tmi 102 vol i dic 2009

CURSO

DE

EXPERTO EN

MANTENIMIENTO

INDUSTRIAL

VOL. I

Curso TMI 102 “Experto en Mantenimiento Industrial”. 2ª edición Febrero 2010

Editor TMI, S.L. Plaza Obispo Irurita, 3 entreplanta

31011 Pamplona (España) Depósito Legal: NA – 264/2002

R.P.I.: NA – 2869

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I N D I C E

1. ESTRUCTURA BASICA DEL MANTENIMIENTO MODERNO:

MTO. PREVENTIVO Y MTO. CORRECTIVO

Página 1.1 Generalidades .................................................................. 7 1.2 La función del Mto. en el organigrama de la empresa...... 8 1.3 Organigrama interno del Servicio de Mto. ........................ 12 1.4 Objetivos del Mantenimiento ............................................ 14 1.5 La jornada de Trabajo y el Mto. ........................................ 16 1.6 Componentes de un sistema de Mto. Integral .................. 18 1.7 Clases de Mantenimiento ................................................. 18

1.7.1 Mantenimiento de USO (M.U.S.) ............................. 19 1.7.2 Mantenimiento Hard Time (MHT) ............................ 20 1.7.3 Mantenimiento On Condition (MOC)........................ 22 1.7.4 Mantenimiento Predictivo (MD) o Condition Monitoring (MCM).................................... 26 1.7.5 Técnicas de Mantenimiento Predictivo .................... 34

1. Análisis de vibraciones ........................................ 34 2. Análisis de Lubricantes........................................ 44 3. Termometría - Termografía ................................. 49 4. Ensayos no destructivos mecánicos.................... 61 5. Método Formular de Consumo de vida................ 75 6. Consumo de vida. Inspecciones.......................... 86 7. Ensayos Eléctricos de máquinas......................... 91 8. Análisis de gases de transformadores................. 95 9. Desgaste Mecánico ............................................. 106

1.7.6 Tendencias de MHT, MOC y MCM.......................... 107

1.8 El concepto de Mto. Preventivo ........................................ 107 1.9 Rentabilidad y uso del Mto. Preventivo (nivel empresa) ... 108 1.10 Modelo de Mto. Preventivo ............................................... 112 1.11 Rentabilidad y uso del Mto. Preventivo (nivel maquinaria) 112 1.12 Criterios para elegir entre MHT y MOC ............................ 115 1.13 Las degradaciones de las máquinas e instalaciones........ 119

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Página

1.14 Práctica del Mto. Preventivo. Método T.M.I. ..................... 121

1.14.1 Codificación de la maquinaria e instalaciones ....... 123 1.14.2 El boletín de Mto. Preventivo Simple ..................... 126 1.14.3 El boletín de Mto. Preventivo Desarrollado............ 132 1.14.4 El programa de revisiones (MOC) y cambios (MHT) 134 1.14.5 Caso práctico......................................................... 134 1.14.6 B. de datos para la elaboración de las normas de

Mto. Preventivo ..................................................... 144 1.14.7 El engrase ............................................................. 146

1. Objeto de la lubricación ..................................... 146 2. Tipos de lubricantes........................................... 146 3. Características técnicas de los lubricantes........ 147 4. Normalización de aceites y grasas .................... 155 5. Tipos de engrasadores y accesorios. Sistemas centralizados..................................................... 159 6. Instalación de Almacenes de lubricantes........... 160 7. Plan y sistema de engrase ................................ 160 8. Boletín de engrase............................................. 161 9. Casos prácticos ................................................. 162

1.14.8 Determinación de la plantilla de revisadores y de engrasadores......................................................... 169

1.15 Mantenimiento Correctivo o Curativo................................ 170

1.15.1 Su fundamento ...................................................... 170 1.15.2 Alimentación del Mto. Correctivo ........................... 171 1.15.3 Mto. Correctivo de Campo. Su práctica ................. 172 1.15.4 Mto. Correctivo de Taller. Su práctica.................... 174 1.15.5 Relaciones Mto. de Campo - Mto. de Taller .......... 176 1.15.6 La orden o petición de trabajo ............................... 176 1.15.7 Circuito generador de OTS y valores óptimos de su número.............................................................. 179 1.15.8 El vale de solicitud de materiales........................... 180 1.15.9 El parte de operario ............................................... 181 1.15.10 Mto. Correctivo contratado .................................. 182

1.16 Relación Mto. Preventivo - Mto. Correctivo ...................... 183

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Página

1.17 La preparación de los trabajos de Mto.............................. 184

1.17.1 Introducción y definiciones .................................... 184 1.17.2 Categorías de los trabajos de Mto. ........................ 185 1.17.3 Importancia de los trabajos de Mto........................ 186 1.17.4 Urgencia de los trabajos de Mto. ........................... 187 1.17.5 ¿Qué trabajos deben prepararse y planificarse?... 189 1.17.6 Criterios de preparación de trabajo........................ 189 1.17.7 Funciones de la preparación ................................. 191 1.17.8 Circuito de las OTS y la preparación ..................... 191 1.17.9 Circuito de trabajo de Mantenimiento .................... 192 1.17.10 Instrumentos y medios de la Preparación............ 196 1.17.11 Estudio de los medios de la Preparación Técnica de los Trabajos de Mto. ....................................... 196

1. Documentación técnica de máquinas .............. 196 2. Estandarización de conjuntos.......................... 198 3. Nomenclaturización de los conjuntos y de los repuestos de las máquinas .............................. 212 4. El catálogo de repuestos de maquinaria.......... 222 5. Útiles, herramientas y medios auxiliares ......... 227

1.17.12 Estudio de los medios de Preparación y fases de Mto....................................................................... 227

1. Tiempos estimados de las operaciones y fases de Mantenimiento ........................................... 227

1.1 Método del Cronometraje.......................... 231 1.2 Método de Estimaciones Globales ............ 243 1.3 Método de estándares de tiempos ............ 245 1.4 Método analógico o morfodimensional...... 263 1.5 Método de los U.M.S................................. 268

1.17.13 Estudio de los medios humanos necesarios........ 274 1.17.14 Envío de las OTS y BTS a planificación .............. 280

1.18 Planificación y Programación de los trabajos de Mto. Correctivo ......................................................................... 280

2.1 Planificación de reparaciones, modificaciones, reformas energéticas en CAMPO............................... 281 2.2 Planificación de reparaciones, construcción de repuestos y utillajes en TALLER................................. 282 2.3 Planificación de trabajos ESPECIALMENTE COMPLEJOS - Método G.P.M. .................................. 285 2.4 Planificación de los trabajos de la parada ANUAL ..... 300

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Página

3. Planificación del M.P. y M.C. Simultáneos en grandes revisiones de plantas de trabajo ininterrumpido ........... 305 4. Planificación del Mto. de grandes máquinas UNITARIAS 309

1.19 Caso práctico completo del Mto. de un elevador de cangilones ........................................................................ 310 1.20 Efectos que la optimización del Mto. Preventivo y de la preparación de trabajos producen sobre la productividad de Mantenimiento ............................................................. 325

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INTRODUCCION Desde que en 1.980 se impartió el T.M.I. por vez primera han transcurrido treinta años, y lo han recibido 7.200 ingenieros y técnicos en Mantenimiento pertenecientes a las más importantes empresas españolas. Las aportaciones empíricas de gran número de Jefes de Mto., y los avances tecnológicos de estos últimos años (informática, robótica, etc.) han forzado a T.M.I. a modernizar su contenido y a unificar de una manera casi definitiva su estructura cerrándola en un amplio círculo de OPTIMIZACIONES. De aquí se deduce el título renovado de nuestro ciclo, que implica dos significados abarcadores y entrelazados: � Del Mantenimiento INTEGRAL, concepto referido a la amplitud del Mto: área

técnica, humana, económica, energética y ambiental. � Del Mto. OPTIMO, concepto que en la amplitud del Integral busca la

intensidad, la máxima calidad del Mto. Para ello recurre al encadenamiento del Mto. Integral con la informática, con la programación lineal, con la Fiabilidad y con la Mantenibilidad aplicadas, y con las experiencias y colaboraciones de los más destacados especialistas de Mto., que trabajan en los países más avanzados.

Hemos detectado en nuestra vida profesional que los hitos que marcan las decisiones de los Jefes de Mto. son muchas veces referenciales, es decir, toman como referencia valores estadísticos de índices relativos a costos, plantillas, proporciones de las mismas de los equipos de Mto. de empresas iguales o parecidas. Estos datos de Mto. por sectores de servicios e industriales, los hemos recogido con paciencia benedictina de nuestros contactos y ficheros con empresas nacionales y extranjeras, y salpican las páginas de nuestros manuales. TMI – 102 busca - y creemos que en algunos aspectos la alcanza - la perfección del Mto. Para ello no se han regateado esfuerzos y dinero. Su gran amplitud y valor pedagógico obedecen a dos causas:

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� Variedad y profundidad de la materia. � Aprendizaje, aplicación práctica y verificación de resultados. El bagaje y profusión de conocimientos aportados por TMI-102, van a enriquecer notablemente los resultados logrados en todo tipo de empresas, en sus inversiones, en la vida útil de sus máquinas, en el aprovechamiento de la energía, en la defensa del ambiente y finalmente en su productividad global. Atentamente Emilio Lezana Dr, Ingeniero

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1.- ESTRUCTURA BASICA DEL MTO. MODERNO:

MTO. PREVENTIVO Y MTO. CORRECTIVO 1.1 GENERALIDADES

Aunque parezca mentira, aún existen hoy día empresas que utilizan el Servicio de Mantenimiento del mismo modo que se requiere la presencia de los bomberos cuando se incendia un inmueble, es decir, se solicita la intervención del Mantenimiento cuando se produce el paro de una instalación o la avería de una máquina. Por supuesto que ello implica la aparición de imprevistos que reducen notablemente el grado de utilización de las máquinas, equipo e instalaciones. Uno de los parámetros universalmente aceptados para medir la eficacia de una organización de Mantenimiento es el nº de averías o paradas de las máquinas. Dicha eficacia será elevada si la organización es buena y los medios puestos a su disposición suficientes. Un servicio de Mantenimiento tampoco es un taller de reparaciones de automóviles, al que llegan los usuarios cada vez que se le estropea el vehículo. A grosso modo, podemos definir el Mantenimiento como: Un conjunto de técnicas y sistemas que permiten prever las averías, efectuar revisiones programadas, engrases y reparaciones eficaces, dando a la vez normas de buen funcionamiento a los operadores de las máquinas, a sus usuarios, contribuyendo a los beneficios de la empresa. En definitiva, es un órgano de estudio que busca lo que más conviene a las máquinas, tratando de alargar su vida de forma rentable. Podríamos establecer un símil claro entre la Medicina que opera sobre el hombre y el mantenimiento sobre la máquina, con las diferencias obvias habidas entre ambos casos.

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El Mantenimiento como tal tiene pocos años de existencia. El automatismo, la robotización, la complejidad de las máquinas, la depuración, hasta límites insospechados, de la tecnología de los mismos, ha ido dotando al Mantenimiento de una importancia increíble. A título de ejemplo haremos las siguientes anotaciones: � En U.S.A. hace 40 años se contaba con un operario dedicado a

mantenimiento por cada 20 operarios dedicados a producción. Hace 15 años, la proporción se hizo de 1 a 10. Hoy día en muchos tipos de complejos industriales, sobre todo de tecnología avanzada (petróleo, siderúrgico, etc.) la proporción alcanza la paridad, es decir: 1 operario de Mantenimiento por 1 operario de Producción.

� En Francia, en la industria química, la proporción es de 1 a 3. � En España, el autor conoce diversas proporciones que aproximadamente

alcanzan las siguiente cifras: . Industrias siderometalúrgicas de transformación 1 por cada 10 a 20. . Industria siderúrgica pesada: 1 por cada 3. . Industria química: 1 por cada 4 . Industria del petróleo: 1 por cada 1 ó 2. . Construcción: (grandes obras): 1 por cada 5 a 10. Aparecen nuevos vientos que inducen a pensar que el Mantenimiento constituirá uno de los pilares básicos sobre el que se asentará la empresa, dejando su antigua condición de “Cenicienta Pobre” y dando paso a una organización potente en recursos técnicos y humanos, y con una especificidad de organización desarrollada.

1.2 LA FUNCION DEL MTO. EN EL ORGANIGRAMA DE LA EMPRESA Conviene distinguir dos aspectos del organigrama del Servicio de Mantenimiento: a) Lugar de dicho Servicio en el organigrama de la sociedad, empresa u

organización. b) Organigrama o estructura interna del propio Servicio. Para estudiar el primer caso conviene pasar revista a su evolución a través de las diversas épocas o edades del Mantenimiento. Así tenemos:

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1) Primera época. Artesanía. Las diferentes líneas puramente productivas integraban su propio Mantenimiento que, como es natural, atendía únicamente al buen estado de herramientas y útiles.

DIRECCION PRODUCCION MANTENIMIENTO PRODUCCION MANTENIMIENTO

Es posible que hoy en día aún haya alguna empresa que funcione así. No podemos aconsejar este método primitivo en un mundo que va a la especialización. Si puede ocurrir que el usuario tenga la obligación de unas atenciones diarias a su máquina, pero es el servicio de Mantenimiento el que estudiará y fijará dichas atenciones, el que facilitará el Servicio de Producción o a los usuarios las normas, y establecerá unos controles que le indiquen si estas operaciones, delegadas por razones de economía, se cumplen o no. Estos controles nos valdrán además para análisis de posibles mejoras: cambio de tipos de grasa, periodicidades. Desde luego, las atenciones con periodicidades semanal o superior deben ser siempre ejecutadas por Mantenimiento. 2) Segunda época. Empresa histórica u organizativamente poco

evolucionada, o bien empresa pequeña. Dentro de la producción se engloba el Mantenimiento preciso para las diversas fabricaciones; de este modo la gestión de Dirección encomienda las diversas fabricaciones y su Mantenimiento a la línea directamente productiva.

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DIRECCION

PRODUCCION PRODUCCIÓN 1 PRODUCCIÓN 2 MANTENIMIENTO 3) Tercera etapa. Empresa organizativamente evolucionada de tamaño

Medio. En ella el Mantenimiento ha adquirido su total desarrollo. Las técnicas que emplea, el acopio de datos que maneja, la responsabilidad que se le confía, le dan entidad propia y adquiere un volumen de una importancia que rebasa las posibilidades de la línea de producción. Se mantiene dentro de la Dirección Técnica pero fuera de la línea puramente productiva.

DIRECCION TÉCNICA PRODUCCIÓN MANTENIMIENTO PRODUCCIÓN 1 PRODUCCIÓN 2 4) Cuarta etapa. Aplicada a grandes empresas integradas por factorías

análogas dispersas en el país. También aplicada a empresas grandes, o incluso medias, no dispersas geográficamente, pero formadas por Divisiones estancas y geográficamente diferentes. El desarrollo del Mantenimiento exige estudios, ensayos, definición de repuestos, normalización, etc., de situaciones comunes en las diversas factorías que rebasan, por su complejidad, por el volumen de euros que mueve o por la categoría de las decisiones a tomar, de lo delegado a cada una de dichas factorías aisladas, aún las más importantes de entre ellas. Se crea

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entonces un órgano “staff” de Mantenimiento a nivel de Dirección Técnica que realiza los estudios pertinentes y da bases para decisiones importantes. Esta solución se aplica a empresas de dimensiones macroscópicas. No es el caso de empresas con diversos centros de trabajo dentro de la misma región que suele adoptar la estructura anterior aunque, en pequeño, plantee problemas del mismo tipo que los señalados. El carácter “staff” de este órgano de Mantenimiento al nivel de Dirección se señala en el esquema, relacionándolo con el Mantenimiento a nivel de gestión productiva por medio de una línea de puntos.

DIRECCION GENERAL

DIRECCION TECNICA MANTENIMIENTO O SERVICIOS TECNICOS PRODUCCION MANTENIMIENTO “STAFF” En el segundo caso adoptaría la forma siguiente:

DIRECCION GENERAL

DIRECCION DIRECCION DIRECCION DIRECCIO DIRECCION DIVISION 1 DIVISION 2 ADMINISTR. PERSONAL MANTENIMIENTO Y SERV.TECNICO “STAFF” PRODUC. MTO. PRODUC. MTO. C.CALIDAD T. CENTRAL O. INENIERÍA

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5) Quinta etapa. Grandes complejos industriales

DIRECCION GENERAL

FABRICACION MANTENIMIENTO INGENIERIA PRODUC. 1 PRODUC. 2 PRODUC. 3 MTO. 1 MTO. 2 MTO. 3

En este caso, fabricación o producción o simplemente los usuarios de los diversos centros 1, 2 y 3 están coordinados por una cabeza. Los equipos o la organización de Mantenimiento 1, 2 y 3 atiende a los usuarios que ostentan la misma numeración, pero coordinados por una jefatura superior de Mantenimiento, que también dirige el staff de ingeniería. Este es un caso muy típico de grandes complejos industriales con diversas factorías especializadas, tales como plantas de petróleo y químicas. Los casos 4º y 5º son los más aconsejables y creemos que la situación del Servicio de Mantenimiento en la forma descrita es correcta y está aceptado por la mayoría de las organizaciones mundiales.

1.3 ORGANIGRAMA INTERNO DEL SERVICIO DE MTO. La División o Servicio de Mto. presenta internamente una estructura, que recoge todas las funciones necesarias para llevar a buen término su cometido. Sus tres pilares fundamentales son la Ingeniería, el Taller, y el Mto. de campo (centro A y centro B). Es un modelo aplicable y que auna todos los esquemas del staff y del ejecutivo de Mantenimiento.

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Las nuevas estrategias de Mto. tales como T.P.M. (Total Productive Maintenance) y R.C.M. (Reliability Centered Maintenance), acarrean solapes, imbricaciones y simplicaciones del organigrama de Producción y Mantenimiento. Se verá en el 2º manual de TMI-102.

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1.4 OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO El Mantenimiento es ante todo y sobre todo un Servicio. Sus políticas, objetivos y manera de actuar deben ajustarse a las políticas, objetivos y estructuras de la empresa y deben desarrollarse y evolucionar con la misma. Por consiguiente: � La evolución de la empresa da lugar a la evolución del Servicio de Mto. Esta evolución o dinamismo no puede ser caprichoso es decir, debe seguir y marchar acorde con unas directrices marcadas. Por eso vemos al Mantenimiento sujeto a las políticas y objetivos generales de la Empresa por una parte y, por otra, creando sus propias políticas y objetivos particulares. Por ejemplo, si una empresa tiene como objetivo producir x unidades de un producto a un costo g, el Servicio de Mantenimiento tendrá ese objetivo general y deberá organizarse para obtener dicha meta. Pero a su vez, el Jefe de Mantenimiento fijará políticas y objetivos dentro de su propia jurisdicción, tales como fijar periodicidades de engrase o revisión, realización de estudios de costes de Mantenimiento, o de disponibilidades de instalaciones, de potencialidad del Taller de Mantenimiento, etc. En cualquier caso, es el jefe del Servicio el responsable de informar a sus mandos de las políticas y objetivos a seguir, de medir las desviaciones que se vayan produciendo y de tomar las medidas correctivas oportunas. Como compendio de lo dicho hasta ahora podemos cifrar el objetivo fundamental del Servicio de Mantenimiento como: La consecución de un número determinado de horas disponibles de funcionamiento de la planta, instalación, máquina o equipo en condiciones de calidad de fabricación o servicio exigible con el mínimo costo y el máximo de seguridad para el personal que utiliza y mantiene las instalaciones y maquinaria, con un mínimo consumo energético, y mínimo deterioro ambiental. El siguiente cuadro resume la definición.

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OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO

DETERMINADO Nº CALIDAD DEL MINIMO COSTE MAXIMA BUEN DE HORAS DE PRODUCTO INTEGRAL SEGURIDAD RENDIMIENTO DISPONIBILIDAD PARA ENERGETICO MINIMO DETERIORO AMBIENTAL USUARIO REPARADOR MAQUINAS

Todos estos conceptos son medibles y traducidos a número de la siguiente manera: Horas de funcionamiento: Según programa de fabricación, por ejemplo, la máquina A debe funcionar al año 2.200 horas. Calidad de servicio: Dato que puede aportar el servicio de control de calidad de la empresa. Por ejemplo 1% de rechazos por falta de calidad. Mínimo coste integral: Se tiene experiencia sobre los costos de Mantenimiento que suelen darse en las empresas. Depende del tipo de empresa y del grado de desgaste y envejecimiento de sus instalaciones. En la 2ª parte del curso se profundiza en el tema. Sólo diremos ahora que se puede fijar como objetivo de costo anual de Mantenimiento una cifra que oscila entre el 0,5 al 10% del valor de las instalaciones mantenidas, dependiendo del tipo de empresa o de servicio que se preste.

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Máximo seguridad: la eficacia de la seguridad se mide por dos indicadores

que son el índice de frecuencia = trabajadas horas

610 x accidentes nº = If

el índice de gravedad = trabajadas horas

1.000 x baja de días = Ig

La dirección de la empresa debe fijar estos dos índices para la plantilla de Mantenimiento o de un centro concreto. If indica el nº de accidentes graves o no graves. Ig refleja la gravedad de los accidentes. Es misión del Servicio de Mantenimiento conseguir que las instalaciones funcionen con la máxima seguridad para todo el personal: usuario y propios componentes del equipo de Mantenimiento, y para las máquinas e instalaciones. Buen rendimiento energético: traducido en la eliminación de las pérdidas de energía, que gravan penosamente la economía de la empresa. Mínimo deterioro ambiental: no producir ataques y agresiones al ambiente. Es por tanto misión del Mantenimiento conseguir: La Máxima FIABILIDAD: probabilidad de cumplir unos objetivos Producción - cantidad Calidad de producto de Seguridad de operarios y máquinas Rendimiento energético y conservación ambiente Duración de los equipos al Mínimo coste INTEGRAL

1.5 LA JORNADA DE TRABAJO Y EL MTO. En las diversas industrias o centros de servicio, la jornada de trabajo influye determinantemente en el sistema de Mto. por cuanto éste dispone de más o menos tiempo de parada para desplegar su actividad y las instalaciones envejecen antes o después. Por consiguiente este hecho va a permitir utilizar o no técnicas, sistemas, organizaciones, etc., de Mto. Por ejemplo, una empresa que trabaje a tres turnos necesitará un potente Mto. Preventivo, mientras que la que lo haga sólo a un turno quizás pudiera prescindir de dicho Mto.

