etc.
CMD, LCC y Terotecnología.
Instrumentos avanzados genéricos
Instrumentos básicos
Nivel Operacional
Nivel Táctico
Nivel Estratégico
Nivel Instrumental
Instrumentos avanzados específicos
Instrumentos avanzados específicos de orden técnico
Acciones correctivas, modificativas, preventivas y predictivas
TPM, RCM, TPM & RCM, Proactivo, Reactivo, Clase Mundial, etc.
CMD, LCC y Terotecnología.
ProducciProduccióónn MantenimientoMantenimiento
MMááquinasquinasConfiabilidad
Confiabilidad Mantenibilidad
Mantenibilidad
DisponibilidadDisponibilidad
idadMantenibildadConfiabili
dadConfiabiliidadDisponibil
Instrumentos avanzados genéricos
Instrumentos básicos
Nivel Operacional
Nivel Táctico
Nivel Estratégico
Nivel Instrumental
Instrumentos avanzados específicos
Instrumentos avanzados específicos de orden técnico
Acciones correctivas, modificativas, preventivas y predictivas
TPM, RCM, TPM & RCM, Proactivo, Reactivo, Clase Mundial, etc.
CMD, LCC y Terotecnología.
Instrumentos avanzados genéricos
Instrumentos básicos
Nivel Operacional
Nivel Táctico
Nivel Estratégico
Nivel Instrumental
Instrumentos avanzados específicos
Instrumentos avanzados específicos de orden técnico
Acciones correctivas, modificativas, preventivas y predictivas
TPM, RCM, TPM & RCM, Proactivo, Reactivo, Clase Mundial, etc.
CMD, LCC y Terotecnología.
ProducciProduccióónn MantenimientoMantenimiento
MMááquinasquinasConfiabilidad
Confiabilidad Mantenibilidad
Mantenibilidad
DisponibilidadDisponibilidad
idadMantenibildadConfiabili
dadConfiabiliidadDisponibil
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Escuela de Ingeniería, Consultor Logístico y de Inventarios Asociado IAC Colombia. - Ha sido catedrático en el tema en
ACIEM, Universidad de Antioquia, EAFIT, Escuela de Ingeniería de Antioquia, Universidad del Valle de México,
Universidad Federico Santamería Chile, CLAPAM Ecuador, Panamerican Consulting Nicaragua y Guatemala, IAC
Honduras República Dominicana Guatemala, SESO Ecuador y Cuba, CICE Eléctrico Ecuador, Universidad Politécnica de
Valencia España, Universidad Pontificia Bolivariana, Universidad del Valle de México, Universidad Escuela de
Ingeniería, Universidad Politécnico GranColombiano, etc. Premio 2002-2006 internacional UPADI Ingeniería Logística -
Premio El Colombiano Ejemplar versión Ingeniería 2000 y 2001 nominado. Consultor, catedrático, asesor y
conferencista internacional en Inventarios y Pronósticos. Escritor de diferentes libros, entre ellos: Mantenimiento
estratégico 2008 y Pronósticos de Demanda e Inventarios 2008. Colaborador de Auditoría Deloitte and Touche de
Mantenimiento. Profesor, Conferencista, Investigador, Docente y Asesor de diferentes Universidades nacionales e
internacionales –– Presidente de COLMASU SA EMA Pronósticos, Inventarios y Mantenimiento Ecuador – Ha sido
Gerente Técnico de COLDI Compañía Latinoamerica de Ingeniería de Pronósticos e Inventarios de Colombia y CIMPRO
SAS Colombia Ecuador – Experto y Asesor Internacional en Inventarios & Pronósticos & Ingeniería & Mantenimiento &
Operación Plantas. Actualemente Profesor Investigador Mantenimiento Universidad y Coordinador Postgra en
mantenimiento industrial Universidad EAFIT – Director Grupo investigación GEMI EAFIT
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Bibliografía Ávila, Rubén - Espinosa. 1992. Fundamentos del mantenimiento - Guías Económicas, Técnicas y
Administrativas . Primera reimpresión. Cd. de México : Limusa Grupo Noriega Editores pRIMERA
REIMPRESIÓN, 1992. ISBN 968-18-2528-4.
Dounce, Enrique - Villanueva. 1998. La Productividad en el Mantenimiento Industrial. Segunda.
Cd. de México : Compañía Editorial Continental, SA de CV., 1998. pág. 350. ISBN 968-26-1089-3.
Kececioglu, Dimitri. 1995. Maintainability, Availability, & Operational Readiness Engineering. New
Jersey City : Editorial Prentice-Hall Professional Technical, 1995. ISBN: 0135736277.
Labib, A.W. 1998. World-class maintenance using a computerised maintenance management
system. s.l. : Journal, 1998.
Mora, Alberto - Gutiérrez. 2011. Mantenimiento - Planeación, Ejecución y Control. Bogotá :
AlfaOmega editores Internacional, 2011. pág. 678. Sexta Edición. ISBN 978-958-682-769-0.
Moubray, John Mitchell. 2004. RCM Reliability Centered Maintenance - Industrial Press Inc. [ed.]
Guilford and Rob Lockhart Biddles Limited. [trad.] Sueiro y Asociados - Argentina Ellman. Primera
en castellano. Leicestershire : Aladon Limited, 2004. pág. 433. ISBN 09539603-2-3.
Navarro, Luis - Elola, Pastor, Ana Clara - Tejedor y Mugaburu, Jaime Miguel - Lacabrera. 1997.
Gestión integral de mantenimiento. [ed.] Marcombo Boixareu Editores. Barcelona : Marcombo
Boixareu Editores, 1997. pág. 112. ISBN 84-267-1121-9.
Ricardo, David. 1817. On the principies of Political Economy and Taxation . Inglaterra : Ayuso,
1817.