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Una vez hayamos estudiado el Mto. Preventivo y el Mto. Correctivo, veremos su adaptación a los 10 tipos de jornada de Servicio o Trabajo apuntados.

1.6 COMPONENTES DE UN SISTEMA DE MANTENIMIENTO INTEGRAL

Un sistema de Mto. Integral se compone de: � Mto. Preventivo � Mto. Predictivo � Mto. Correctivo � Mto. Modificativo � Mto. Energético y Ambiental � Trabajos Nuevos A su vez el Mto. Preventivo y el Mto. Modificativo vienen establecidos por clases de Mto. que la investigación y la experiencia ha ido implantando en las organizaciones y empresas de los países más adelantados.

1.7 CLASES DE MANTENIMIENTO Las investigaciones llevadas a cabo en el ámbito del Mantenimiento han ido aportando diversos y variados sistemas o clases de Mantenimiento, cada una de las cuales presenta peculiaridades que la hacen útil en un área específica. Estas clases de Mantenimiento se distinguen entre sí por: � el tipo de control que ejercen sobre el estado de las máquinas. � los medios utilizados en la realización de ese control. � las instalaciones sobre las que actúa � el volumen de medios que despliegan. Un sistema óptimo de Mantenimiento Integral debe de hacer uso de las clases o grupos de Mantenimiento, clasificándolas primero, y descubriendo las ventajas que cada uno puede aportar a la empresa. Veamos en primer lugar las clases de Mantenimiento estudiando cada una de ellas desde la perspectiva de su uso y de su concepción.

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Mto. de Uso (M.U.S.) Mto. Preventivo Mto. Hard Time (M.H.T.) Mto. On Condition (M.O.C.) Mto. Predictivo o Condition Monitoring Prevención del Mto. (P.M.) Mto. Modificativo Mto. de Proyecto (M.Y.) Mto. de Recondicionamientos Sistemáticos (M.R.S.) Mto. Selectivo (M.S.) 1.7.1 Mantenimiento de Uso (M.U.S.) Vamos a ver ahora en qué consiste esta clase de Mantenimiento. El MUS pretende responsabilizar, mediante la formación adecuada y la necesaria integración en la marcha del proceso productivo, a los propios usuarios (personal de producción, especialistas) de los equipos de la conservación e incluso pequeñas reparaciones compatibles con sus habituales ocupaciones, sean realizadas por dichos usuarios. Con ello lograremos: a) Que se realicen a su debido tiempo ciertas actuaciones que, si hubiéramos

de involucrar a otra persona, no se llevarían a cabo en el momento oportuno. b) Dar cierto estímulo a los usuarios de los equipos para que sólo no se

consideren responsables de la producción en sus máquinas, sino también de conservarlas bien.

c) Descargar el personal de Mantenimiento de una serie de trabajos rutinarios

que no precisan ni de la formación propia de este personal ni de los medios con que ha de desarrollar su trabajo.

El Mantenimiento de uso está muy bien visto por los directivos de las

empresas. Ahora bien, su acción viene limitada por la calidad, y la carga de los trabajos de los operarios dedicados a la producción. Con carácter práctico vamos a ver qué tipo e usuarios pueden realizar el (MUS):

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Si No Especialistas de proceso de industrias químicas X Especialistas de cadena de fabricación serie- primados particularmente X Especialistas de fabricación con prima global por secciones o grupos X

¿Qué trabajos son típicos del M.U.S.? � Engrases diversos, sin necesidad de cambiar aceite y grasas. � Apriete de tornillos, tuercas, palancas y piezas accesibles. � Comprobación de temperaturas en cojinetes o elementos de máquinas � Calentamiento de motores o piezas en general � Comprobación visual de desgaste El Servicio de Mantenimiento Integral, conocedor de las fases o puntos claves de vigilancia de cada máquina elaborará por escrito las normas de MUS y formará el personal usuario sobre su contenido. Hemos tenido oportunidad de contemplar en algunas empresas cómo el Servicio de Mantenimiento reparte y controla diversos trabajos e revisión (Mto. Preventivo) entre los usuarios, y que desde ese momento pasan a formar parte de la clase M.U.S. El Mantenimiento de USO es una de las clases de Mantenimiento del M.I. más rentable y económica. Prueba de ello es que, constituye un importante elemento del T.P.M. - método japonés de Mantenimiento - Total Productive Maintenance. 1.7.2 Mantenimiento Hard Time (M.H.T.) La clase de Mantenimiento M.H.T., esencialmente consiste en la revisión total del componente, pieza o conjunto, o su cambio a intervalos programados, aunque no haya habido fallo del mismo; con el requerimiento de que el componente o conjunto, después de cada revisión ha de quedar a “cero horas” de funcionamiento, es decir, como uno nuevo, desde el punto de vista del servicio que tiene que prestar. Esta clase de Mantenimiento implica: a) Desmontar el componente o conjunto de la máquina en el que va instalado. b) Revisarlo en taller o sin más cambiarlo sistemáticamente por otro nuevo, o

repararlo perfectamente.

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c) Disponer de repuestos fiables y de medios de inspección o comprobación

totalmente garantes de su función. d) Desmontar a intervalos de tiempo programados, o por horas de

funcionamiento fijas. Como es lógico la clase M.H.T. resulta costosa económicamente. El simple cambio sistemático de una pieza al cabo de X horas de funcionamiento supone desaprovechar en muchos casos una vida residual difícil de prever. Con el desarrollo de las técnicas de la fiabilidad, que en otra parte del curso desarrollaremos se puede determinar con gran aproximación la vida probable de cada pieza y proceder a su sustitución cuando se alcancen las horas de funcionamiento calculadas. Aún así el sistema puede resultar caro. El M.H.T. es muy utilizado en el mantenimiento de aviones militares y comerciales. También es útil en aquellas máquinas o partes de la misma que sean cuello de botella o indispensables en un proceso productivo. Algunas industrias de la URSS y de Francia hacen uso del M.H.T., pero conociendo de antemano su elevado costo. En la aviación comercial, las casas constructoras de aviones cada vez tienden más a la reducción del M.H.T., en el sistema de Mantenimiento hasta límites que hoy día rozan el 10%. La mejora en la fiabilidad de los componentes y el uso de modernos elementos de inspección han abaratado el Mto. integral, si se recurre a la utilización de otras clases de Mantenimiento que en el curso estudiamos. Para aclarar mejor el concepto de Hard Time, analizaremos su aplicación a un componente o equipo y es la máquina completa. Nivel equipo o componente Nivel Máquina Cambio ciego y sistemático del componente Puesta a CERO horas de la máquina, al cabo de: diagnosticando su estado, cambiando componentes y equipos o reparándolos, al cabo de: � Horas de marcha - Horas de marcha � Consumo de combustible - Consumo de combustible � Horas de vuelo - Horas de vuelo � Kms. Recorridos - Kms. Recorridos � Disparos eléctricos - Disparos eléctricos

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1.7.3 Mantenimiento “On Condition” La clase de Mantenimiento M.O.C. consiste en la revisión total (con desmontaje del componente de la máquina y traslado al taller para ser inspeccionado) del componente o conjunto pero no a intervalos programados, sino variables, es decir, cuando la inspección que sí se hace a intervalos fijos, lo prescriba. Su principio básico descansa en la hipótesis de que una máquina no se avería sin que antes manifieste ciertos síntomas previos, que se traducen en un tiempo de preaviso y un nivel de alarma.

Para determinar cuando hay que desmontarlo y mandarlo al taller existen dos procedimientos según el tipo de componente: a) Inspecciones “On Condition”. Estas se efectúan sobre la propia máquina sin

desmontar el elemento. Por ejemplo, el estado de desgaste de una pieza visible, la dimensión de un elemento, pérdidas del sistema hidráulico.

Está claro que en este caso no se desmonta el componente más que si

después de inspeccionarlo in situ es necesario llevarlo al taller.

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b) Datos “On Condition”. Consiste en recolectar una serie de datos por los cuales, una vez analizados, podemos deducir el estado de funcionamiento del componente. Por ejemplo:

� Consumo de combustible � Consumo de aceite. � Análisis de basicidad, viscosidad y contenido de partículas en el aceite. � Registro de datos relativos a presión, temperatura, fases mecánicas, etc.

Este procedimiento debe asegurar la marcha de la máquina y mostrar la fiabilidad, degradación o fallo inminente del componente. Para hallar una explicación lógica al significado “On Condition” podemos definir esta clase de Mantenimiento de la siguiente manera: “Proceso diagnóstico que resulta de las leyes fundamentales de la ingeniería y de las específicas relaciones empíricas o experimentales para así determinar en el tiempo la condición de los componentes de una máquina”. La condición de un equipo o de un componente puede ser:

BIEN o MAL SI o NO

TODO o NADA PASA o NO PASA

Entre BIEN y MAL hay un nivel de Alarma

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La fecha de Alarma la puede suministrar la información de un captador, o señalarla periódicamente (mes, semestre, año) una adecuada planificación. Esta clase de Mantenimiento permite a los operadores de la planta el conocimiento de las condiciones de la máquina en el sentido de “salud” mecánica o eléctrica y promueve la planificación de las revisiones o reparaciones basándose en las reales condiciones en cada tiempo de la instalación. De este modo se eliminan revisiones, reparaciones y paradas inútiles y se mejora la utilización de la máquina. Son condiciones indispensables para sacar provecho e implantar el M.O.C. 1) Disponer de los debidos instrumentos de medida y comprobación. 2) Tener un equipo de inspectores bien preparados. 3) Poseer un oportuno soporte informativo. 4) Contar con la debida organización. 5) Diseñar la máquina con los componentes accesibles para ser

inspeccionados. Seguidamente presentamos una tabla que recoge los principales instrumentos que pueden ser utilizados en el M.O.C. Dichos instrumentos, como es lógico, se hallan en continua evolución tecnológica.

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El M.O.C. es un sistema de Mantenimiento universalmente utilizado y su eficacia es reconocida en todos los países. Según un reciente estudio realizado en Países del Mercado Común, el porcentaje detectado por el sistema M.O.C. de máquinas defectuosas sobre el total de las inspeccionadas es: � Para maquinaria nueva, 3% � Para maquinaria después de revisada, 9% � Para máquinas controladas o inspeccionadas después de 30 días de

marcha, 3 a 4%. � Para maquinaria inspeccionada inmediatamente después de una parada de

la planta, 20 a 25%. El uso del M.O.C. tiene como efecto inmediato: � Disminuir en un 75% el número de trabajos no programados. � Disminuir los costes totales de la planta en un porcentaje que se aproxima al

15%. Como recomendación práctica podemos decir: � En sectores industriales cuya producción depende fundamentalmente de la

maquinaria, es decir donde las inversiones realizadas hayan sido elevadas, o lo que es lo mismo, en instalaciones muy automatizadas con una inversión 48.000 ÷ 90.000 euros por persona empleada, realmente importante es imprescindible utilizar el M.O.C. (En Francia, en 1.984, se consideró justificable su aplicación cuando el valor añadido de la planta o taller superara los 480.000 €/año).

� En plantas de una sola línea, o de proceso continuo a tres turnos también es

fundamental el uso del M.O.C. � Como lógico corolario a lo anteriormente expresado, M.O.C., se debe aplicar

en la industria extractiva, química, petrolífera, siderúrgica y en producción y servicios.

1.7.4 Mantenimiento Predictivo (M.D.) o Condition Monitoring

(M.C.M.) Esta clase de Mantenimiento persigue conocer e informar permanentemente del estado y operatividad de las instalaciones mediante el conocimiento de los valores de determinadas variables, representativas de tal estado y operatividad lanzando predicciones sobre la posible duración de sus componentes. Puede

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considerarse como un Mto. On Condition Automático y evolucionado. Por ejemplo: En una instalación determinada deben conocerse los valores que normalmente deberán presentar: � la presión, � las pérdidas de carga � las caídas de temperatura, � los consumos de una superficie, � la dimensión de una cota, � la amplitud de vibración, � la intensidad de corriente, � los esfuerzos, � el ruido Y ante cualquier desviación en los valores presentados por estas variables, se actuará con la eficacia necesaria para evitar: Defectos de mayores proporciones que podrían sobrevenir por la permanencia en trabajo de la instalación o de marcha del proceso en condiciones fuera de las de diseño. Es decir, el método fundamentalmente consiste en: a) Encontrar la magnitud que mejor defina la seguridad con que se está

desarrollando el proceso en estudio. b) Asignar el o los valores correctos que debe mantener dicha magnitud. c) Dotar a la instalación del o de los instrumentos de medida para conocer los

valores reales de tal magnitud y, como consecuencia para predecir el fallo. d) Organizar el servicio para que, por sistema, detecte las desviaciones entre

los valores reales y los deseables en la magnitud controlada y actúe con la eficacia concerniente.

En la actualidad, el M.D. se aplica a grandes máquinas, tales como turbinas de vapor y de gas, grandes motores marinos, compresores de gas, motores alternativos de gas natural, aviación, etc., y a otros equipos electromecánicos más sencillos. En una máquina alternativa o rotativa, las distintas anormalidades de funcionamiento, desgaste o roturas producen una alteración e ciertas variables, que son factibles de medir.

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Precisamente el M.D. debe cuantificar, con la máquina en marcha, los dos siguientes tipos de variables: 1) Las que informan sobre el funcionamiento de la máquina, puesta a punto,

defectos de encendido, fallos de combustión, temperatura, presiones, etc. 2) Las que informan sobre el estado de sus partes mecánicas, aros, motores o

compresores, cierres de válvulas, huelgos excesivos, desgaste de cojinetes, etc.

Las primeras permiten, luego de un adecuado análisis, proceder a las correcciones necesarias. En cambio, las segundas son las que nos dicen cómo se encuentran las partes mecánicas de la máquina. Estas requieren un primer análisis para identificar cada fenómeno y luego otros siguientes para seguir la evolución de los mismos y lanzar la PREDICCION. Para poder controlar la evolución de los parámetros mencionados se debe establecer un programa de análisis, cuyo período dependerá del tipo y los antecedentes de la máquina, oscilando entre 15 y 120 días. De estos controles periódicos surgen correcciones en su régimen de marcha y también necesidades en cuanto a cambio de elementos de máquina, antes de que estos lleguen a provocar averías de importancia. Conocida la ley de evolución REAL (puntos) de una variable se lanza un pronóstico, basándose para ello en una curva de tendencia que corta el valor de la variable correspondiente al FALLO.

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Ejemplo 1 Para llevar a cabo el M.D. en un compresor de gas natural se van a utilizar: � Un osciloscopio de doble memoria, de 4 canales verticales de entrada, con

barrido horizontal en base de tiempo, y un generador rotacional acoplado al eje de giro del motor de gas natural.

� Tres transductores colocados en el cilindro: . de presión . de encendido . de vibraciones En los cuatro canales del osciloscopio vienen reflejadas las siguientes variables: � En el canal A se representan los grados de giro del cigüeñal marcados de

10º, 60º y 360º. � En el canal B tenemos registrada la variación de la presión dentro del cilindro � En el C, la curva representativa de la variación de tensión de un capacitor

colocado sobre el cable del secundario de la bobina, entre ésta y la bujía. � En el D observaremos las vibraciones producida en la cabeza del cilindro.

De la interpretación técnica y justa de estas cuatro curvas dimanan las órdenes de reparación, ajuste y mantenimiento.

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Obteniendo la curva presión - volumen se obtiene la potencia del cilindro. Determinando la curva en inspecciones progresivas se observa si decrece o se mantiene constante, lo cual indicará que algo funciona mal o no

La identificación de cada fenómeno con respecto a la posición del cigüeñal es la base del análisis de los motores. En las figuras que siguen se puede observar la relación que existen entre los diferentes sonidos que se producen dentro del cilindro de un motor, y las vibraciones que éstos comunican a la masa metálica, las cuales son detectadas por el transductor de vibraciones.

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En la figura a) aparece una onda de frente escarpada que representa un golpe seco, típico de: � cabeceo de pistón, � luces excesivas de perno de pistón � de cojinete de biela En la figura b) aparece una onda de frente progresivo, que puede ser causada por: � fugas por aros, � válvulas, � roces metálicos � paso de gases cuando abren las válvulas Estos registros constituyen la base del M.D. de motores. Para otras máquinas hay que estudiar previamente la colocación de los transductores e interpretar técnicamente los diversos casos. Para hacer un correcto análisis de M.D. es necesario: 1) Llevar un adecuado historial de la máquina. 2) Estudiar la posición o posiciones donde se deben instalar los transductores

de vibración Con ello se pretende recoger convenientemente la historia de los análisis, de las inspecciones y reparaciones, datos muy valiosos para diagnosticar la evolución de los fallos, y por otra parte colocar los sensores en lugares que ofrezcan fiabilidad total para la interpretación de resultados. a) En un motor Mitsui-Thomassen de 3.000 c.v. en un análisis M.D. se detecta

una fuga coincidente con la máxima presión de combustión. Para determinar su procedencia se coloca el transductor de vibraciones en diversas zonas del conjunto cilindro - culata. Al colocar el sensor sobre las paredes del cilindro se consigue el aumento de amplitud característico de una fuga por aros. Se programa entonces la reparación, encontrándose los aros muy gastados y el primer aro compresor roto. Haciendo un cuadro sinóptico que refleje los síntomas y detección concreta del fallo podremos cotejar los pasos que deben darse hasta lograr los frutos del M.D.

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Ejemplo 2 La firma Sulzer de Suiza elaboró un importante proyecto de Mto. Predictivo utilizado en los motores diesel marinos que recoge numerosa información de la marcha de la presión, temperatura y vibraciones en diversas zonas del motor. Los datos recogidos se recogen en una memoria conectada a varias alarmas que, a medida que transcurre el tiempo, y existe tendencia al desgaste en las piezas, avisan a los operadores. Este programa de M.D. da al técnico en Mto. los siguientes datos: 1º) El comportamiento instantáneo en servicio y propiedades de marcha del

motor marino. Alarmas. Programa INSTANT - Agarrotamiento aros y pistones.

2º) Análisis de la tendencia, es decir, analiza el futuro de cada pieza desde el

punto de vista de su vida, desgaste y duración. En las siguientes figuras se aprecia la distribución de los sensores en el motor así como el conjunto de memoria y detalles de colocación del transductor.

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1.7.5 Técnicas de Mantenimiento Predictivo En la actualidad, las técnicas más utilizadas de Mto. Predictivo son las siguientes: � Análisis de vibraciones � Análisis de Lubricantes � Termometría y Termografía � Ensayos NO destructivos mecánicos � Método Formular de Consumo de Vida � Consumo de vida. Inspecciones � Ensayos eléctricos de máquinas � Análisis de gases de transformadores � Desgaste mecánico � Fibra óptica � Método de chispeaduras � Fotografía digital � Desplazamientos de núcleos de trapos 1. Análisis de Vibraciones Todas las máquinas en funcionamiento producen vibraciones, las cuales son imágenes de los esfuerzos dinámicos engendrados por las piezas en movimiento. Estas vibraciones son básicas como elementos de medida, cuando se quiere efectuar un diagnóstico. Constituyen, junto con la elevación de temperatura, el primer síntoma de alguna anomalía, causa potencial de degradaciones y averías de la máquina. El análisis del A) Nivel global de la vibración, B) las técnicas de resonancia y C) el análisis espectral o análisis de frecuencia, constituyen las herramientas nº 1 del Mto. Predictivo de Centrales Térmicas. A) Medida del nivel global de la vibración Principio Se mide el nivel vibratorio de la máquina supervisada en su totalidad. Se conjunta en un sólo valor el total de fenómenos que provocan la vibración, por bandas de frecuencias o por todas las frecuencias confundidas, y se sigue la evolución de este valor. Permite así conocer el estado vibratorio en la máquina, pero sin poder determinar la causa de la vibración, y sin poder deducir, por ejemplo, si se trata de un desequilibrio o de una raspadura del rodamiento. Es un método aproximativo, utilizado generalmente, para seleccionar en un parque de máquinas las que necesitan vigilancia más estrecha por medidas espectrales.

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Es un método también usado en Vigilancia Continua para máquinas que giran muy rápidamente, y pararlas antes de que sufran una avería grave. Ventajas Es un método práctico, rápido. Inconvenientes Este método no permite diagnóstico. Presenta una dificultad y un peligro cuando se establecen umbrales de intervención, porque ellos deben ser diferentes según se trate de un problema de desequilibrio o de un defecto de rodamiento e incluso de una mala lubricación. Consejo Este método se debe utilizar únicamente sobre máquinas simples “No vitales” para la producción, cuando los defectos esperados son desequilibrios o desalineación de ejes. Hay ciertos programas informáticos en el mercado que pueden mejorar el método programando una toma automática del espectro en caso de sobrepasar el umbral global predeterminado. B) Técnicas de resonancia (S.P.M., G.S.E…) Este método se basa en el hecho de que, las frecuencias que presentan una amplitud importante por encima de 20.000 Hz son frecuencias debidas principalmente en una máquina giratoria a un defecto de rodamientos o de engranajes, con exclusión de los defectos de desequilibrado, de desalineación, problemas eléctricos, fuerzas hidráulicas y aerodinámicas. El método S.P.M. o técnica de resonancia está fundamentado por tanto en la utilización de un filtro que elimina las frecuencias inferiores a 20.000 Hz, y en el empleo de un captador de vibraciones, cuya frecuencia propia es del orden de 30.000 Hz y del cual se mide la excitación o “energía de punta”. Es un método simple que permite vigilar los rodamientos sin preocuparse por otros problemas. Esta técnica es válida para las máquinas simples, tales como motores eléctricos, pero más arriesgada para ciertas bombas (turbulencias) y para los reductores cuyos armónicos de engrane sean también de alta frecuencia. Se debe recalcar que es un método aproximativo, que no permite definir la urgencia de la reparación.

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C) Análisis espectral o análisis de frecuencias Toda anomalía de una máquina giratoria, tal como: � Desequilibrio � Desalineación � Fenómenos de turbulencias de aceite � Deformación de un eje � Juego excesivo � Aflojamiento de cojinete, de rodamiento o de acoplamiento � Anomalía electromagnética en el estator o rotor de un motor � Descentraje eléctrico del rotor � Defecto de engranaje � Fuerzas aerodinámicas � Engrane defectuoso, etc. � Vibración de las estructuras Se traduce en vibraciones cuya frecuencia corresponde a la del fenómeno que provoca esta anomalía, frecuentemente identificable por el estudio de la cinemática de la máquina. A la vista de este ejemplo, se ve la riqueza de enseñanzas que se pueden obtener del análisis de un espectro. El análisis será tanto más rico cuanto más fina y precisa sea la definición gráfica del espectro. C-1 Análisis Espectral sobre Colector informatizado El colector informatizado tipo IRD, SCHENCK, DUNEGAN, METRAVIB, ENDEVCO, etc. es un equipo práctico bien adaptado a los problemas de Mantenimiento, y que permite, por el seguimiento de su evolución (curva de tendencia) en el tiempo de las diversas líneas del espectro, diagnosticar los defectos más corrientes: desequilibrado, desalineación, aflojamiento… sobre máquinas simples: bombas centrífugas, motores eléctricos, ventiladores, que giran a una velocidad de varias cientos de vueltas por minuto. Por el contrario, este equipo es de interés limitado en: � Máquinas que giran a poca velocidad - por falta de precisión en la resolución

gráfica. � Máquinas complejas que tengan engranajes (reductores, cajas de velocidad)

o que tengan ciclos de funcionamiento (compresores). Es un aparato de alcance limitado por su precisión. Es un útil ideal a nivel usuario, para utilizarlo:

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∗ Para el diagnóstico de máquinas simples no vitales para la producción. ∗ Para la vigilancia de la evolución de un defecto previamente diagnosticado de

forma precoz con un equipo e alta resolución (ver el siguiente punto)

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C-2 Diagnóstico por Análisis Fino con equipo de Alta Resolución Los equipos de alta resolución (tipo BK-2033), propios de especialista, permiten, debido a la calidad del registro de la señal y a la precisión del gráfico obtenido, dar diagnósticos mucho más finos capaces, por ejemplo, de disociar un defecto de la corriente de alimentación (frecuencia del defecto a 2 veces la frecuencia de la red = 100 Hz) de un defecto de alineación de un eje de un motor que gira a 3.000 r.p.m., girando en carga a una velocidad real de 2.960 r.p.m. (frecuencia del defecto a 2 veces la velocidad de rotación: 2960 x 2 = 5920 r.p.m. = 98,7 Hz). Asimismo permite efectuar diagnósticos en máquinas que giran a baja velocidad (30 r.p.m.) o sobre ejes de P.V. en reductores. Estos equipos son capaces de ver defectos particulares (engranajes) o utilizar resonancias para diagnosticar defectos iniciales o “nacientes” sobre: � Máquinas vitales para la producción � Máquinas giratorias de baja velocidad � Reductores, cajas de velocidad, compresores Ejemplo de aplicación a una bomba Centrífuga El nombre de Mto. Predictivo proviene de que se puede PREDECIR la evolución de un fallo o deterioro detectado. Supone ello, que el mecánico puede saber con cierta aproximación cuando los rodamientos deben ser cambiados. Y por tanto: � Tiene tiempo de preparar el repuesto: un rodamiento, dos rodamientos � Negociar perfectamente la fecha del cambio de rodamiento � Evitar averías mayores: eje roto, motor quemado, acoplamiento hecho trizas. Finalmente diremos, que estas ventajas abaratan notablemente el coste de Mantenimiento de la bomba, dado que un 60% de las paradas de una bomba provienen de averías en el sellado y en los rodamientos. La firma americana MOBIL-OIL, especialista en lubricación, comprobó que en las bombas: � Una dilución de 0,2% de agua en el aceite o grasa del rodamiento, reduce su

vida al 62%. � Una dilución de un 2% a un 3%, le reduce al 17% de la vida prevista. El Mto. Predictivo de rodamientos se basa en que, al ser elementos giratorios, producen vibraciones, de cuyo análisis permanente o periódico se derivan informaciones interesantes para el mecánico de Mto.

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Los parámetros utilizados en el análisis de vibraciones de rodamientos son:

Desplazamiento o amplitud de la vibración (entre crestas), que se mide en mm. Velocidad de la vibración en mm/seg. Aceleración máxima de la vibración en g (9,8 m/seg) Impulsos de energía en g x nº impulsos ¿Qué parámetro conviene elegir para los rodamientos de una bomba?

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El desplazamiento se debe elegir para medidas a baja frecuencia < 300 r.p.m. La velocidad cubre toda la gama de frecuencias. La aceleración se emplea para valores > 3.000 r.p.m. Los analizadores de vibraciones dan espectros de frecuencia

El captador o medidor de vibraciones toma las medidas y las transmite al registrador de medida, que elabora las curvas de tendencia sobre ordenador. Existen tablas de Severidad que los suministradores de equipos proporcionan, y que deben complementarse con la experiencia de cada usuario en sus equipos (velocidad, diseño, carga, robustez, resonancias, interferencias, etc…) Cuando los niveles de vibración de los rodamientos caen en la zona de severidad (peligrosa) o la recta de tendencia se acerca al valor de Alarma, se debe proceder al análisis de la vibración sobre el espectro frecuencial. La medida de la velocidad máxima de la vibración se suele hacer en los tres planos del espacio: V horizontal, V vertical, V axial.

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Una vez señalados los puntos donde deben verificarse las mediciones de las vibraciones del grupo bomba: bomba, motor, acoplamiento, reductor, etc… Es interesante que el mecánico de Mto. Predictivo recoja los siguientes valores: VH, VV, VA, A (aceleración), SE

Deben obtenerse los espectros BASE de cada punto del equipo de bombeo. Este espectro nos servirá de elemento de comparación, con los próximos espectros que vaya realizando el mecánico. Así se podrán ver donde se producen variaciones en la vibración, y poder identificar al elemento que la ha causado. Seguidamente se elabora una Orden de Trabajo (OT) para corregir el defecto encontrado.

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En la siguiente figura, puede observarse lo explicado. VR = VH + Vv SE = impulsos de energía A = Aceleración en g.

Es el caso de la bomba anterior, con sus tres pasos: � Espectro base � Espectro en seguimiento por alarma � Espectro una vez cambiado el rodamiento La interpretación del espectro la debe realizar un técnico competente, y de él se deducen los siguientes defectos: � Problemas de lubricación � Desequilibrio � Desalineación � Atascos � Rodamientos en mal estado

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La correcta aplicación del Mto. Predictivo a equipos de bombeo ha supuesto para empresas, con muchos equipos las siguientes ventajas: � Reducción del coste de Mto. (mano de obra) � Mayor control sobre el estado de los equipos � Mayor grado de planificación del Mto. C-3 Cesptre Es una técnica que permite observar claramente las modulaciones de la frecuencia alrededor de la frecuencia de engrane. Estas modulaciones de frecuencia y su extensión son el reflejo de las modulaciones de velocidad producidas por el frotamiento de los dientes de 2 engranajes entre sí, traduciendo así la importancia del desgaste o de los defectos del dentado: pitting, juego excesivo, desgaste en el fondo del diente, etc… Es la técnica ideal para el diagnóstico de los choques repetitivos en máquinas complejas (reductores, multiplicadores, cajas de velocidad…) C-4 Análisis y detección de envolvente o cubierta Esta técnica está basada en la observación y en el análisis de las resonancias aparecidas en un espectro. Conviene no olvidar que: � La medida registrada por un captador en una máquina traduce el esfuerzo

debido a un defecto transmitido por los elementos fijos de la máquina. Esta máquina juega el papel de amortiguador de la señal transmitida, excepto cuando un elemento de la estructura entra en resonancia. En este caso, la estructura no hace de amortiguadora de la señal, sino de amplificador. Así se pueden detectar defectos incipientes no detectables por los análisis tradicionales. Estas resonancias aparecen en todos los espectros en forma de una o varias “prominencias” situadas a alta frecuencia, y la técnica de detección de envolvente permita analizarlas. Se utiliza este método para poner en evidencia: � Los rayados o desconchados en la pista interna o externa de un rodamiento. � Llegando incluso a la caja o rodillos. Permite por ello establecer la urgencia de la reparación (un rayado sobre la pista giratoria es mucho más grave que sobre la pista fija)

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2 - Análisis de Lubricantes El lubricante es el contenedor de las partículas de desgaste generadas por una máquina, ya que está obligatoriamente en las zonas de frotamiento. El estudio de la evolución de la concentración de las partículas en suspensión, de su naturaleza (Cr, Ni, Mo, etc.), de sus dimensiones y de su morfología, aporta una interesante información sobre el comportamiento de las piezas bañadas, y permite rastrear una eventual anomalía antes de que se transforme en avería. Dado que Mto. conoce de manera general la naturaleza de los metales o materiales constituyentes de las piezas de los aparatos engrasados, se puede, al identificar las partículas contenidas en una muestra de lubricante, determinar el foco de un desgaste y seguir su evolución. De esta manera, en el caso de un motor de explosión, se puede diagnosticar lo siguiente: � Desgaste de los segmentos por aparición de partículas de Cromo. � Desgaste de los cojinetes de las bielas por el plomo, cobre o estaño. Los métodos más comunes en el análisis de aceites son: � Ferrografía � Espectrometría � Infrarrojos � Titrimetría � Viscometría � Fotometría � Granulometría � Calibrado magnético El Ferrógrafo mide la concentración de partículas de desgaste (CPD) en los lubricantes, y ello permite establecer las siguientes curvas de Concentración de partículas - tamaño de las mismas, y la gravedad o severidad del desgaste.

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Tamaño de las partículas

Curvas de concentración y tamaño de partículas

La granulometría y observación microscópico facilita el siguiente cuadro:

Ambos gráficos muestran que el avance del desgaste viene dado por la repartición granulométrica de las partículas en suspensión en la muestra y por la observación microscópica de estas partículas. Para la vigilancia eficaz de las máquinas se hace uso principalmente de: a) La ESPECROMETRIA que identifica los materiales en suspensión en la

muestra midiendo las longitudes de onda emitidas por las partículas a través de un flujo de argón ionizado y llevado a varios miles de grados (o por comparación de la radiación emitida a través de un arco eléctrico con la de patrones o modelos) y determinar la concentración en partículas inferiores a 8 Micrómetros.

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b) La FERROGRAFIA de lectura directa, que permite juzgar “El estado de salud” de la máquina mantenida al evaluar la concentración en partículas de desgaste ferromagnéticas contenidas en la muestra y examinando su reparto granulométrico. Esto para partículas de hasta cerca de 1 mm. de dimensión.

El análisis por Ferrografía Analítica que permite, tras haber superado un umbral determinado por cualquiera de los dos métodos anteriores, efectuar un estudio morfológico de las partículas de la muestra, para así diagnosticar la causa del desgaste y la urgencia de la intervención de Mto. Correctivo. El siguiente esquema de Mto. resulta práctico e interesante: Espectometría Investiga la naturaleza de los materiales Fase de (metales y metaloides) conte vigilancia nidos en el lubricante y su con periódica centración en pequeñas partí de la culas máquina (pudiendo hacerse ALARMA en laboratorio o in situ) Ferrografía de Investiga la concentración en lectura directa partículas gruesas ferromagné ticas Estudio morfológico Ferrografía de las partículas de analítica desgaste Fase de investi- gación (en labo- Diagnóstico sobre la ratorio) causa y la gravedad del desgaste Secuencia de actividades en el análisis de aceites

Algunas experiencias interesantes de análisis de aceite Recogemos algunas experiencias de análisis de aceite en algunos componentes de maquinaria:

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Motores Una tasa de dilución elevada puede ser debida a un problema de inyección o a un mal estado de funcionamiento de los segmentos - vendría la dilución acompañada de porcentajes de metales (Cr, Ni Mo, Si…) Circuitos hidráulicos La presencia de esferas de fatiga (microbolas) es indicadora de la destrucción de un rodamiento de una bomba. Reductores La detección de hierro es un indicador de destrucción de las ruedas y de los piñones. Turbinas La presencia de agua es un indicador de polución, que debe vigilarse. Compresores La presencia de polucionantes sólidos es un indicador de mala filtración - El balance del estado de la máquina Presentamos un documento utilizado por la firma Shell y muy utilizado en Francia por los responsables de Mto. Lo reproducimos originalmente en idioma francés, y sirve para establecer la fase diagnóstico. En él puede verse el histórico de análisis o tendencia Predictiva.

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3 - Termometría - Termografía Características Generales La termografía infrarroja es un método de ensayo no destructivo que permite obtener imágenes de elementos calientes por captación de los rayos infrarrojos emitidos. Este método de medida permite conocer, con una buena precisión, la temperatura y radiación de cada punto de la superficie, en cada momento. Es una técnica de medida in situ aplicable a cualquier fenómeno que comporta una variación de temperatura, lo que permite determinar puntos calientes o fugas térmicas. Con la termografía infrarroja se obtienen imágenes con distintos colores, de manera que cada color se corresponde con una temperatura o radiación, de forma cualitativa. Evidentemente, para determinar la temperatura o radiación de cada zona de color precisamos la equivalencia color -ºC y color -W/m2. Estos valores se obtienen a partir de la emisividad del material analizado. No obstante, debemos considerar también otros factores que inciden en el cálculo de los valores, como son el ángulo de incidencia respecto a la perpendicular a la superficie analizada, la atenuación de la radiación emitida debida a la atmósfera, la presencia e otros cuerpos radiantes, los factores metereológicos, entre otros, así como el factor más conflictivo como es la diferente emisividad de los distintos materiales constituyentes de la superficie analizada. Actualmente, la norma internacional de aplicación de esta técnica es la ISO 6781 1983-12-15: Thermal Insulation, Qualitative detection of thermal irregularities in building envelopes. Infrared method. Como norma de referencia también existe la norma experimental AFNOR X 10-023 December 1982 (Norma experimentale): Isolation Thermique. Methode infrarouge pour la detection qualitative d’irregularites thermiques dans la structure externe des batiments y la correspondiente en español EN 13187:1998 Prestaciones térmicas de edificios. Detección cualitativa de irregularidades en cerramientos de edificios. Método de infrarrojos. (ISO 6781:1983 Modificada). (RATIFICADA POR AENOR EN NOVIEMBRE 2000). Normas que están orientadas principalmente a la detección cualitativa de irregularidades térmicas en las fachadas de edificios. Evidentemente, este procedimiento de análisis es muy importante a efectos energéticos, y más cuando el método de ensayo no es destructivo. Base Teórica La termografía tiene su base teórica en los trabajos iniciados en el siglo XIX, cuyo objetivo era el estudio de la radiación electromagnética, la dualidad onda-partícula y la relación entre radiación y temperatura.

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Estos trabajos permitieron la determinación de leyes y fórmulas, tales como las leyes de Planck y Wien y las fórmulas de Stefan Boltzman, que relacionan la potencia emitida y el número de fotones con la temperatura, etc. Igualmente cabe recordar toda la teoría alrededor de los cuerpos negros y grises, y los coeficientes que relacionan el aspecto superficial y de transparencia de los objetos: coeficiente de absorción, de reflexión y transmisión y emisividad. Detectores de infrarrojos El detector de infrarrojos es un convertidor que absorbe la energía IR y la convierte en señales eléctricas, ya sea como tensión o como corriente. Los detectores usados en termografía son sensibles a radiaciones entre 2 y 5 µm, considerándose radiación infrarroja aquella cuya longitud de onda está comprendida entre 0,75 µm y 100 µm. Hay dos tipos de detectores: detectores térmicos y detectores de fotones. Los detectores térmicos se basan en el aumento de temperatura producido en un receptor como pueden ser las células neumáticas, termopares, elementos piroeléctricos, etc. El detector térmico más usado es el termistor que utiliza el cambio de la resistencia de un semiconductor cuando recibe radiación térmica. Estos detectores se caracterizan por tener una respuesta muy plana, la señal obtenida permanece constante en un rango muy amplio de longitudes de onda. Tienen también una respuesta lenta a las variaciones de temperatura. Los detectores piroeléctricos tienen una respuesta relativamente más rápida. Los detectores de fotones utilizan un material semiconductor en el cual el transporte de portadores de carga está directamente asociado con la absorción de fotones. La energía del fotón es inversamente proporcional a su longitud de onda, llamada “Longitud de onda de corte”, para la cual desaparece la actividad fotoeléctrica y que indica que la energía de los fotones incidentes es insuficiente para liberar portadores de carga en el semiconductor. Esto significa que los fotones deben sobrepasar la llamada “zona de energía prohibida”. Los detectores de fotones pueden ser fotoconductivos o fotovoltáicos. En los detectores fotoconductivos la zona de energía prohibida se determina por la naturaleza del material y el efecto de la absorción de fotones es liberar electrones y así aumentar la conductividad del material.

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En los detectores fotovoltaicos la zona de energía prohibida se determina también por la naturaleza del material, pero los portadores de carga generados por la radiación son repetidos por el campo eléctrico en una unión p-n, produciéndose entonces un voltaje en lugar de un cambio en la conductividad. La necesidad de tener una gran velocidad de rastreo requiere del detector una respuesta muy corta en el tiempo, la ventaja de los detectores de fotones radica en que son más sensitivos y más rápidos que los detectores térmicos, pero tiene una respuesta espectral más limitada, siendo necesario un enfriamiento para obtener la máxima sensibilidad. La temperatura de trabajo oscila en torno a la temperatura del nitrógeno líquido (77 K). Los actuales detectores enfriados por efecto Peltier y con procesamiento de señal en el propio elemento permiten trabajar a temperaturas de 203 K. Cámaras infrarrojas Es posible obtener imágenes usando película sensible a la radiación infrarroja en una cámara estándar, pero las emulsiones son sensibles únicamente a longitudes de onda comprendidas entre 0,7 µm y 1,2 µm, no pudiéndose obtener información relativa a la distribución de temperatura sobre la superficie. Las cámaras que usan detectores de fotones no pueden obtener la imagen mediante un disparo como ocurre con la película, sino que deben efectuar un barrido de toda la superficie, identificando la temperatura con cada punto.

1. Objetivo 2. Prisma de barrido vertical 3. Prisma de barrido horizontal 4. Colimador 5. Detector

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Posteriormente, la imagen infrarroja es reconstruida de forma similar a como se hace en televisión, asignando un color a cada punto en función de su temperatura. El detector debe, por lo tanto, ser extremadamente sensible y además tener un tiempo de respuesta muy corto si se quiere presentar la imagen en tiempo real, a razón de 25 campos por segundo. Para extender la sensibilidad a toda la gama de temperaturas, elevadas y bajas, el detector debe ser enfriado. Equipo de termovisión Los primeros equipos de termovisión empezaron a comercializarse en los años sesenta y desde entonces han experimentado una importante evolución tecnológica. Inicialmente eran necesarios hasta diez minutos para producir una imagen termográfica, los equipos que ya permitieron un cierto análisis en tiempo real eran voluminosos, con un peso superior a los 30 Kg. estaban refrigerados por nitrógeno líquido y no eran autónomos. Hacia los años setenta aparecen equipos alimentados con baterías, pero que seguían necesitando una refrigeración a base de nitrógeno, permitían un análisis muy limitado, y las temperaturas se obtenían a partir de una temperatura de referencia. A finales de los años setenta, se empiezan a incorporar ordenadores que permiten el cálculo de temperaturas. Las imágenes obtenidas se registran en cinta de vídeo. Actualmente los equipos de termovisión se refrigeran termoeléctricamente, por efecto Peltier, de esta forma disminuye el peso y el consumo de los aparatos. Un moderno equipo de análisis termográfico puede incluir elementos de la Figura

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� Scanner: Es la cámara propiamente dicha, que puede estar dotada de

distintos accesorios: lentes, almacenamiento e imágenes en disco, zoom, filtros atmosféricos y de alta temperatura, etc.

� Unidad de control. Permite el ajuste cromático de las imágenes cambiando el

contraste, otras posibilidades van desde el control remoto el enfoque de la cámara hasta la obtención de isotermas, control de la ventana térmica observada, congelación e imágenes, etc.

� Equipo de grabación de cintas de vídeo, para registrar las imágenes

obtenidas a través del scanner. � Ordenador y software para el análisis de las imágenes observadas, en

tiempo real y a posteriori. � Ordenador portátil que permitirá el análisis de campo. � Impresora.

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Aplicaciones Generales Los cuerpos a analizar pueden ser prácticamente todos los que presenten gradientes térmicos. La termografía se puede aplicar principalmente en patologías aparecidas en distintos campos: A. Edificación B. Construcción de elementos metálicos, de plástico, de cerámica, de vidrio o

de otro material. C. Líneas eléctricas, aéreas y enterradas. D. Circuitos electrónicos E. Equipos A. Aplicaciones en edificación, pueden ser: � Determinación de fugas de calor en fachadas, a través de juntas en

ventanas, uniones, etc. (principalmente humedades por condensación o capilaridad). Determinación de fisuras, etc.

B. Aplicaciones en la construcción y elementos metálicos, de plástico, de

cerámica, de vidrio, o de otro material, pueden ser: � Determinación de defectos en el proceso de fabricación (fundición, moldeo,

uniones, hornos, etc.), previo calentamiento del elemento. C. Aplicaciones en líneas eléctricas, aéreas y enterradas, pueden ser: � Determinación de defectos en líneas y conexiones, en tensión. D. Aplicaciones en circuitos electrónicos, pueden ser: � Determinación de defectos en circuitos impresos y componentes, en tensión. E. Aplicaciones en equipos, pueden ser: � Determinación de defectos en los mecanismos, uniones, soldaduras, etc…

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Ejemplos de aplicaciones Hornos a. Motivo del análisis Operaciones de Mantenimiento, detección de defectos, etc., en continuo sin interrumpir la producción. b. Objetivos Determinar los defectos en los recubrimientos de ladrillos refractarios y ladrillos de aislamiento térmico. Se han de observar también temperaturas en general que puedan deteriorar componentes del sistema de regulación y control, las zonas de los quemadores, elementos de sujeción o de paso de cables eléctricos, etc. El método termográfico es de gran ayuda en situaciones en las que debido a las condiciones del proceso, no se pueden parar los hornos. Un sobrecalentamiento puntual, debido a la caída o deterioro de un bloque de refractario o de material aislante originará recalentamientos que, a la vez, producirán la caída de nuevos bloques, aparte de las pérdidas energéticas a través de la zona recalentada. Observaciones realizadas periódicamente pueden permitir decidir entre forzar una parada del horno o seguir con el proceso de producción hasta la próxima parada programada. c. Método: La observación se hace de forma directa y desde el exterior de los hornos. Durante las observaciones se deberá tener en consideración la incidencia de radiaciones reflejadas, así como la influencia sobre la temperatura al observar superficies con distinta emisividad térmica. Si las temperaturas a observar son elevadas deberán utilizarse los filtros y aberturas correspondientes. d. Ejemplos: En la primera se adjuntan dos imágenes correspondientes al horno vertical del Laboratorio del Fuego.

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Se puede observar las zonas de las trampillas de inspección del interior del horno, la diferencia de temperaturas es debida a la diferente emisividad de este material y también a la diferente resistencia térmica de estas zonas.

Termografía En la segunda imagen que corresponde a la bóveda del horno, se observa la estructura de los bloques aislantes.

Termografía

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Cuadros Eléctricos a. Motivo de análisis Operaciones de Mantenimiento y revisiones después de unos cambios en el sistema de distribución de energía eléctrica. b. Objetivos Comprobar la presencia de puntos calientes, consecuencia de sobrecargas eléctricas en las bornas y elementos de los cuadros eléctricos de una central de energía. c. Método La observación es directa, enfocando la cámara sobre las zonas a observar. d. Ejemplos Se adjuntan las imágenes correspondientes a la zona de alumbrado de oficinas, una de las bornas en forma de escuadra presenta una pequeña sobrecarga, como lo indica la temperatura de la parte central, de unos 70º C.

Termografía

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Termografía Otras de las imágenes seleccionadas (Fig. ) corresponde a la zona con los fusibles de la red de servicio permanente. Se observa un pequeño recalentamiento en dos de las fases. Electrónica a. Motivo del análisis El recalentamiento de una microrresistencia del ventilador de refrigeración de un equipo informático. Este recalentamiento se produce durante el transitorio de puesta en marcha, provocando en ocasiones la fusión de la resistencia. b. Objetivos Determinar, por muestreo, el porcentaje de aparatos que podrían resultan averiados. c. Método El fallo de la resistencia no se producía siempre de manera instantánea, sino después de un número indeterminado de ciclos de encendido y apagado del aparato.

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En cualquier caso, las resistencias defectuosas experimentaban un recalentamiento superior al de las resistencias normales.

Termografía

Termografía Para que las termografías fuesen comparables y evitar que el operador pudiera influir en el proceso de captura de las imágenes, se utilizó la opción de obtención de imágenes en secuencia, iniciándose la secuencia mediante el trigger del propio sistema termográfico, el cual era actuado por el interruptor que permitía la alimentación eléctrica del ventilador.

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d. Secuencias ejemplo � AX5, cuatro imágenes correspondientes a una resistencia defectuosa

(100ºC). � AX6, cuatro imágenes correspondientes a una resistencia buena (55ºC).

Otras áreas de termografía

También se utiliza o puede utilizarse la termografía en:

� Mto. de aislamiento de cámaras frigoríficas � Mto. de aislamiento de válvulas y tuberías � Vistas aéreas de plantas térmicas � Bornes de transformadores � Líneas aéreas (puntos calientes) � Mto. de puertas, cierres, junturas de calderas y hornos � Bombas centrífugas � Motores eléctricos � Cambiadores de calor � Alternadores � Puntos críticos de rodamientos � Hornos de refinería � Mto. Interruptores y seccionadores � Mto. Trafos de medida � Embarrados � Paneles de control

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4 - Ensayos no destructivos mecánicos Definición de ensayos no destructivos (ENDS) Son aquellos que se aplican a una muestra del material mantenido, sin alterarlo o destruirlo. Estos ensayos mantienen un nivel de calidad uniforme, aumentando por ello la fiabilidad del equipo. Se aplican “predictivamente”, es decir, sirven para ver la evolución de fallos y roturas, que podrían producir graves accidentes, o disminuir la disponibilidad de las instalaciones. Aunque los ensayos no destructivos son caros, las ventajas económicas que comportan compensan ampliamente el citado costo. ENDS más utilizados Radiografía Utilizando las propiedades que tienen algunas radiaciones ionizantes, tales como las X producidas en un tubo Roëntgen o las producidas en la desintegración de los radioelementos inestables (naturales o artificiales), de atravesar los cuerpos sólidos opacos y de ennegrecer las sales (haluros), de plata; y teniendo en cuenta dos factores:

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1º. Que si la cantidad de radiación que incida en el cuerpo objeto del examen

es constante, la que emergerá de él después de atravesarle será inversamente proporcional a su espesor (es decir a mayor espesor, menor cantidad de radiación X y/o al revés).

2º. Que el grado de ennegrecimiento o densidad fotográfica de una placa

sensible constituida por haluros de plata, será directamente proporcional a la cantidad de radiación mayor ennegrecimiento y al revés).

Será posible obtener una “imagen radiográfica” del objeto examinado y por consiguiente de sus discontinuidades o efectos ya que éstos se traducen en variaciones del espesor de material a atravesar. Ultrasonidos Este método se basa en medir la propagación de ondas sonoras y frecuencias “ultrasónico” (por encima de 20 KHz), en los materiales ensayados; la distancia recorrida por el haz “ultrasonoro” o “ultrasónico” como queramos llamarle, será función de los obstáculos que encuentre a su paso, que actuarán como reflectores, midiendo esta distancia y su amplitud podremos determinar la presencia o no de defectos, cuantificarlos y ver su grado de incidencia en el producto ensayado.

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Corrientes inducidas Este método se basa en la inducción de campos electromagnéticos en materiales conductores de reducido espesor. Su principal aplicación es la inspección de tubos y superficies metálicas. Ante la existencia de un defecto, corrosión, pérdida de espesor, etc., se produce una alteración de la respuesta eléctrica que deberá compararse con un tubo con defectos tipo para caracterizar los defectos. Magnetoscopia o Ferromagnetismo Este método conocido más comúnmente por “partículas magnéticas”, basa su principio de acción en registrar las variaciones producidas en un campo magnético, creado de forma temporal en los materiales ferromagnéticos. Diciéndolo de otro modo, cuando se crea un campo magnético en un material uniforme este campo tiene unas líneas de distribución que podemos poner de manifiesto simplemente espolvoreando limaduras de hierro en su superficie; si en la pieza a ensayar hubiese algún defecto, éste presentaría una variación en la uniformidad del material, con lo que habría una variación del campo magnético y las limaduras de hierro nos darían la imagen de dicha variación o discontinuidad.

Líquidos penetrantes Este método, que es el más simple de todos, y quizás el más utilizado, se basa en la retención de un líquido de baja viscosidad y alto poder de penetración (llamado penetrante), en todas las discontinuidades que afloran a la superficie de la pieza a ensayar, la cantidad de “penetrante” retenido será directamente proporcional a la capacidad de la discontinuidad existente; para su evaluación

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se recurre a un agente capaz de absorber el “penetrante”, llamado “revelador”. Normalmente el “penetrante” tiene un color intenso y fácilmente visible (rojo), mientras que el revelador está en contraste con él (blanco). Los métodos o técnicas de ensayo indicados anteriormente pueden clasificarse en función de su capacidad de detección de la siguiente manera: � Ensayos volumétricos: son aquellos que nos permiten evaluar el 100% del

volumen del elemento ensayado. En este grupo se incluyen la radiografía y los ultrasonidos.

� Ensayos semivolumétricos o subsuperficiales: son los que nos permiten

evaluar la parte de la pieza más próxima a la superficie donde se efectúa el ensayo, aunque los defectos existentes no afloren a ella. Es el caso de las Partículas Magnéticas.

� Ensayos superficiales: son aquellos que nos permiten evaluar únicamente

la superficie de la pieza ensayada, detectándose sólo los defectos que afloran a ella. Este es el caso de los Líquidos Penetrantes.

Forma en que el penetrante Acción del revelador emerge al exterior, una vez limpia la superficie

Campos de aplicación de los ENDS De manera general las aplicaciones específicas de cada una de las técnicas de END que hemos indicado anteriormente son las siguientes: Radiografía: Soldaduras en general Fundiciones Aleaciones ligeras

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Piezas moldeadas Sistemas y componentes de montajes Sistemas y componentes de servicio Hormigones Electrónica Ultrasonidos Soldadura en general Fundiciones Aleaciones ligeras Forjas Clasificación de chapas Piezas moldeadas Espesores de recubrimientos Sistemas y componentes de montaje Sistemas y componentes en servicio Hormigones Corrientes inducidas Tubos de condensador y cambiadores de calor Partículas magnéticas: Soldaduras en general Fundiciones Forjas Piezas moldeadas Líquidos penetrantes: Soldaduras en general Fundiciones Forjas Aleaciones ligeras Chapas Piezas moldeadas Piezas mecanizadas Cerámicas Vidrio Plásticos Como se ve en la relación precedente, es posible utilizar más de una técnica para un mismo material o componente. La elección de la adecuada será función de las condiciones específicas en cada caso y de los resultados que se deseen obtener. Muchas veces será necesario utilizar varias de forma que se complementen y permitan hacer un estudio más completo.

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Fallos y defectos detectados por los ENDS Los ENDS se emplean perfectamente en las Centrales Térmicas y en las Centrales Nucleares en el Mto. Mecánico de equipos con haces tubulares que lleven soldaduras y en equipos o componentes soldados. En principio haremos unas breves definiciones, dado que al hablar de fallos y defectos se entremezclan conceptos, aún entre técnicos de Mto. muy experimentados en ENDS. Indicación Es la imagen producida por cualquier discontinuidad detectada durante el ensayo: Cambio de densidad en Radiografía ( R) ECO en Ultrasonidos (US) Zona coloreada en Líquidos Penetrantes (LP) Agrupación de partículas en Magnetoscopia (PM) Alteración el campo eléctrico en Corrientes inducidas (C.I.) Discontinuidad Es toda variación en la homogeneidad del material ensayado que da lugar a una indicación en el transcurso de la realización del ensayo correspondiente; la detección de una discontinuidad, no será en ningún caso motivo de rechazo hasta que no se determine de acuerdo con los criterios aplicables a su grado de gravedad. Defecto o fallo Es toda discontinuidad detectada cuyas dimensiones rebasen a las señaladas en los criterios de aceptación aplicables; la aparición de un defecto, supone la iniciación del correspondiente proceso de reparación o rechazo. Después de esta aclaración haremos una rápida definición de las principales discontinuidades que normalmente pueden ser origen de indicaciones en los END’S así como su comportamiento en servicio.

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Discontinuidades más comunes en elementos soldados: 1) Cebados de arco Son zonas localizadas afectadas por el calor o cambios en el contorno de la soldadura y metal base causadas por un arco. Su origen es el calor generado al paso accidental de la corriente a través de un electrodo de soldadura o los punzones de inspección por Partículas Magnéticas. Este tipo de discontinuidad raras veces ha sido causa de rotura en servicio. 2) Descolgaduras Se trata del desprendimiento en forma de gotas más o menos gruesas del material de aportación que forma la raíz. A pesar de que su aspecto suele ser alarmante no son peligrosas a menos que sean muy acusadas y continuas con cambios bruscos en su forma. 3) Cráteres Son rechupes en forma casi circular que se producen a la terminación de cada electrodo y se extiende de forma irregular en el metal de soldadura: Son debidos a la contracción del material de aportación fundido como consecuencia de una interrupción brusca del arco. A menos que haya en ellos grietas o faltas de fusión no suelen ser causa de roturas en servicio. 4) Desalineación de bordes Es una falta de acoplamiento en la raíz del material base a soldar; suele ser consecuencia de diferencias de diámetro interior y/o espesor, de problemas de acoplamiento, o de preparaciones de bordes inadecuadas. Aunque en ensayos de fatiga este defecto generalmente hace disminuir la vida del elemento ensayado, en servicio cuando la soldadura tiene buena penetración y fusión de su raíz, no se puede pensar en una rotura si no concurren fuertes esfuerzos de fatiga mecánica o térmica o corrosión bajo carga estática. 5) Falta de fusión Como su nombre indica se trata de la fusión incompleta de alguna parte de los elementos que integran la junta soldada. Puede presentarse entre distintas pasadas de material de aportación o entre éste y el material base.

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Son muy raras las roturas en servicio debidas a falta de fusión, siendo necesario que suponga una reducción superior el 10% o al 20% según los casos para que se produzca el fallo. Descripción Imagen radiográfica Defecto en dos dimensiones debido Línea oscura delgada con bordes muy a una falta de unión entre el metal de definidos. La Línea puede tender a ser

aportación y el de base ondulada y difusa, según sea la orien- tación del defecto respecto a la direc- ción de la radiación.

6) Falta de penetración Consiste en una penetración incompleta del material de aportación. Generalmente afecta a la primera pasada en uniones realizadas desde un lado, y a la zona central del espesor de la unión en juntas soldadas por ambas caras, en los casos de uniones efectuadas por un solo lado su efecto es de una entalla por lo que su grado de gravedad es mayor. Este es uno de los defectos más críticos, siendo causa de roturas en servicio de soldaduras en depósitos a presión, tanques y tuberías. Descripción Imagen radiográfica Falta de fusión en la raíz de la soldadura Línea oscura, continua o intermitente

ranura debida a que el metal aportado en el centro del cordón de soldadura no ha rellenado la raíz

7) Porosidad Así se denomina a la presencia en el metal aportado de bolsas de gas, generalmente de forma esférica, causadas por el gas que no tuvo tiempo de salir durante la solidificación del baño de soldadura. Esta discontinuidad a veces tiene forma alargada recibiendo el nombre de vermicular.

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Cuando se trabaja de acuerdo con los criterios de los códigos en muy raras ocasiones la porosidad puede ser causa de roturas en servicio.

Descripción Imagen radiográfica Cavidades producidas por inclusiones Manchas negras muy definidas y de forma gaseosas circular

8) Concavidad en la raíz Se produce a causa el hundimiento por gravedad del metal fundido, o a causa de la tensión superficial del chaflán del material base que introduce el metal fundido dentro del mismo. Cuando este efecto se da en exceso, produce roturas en servicio en elementos sometidos a fatigas térmicas y mecánicas. 9) Inclusiones de escoria Son materiales sólidos no metálicos atrapados en el material de aportación o entre éste y el metal base. Raramente las inclusiones de escoria producen roturas en servicio, a menos de que sean muy superficiales o de que su tamaño sea tal que reduzca considerablemente la resistencia de la unión. Descripción Descripción Escorias u otras materias extrañas aprisio- Cavidades alargadas que con tienen es otras nadas durante la soldadura materias extrañas. Imagen radiográfica Imagen radiográfica Manchas oscuras de contorno irregular Sombras lineales más o menos interrumpidas paralelas a los bordes de la soldadura.

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10) Inclusiones metálicas Están constituidas por fragmentos de material introducidos en la unión antes o durante la soldadura, pueden ser trozos de electrodos, varillas u otros elementos metálicos que quedan sin fundir en el interior del cordón de la soldadura. Este defecto es muy peligroso por ser una fuerte disminución del espesor resistente de la unión, aunque su aparición era frecuente hace 20 años, en la actualidad, es muy raro encontrarlo en una unión sometida a ensayos volumétricos. 11) Inclusiones de tungsteno Son partículas de material procedente de los electrodos utilizados en la soldadura TIG, que quedan retenidas en el interior de la unión. Estas inclusiones no son perjudiciales, a menos que su tamaño y número sean excesivos. 12) Mordeduras Se presentan en forma de cavidades generalmente de forma continua, en el metal base adyacente al baño de fusión a uno o ambos lados de la soldadura. Por constituir una fuerte entalla, puede ser origen de grietas y roturas especialmente bajo fatiga térmica o mecánica. Descripción Imagen radiográfica Ranura o garganta en la superficie de la Línea oscura, a veces ancha y difundida a lo chapa a lo largo del borde de la soldadura largo del borde del cordón

13) Sobreespesor del cordón Se denomina así al exceso de material que sobresale en la “cara” o la “raíz” de la soldadura.

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Soldaduras con sobreespesor llevan muchos años prestando servicio en todo tipo de industria sin que se hayan producido roturas por su causa. 14) Grietas Las grietas son roturas el metal sometido a esfuerzos. Aunque su tamaño puede ser importante, lo más normal es que se presenten en forma de pequeñas pérdidas de conexión en el material de soldadura o entre este y el material base. En soldadura se suelen dar los tipos que relacionamos a continuación: � Grietas en caliente � Grietas en frío

� Grietas en el metal base

� Microfisuras

Las grietas tanto en el metal base como en el de aportación son un defecto muy crítico que en no pocas ocasiones han producido roturas en servicio. Por ello vamos a profundizar un poco más en el conocimiento de este tipo de defecto.

Descripción Imagen radiográfica Discontinuidades producidas por roturas Líneas finas oscuras, rectilíneas, o no en el metal

Tipos de Grietas Cuando el material no puede contraer, en la soldadura, aparecen una serie de fuertes tensiones internas que actuando en varias direcciones disminuyen notablemente su capacidad de deformación fragilizándolo, si estas tensiones internas alcanzan valores superiores a la resistencia del material se producen las grietas de soldadura. La fragilidad puede ser debida asimismo a la formación de estructuras e temple, es decir, que la formación de grietas puede imputarse a las propiedades metalúrgicas físicas y mecánicas tanto el material base como del material de aportación. En función del momento y de la zona en que se produce el fenómeno las grietas se dividen en:

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�� Grietas en caliente Se presenta este tipo de grietas a temperaturas elevadas durante el enfriamiento, cuando se produce la solidificación del metal de soldadura. Normalmente está relacionado con la acritud en caliente. Puesto que agrietamiento se relaciona con fases o inclusiones frágiles en los límites del grano, las grietas en caliente aparecen generalmente como fisuras intergranulares o interdentríticas. Los principales factores que causan las grietas en caliente son mecánicos o metalúrgicos. Los factores mecánicos incluyen forma y dimensiones del baño de soldadura, forma y espesor del metal base y tipo de unión. Por regla general la importancia de la grieta aumenta a medida que lo hacen los esfuerzos impuestos a la soldadura durante la solidificación. Los principales factores metalúrgicos son la presencia de segregaciones o fases líquidas a lo largo de los límites del grano. Estos últimos tienden a permanecer líquidos a temperaturas más bajas que a la que lo hace normalmente el metal de soldadura. La mayoría de los elementos que causan grietas en caliente en las soldaduras de aceros ferríticos son por orden de importancia: S, B, P, As, Cb, Sn, Ta y Cu. En aceros el contenido de carbono y la relación manganeso/azufre en el depósito de soldadura tienen una marcada influencia sobre el agrietamiento en caliente. Los ensayos han probado que hasta aproximadamente 0,11% de carbono la relación manganeso/azufre es un factor importante. Por encima de este valor, el contenido de carbono crece en importancia. Por encima 0,15% de carbono la susceptibilidad del agrietamiento es grande aún con elevada relación manganeso/azufre. Mientras que con 0,12% de carbono relación manganeso/azufre mayor de 20 es suficiente para evitar agrietamiento en caliente, con 0,15% de carbono aquella relación debe ser mayor de 55. Los aceros para depósitos y tuberías a presión tienen una relación manganeso/azufre alta por lo que no es normal un agrietamiento en caliente. El silicio y níquel pueden aumentar también la susceptibilidad del agrietamiento en caliente. Los efectos de estos elementos pueden relacionarse con el azufre. Así, el silicio y níquel pueden aumentar la segregación del azufre en los límites de grano. Los efectos de algunos elementos residuales en las cantidades normalmente encontradas en el acero pueden ser insignificantes. Por ejemplo, el arsénico en proporción menor del 0,10% no produce agrietamiento. �� Grietas en frío Agrietamiento en frío de acero, significa grietas que aparecen por debajo de 250ºC, normalmente próximo a la temperatura ambiente. Algunas veces se retrasa su aparición, presentándose horas e incluso días después del equilibrado de temperaturas de soldadura y ambiente y por consiguiente está libre de gradientes y esfuerzos térmicos.

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En general, el agrietamiento en frío parte de la zona afectada por el calor, a menos que el metal de soldadura posea una dureza mayor que el metal base. Inclusive en el mismo material las grietas no progresan uniformemente en longitud y profundidad. Mientras que algunas grietas quedan paradas durante mucho tiempo y repentinamente se extienden rápidamente, otras progresan con gran rapidez desde el principio. En los aceros, el agrietamiento en frío está principalmente relacionado con la combinación de efectos del hidrógeno disuelto, contracción y formación de martensita. Aumentando el contenido de carbono en el metal base y el de manganeso en el metal de soldadura también se producen grietas. El efecto del hidrógeno como causa o promotor de grietas ha sido discutido ampliamente. Para reducir este efecto perjudicial en soldadura de aceros ferríticos, particularmente aceros aleados, se emplean muchos electrodos recubiertos llamados básicos o de bajo contenido en hidrógeno, para la soldadura de tuberías y depósitos a presión. �� Microfisuras Son fisuras muy pequeñas no detectables con aumentos menores que 10 diámetros. A menudo son visibles con aumentos de 100 diámetros y más. Las microfisuras pueden producirse por efecto de agrietamiento en caliente o en frío. En el primer caso suelen ser microfisuras intergranulares, en el segundo caso son predominantemente transgranulares aunque pueden ser también intergranulares. La microfisuración intergranular que se presentó a elevadas temperaturas puede degenerar en transgranular debido al agrietamiento en caliente a la temperatura ambiente, particularmente en aceros aleados de alta resistencia. Las microfisuras extremadamente pequeñas se presentan probablemente en la mayoría de las soldaduras y metal base. �� Grietas en el metal base El soldeo causa también grietas en el metal base, generalmente en la zona afectada por el calor. Dependiendo del metal que se suelda, puede presentarse agrietamiento en frío o en caliente. Algunas veces las grietas pueden partir del metal base y continuar en el cordón de soldadura o atravesarlo. El agrietamiento en caliente en el metal base ocasionado por la soldadura, obedece generalmente a diversos factores; este tipo de agrietamiento puede reducirse, disminuyendo los esfuerzos de soldadura, por ejemplo depositando cordones de gran ductilidad.

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La tendencia al agrietamiento en frío varía con las diferentes condiciones, tales como proceso y procedimiento de soldadura, composición del metal de soldadura, contracciones, longitud de soldadura, precalentamiento, poscalentamiento, etc. Aunque es difícil la predicción juzgando por las variables específicas de soldadura, la tendencia hacia el agrietamiento en caliente es influenciada por los siguientes factores: �� Factores que reducen la tendencia al agrietamiento: � Precalentamiento � Poscalentamiento, inmediatamente después del soldeo � Aumento de la energía del arco � Soladura discontinua �� Factores del espesor: � Aumento del espesor � Aumento de la contracción � Aumento de la resistencia del metal base o de soldadura � Aumento de la dureza del metal base o de soldadura � Aumento de la longitud de la soldadura El proceso y procedimiento de soldadura es también importante. Ensayos adecuados para la detección de cada tipo de defecto: Las discontinuidades anteriormente citadas pueden dividirse según el tipo de ensayo utilizado para detectarlas en dos grandes grupos que se relacionan a continuación: A) Discontinuidades detectables con ensayos superficiales (líquidos penetrantes):

� Cebados de arco � Descolgaduras (en soldaduras accesibles) � Cráteres � Desalineación en bordes � Porosidad superficial � Mordeduras externas � Sobreespesor

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B) Discontinuidades detectables con ensayos volumétricos (radiografía o ultrasonidos) o con ensayos subsuperficiales (partículas magnéticas):

� Descolgaduras � Desalineación de bordes � Falta de fusión � Falta de penetración � Porosidad � Concavidad en la raíz � Inclusiones de escoria � Inclusiones metálicas � Inclusiones de tungsteno � Mordeduras � Grietas � Sobreespesor interno

Conclusiones La aplicación de los END’S como una fase más del mantenimiento, no debe suponer un retraso en la terminación de los trabajos ya que en la mayoría de los casos la técnica utilizada será la de líquidos penetrantes (superficial). Su simplicidad hace que su realización se lleve a cabo en cuestión tan sólo de minutos, siendo asimismo muy fácil la formación del personal ejecutante de la misma. En el caso de que se hayan de efectuar ensayos volumétricos (radiografía o ultrasonidos) el tiempo utilizado se justifica con creces, ya que cuando un operario sabe que su trabajo ha de ser inspeccionado, pone más atención en el mismo disminuyendo los defectos y evitando por consiguiente reparaciones. En síntesis podemos asegurar que una correcta utilización de los END’S en el mantenimiento de un elemento, aumentará su fiabilidad, prevendrá fallos y roturas, evitará accidentes, aumentará su disponibilidad, y eliminará o disminuirá la frecuencia de las intervenciones fortuitas todo lo cual redundará en una economía que compensará con creces el coste adicional que se haya producido.

5 - Método Formular de Consumo de Vida Es un método de Mto. Predictivo que comienza a utilizarse en las Centrales Térmicas.

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Vida útil de una instalación de la Central La conocida curva de bañera es el reflejo del comportamiento de una instalación a lo largo del tiempo. Presenta tres períodos claramente diferenciados: � Período infantil o de adaptación. Aquí aparecen numerosos fallos

producidos por degradaciones forzadas (errores humanos) y por inadaptación de la propia instalación al proceso. En las Centrales Térmicas el período infantil es largo y difícil.

� Período de vida útil o de juventud. Superado el período infantil, entra la

instalación en un período de máxima disponibilidad y rendimiento, donde aunque pueden aparecer síntomas de degradación natural, un buen Mantenimiento debe corregir y prevenir. Es en esta fase de la Central cuando es menester recurrir al control de equipos Críticos, para alargar este período al máximo.

� Período de envejecimiento. En esta fase las degradaciones de los

materiales de la Central, sobre todo ciertos componentes de la caldera y de la Turbina, la tasa de averías es grande, poniendo en peligro la continuidad de la propia Central. Al comienzo del mismo se puede llegar a la conclusión de que es interesante la sustitución de elementos críticos.

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Medición de la vida útil y su consumo Los diferentes Sistemas de medida de inspección disponibles en la actualidad nos permiten seguir la evolución del estado de sus componentes que la experiencia señala como críticos en una Central Térmica y predecir su comportamiento en el tiempo. Se aplicarán a los elementos “críticos”, que fundamentalmente son los siguientes: � Sobrecalentador � Recalentador � Rotor BP y AP Turbina � Tubería de vapor principal al cuerpo AP de la turbina � Piezas especiales de tubería de vapor principal � Tubería de vapor recalentado al cuerpo de M.P. de la turbina � Calderín � Válvulas Estos componentes se ven sometidos fundamentalmente a cuatro mecanismos de envejecimiento: 1. Termofluencia o creep o tendencia del material al estiramiento de la

estructura metálica al estar sometidos a:

� Fuertes Tensiones mecánicas (presión) � Altas temperaturas

En las Centrales Térmicas ambas variables rondan los 600ºC por una parte y

los 180 Kg/ 2cm , alcanzando finalmente las condiciones propiciadoras de la aparición de grietas. 2. Fatiga de bajo número de ciclos Que se manifiesta especialmente en los equipos con fuertes espesores de pared, siempre que estén sometidos a ciclos de tensión originados por cambios de presión y temperatura durante los regímenes transitorios de funcionamiento, tales como: � arranque � paradas programadas � disparos � modulación de carga Ello es debido a que las tensiones térmicas, que son originadas en dichos transitorios dependen del cuadrado del espesor.

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Su efecto se detecta en zonas muy localizadas, donde existe concentración de tensiones, pues también contribuyen a la degradación las llamadas tensiones de pico: zonas de cambio brusco de espesor, escuadras, esquinas internas de los taladros. El fenómeno de fatiga sólo es importante en los componentes de alta presión, debido a su mayor espesor de la pared necesario para contrarrestar las tensiones primarias. 3. Corrosión Que destruye la estructura metálica de los equipos por las reacciones químicas con agentes externos. 4. Erosión Que destruye la estructura metálica de los equipos por el efecto mecánico (abrasión) de otros materiales externos. A veces las degradaciones actúan simultáneamente sobre un elemento, produciendo un efecto exponencial y devastador. P.ejemplo: corrosión bajo fatiga. Conviene elaborar una tabla en la que aparezcan los equipos críticos y las degradaciones que les afectan.

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Ciñéndonos en principio a las dos degradaciones más influyentes a largo plazo: termofluencia y fatigas térmicas, veamos la forma de desarrollarse. La degradación por Termofluencia, en la etapa de incubación del defecto, está suficientemente caracterizada en la actualidad tanto por ensayos en campo como por cálculos teóricos (método formular). Este fenómeno se desarrolla en tres etapas, primaria, secundaria y terciaria. Pero a pesar de ello, la rápida formación de defectos en el material, una vez iniciada la etapa terciaria añadida a la criticidad de los equipos afectados, introduce cierta incertidumbre en la fiabilidad de la Central. En el caso de degradaciones por Fatiga, si bien es posible predecir teóricamente la aparición de grietas y su evolución hasta el tamaño crítico, no existen en la actualidad ensayos que permitan conocer la evolución del material durante la incubación del defecto. Para ambos procesos existe una etapa de incubación de la grieta y otra de crecimiento de ésta hasta alcanzar un tamaño crítico que haga inservible el equipo. La mayor parte de la vida UTIL corresponde al período de incubación. El consumo de vida por fluencia + fatiga se obtiene de la siguiente manera: Basándose en los criterios de diseño ASME, se puede realizar un seguimiento teórico en continuo de los porcentajes reales de consumo de vida del elemento controlado. El cálculo se basa en la comparación del consumo que se produce en las condiciones reales de operación y el que se produciría en el mismo tiempo en las condiciones de diseño. El seguimiento continuo de estos mecanismos de degradación permite la velocidad de actuación de estos mecanismos de degradación y, por tanto, mejorar los procedimientos de operación e intensificar las inspecciones en los equipos de alto nivel de consumo de vida, con el fin de detectar la aparición de los primeros síntomas físicos de la degradación.

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En muchas Centrales Térmicas se han instalado programas de seguimiento on-line, de la degradación por fluencia y por fatiga, y se está trabajando en un proyecto para el seguimiento on-line de la corrosión, erosión y degradación térmica en los tubos de la caldera. Estos programas calculan el valor de la degradación tomando: Señales de presión y temperatura de los equipos cada 20 segundos y almacenándolos en un fichero de 2 horas, al final del cual realizan el cálculo de fluencia y fatiga de ese momento y el acumulado hasta ese momento.

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Fórmulas de evaluación de la fatiga y de la fluencia en la Central Térmica Fatiga Se dispone hoy en día de fórmulas que pueden predecir cuando se manifestará el fallo en forma de grieta y cómo evolucionará hasta un tamaño crítico. Se basan fundamentalmente en las variables de operación: caudal, presión y temperatura, y en las características de resistencia a la fatiga del material, y en la acumulación lineal del daño. Para cada uno de los ciclos de tensión se calcula el daño producido = inversa del nº de ciclos admitidos para cada amplitud de tensión, cada temperatura y cada material en la curva modificada de Whöler. Si se suman linealmente los daños producidos en todos los ciclos de tensión cuando alcancen el valor 1 será el inicio de la grieta, es decir, finaliza el período de incubación. A partir de este momento, es preciso buscar los síntomas característicos de las grietas por fatiga en zonas localizadas de alta concentración de tensiones. En los colectores de vapor, tuberías y piezas de forma de alta temperatura, esta zona degradada suele ser: “pared interna en la esquina de taladros”.

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Para la mejor observación de esta degradación se utiliza la inspección visual mediante videoscopio, después de haber revelado los defectos con líquidos penetrantes. Antes habrá que eliminar la capa de óxido. Cuando se conoce la existencia de una grieta o defecto, se recurre a la reparación, pero a veces puede ocurrir que: El propio proceso de reparación sea causante de la aparición de tensiones residuales que dejan el equipo en peor situación. Otras veces la eliminación de la grieta es imposible por inaccesibilidad. Entonces será mejor realizar un análisis de la dinámica de la grieta, que incluye: � Dimensionamiento � Cálculo del tamaño crítico � Evaluación de su crecimiento El dimensionamiento de la grieta debe hacerse con Ultrasonidos (U.T.) El cálculo del tamaño crítico de la grieta, a partir del cual se producirá la fractura y que puede ser por colapso plástico o frágil (cleavage), sin alcanzar la tensión de rotura. El tamaño crítico se deduce por comparación del estado tensional real, (a) con unas características intrínsecas límites del material, (b) obtenidas de normas existentes.

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El crecimiento Subcrítico de la grieta por fatiga desde el estado actual hasta el crítico, es un fenómeno de propagación conocido que está cuantificado, y entonces permite determinar la vida útil residual de un equipo en el que existe una grieta. En cada ciclo de tensión que experimenta el material de valor ∆σ, se produce una variación proporcional en el factor de intensificación de tensión ∆K :

πασ∆β=Κ ∆ , en donde

α = tamaño de la grieta β = factor geométrico función de la relación entre la longitud de la grieta y una

dimensión principal de la pieza. El crecimiento de la grieta en función del nº de ciclos vendrá dada por:

siendo),R,K(fdNd

∆=α

mínimomáximo

Rσ

σ= una característica del ciclo

Puede valer la ecuación de París: siendo,)K(CdNd mp

p ∆=α

mp = 3 a 5 Cp = depende del material

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Termofluencia Es la degradación más importante en componentes críticos de alta temperatura en C.T. de Carbón. Se manifiesta por la formación de cavidades intergranulares que producen microgrietas que creen pueden originar la rotura. Los puntos más críticos en estos componentes son las zonas térmicamente afectadas de las soldaduras de áreas de concentración de tensiones como embranques de colectores y tuberías. Cuando las condiciones históricas de funcionamiento son conocidas se puede hacer una predicción de vida útil consumida durante el servicio. Se precisa entonces de las condiciones de presión y temperatura ocurridas y los tiempos en que se dieron cada una de ellas. A cada período de funcionamiento estable durante un tiempo ti se le asigna

un consumo de vida = tiRti

, siendo tiR la vida teórica leída en las curvas de

tensión T-tiempo-temperatura para este material y en las condiciones producidas para ese período. Sabiendo que el daño por fluencia es acumulativo, la vida útil consumida será la suma de cada uno de los consumos individuales producidos en cada período de funcionamiento.

A partir de la vida útil es preceptivo observar y controlar el componente. El fenómeno físico que caracteriza este período es la aparición de microcavidades en los bordes de grano, y es la característica física que es necesario detectar. Esto se consigue mediante la técnica de las réplicas metalográficas en las soldaduras de zonas de concentración de tensiones y temperaturas elevadas.

85

Se utiliza la variable A, definida como la fracción de bordes de granos afectados por microcavidades, y la vida residual se obtendrá por la siguiente

fórmula:

n = exponente de la tensión en la expresión que la relaciona con la velocidad de deformación durante el creep secundario.

h = relación de deformaciones que varía con la temperatura

De esta forma, se tiene controlada la fase de incubación de la grieta y se sabe que fracción de vida útil resta hasta que se manifieste el fallo en la zona examinada. Cuando se ha detectado ya la existencia de la grieta por termofluencia, hay que prever el crecimiento. Cuando el daño es generalizado no cabe otro recurso que la sustitución de la mayor parte del componente. La técnica de análisis por mecánica de la fractura se aplica cuando la grieta está muy localizada. El dimensionamiento de la grieta es más sencillo que el de fatiga, porque suelen aparecer en la superficie exterior, y es suficiente recurrir a las técnicas no destructivas clásicas de examen superficial y un medidor de profundidad de grietas. La evolución de la grieta desde el tamaño actual hasta el crítico se caracteriza por el parámetro Ct, que define el campo de tensiones en los fondos de la grieta.

siendo , tr

- 1 - 1 A nh

1 - h

=

t

acturaf la hasta consumida vida de fracción trt

r=

:MO 21

y Cr 41

1 material un Para

0,5464- (Ct) 10 x 1,89 dtd

=α

hora x mJulios

Ct y mm/hora en dtd

Con2

=α

86

El factor Ct es función de:

Factor de intensificación K de tensiones

Longitud de la grieta Geometría de la pieza Propiedades mecánicas del material

6 - Consumo de Vida. Inspecciones Desde el inicio del funcionamiento de la Central Térmica, es menester recoger informaciones sobre los equipos, fundamentalmente las siguientes: � Plan de producción, procedimientos y características reales de los materiales

utilizados. � Planos de instalación real de los equipos � Datos de diseño para la operación de los equipos � Históricos de operación en cuanto a regímenes de carga, curvas de

arranque y parada, registro de presiones y temperatura, disparos, etc. � Históricos de Mantenimiento, reparaciones, sustituciones, fallos y averías. Esta información es fundamental para la etapa predictiva anterior (FORMULAR) Medidas Preventivas Teniendo en cuenta que la actuación de los mecanismos de degradación en los equipos está motivada por el comportamiento de diferentes variables de operación como la temperatura y la presión en el caso de la fluencia, los ciclos térmicos en el caso de la fatiga y la calidad del fluido que circula por el interior de los tubos en el caso de la corrosión, es necesario reducir al mínimo posible la alteración de estas variables para, a su vez, reducir la velocidad de degradación. En este sentido desde el inicio de la corrosión se deben de analizar los diseños y las condiciones de trabajo, con el fin de detectar tensiones, temperatura u otras variables superiores a las estimadas y que aceleran la degradación de los equipos reduciendo su vida de diseño. Se deben considerar actuaciones en esta línea como: � Modificaciones de los flujos de vapor entre el centro y los laterales de las

calderas para reducir la temperatura en metal de tubos y colectores en el centro, superiores a las de diseño o admisibles para el tipo de material.

� Actuaciones sobre la distribución de gases, concentración de partículas

gruesas y colocación de protecciones para reducir los efectos de la erosión.

87

� Mejora de los sistemas de control que reducen al mínimo las variaciones de temperatura.

� Vigilancia y modificación de las soportaciones de tubería que reduzcan al

mínimo los efectos de las tensiones externas de las tuberías. � Implantación de procedimientos de operación y alarmas de control de las

variaciones de la temperatura en los procesos de calentamiento y enfriamiento de los arranques y paradas que reduzcan al mínimo la fatiga.

Programa de inspecciones Realizada la definición de los equipos contemplada por el programa de alargamiento y los mecanismos de degradación que sobre ellos actúan se han de definir cuales serán los diferentes síntomas que presentarán cuando la degradación alcance un nivel importante. Además de los síntomas de degradación que se presentarán, será necesario definir en qué zonas de los equipos se va a presentar esta degradación. Definidos los síntomas que cada mecanismo de degradación producirá, se puede establecer un programa de ensayo no destructivos o inspecciones que detecten la aparición de éstos con el fin de seguir su evolución y/o aplicar medidas de reparación que eviten el fallo total del equipo. Los distintos síntomas que cada mecanismo produce son relativamente bien conocidos, pero la dificultad estará en la definición de los puntos en los que van a aparecer y la velocidad con que evolucionarán.

LP: Líquidos penetrantes; UT: Ultrasonidos; PM: Partículas metalográficas; ME: Medida de espesores; MD: Medida de durezas; RM: Radiografía; CD: Control dimensional.

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En la optimización de las inspecciones a aplicar a los equipos con el fin de no incrementar los costes de Mantenimiento y, a su vez, reducir al mínimo los riesgos de operación, influyen factores como: � Análisis detallado de los mecanismos y las variables de operación que

afectan a éstos como temperaturas, tensiones, presiones, procedimientos de operación.

� La aplicación de las experiencias de degradaciones detectadas en los

equipos y su posible aparición en equipos similares. � El seguimiento on-line del consumo de vida que se realiza en los equipos. � La criticidad de los diseños que se utilizan. Para la aplicación del programa de inspecciones en los equipos y el seguimiento de la vida de operación de estos resultados, conviene un software que mantenga la planificación establecida y comparar los resultados de las inspecciones con valores de degradación con el fin de realizar las reparaciones necesarias. En la siguiente figura se presenta un ejemplo de aplicación.

Ejemplo gráfico inspecciones a un colector de Central Térmica

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El programa, además de realizar la gestión de documentación para la planificación de las inspecciones, contratación y ejecución de las mismas, permite determinados análisis de la evolución que cada mecanismo de degradación tendrá en el tiempo, utilizando la velocidad de variación de los resultados de las inspecciones realizadas en la vida del equipo. En la figura se presenta una pantalla de software. El conjunto de las inspecciones que se realizan se pueden agrupar en dos bloques fundamentales: 1) Inspecciones que detectan la aparición de grietas o daño en su estado final y

que requieren actuaciones de reparación o seguimiento. Entre éstas están: inspecciones como partículas magnéticas, líquidos penetrantes, medidas de espesor, metrasonidos, etc.

2) Inspecciones que detectan ciertos estados de degradación que permitirán el

seguimiento antes de la aparición del fallo del equipo. Entre éstas están inspecciones como las réplicas metalográficas, medidas de dureza, control dimensional, etc.

Las actuaciones respecto a los resultados del primer grupo de inspecciones estarán guiadas por las recomendaciones de los fabricantes, normas de diseño y procedimientos de reparación de mantenimiento. El análisis de los resultados del segundo grupo de inspecciones permitirá conocer la vida consumida por el equipo, considerando el fin de su vida el momento en el que aparece el fallo. El incremento de la precisión del análisis de los resultados de las inspecciones que definen el estado del material con técnicas como el parámetro A, densidad de carburos, medida de la temperatura o por el espesor de capa de magnetita, correlación de las durezas con el consumo de vida, permitirán definir con mayor exactitud el porcentaje de vida consumida y, por tanto, las posibilidades de alargamiento de la misma. Ejemplo práctico Sobrecalentador Final Los sobrecalentadores Finales de una Central Térmica constan de un total de 29 paneles de 8 tubos. Sus condiciones medias de trabajo son 542ºC y 175 bar; por lo que es esperable que estén sometidos a degradación por termofluencia.

90

Criticidad del equipo El sobrecalentador Final es por definición el punto de mayor temperatura de vapor y por tanto, siendo la termofluencia un fenómeno de envejecimiento a altas temperaturas, será el equipo más severamente expuesto a este tipo de degradación. La distribución de los fuegos en el hogar ha motivado, en ocasiones aisladas, que se alcancen incluso los 630 grados de temperatura en el metal de algunas zonas, acelerando de forma importante la degradación. Como ya es conocido, los puntos más críticos dentro de estos componentes son las zonas térmicamente afectadas de las soldaduras de áreas de concentración de tensiones. Los fallos han aparecido en mayor medida en las soldaduras de los patines de unión de los serpentines y en las curvas y uniones de las tiras cercanas al colector de salida. De forma sistemática se han venido realizando en las siguientes inspecciones:

Evaluación de la vida consumida Los ensayos metalográficos realizados en distintos puntos el sobrecalentador Final no revelaron indicios de degradación hasta el 4º o 5º año de funcionamiento de los grupos (Fluencia primaria). Las observaciones consecutivas fueron confirmando la creciente aparición carburos precipitados en los límites de grano aunque sin alcanzar índices preocupantes de degradación (Fluencia secundaria).

91

En los años 87 y 88, en coincidencia con los primeros fallos por fluencia, aparecen en los ensayos indicaciones de degradaciones graves en algunos puntos esporádicos y muy localizados. (Liras finales cercanas al colector de salida). Los ensayos realizados en los años 90 y 91 revelaron un estado de envejecimiento generalizado, siendo este más acentuado en las Curvas finales del Sobrecalentador y Embranques del Colector de Salida y mayor en los paneles centrales que en los situados en los extremos. Un estudio adicional de la capa de magnetita en los tubos de embranque del colector del grupo III confirmó el avanzado estado de envejecimiento de los materiales. Puede decirse, pues, que el período de incubación de defectos por fluencia, para el caso de los Sobrecalentadores Finales de la Central ha sido de 13-14 años (95.000 a 100.000 horas de funcionamiento), si consideramos los fallos ya aparecidos como “Estadísticamente Prematuros”, y que los materiales actualmente instalados han alcanzado ya su “vida útil”. Desde el punto de vista de Planificación del Mantenimiento y, dado que no existe una diferencia notable en cuanto a grado de envejecimiento entre diferentes zonas del sobrecalentador sería lógico afrontar la sustitución de los serpentines y tubos de embranque del colector de forma conjunta. No se contempló la sustitución del cuerpo del colector de salida, además de por la complicación técnica que introducía la maniobra, porque dadas sus características la degradación por termofluencia no es importante y su vida consumida por fatiga se calcula en un 10%. Dado que el punto crítico en el colector son las soldaduras en los embranques se previó, además de la sustitución de las curvas de embranque, el completo saneamiento de todos ellos. 7 - Ensayos Eléctricos de máquinas En este capítulo cabe destacar la aparición de Software informáticos que permiten una inspección y diagnóstico eficaz de los equipos en base a las técnicas clásicas de ensayo aplicables, a saber: a) En máquinas eléctricas: motores, alternadores, excitatrices

� Rotura de barras � Indice de polarización � Corriente de reabsorción � Corriente de fugas � Relación de capacidades � Parámetros eléctricos - tensión, intensidad, potencia -

92

b) En transformadores

� Indice de polarización � Medida de tangente delta � Medida de capacidad de los arrollamientos � Aislamiento a tierra y entre arrollamientos � Corriente de absorción � Corriente de fugas � Gases disueltos en el aceite mineral

Si bien las máquinas eléctricas, sobre todo las rotativas, deben disfrutar de un buen Mto. Predictivo Mecánico (rodamientos, vibraciones, controles dimensionales, fugas de aceite, etc…) aquí nos referiremos exclusivamente a ensayos eléctricos especiales. Veamos algunos de estos procedimientos: Indice de polarización Sometiendo al aislamiento a una tensión de 500 Vcc, es la relación entre las corrientes de carga medidas a 1 minuto y a 10 minutos. Representa de forma aproximada la relación entre la corriente de fugas y la de absorción (corriente debida únicamente al efecto capacidad). Permite evaluar la existencia de humedad y contaminación.

Corriente de fugas También a 500 Vcc es el valor de la corriente después de 30 minutos de carga. Permite evaluar el estado general del aislante. Corriente de reabsorción A 500 Vcc es la corriente de descarga medida 1 minuto después de cortocircuitar el aislamiento, cargado durante 30 minutos. Permite evaluar fenómenos asociados al envejecimiento del bobinado: formación de impurezas, separación de los materiales constituyentes del dieléctrico.

fugas Iabsorción I

1 fugas I

absorción I fugas I Ip +=

+=

93

Relación de capacidades Es la relación en % entre la capacidad del devanado a baja frecuencia y a 1.000 Hz. Permite evaluar la influencia de la contaminación en la parte externa del bobinado. Si la tensión de la máquina es superior a 3 KV los ensayos pueden hacerse a 2.500 Vcc. Ejemplo Motor de 7000 Kw Velocidad 1500 r.p.m. Tensión 6000 V Medidas preliminares: Capacidad global a B.F: 192,20 µF Capacidad global a 1000 HZ: 182,20 µF

Existe contaminación en las zonas exteriores del bobinado Corriente de reabsorción A 500 V ……………………………… 0,262 A 2500 V ……………………………. 0,241 Estos valores indican que el aglomerado que compone el aislamiento es de excelente calidad. El dieléctrico es perfectamente homogéneo. Corriente de fugas A 500 V ……………………………… 0,3 A 2500 V ……………………………. 0,6 Valores relativamente elevadas respecto a la corriente de reabsorción. La causa se distingue en el índice de polarización.

5,49% 100 x 182,20

182,20 - 192,20 scapacidade de Relación ==

94

Indice de polarización A 500 V ……………………………… 1,87 A 2500 V ……………………………. 1,40 Ip ≤ 1,2 mucha hidratación. 1,2 ≤ Ip ≤ 2,5 Aislamiento húmedo o contaminado. 4 ≥ Ip ≥ 2,5 Aislamiento seco y limpio. Ip > 4 Muy buena sequedad del aislamiento y sin contaminación. Estos valores indican aislamiento medio, presumible humedad o contaminación.

Nos encontramos en el caso de un bobinado con una calidad del aislamiento buena y con un dieléctrico homogéneo, pero con cierto grado de contaminación y humedad localizada en las cabezas de bobina, especialmente a la salida del hierro. Llevado a cabo con ensayos periódicos, puede obtenerse un buen Mto. Predictivo.

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En la práctica, este control permite: a) En la zona de ranuras, obtener la calidad del encintado de barras, o sea del

dieléctrico. b) En la zona de salida del hierro, las corrientes de fuga en esta zona cuando

existe una anomalía (fisura). c) En la zona de cabezas de bobina:

� la hidratación o contaminación superficial � las corrientes de fuga en las interconexiones

8 - Análisis de Gases de Transformadores En Transformadores el método de Análisis de los Gases disueltos en el aceite es muy útil en Mto. Predictivo. Veamos en qué consiste. El fallo de un transformador de una Central origina grandes pérdidas por indisponibilidad, mientras es reparado o sustituido por otro, pudiéndose afirmar que el 20% de los fallos de trafos de más de 100 MVA se producen por una pérdida del aislamiento por envejecimiento térmico o eléctrico. Uno de los métodos más aplicados para detectar AVERIAS LATENTES en estos equipos es el análisis de los gases, procedentes de la descomposición del aceite y de los aislantes sólidos del transformador. Estos gases, si el defecto no es muy importante, quedan disueltos en el aceite, del cual pueden extraerse para su análisis por Cromatografía gaseosa. En muchos países europeos, incluida España, se han establecido programas de Mto. Predictivo de Análisis de Aceite de Trafos. En Inglaterra se realizan análisis en las Centrales una vez al mes, logrando predecir fallo en los trafos en el 90% de los casos. Causas de la degradación de los aceites aislantes en un transformador en Servicio. Durante la vida del aceite aislante en el transformador, aquél se ve sometido a dos procesos de envejecimiento simultáneo: Un envejecimiento normal y otro resultante de las solicitaciones tanto eléctricas como térmicas a que está sometido.

96

Oxidación de los aceites minerales Es un conjunto de reacciones complejas y lentas en el transcurso de las cuales los hidrocarburos reaccionan con el oxígeno, formándose en primer lugar aldehídos, cetonas y ácidos orgánicos. Una posterior condensación y polimerización conduce a la formación de depósitos insolubles. La velocidad de estas reacciones crece con la temperatura y con la concentración de oxígeno, por lo que el envejecimiento normal del aceite se ve acelerado cuando el transformador está en servicio. El proceso de oxidación del aceite tiene como consecuencia un aumento de su viscosidad, de su conductividad eléctrica y del grado de acidez, así como del ángulo de pérdidas Degradación provocada por las solicitaciones de tipo eléctrico y térmico a que está sometido el aceite. Se ha comprobado que bajo solicitaciones eléctricas o térmicas, los aceites aislantes sufren una degradación que se manifiesta por la presencia de gases disueltos en el aceite y otros productos de descomposición. Si el tipo de solicitación, aún siendo de poca importancia, es permanente, la concentración de los gases disueltos aumenta con el tiempo. Las causas de la degradación de los aceites aislantes se pueden clasificar en tres grupos bastante diferenciados por sus efectos: � Degradaciones provocadas por solicitaciones eléctricas poco elevadas y

muy localizadas, generalmente en conclusiones gaseosas (descargas parciales).

� Degradaciones provocadas por solicitaciones eléctricas elevadas y de mayor

extensión (descargas eléctricas entre conductores). � Degradaciones provocadas por solicitaciones térmicas poco importantes y

de poca extensión. Asimismo podemos clasificar los agentes que intervienen en los mecanismos de degradación en dos clases: a) Agentes externos

� Tipo de transformador, en tanto que la potencia, las tensiones, la refrigeración, la existencia de depósito de expansión, etc. condicionan la evolución de la degradación del aceite aislante.

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� Régimen de servicio, puesto que determina las solicitaciones térmicas y

eléctricas. � Las técnicas utilizadas en la construcción del transformador influirán en

su posterior comportamiento, así como los métodos empleados en la impregnación del papel aislante.

� Materiales empleados en la construcción del transformador.

b) Agentes internos

� Clases de aceite, puesto que la composición del aceite y la presencia de inhibidores de oxidación condicionan su comportamiento.

� Presencia de impurezas en el aceite, que disminuyen su calidad ante

solicitaciones eléctricas.

� Grado de humedad del aceite, que, junto con la presencia de impurezas, disminuye su rigidez dieléctrica.

� Grado de desgasificación del aceite.

Formación de gases de descomposición del aceite La experiencia ha mostrado que el gas disuelto en el aceite aislante está formado por los siguientes compuestos: Hidrógeno - H2 Acetileno - C2H2 Monóxido de carbono - CO Metano - CH4 Propano - C3H8 Anhídrido carbónico - CO2 Etano - C2H6 Propeno - C3H6 Oxígeno - O2 Etileno C2H4 Propadieno - C3H4 Nitrógeno - N2 Influencia del tipo de transformador Si el transformador no tiene depósito de expansión sino que la cuba está dotada de un colchón elástico de nitrógeno, la difusión de los gases en el aceite se realiza de forma más lenta. Cuando el transformador tiene un depósito de expansión y el aceite está protegido de la humedad de la atmósfera con un filtro de silicagel, el depósito de expansión realiza las veces de una bomba aspirante-impelente, disminuyendo el contenido en gases del aceite y favoreciendo su oxidación.

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Si por el contrario, el transformador está provisto de una membrana elástica de neopreno, en un depósito de expansión, la protección es mucho mejor que la anterior y el proceso de oxidación y envejecimiento del aceite es más lento. Efectos sobre el aceite de los puntos calientes, del envejecimiento térmico y de los arcos eléctricos. La siguiente tabla muestra los defectos característicos que aprecia el método, así como su codificación.

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PREDICTIVO Defecto eléctrico. Casos 1 a 4 Defecto térmico. Casos 5 a 8 Código 000 Comparar con valores normales Comparar con valores normales (Envejecimiento normal) Uno o varios gases superiores a los Uno o varios gases superiores a los valores normales valores normales 1) Comparar con el anterior análisis 1) Comparar con el anterior análisis 2) Nuevo análisis de confirmación 2) Nuevo análisis de confirmación

Producción de gas rápida Producción de gas media Producción de gas rápida Producción de gas media (aumento > 10% mensual) (aumento < 10% mensual) (aumento > 10% mensual) (aumento < 10% mensual) Situación peligrosa Defecto importante Defecto importante Defecto importante Localizar defecto y reparar Hacer análisis frecuentes. Hacer análisis frecuentes Hacer análisis frecuentes. Calcular el tiempo hasta Calcular el tiempo hasta Calcular el tiempo hasta saturación del aceite. saturación del aceite. saturación del aceite. Tomar muestras de diferentes Tomar muestras de diferentes Tomar muestras de diferentes puntos para localizar la zona puntos para localizar la zona puntos para localizar la zona defectuosa defectuosa defectuosa. Aconsejar revisión y reparación Defecto en el cambiador de Defecto de la cuba principal Considérese la conveniencia de: tomos Desgasificación Limitación Revisión y Revisar y reparar Aconsejar revisión y reparación periódica de la carga reparación

100

INTERPRETACION DE RESULTADOS

RELACION

C2H4

C2H2

H2

CH4

C2H6

C2H4

Codificación

< 0,1

0,1 – 1 1 – 3 > 3

0 1 1 2

1 0 2 2

0 0 1 2

CH4 = metano C2H2 = acetileno C2H4 = etileno C2H6 = etano H2 = hidrógeno

Caso nº Defecto característico Ejemplos típicos

0 No hay defecto 0 0 0 Envejecimiento normal.

1 Pero no

significativo 0 1 0

Descargas en cavidades gaseosas procedentes de impregnación in-completa o por sobresaturación o por un contenido de agua elevado.

2 Descargas parcia-les de gran energía 1 1 0

Descargas en cavidades gaseosas con contorneamiento o perforación de materiales aislantes sólidos.

3 Arcos de pequeña energía

1 - 2 0 1 - 2

Descargas continuas en el aceite entre conexiones defectuosas o entre partes metálicas a potencial flotante. Perforación del espacio existente entre materiales sólidos.

4 Arcos de gran energía

1 0 2

Descargas con paso fuerte de co-rriente. Arcos entre espacios o entre devanados o de un devanado o masa. Mal funcionamiento del con-mutador con tomas en carga

5 Defecto térmico de baja temperatura (<150ºC)(Nota 2)

0 0 1 Sobrecalentamiento de un conductor aislado

6 Defecto térmico de baja temperatura

0 2 0

7 Defecto térmico de temperatura media 300º - 700ºC

0 2 1

8 Defecto térmico de alta temperatura > 700º

0 2 2

Sobrecalentamiento local del núcleo debido a diversas corrientes de flujo. Puntos calientes en el núcleo produ-cidas por pérdida de aislamiento entre chapas o circulación de corrientes. Contactos defectuosos en los circuitos eléctricos. Circulación de corrientes por la cuba.

Las proporciones 6

H2

C

4H

2C

,

2H

2H

2C

,

4H2C

2H

2C

indican si el trafo presenta un fallo por

temperatura, por envejecimiento térmico o por diversos arcos eléctricos.

101

Con objeto de acotar las áreas de los tres tipos de fallos, se han efectuado un conjunto de ensayos que pueden servir de pauta cuando se deban tomar decisiones, y cuyos resultados vienen recogidos en las siguientes tablas.

102

Ejemplos Transformador nº 1 Se trata de un transformador 220/132 KV 270 MVA que había dado varios disparos por gases en el relé Buchholz. Los resultados del análisis son: En el aceite: H2 168 ppm en aceite O2 2024 ppm en aceite N2 10848 ppm en aceite CH4 269 ppm en aceite C2H4 6384 ppm en aceite C2H6 91 ppm en aceite C2H2 3525 ppm en aceite En el gas del relé: H2 47% C2H2 0,1% CH4 0,1% Aire 52,8%

103

La presencia de H2 y C2H2 en el relé apuntan hacia un defecto de tipo eléctrico, que se confirma por las cantidades de gases disueltas. Las relaciones de concentraciones son:

El código de avería es 1-2 (0)-2 que corresponde a arcos eléctricos a través del aceite. Una revisión posterior de este transformador mostró la presencia de señales de arco eléctrico entre un conductor electrostático en tensión y una pantalla a potencial flotante, que era la causa de la producción de gases. Transformador nº 2 Se trata de un transformador 30/46/15 KV 60MVA en el que se han producido varios disparos al cabo de un corto tiempo de tenerlo en carga. No se producía disparo si el transformador estaba en tensión sin carga. Los síntomas permiten pensar en un defecto térmico por calentamiento de alguna conexión defectuosa o soldadura en mal estado en un devanado, que se calienta al paso de la corriente. Los resultados obtenidos de una muestra de aceite son: H2 256 ppm en aceite O2 2526 ppm en aceite N2 23244 ppm en aceite CO 614 ppm en aceite CO2 1801 ppm en aceite CH4 2842 ppm en aceite C2H4 4272 ppm en aceite C2H6 1109 ppm en aceite C2H2 2 ppm en aceite Las concentraciones de CH4 C2H4 y C2H6 son particularmente elevadas. No hay C2H2, lo cual descarga a un defecto eléctrico. Las relaciones son:

4HC2H 2C

2 = 0

2H4H C = 11

6H 2C4H 2C = 3,9

El código de avería es 0 - 2 - 2, que corresponde a un defecto térmico de alta temperatura (>700ºC).

70 H CH C

1,6; H

CH 055;

H CH C

6242

24

4222 ===

104

Mantenimiento Predictivo Teniendo presente y basándose en el cuadro de defectos, podemos establecer el siguiente ordinograma de Control Predictivo (ver cuadro en página siguiente), haciendo la siguiente observación: Los valores normales de concentración de gases en transformadores en servicio entre 6 meses y 5 años basados en estadísticas y que corresponden a un 10% de transformadores que los sobrepasan son: H2 50 ppm CH4 50 ppm C2H6 100 ppm C2H4 100 ppm C2H2 15 ppm CO 300 ppm CO2 3000 ppm La frecuencia de revisión del aceite de los trafos conviene establecerla como sigue: � Transformadores de la red de 132, 245 y 420 KV . En el momento de puesta en servicio . A los tres meses de esta fecha . Al año de esta fecha . Al tercero, quinto y séptimo año � Transformadores de central . En el momento de puesta en servicio . A los tres meses . Al año . Al segundo, tercero y cuarto año Esta frecuencia debería acortarse en caso de detectarse alguna anomalía en el transformador. En todo caso, debería hacerse un análisis de gases y del aceite cuando se produzca una alarma por Buchholz. Después de reacondicionado un aceite deberá volverse a analizar para tener los datos de partida correspondientes.

106

9 - Desgaste Mecánico Puede realizarse el Mto. Predictivo del desgaste mecánico de un componente de una máquina. Para ello conviene dotar a la pieza contratada de un sensor que mide los siguientes valores: � espesor � juego entre dos elementos próximos � temperatura en una junta los cuales pueden trasladarse a un gráfico para adivinar la tendencia. Evidentemente este Mto. Predictivo tiene cierto carácter especial y “casero”, y no existen estándares en el comercio. El propio Jefe de Mto. debe investigarlo y verificar la rentabilidad antes de invertir en su aplicación. En el caso de grandes motores marinos, los fabricantes poseen un software que mide el juego entre pistón y camisa, y que ya hemos comentado anteriormente.

107

1.7.6 TENDENCIAS DE M.H.T., M.O.C. Y M.C.M. El elevado costo del M.H.T. hace que cada vez vaya adquiriendo auge el Mto. On Condition hasta proporciones sorprendentes. No es raro el caso de empresas en las que se opere con un 10% M.H.T. y un 90% M.O.C. El M.D. o M.C.M. va ganando puntos poco a poco, si bien en algunos campos específicos (por ejemplo Aviación Comercial) alcanza cotas muy elevadas (80%). Como muestra presentamos el caso de aviones BOEING.

1.8 EL CONCEPTO DE MTO. PREVENTIVO

La eliminación o la reducción de las averías en las maquinas se logra por dos vías:

� o bien, eliminando la causa de la avería, � o bien, anticipándonos al efecto, o sea, a la avería. Ambos caminos son respectivamente: � El Mantenimiento Modificativo � El Mantenimiento Preventivo.

108

La idea fundamental del Mto. Preventivo es adelantarse en el tiempo a las averías, y uno de los índices que miden su eficacia es la disminución de las mismas. Existe a la vez otra función más oculta del Mto. Preventivo: velar por el estado de las máquinas e instalaciones. El Mto. Preventivo actúa con tres actividades: 1) Inspecciones, verificaciones y revisiones. 2) Engrase 3) Pequeñas reparaciones Los resultados del Mto. Preventivo son:

A corto plazo M.P. aumenta el número de intervenciones de los ejecutivos del Mantenimiento, si bien transforma las reparaciones inesperadas y súbitas en programadas, que abaratan notablemente el coste y disminuyen de manera extraordinaria un gran perjuicio a la producción.

A largo plazo M.P. reduce el número de horas-hombre (H.H.) de Mantenimiento y el consumo de repuestos caros.

1.9 RENTABILIDAD Y USO DEL MTO. PREVENTIVO. (NIVEL EMPRESA) Aunque todos los autores convienen en las ventajas, que ofrece el Mto. Preventivo, también es cierto que su aplicación tiene un importante costo (fundamentalmente mano de obra y lubricantes). Admitiendo por sentido común que el engrase es necesario con o sin Mto. Preventivo, el capítulo de las revisiones puede ofrecer dudas en algunos casos. Por eso hemos elaborado un método valorativo, que en función de las características de la empresa, nos permite determinar si interesa aplicar el Mto. Preventivo o no. Este cuadro evita muchos quebraderos de cabeza al Jefe de Mto., que por moda o tendencia se ve presionado a establecer el Mto. Preventivo. Recuerde entonces, que hay casos en que no interesa aplicarlo, dado que cuesta más de lo que aporta. Insistimos, que el engrase, aunque incluido en el Mto. Preventivo, siempre debe existir.

109

Puntuación (puntos)

Tipo jornada

(a)

Tamaño empresa

(b) (1)

Tipo proceso

(c)

Ritmo actividad

(d)

Grado automa-tización

(e)

Dureza de Trabajo

(f)

Agresividad medio

ambiental (g)

Inversión en maquinaria en €

(h)

10

(10) (9) (8) (7)

Grande Continuo Permanente Alto Alta Elevada > 15*106

5

(6) (5) (4)

Medio Serie Estacional (2)

Medio Media Media 3,6*106 ÷ 15*10

6

1

(3) (2) (1)

Pequeño Por lotes Bajo Baja Baja < 3,6*106

(1) Empresa grande, más de 500 empleados “ mediana, de 50 a 500 empleados “ pequeña, menos de 50 empleados

(2) Trabajo de campaña o temporada (ejemplo: conservas vegetales) Este cuadro permite obtener una puntuación global por empresa que queda clasificada en tres grupos:

Mto. Preventivo revisiones

NO SI DUDOSO

Puntuación: (a)+(b)+(c)+(d)+(e)+(f)+(g)+(h)

12 A 35 PUNTOS INCLUSIVE



Ejemplos: 1) Indicar si interesa establecer el Mto. Preventivo en una planta de 200

empleados, que fabrica elementos de plástico para la industria del automóvil. Lo hace permanentemente y en serie, trabajando a 2 turnos de 8 horas diarias. Es una planta muy automatizada y la maquinaria instalada vale 3,4 millones de euros. El trabajo de la planta es muy duro (sobrecarga del proceso). Hay mediana agresividad medioambiental (abrasión, oxidación, temperatura)

110

Valoración: Tipo jornada = 5 puntos Tamaño empresa: medio = 5 “ Proceso: serie = 5 “ Ritmo: permanente = 10 “ Automatización: alto = 10 “ Dureza de trabajo: alto 10 “ Agres. medioamb.: media 5 “ Inversión < 3,6 millones 1 “ TOTAL 51 puntos El Mto. Preventivo resulta rentable 2) Planta fabricante de conservas vegetales. Plantilla de 40 trabajadores.

Temporada de fabricación: 6 meses al año. Poco automatizada. A un turno de trabajo. Trabajo en serie. Inversión en maquinaria 2,52 millones de euros. Las condiciones de trabajo son normales y la agresividad medioambiental es media.

Valoración: Tipo jornada = 1 punto Empresa pequeña = 1 “ Proceso: serie = 5 “ Ritmo estacional = 5 “ Automatización baja = 1 “ Dureza de trabajo: alto 5 “ Agres. medioamb.: media 5 “ Inversión entre < 3,6 millones 1 “ TOTAL 24 puntos No interesa el Mto. Preventivo durante la campaña. Es mejor hacer Mto. durante el periodo de inactividad con el personal fijo, si lo hubiere. 3) Planta de proceso continuo químico y con 600 empleados. Totalmente

automatizada, trabajando a 3 turnos, sin parada dominical. Funcionamiento permanente. Inversión 80 millones de euros. Dureza del trabajo baja. Agresividad medioambiental elevada (abrasión, oxidación, temperatura)

111

Valoración: Tipo jornada = 10 puntos Tamaño = 10 “ Proceso continuo = 10 “ Ritmo = 10 “ Automatización = 10 “ Dureza trabajo: alto 1 “ Agres. medioamb.: elevada 10 “ Inversión = 10 “ TOTAL 71 puntos Aquí resulta vital el Mto. Preventivo y Predictivo. Habrá que coordinar paradas para hacer los programas a máquina parada. En el caso en que la puntuación oscilara entre 36 y 50 puntos inclusive, la rentabilidad del Mto. Preventivo es dudosa. Creemos conveniente aplicar aquí la conocida máxima jurídica laboral “In dubio, pro operatio”, es decir en favor del Mto. Preventivo.

112

1.10 MODELO DE MTO. PREVENTIVO Una vez determinada la necesidad de implantar el Mto. Preventivo, queda por definir el modelo de Mto. Preventivo idóneo, según el sector empresarial. El siguiente cuadro nos indicará el modelo adecuado:

Empresas M.U.S. M.H.T. M.O.C. M.C.M. Hostelería y grandes edificios X X X Hospitales X X X Procesos químicos X X X X Refinerías X X X X Fabricación siderometalúrgica X X Fábricas cerveza X X Procesos alimenticios X X X Navegación X X X X Siderurgia pesada X X X Azúcares X X Papeleras X X X Aviación X X X X Centrales eléctricas X X X X Minería electrificada X X X Industrias de proceso en general X X X Talleres X X Obras Públicas y Construcción X X X Cementeras X X X Fabricación automóviles X X X X Ferrocarriles X X X X Ind. Auxiliar automóvil X X X X Fabricación electrónica X X Fabricación bienes equipo X X Fabricación textil X X X Por ejemplo: El modelo de Mto. Preventivo de un Hospital = (M.H.T.) + (M.O.C.) + (M.C.M.), es decir contendrá cambios sistemáticos de elementos, revisiones On Condition y control automático de variables y elementos de algunos conjuntos automáticos.

1.11 RENTABILIDAD Y USO DEL MTO. PREVENTIVO (NIVEL MAQUINARIA) Una vez justificada la implantación del Mto. Preventivo en la empresa, veamos en qué máquinas e instalaciones debe aplicarse.

113

Para ello, a cada máquina o instalación se aplica el siguiente árbol de decisiones:

M.P.

No M.P.

Solo Mto.Correctivo

Reparar cuando se No M.P. avería

Si Si

Si el medio es muy agresivo

No

Si M.P.

Determinar el factor

P.M. Por debajo del P.M. Por encima del standard P.M. standard

Hace falta M.P. para ase

gurar el funciona miento o para mante

ner la seguridad del personal

Si

La avería causará gra ves daños?

Si

Está el

Sistema redundante

La avería interrumpe la producción o

repercute en la calidad

No

Si no es muy agresivo

114

Determinación del factor PM Si A = Coste anual de las averías de la máquina (reparaciones)

B = Coste de fallo anual de la máquina. C = Coste inducido anual en otros equipos D = Coste medio anual estimado de las revisiones = nº revisiones/año x

tiempo medio x tarifa horaria + repuestos consumidos por las revisiones.

Por ejemplo: una empaquetadora de productos farmacéuticos, tiene los siguientes valores:

A = 1000,-- euros. B = 2000,-- “ C = 0 “

D = 71 revisiones/año x 10 minutos (1/6 h) x 14,42 €/h = 171 € / año,-

71 = 52 semanales + 12 mensuales + 4 trimestrales + 2 semestrales + 1 anual

PM = 171

2000) (1000 += 17,5

Clasificación del PM de mayor a menor PM 1 . . . . . . . . 40 2 . . . . . . . . 30 Si MP 3 . . . . . . . . 20 4 . . . . . . . . 15

14 5 . . . . . . . . . 12

6 . . . . . . . . . 3 No MP 7 . . . . . . . . . 1 8 . . . . . . . . . 0,5 y se establece un umbral (14)

( )máquina la de Preventivo Mto. de factor

DC B A

PM =++

=

115

Al cabo de un año, si volvemos a medir los PM, tendremos:

100PM

PMPMMP del Eficacia

121 ∗

+−=

PM1)1 = 40 PM1)2 = 10 PM2)1 = 30 ………PM2)2 = 30 0%

PM3)1 = 20 ……… PM3)2 = 10 Si el PM se mantiene o aumenta se sigue con el plan de preventivo. Si el PM disminuye se analiza y se toman medidas. 1.12 CRITERIOS PARA ELEGIR ENTRE M.H.T. y M.O.C. Recordemos que los pilares básicos del Mantenimiento Preventivo los constituyen las clases de Mantenimiento (MHT), (MOC) y (MD), y sobre las dos primeras vamos a desarrollar algunos conceptos para su correcta aplicación. En la industria y en los servicios puede utilizarse el MHT, el MOC o el MD, o éstos agrupados de dos en dos, o los tres simultáneamente.

El sistema (MHT) o sistema de cambio sistemático de piezas o conjuntos según programa, o transcurridas un número determinado de horas de funcionamiento se usa mucho en la URSS y también en diversas industrias de Francia.

El sistema (MOC) o revisiones periódicas, programadas o no, es una clase de Mantenimiento muy en boga en los Estados Unidos. En nuestra opinión se logrará un Mantenimiento eficaz si se utilizan ambos modelos en campos específicos y según piezas, conjuntos y máquinas. Es importante, con objeto de seleccionar las máquinas a las que se les aplicará el (MHT), hacer sencillos estudios para extraer de las mismas los criterios técnico - económicos que seguidamente exponemos:

75%- 100 x 40-30

=

50%- 100 x 20-10

=

116

Fijémonos, por ejemplo, en una pieza que vaya instalada en una determinada máquina, y sea para más sencillez un cojinete de rodillos. La vida de los cojinetes de rodillos que analizamos oscila entre 10.000 y 14.000 horas, es decir, probablemente otro cojinete nuevo, recién instalado, va a durar entre 10.000 y 14.000 h.

En la vida de una pieza cualquiera se pueden presentar uno de los tres casos siguientes:

Siendo R = oscilaciones de la vida probable. En el caso del cojinete. R = 14.000 - 10.000 = 4.000 horas V = menor vida probable de la pieza. En el caso nuestro: 10.000 horas. Caso A. El recorrido R es mucho menor que V, y por consiguiente las oscilaciones de la vida por encima de la menor vida probable son pequeñas. Entonces, a las piezas cuya vida adopte la distribución A conviene asignarles una vida probable de V horas de funcionamiento, es decir, cuando el cojinete lleva 10.000 horas de marcha sustituirlo automáticamente por otro nuevo. Lógicamente la mayor parte de las piezas van a durar más que V, pero menos de V + R y como R es pequeño no las desaprovecharemos si la sustituimos al cabo de V horas de V de marcha. Aquí se emplea la clase (MHT).

117

Caso C. como R es mucho mayor que V, no podemos prever que la pieza vaya a durar V, y el error cometido al aceptarse esta ultima suposición podría alcanzar el valor R, si la pieza durase V + R. Aquí se corre importante riesgo si se cambia sistemáticamente la pieza al alcanzar las V horas de funcionamiento. Se impone en este caso usar la clase (MOC), es decir revisar la pieza comprobando su estado y cambiarle si fuese necesario. Esa revisión es conveniente hacerla programadamente, es decir, cada semana, o cada mes, o cada trimestre, etc… Caso B. Aquí la oscilación de vida probable R y la menor vida son aproximadamente iguales. Entonces no puede uno decantarse por el MHT o por el MOC ya que puede errar gravemente si a ciegas opta por una u otra clase. Es necesario recurrir a una comparación de costes para decidirse acertadamente. Y para ello llamaremos: CI = Coste Integral de Mantenimiento = Costo de la mano de obra de Mantenimiento + materiales o repuestos utilizados en la reparación + pérdidas de producción valoradas a precio de coste. Es preciso tener presente: Una avería imprevista eleva el coste de pérdida de producción y materiales (repuestos). Si nos decidiéramos por utilizar el MHT (cambio cíclico de la pieza), el coste CI por horas de funcionamiento es constante ya que sólo tendría por componente el costo del cambio de la pieza. Aquí se supone que no hay pérdidas de producción ya que la pieza no llega a romperse o averiarse. La curva CI/h. funcionamiento es una recta horizontal. Si nos decidiéramos por emplear el MOC (Revisiones programadas de pieza), a mayor número de horas de funcionamiento de la pieza, o vida de la misma, habrá menores paradas por avería de la pieza y menores intervenciones de Mantenimiento y por tanto costos de Mantenimiento. La curva CI/hora es descendente.

118

Ambas curvas podemos representarlas así:

La elección del (MHT) o del (MOC) va a depender de la situación de la curva de distribución (1, 2 y 3) de vida de las piezas respecto a las dos curvas de coste CI. Pueden suceder tres alternativas:

1) Curva 1, mínima duración V1 y recorrido R1. Prolongando las ordenadas

que limitan V1 y R1 hacia arriba tocaran primero a la curva de MHT. Es mas económico (CI menor) usar la clase (MHT).

2) Curva 3, mínima duración V3, recorrido R3. Prolongando las ordenadas de

V3 y R3 al alcanzarnos primero a la curva CI con (MOC). Es más económico usar la clase de Mantenimiento (MOC).

3) Curva 2. Cuando la curva de vida tiene su abscisa situada cerca del punto

de encuentro de las dos curvas CI, es dudosa la elección. Deberá procederse de la siguiente manera:

Compara las áreas ∫ y ∫ ‘ Si ∫’ es mayor ∫ que → elegir (MOC). Si ∫’ es menor ∫ que → elegir (MHT)

119

De ahí nuestra recomendación: Un sistema de Mantenimiento Preventivo EFICAZ deberá comportar clases MHT y MOC a la vez. Habrá que determinar en qué máquinas, conjuntos o piezas deberá hacerse uso de una u otra clase de Mantenimiento. En el caso dudoso 3 habrá que recurrir a la utilización de las curvas de costos CI según hemos visto.

Evidentemente la realización práctica de estas curvas está fundamentada en el hecho de que la empresa disponga de abundante información sobre la vida de las piezas. Cuando el Servicio de Mantenimiento no posee todavía datos históricos no podemos hacer otra cosa que una previsión subjetiva de duración de las piezas apoyada en:

Datos que nos pueden dar los proveedores o suministradores de la maquinaria. Estudios basados en la experiencia de los técnicos de Mantenimiento o de los oficiales del Servicio. Pidiendo datos a otras firmas que posean las mismas máquinas trabajando en producción.

1.13 LAS DEGRADACIONES DE LAS MAQUINAS E INSTALACIONES Toda máquina se degrada a medida que pasan los años o las horas de utilización. Esta degradación puede sucederle de dos maneras: �� Naturales; propias del desgaste normal o de su envejecimiento. Son

subsanadas por acciones correctivas de mantenimiento. �� Forzadas; producidas por errores humanos de todo tipo (de diseño, de

utilización, de construcción, etc.). Para que el Mto. Preventivo sea eficaz será menester, antes de aplicarlo, limpiar o purificar la máquina de estas degradaciones forzadas, ya que si así no fuera, la propia degradación impediría la evitación del fallo propiciada por el Mto. Preventivo y su definición. La siguiente hoja de análisis de degradaciones forzadas habituales permitirá al Jefe de Mto. determinarlas con rapidez y orden.

120

ANALISIS DE DEGRADACIONES HABITUALES FORZADAS, CAUSAS DE

AVERIAS

Planta _____________ Sección _________________ Instalación ______________ Máquina ________________ TABLA I

Existencia habitual

Familia degradación causa averías

Código

Degradaciones forzadas – causa de averías Código

Si

No

No sabe

Falta de combustible y su alimentación

EC

Corte de energía eléctrica e irregularidades eléctricas

EE

Falta agua caliente o fría

EG

Falta suministro líquido hidráulico

EH

Falta suministro de vapor

EP

Energética

E

Falta suministro de aire

ER

Vibraciones

FB

Funcional

F

Aflojamiento tuercas, tornillos, bulones y soldaduras

FX

Protección defectuosa polvo, humedad, temperatura

IA

Comportamiento inadecuado ante agentes externos del material componente de la máquina

IC

Mal diseño – dimensiones, velocidad

ID

Defecto de fabricación componentes máquina

IF

Intrínseca

I

Debilidades estructurales

IT

No eliminación degradaciones circundantes

MC

Falta de engrase

ME

Falta de competencia del personal de Mantenimiento

MF

Falta de limpieza – polvo, goteos, fugas

ML

Malas reparaciones o regulaciones

MR

Imputable a Mantenimiento

M

Falta de respeto a prescripciones técnicas (presión, caudal, temperatura, revoluciones)

MT

Ausencia de control de calidad de productos entrantes

PC

Imputable al producto

P

Producto mal acondicionado – aditivos, dosificación, fuera de norma de calidad

PM

Falta de respeto a las condiciones de funcionamiento y utilización

UB

Falta de respeto a las condiciones de carga y descarga

UH

Falta de respeto a las condiciones de arranque y parada

UI

Carencia de normas de operación

UG

Falta de personal – falta de competencia

UF

Procedimiento demasiado complejo

UP

Alta rotación de mano de obra entre máquinas

UT

Falta de atención y vigilancia

UV

Imputable al usuario

U

Imposibilidad de parar la máquina por previsión avería, por revisión, por cambio

UX

Extrínseca

X Polución de origen externo (química, biológica, vegetal)

XZ

Atascos, obstrucciones, atrasos

YA

Falta de repuestos YR Policausas conjugadas

Y

Funcionamiento en vacío

YO

121

1.14 PRACTICA DEL MTO. PREVENTIVO. METODO T.M.I. La implantación del Mto. Preventivo requiere etapas fundamentales: 1. Codificación de las máquinas de la Empresa desde el punto de vista de

Mto. Preventivo. Se recuerda que las máquinas deben venir con otro código desde el punto de vista de la gestión de repuesto.

2. Análisis de las degradaciones forzadas.

3. División de la máquina en grupos funcionales o conjunto de módulos tecnológicos que cumplan una función cinemática o de proceso.

4. División del grupo funcional en módulos tecnológicos o unidad técnica

revisada por un sólo equipo humano, que se hace a una sola frecuencia en marcha, en parado o desmontado. Quinientos años antes de Cristo Aristóteles identificó cinco elementos componentes de todas las máquinas de guerra: polea, palanca, tornillo, cuña y árbol. En la actualidad, en vez de cinco existen cincuenta módulos tecnológicos componentes de todas las máquinas e instalaciones (20 eléctricas y 30 mecánicas).

5. Norma de revisión y cambio sistemático para cada módulo, sin señalar

frecuencias, indicando tiempo y posición módulo:

M = marcha P = Parado D = Desmontado

6. Confección de Boletines de Mto. Preventivo de cada grupo funcional

(revisiones), en los que se recogen los módulos a revisar la frecuencia de la revisión, la norma de revisión y el tiempo que se tarda.

7. Establecimiento de los programas de revisión y cambio de piezas. 8. Los boletines de engrase, y la programación del mismo. 9. Determinación de la plantilla de revisadores y engrasadores. 10. Ejecución de los programas por medio de los revisadores, engrasadores,

usuarios y operarios de Mto. Correctivo. El siguiente esquema recoge el plan completo de Mto. Preventivo, que estudiamos en el Curso, y que sigue el orden 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10.

123

1.14.1 Codificación de la Maquinaria e instalaciones Vamos a codificar TODAS las instalaciones de la Empresa, incluyendo por tanto edificios, redes de distribución, medios de transporte, talleres de Mantenimiento, instalaciones auxiliares, etc…

No significa ello que el Mto. Preventivo, deba extenderse al conjunto, sino que la codificación nos va a permitir posteriormente seleccionar aquellas máquinas que precisen de aquél.

Esta codificación va a atender especialmente a dos aspectos de la máquina instalada:

� La función en el proceso de la empresa

� Su situación geográfica en la empresa.

Para lo cual será menester establecer TRES niveles de dígitos:

1er. Nivel: Secciones homogéneas que realicen misiones concretas tales como: � Almacenamiento de primeras materias

� Fundición, preparaciones

� Mecanización

� Montaje

� Pintura

� Embalaje

� Almacenamiento productos terminados

� Etc…

.Taller de Mantenimiento tractores . Medios de transporte buldozers englobados (no forman dumpers parte del proceso productivo) carretillas elevadoras camiones autocares, etc… etc… Auxiliares

. Sistemas de distribución eléctrica de energía englobados. Aquí vapor vienen incluidos también los aire comprimido elementos generadores o fuel almacenadores propano agua gas

124

etc… Emplearemos 1 dígito del 0 al 9 2º Nivel: define los procesos dentro de las anteriores secciones. Un proceso es el conjunto de máquinas en que la parada de una de ellas (del orden de 1 hora) supone la parada de todas las demás. Por ejemplo: En una sección de pintura todas sus máquinas forman un sólo proceso (el de pintura) Una sección de mecanización puede tener varios procesos formados por una sola máquina, y trabajando todas en paralelo. Ambos son ejemplos extremos del caso más común: Una sección con varios procesos en paralelo, y cada proceso formado por varias máquinas. Si en una sección se tienen varios procesos y hay máquinas auxiliares que son independientes, a todas estas últimas las agruparemos en un proceso que se llama independiente. El segundo nivel tendrá 2 dígitos - del 10 al 99 inclusive - Lo lógico es que no aparezcan más de 10 procesos en una sección, pero el nº de procesos totales podrá alcanzar 99 (entre todas las secciones). 3er. Nivel: Define las máquinas de cada uno de los procesos. Los equipos de engrase a presión se considerarán como una máquina. Los equipos de regulación, informáticos o de telemando se codificarán cada uno como una máquina independiente. El tercer nivel estará representado por dos dígitos, de 0 a 99. El código de una máquina será por lo tanto: A B C D E Nivel 1º 2º 3º Define Sección Proceso Máquina Para la correcta utilización del código se respetarán las siguientes reglas:

125

1ª) A las secciones se les asignará el dígito A por orden de importancia,

dejando para las tres auxiliares el 7, 8 y 9. 2ª) Los procesos se numerarán siguiendo el orden del proceso general

productivo, o por orden de importancia, dejando el 99 para el proceso independiente.

3ª) Las máquinas se numerarán siguiendo el orden del proceso. 4ª) Se dejarán huecos en la codificación si se prevé la instalación de nueva

maquinaria. 5º) Si hay varios procesos similares se codificará primero el más complejo, y

en los otros se le asignará a las máquinas los mismos dígitos D y E que en el proceso tipo. Así las máquinas iguales, por lo menos, tendrán las dos últimas cifras iguales, y se recordarán mejor.

6ª) En cada sección se reservará el proceso 01 para los servicios comunes

de todos los procesos.

7ª) Dentro del proceso servicios comunes se distinguirán las siguientes máquinas:

A 01 01 - Obras civiles y estructura metálica. A 01 02 - Recintos incluidos (servicios, vestuarios). A 01 03 - Alumbrado A 01 04 - Calefacción y aire acondicionado 8ª) Si una máquina perteneciese a dos o más procesos se codificará en el

proceso más importante. Ejemplo Código Denominación

1.00.00 Sección preparación primeras materias 1.01.00 Procesos de servicios comunes

126

Código Denominación 1.01.01 - Estructura metálica 1.01.03 - Alumbrado 1.02.00 Proceso de descarga 1,02.01 - Tolva de descarga 1.02.02 - Cinta transportadora de tolva a parque 1.02.03 - Puente grúa 1.03.00 Proceso de trituración y cribado 1.03.01 - Cinta transportadora a molienda primaria 1.03.02 - Molino primario izquierdo 1.03.03 - Molino primario derecho 1.03.04 - Criba primaria izquierda 1.03.05 - Criba primaria derecha 1.03.06 - Cinta transportadora de cinta primaria a molino 2º

(incluida tolva)

1.03.07 - Cinta de retorno de molino primario 1.03.08 - Molino secundario

1.14.2 El Boletín de Mto. Preventivo Simple El boletín de Mto. Preventivo de una máquina responde a las típicas preguntas qué, cómo, cuándo debo revisar, cambiar y engrasar.

Ahora hablaremos solamente de la revisión o cambio, dejaremos para más adelante el engrase.

El boletín contendrá:

a) Un breve dibujo o esquema de la máquina. b) Módulos que deben revisarse o cambiarse. c) Normas que indican cómo se deben revisar los módulos anteriores. d) Frecuencia de las revisiones. e) Situación o estado de funcionamiento de la máquina. f) Tiempo de realización. g) Equipo humano ejecutor

127

El siguiente esquema contempla los dos apartados a) + b)

Catálogos casa constructora

Consultas a casa constructora de la máquina

Fuentes de in-formación para elaborar el bo-letín de Mto. Preventivo

Datos de piezas o conjuntos Similares de otras máquinas

Puntos y

Normas

Tiempos

Experiencia de usuarios y de

los operarios de Mto.

Por consiguiente ya tenemos las fuentes para determinar los módulos y puntos a revisar. c) La norma de Mto. Preventivo se aplica a un solo módulo tecnológico y contiene las operaciones que deben realizarse en Marcha, en Parado y en Desmontado (en página siguiente). d) + e) Ahora nos queda por determinar las frecuencias de las revisiones y los cambios y la posición de la máquina. Contemplaremos dos casos: 1) Cuando la máquina es nueva y se instala por primera vez en la empresa. 2) Cuando la máquina es nueva pero hay otras iguales en la empresa y de las

cuales ya se dispone de datos históricos de averías y funcionamiento. Los dos casos difieren sustancialmente a la hora de trabajar sobre el Mantenimiento Preventivo.

128

Norma de Mantenimiento Preventivo

Módulo: Motor eléctrico asíncrono. Norma: E-16 En Marcha Limpiar exteriormente Observar si hay goteos sobre o cerca del motor. Ver y comprobar: - Ruidos - Calentamientos carcasa y rodamientos - Ventilación - Conexiones - Vibraciones - Olor a quemado - Aceite o grasa - Medidas de aparatos - Roces correas y otros elementos. En Parado Limpiar interiormente con aire y señalar placa de características.

Comprobar que no hay aceite ni suciedad, ni humedad en: - Devanados - Entrehierro Apretar - Bornes de conexión Verificar - Estado de rodamientos - Holguras eje - Puesta a tierra En Desmontado Comprobar aislamiento Cambiar rodamientos (12.000 horas) Equilibrar Verificar curvas características del motor

129

1 Máquina nueva Sin experiencia en su funcionamiento

2 Máquina nueva Con experiencia en su funcionamiento

Tomar datos del cons-tructor o de empresas donde funcione la máquina para

¡Cuidado! Estos datos pueden diferir mucho de los de nuestra máquina,

pues el ambiente, condiciones de trabajo,

etc. son distintas

Tomar datos de las otras máquinas iguales que trabajan en la em-presa

Marcar en cada punto la frecuencia o periodi-cidad de cambio (MHT) o revisión MOC) así:

De los datos históricos de averías de las máquinas iguales obte-ner las periodicidades (MHT) o (MOC) y ano-tarlo así:

Indicar la posición de la máquina en la opera-ción de Mto.

Indicar la posición de la máquina en la opera-ción de Mto.

d – diaria s – semanal

2s – quincenal m – mensual

3m – trimestral 6m – semestral

a – anual b – bienal

M = Máquina en marcha P = Máquina parada, pero instalada in situ

quitando defensas y moviendo a mano.

D = Máquina desmontada y llevada a

taller u otro lugar

130

Con objeto de aclarar conceptos, señalaremos la gama de frecuencias y su situación (M = máquina en marcha, P = máquina parada, D = máquina desmontada):

s - semanalM

Más frecuentes

Más profundos

D

P

2s - quincenal

d - diario

5a - quinquenal

m - mensual

3a - trienal

m - mensual

3m - trimestral

2a - bienal

6m - semestrala - anual

a - anual

Frecuencia Sentido técnico

Estas frecuencias se determinan recurriendo al concepto de frecuencia técnica y de frecuencia práctica, que seguidamente se definen: Frecuencia técnica

Edad Utilización

f1 = Frecuencia Técnica a priori, depende de Estado físico en M, P, D Condiciones de funcionamiento Tribología nº arranques f2 = Frecuencia Técnica a posteriori, depende nº averías anuales en M, P, D F = Frecuencia Técnica = , , ajustándose al más próximo normalizado. Ejemplo: M , P, D f1 s 6m 2a f2 m a 2a F 2s a 2a

,2

f2 f1+

131

Frecuencia Práctica de programación: En Marcha, la unidad de programación será el Grupo Funcional En P o D, la unidad de programación será la máquina completa. Debemos distinguir dos tipos de máquinas: a) Máquinas de acceso fácil a revisiones y comprobaciones en MARCHA (A) b) Máquinas de acceso difícil a revisiones y comprobaciones (compactas y

cerradas) en MARCHA (C) Caso a), la Frecuencia Práctica será: En M, Grupo Funcional revisado a la frecuencia más baja de los módulos componentes del Grupo. En P o D, Máquina completa revisada a la frecuencia técnica más alta de los módulos componentes de la máquina. Caso b), En M, se suprime la revisión. En P o D, máquina completa revisada a la frecuencia técnica más baja posible de los módulos componentes de la máquina. g) El equipo humano de Mto. Preventivo tiene las siguientes especialidades y agrupamiento: C = conductor de la máquina EM = 1 operario electromecánico EM y A = 1 operario electromecánico y un ayudante E = electricista 2 E = 2 electricistas (maniobras y pruebas en Alta Tensión) M = 1 mecánico M y A = 1 mecánico y 1 ayudante 2 M = 2 mecánicos ME = 1 mecánico y un electricista I = Instrumentista o electrónico Eng. = Engrasador 2 Eng. = 2 engrasadores

132

I.14.3 El Boletín de Mto. Preventivo Desarrollado El siguiente diagrama de Mto. Preventivo es muy útil por cuanto recoge las operaciones básicas de las Normas de MP de los módulos componentes del grupo funcional. Ello permite agrupar las operaciones básicas por frecuencia, estimando las horas-hombre por frecuencia así como el estado del Grupo Funcional (M, P, D) y de la instalación completa (ON, PP). Facilita todo ello la determinación de la carga de trabajo en H. H. y la planificación de las tareas de Mto. preventivo. El término DESARROLLADO tiene por objeto hacer un boletín con las operaciones básicas según van apareciendo en las Normas de M.P., tanto eléctricas como mecánicas, con lo cual no es menester consultar en el trabajo práctico cada norma de Mto. Preventivo. Por otra parte, así como la norma de M.P. nada dice de las frecuencias y del tipo y lugar de la empresa, es decir, es independiente del Tiempo y del Espacio, el Boletín Desarrollado tiene presente la edad (Tiempo) y la ubicación (Espacio y Circunstancias) del módulo, siendo inherente a la propia empresa. No es lo mismo un motor eléctrico en una sala de aire acondicionado que en una planta química.

134

1.14.4 El Programa de revisiones (M.O.C.) y cambios (M.H.T.) El programa completo de revisiones con máquina M (en Marcha) y con máquina P y D, aparece en la página 97 en el que pueden verse las frecuencias que comporta cada máquina, extraídas de su boletín correspondiente, y la distribución de las mismas durante los doce meses del año.

Es importante subrayar que la realización del programa con máquina en marcha (M) no precisa coordinación alguna con Producción, dado que las máquinas siguen su proceso. Por eso se puede fijar el día exacto de cada mes en que se efectuará la revisión s, 2s y m.

En cambio las revisiones, de más baja frecuencia, al ser con máquina parada (P) o desmontada (M) requieren concertar con producción la fecha de parada. Por ello se deja un margen de una semana para poderla efectuar.

Estas programaciones, aunque aparecen juntas, realmente son independientes, y al efectuarlas conviene que el Jefe de Mto. equilibre la carga de trabajo, de forma intuitiva al principio, para ir después ajustándola de acuerdo con la experiencia.

De esta programación del Mto. Preventivo se desprenden cuatro tipos de planes:

Planes diarios a nivel máquina - Marcha Planes diarios a nivel Grupo Funcional - Marcha Planes semanales de M.P. a nivel máquina - Parada Planes semanales de M.P. máquina desmontada Al final del año, el ordenador enviará a Mto. las unidades de revisión, en los que se recogerán las máquinas a revisar y la frecuencia de la revisión y los equipos humanos de revisión, manteniendo un orden correlativo de Secciones, procesos y máquinas. I.14.5 Caso Práctico de Equipo de transporte Presentamos seguidamente el plan completo de Mto. Preventivo de un transportador de cadena Santa Bárbara.

Seguimos los pasos indicados anteriormente:

1º) Codificación de las máquinas, según lo expuesto.

2º y 3º) el diagrama de división en grupos funcionales y módulos del transportador es el siguiente

135

Códigos 01-20 Eléctricos Módulos 21-50 Mecánicos 51-99 Engrase

Máquina Grupos funcionales Módulos Transportador 01 - Pupitre de mando y control 02 - Motor

Equipo motriz 21 - Reductor 1 22 - Correas

23 - Acoplamiento 24 - Poleas

21 - Estructura y revestimiento Equipo arrastre 22 - Cadena

2 23 - Grupo tensión 24 - Ejes y estrella delantero 25 - Ejes y estrella trasero 26 - Guías de cadena

4º) Cada módulo tiene una norma de Mto. Preventivo. Adjuntamos, p. ej. la del motor eléctrico de jaula de ardilla.

4.16.09

136

5º) Boletines de M.P. de los grupos funcionales 41609.1 y 41609.2. Los dibujos tienen un carácter meramente pedagógico, y en la práctica se podría prescindir de ellos.

De acuerdo con las características de cada empresa: dificultades de acceso a los módulos, cualificación y plantilla de personal de Mto., y condiciones de trabajo de cada máquina (turnos, circunstancias adversas, etc…), se indican en cada boletín: Frecuencia de la revisión del módulo y Tiempo de realización y equipo Humano (E).

Máquina: Transportador de Cadena Santa Bárbara.

BOLETÍN MTO. PREVENTIVO

Grupo funcional 4.16.09.1 – Equipo motriz

Marcha

Parado

Desmontado

Módulo

Denominación F

E

T

F

E

T

F

E

T

Norma o

Procedi- miento

01

Pupitre de mando

s

C

3

a

EM

180

-

-

-

02

Motor

s

M 3

6m

EM

180

a

EM

60

E-16

21

Reductor

s

M

3

6m

M

120

2a

MyAyd

120

M-1

22

Correas

2s

M

1

3m

M

10

a

-

-

M-8

24

Poleas

s

-

-

a

M

5

3a

-

-

M-9

23

Acoplamiento

m

M

3

3m

M

15

2a

M

120

M-10

137

Máquina: Transportador de Cadena Santa Bárbara.

BOLETÍN MTO. PREVENTIVO

Grupo funcional 4.16.09.2 – Equipo arrastre

Marcha

Parado

Desmontado

Módulo

Denominación F

E

T

F

E

T

F

E

T

Norma

21

Estructura y revestimiento

m

M

1

6m

M

10

-

-

-

M-42

22

Cadena

m

M

5

6m

M

10

-

-

-

M-43

23

Grupo tensión

m

M

1

6m

M

15

-

-

-

M-44

24

Eje y estrella delantero

m

M

2

3m

M

5

3a M 120

M-60

25

Ejes y estrella trasero

m

M

2

6m

M

5

2a M 100

M-61

26

Guía de cadena

-

-

-

6m

M

4

-

-

-

M-62

Para facilitar al responsable de Mto. la elaboración de las Normas de Mto. Preventivo, adjuntamos seguidamente una base de datos que contiene las verificaciones preventivas, codificadas, a realizar en la detección de averías mecánicas, hidráulicas y eléctricas, pudiendo servir de base INFORMATICA de las operaciones de diagnóstico de averías (Mto. Correctivo) y de las normas de Mto. Preventivo.

(20.000h)

(14.000h)

138

6ª Planificación del Mto. Preventivo Con objeto de optimizar el Mto. Preventivo, conviene puntualizar lo siguientes aspectos: La planificación anual de inspecciones y revisiones tendrá presente lo anteriormente dicho sobre la Unidad de Programación: En MARCHA …………. Grupo Funcional En PARADO …………. Máquina completa En DESMONTADO …. Máquina completa La mayor o menor libertad de los equipos de Mto. para efectuar las paradas de máquina y ejecutar sus trabajos, aconseja optar por las siguientes unidades de tiempo: En MARCHA …………. Día concreto del mes En PARADO y ………………. Semana concreta del mes DESMONTADO Conviene Normalizar las frecuencias en orden a M, P y D: Posición Frecuencia d s M 2s m m 3m P 6m a a 2a D 3a 5a

140

7º) Unidades de revisión Corresponden a lo que cada equipo humano debe realizar en un día (para Mto. en Marcha) o para una semana (M.P. en P o D) La suma de tiempos diarios limita la carga de cada unidad de revisión (480 minutos/día). La suma de tiempos semanales (2400 minutos/semana) limitará la carga en Parado y Desmontado.

144

1.14.6 Base de datos para la elaboración de las Normas de Mto. Preventivo (Base de datos de localización y diagnóstico, y de Normas de Mto. Preventivo) Averías y causas posibles de las mismas Código Verificaciones de Mto. Preventivo

1) Averías provocadas por el 01 - Verificar puntos de engrase. Gripaje de un órgano en mo 02 - Verificar los llenados a hacer vimiento. Puede provenir de: 03 - Verificar calentamiento palieres

• Falta de grasa 04 - Controlar características lubricantes • Lubricante mal adaptado 05 - Efectuar los vaciados necesarios • Lubricante sucio 06 - Limpiar filtros de aceite • Fuga de aceite 07 - Limpiar depósitos lubrificantes • Carga excesiva 08 - Efectuar extracciones para análisis • Mala refrigeración 09 - Verificar exceso de grasa

10 - Buscar fugas eventuales 11 - Controlar presión aceite 12 - Controlar cargas accidentales sobre los palieres 13 - Verificar las bombas de circulación 14 - Controlar incrustaciones

2) Averías provocadas por el 20 - Apretar las tuercas y tornillos

aflojado de las piezas de unión 21 - Volver a montar clavijas y chavetas de los órganos mecánicos y 22 - Auscultar ruido y vibraciones

eléctricos - bulones, chavetas, 23 - Verificar las grapas de correas clavijas, grapas de correas, pasadores-.

3) Averías provocadas por: 30 - Verificar los conos de embrague

• desgaste 31 - Verificar los ferodos • erosión 32 - Controlar las placas de desgaste • abrasión 33 - Verificar el desgaste de rodillos • oxidación 34 - Comprobar desgaste de raíles o pistas de • disparo eléctrico rodamiento • corrosión química 35 - Verificar desgaste de casquillos y conjuntos • cebado de arco 36 - Controlar desgaste de ejes

37 - Verificar desgaste de guías 38 - Controlar piñones, ruedas dentadas y cremalle

ras 39 - Verificar desgaste de horquillas y levas 40 - Verificar desgaste de las cadenas de transmi

sión 41 - Verificar los cardans 42 - Verificar los manguitos de acoplamiento 43 - Controlar el desgaste de los pasadores

deslizantes 44 - Controlar desgaste de bandas transportadoras 45 - Ejecutar los controles geométricos necesarios 46 - Recuperar los juegos de los órganos de reglaje 47 - Controlar el estado de la pintura y corrosión

4) Averías que provienen del enve 50 - Verificar las piezas aislantes de los contactos

jecimiento de ciertos materiales 51 - Verificar el revestimiento de cables como aislantes eléctricos 52 - Hacer controles de aislamiento

5) Descarrilamientos, vuelcos y otros 60 - Verificar la separación de los raíles accidentes ocasionados por un 61 - Verificar el nivel de las vías de rodadura defecto en los caminos de rodadura 62 - Verificar los topes de fin de carrera

63 - Verificar el anclaje de los raíles 64 - Verificar fijaciones y calados 65 - Verificar el cumplimiento de consignas

145

Averías y causas posibles Código Verificaciones de Mto. Preventivo de las mismas

6) Averías provocadas por flexión, 70 - Examinar las piezas frágiles alargamiento o rotura intempes 71 - Verificar las piezas flexibles tiva de un órgano, ya sea por: 72 - Controlar el empleo correcto de las máquinas

. mala utilización del material 73 - Verificar los cables y cadenas de elevación • fatiga de materiales 74 - controlar los ganchos y sus seguridades • defecto de diseño 75 - Verificar los grilletes • accidente imprevisible 76 - Ejecutar los controles estáticos y dinámicos

77 - Tensar correas y cadenas

7) Averías provocadas por defectos 80 - Ejecutar los controles de potencia de alimentación tales como sobre 81 - Ejecutar los controles de velocidad tensión o subtensión

8) Deterioro de los sistemas de mando 90 - Verificar estado contactos eléctricos

• Eléctrico 91 - Verificar los resortes de contacto • Neumático 92 - Verificar la puesta a tierra • Hidráulico 93 - Verificar la protección de los transformadores

94 - Controlar los juegos de rodamientos de los motores

95 - Controlar el empolvado de los motores 96 - Hacer funcionar los electrofrenos 97 - Hacer funcionar las diversas seguridades 98 - Verificar el estado de los cables de alimentación 99 - Controlar el apriete de los bornes 100 - Verificar el estado de las escobillas del anillo

colector 101 - Verificar el estado dieléctrico del aceite del

transformador 102 - Verificar las bujías 103 - Verificar los tornillos platinados 110 - Verificar los llenados de aceite de mando 111 - Verificar las fugas eventuales de fluido 112 - Verificar el funcionamiento de las válvulas 113 - Limpiar carters de aceite de mando

9) Averías provocadas por el agua, 120 - Limpiar los topes la humedad o la introducción de 121 - Limpiar las guías un cuerpo extraño, que pueden 122 - Limpiar ejes provocar: 123 - Señalar las máquinas sucias

. Cortocircuitos 124 - Verificar válvulas de seguridad . Suciedad de topes 125 - Verificar las paradas automáticas . Filtros ineficaces 126 - Hacer funcionar los limitadores de par . Embragues grasientos 127 - Verificar los paracaídas . Frenos grasientos o húmedos 128 - Controlar los frenos . Bloqueo de las seguridades 129 - Controlar las protecciones térmicas

146

1.14.7 EL ENGRASE 1) Objeto de la lubricación Como elemento constituyente del Mto. Preventivo tenemos la lubricación. Aunque en muchas empresas se engrasa sin existir el Mto. Preventivo, su forma de administrarse y programarse se asemeja totalmente al Mto. Preventivo, e incluso puede llegar a impartirse a la vez. Por eso se prefiere incluirla en la organización de aquél.

El objeto central de la lubricación es:

- Asegurar la marcha entre dos piezas que tienen movimiento relativo. - Reducir el rozamiento y el desgaste. - Facilitar el deslizamiento en los arranques y en marcha. - Evitar la corrosión - Producir equilibrio térmico - Evacuar impurezas Y se conseguirá merced a un plan completo de lubricación, que seguidamente exponemos. 2) Tipos de lubricantes Dos grandes grupos forman los lubricantes: GRASAS (semisólidos) y ACEITES (líquidos). Y según su naturaleza distinguiremos tres familias:

1. Grasas a base de jabón (el espesante da el nombre a la grasa será lítica si el espesante es jabón de litio).

G 2. Grasas no jabonosas o sintéticas (gel de sílice)

1. Aceites petrolíferos (minerales)

A 2. Aceites sintéticos

E - Lubricantes especiales y aditivos

147

Según su aplicación distinguiremos los siguientes grupos: G - Grasas para: - Cojinetes

- Rodamientos - Vehículos y máquinaria - Cables - Engranajes y descubiertos - Juntas, prensa estopas - Cadenas, cardans - Topes de vagones - Bombas hidrocarburos

A - Aceites para: - Cojinetes

- Transmisiones por cadena - Engranajes - Turbinas - Máquinas de vapor - Compresores - Maq. Frigoríficas - Hidráulicos - Motores - Equipos eléctricos, transformadores - Mecanismos de precisión

E - Especiales para:- Alta temperatura

- Ambientes oxidantes - Corte, embutición, temple - Lubricación del caucho - Aviación - Turbo reactores - Aditivos

3) Características Técnicas de los lubricantes Sin entrar en los detalles que demandaría un estudio profundo de las características técnicas de los lubricantes, consideramos las siguientes características.

148

ACEITES

• Viscosidad Engler a 50º C • Indice de viscosidad (mínimo) • Punto de congelación (máximo) • Punto de inflamación (mínimo) • Carga media de HERTZ (mínimo)

GRASAS

. • Naturaleza del jabón • Punto de gota (ºC) • Penetración ASTM • Humedad

A continuación presentamos 2 tablas (I y II) de varias marcas de aceites y grasas con sus características técnicas y su empleo preferente.

151

Damos a continuación algunas recomendaciones de los aceites y grasas usados en diversas máquinas y conjuntos ACEITES Aceites para cojinetes: Las especificaciones que deben cumplir son: Inflamabilidad, para los más fluidos, un mínimo de 140ºC (Cleveland). El punto de combustión varía entre 150ºC a 380º. El punto de congelación basta normalmente con -10ºC. Viscosidad, será aquella que presenta el aceite a la temperatura de utilización, variando entre 2 a 12ºE a 50ºC. El índice de viscosidad no tiene tanta importancia como en los motores de explosión. Aceites para transmisiones por cadena: Distinguiremos dos tipos de transmisiones: aquellas que funcionan a velocidades bajas y cargas elevadas (Galle) y cadenas de transmisión propiamente dichas, de las que el tipo de rodillos es la más clásica. Si no están protegidas, el lubricante por sí solo no puede remediar el desgaste y la corrosión. Entonces, la solución al menos más económica es la utilización de aceites recuperados. Para potencias inferiores a 10 CV y velocidad del piñón de 1.500 r.p.m., con aceite de 4 a 5ºE a 50ºC. Para potencias superiores se recurre a la lubricación por cuentagotas, con velocidades inferiores a 7 m/seg., o por bomba por encima de esta velocidad. Aceite para engranajes: Depende del perfil de los dientes y del tipo de tallado. Para los rectos, cónicos, helicoidales, etc., un aceite mineral con aditivos antioxidantes y anticorrosivos. En el caso de reductores de tornillo sin-fin y engranajes hipoides, es necesario extremar las precauciones, debiendo recurrir a los aceites compound. También pueden utilizarse los aceites Extrema Presión (EP); la ventaja de estos aceites se debe a la acción de sus aditivos sobre los metales bajo la influencia de temperaturas elevadas, a la par que de altas presiones, formando un revestimiento sobre las superficies en contacto y solamente en los puntos periódicamente calentados de dicha superficie. El uso de los aceites EP se reserva para casos de gran carga y temperatura, como ocurre con los engranajes hipoides. La norma UNE 18104 fija las características para todo tipo de engranajes.

152

Aceite para turbinas: Al determinar las características de los aceites para turbinas, debemos tener en cuenta que están expuestos a oxidarse, con la consiguiente formación de lodos, además trabajan en ambiente húmedo, y el aire humedecido tiende a oxidar las partes metálicas. Por lo tanto, emplearemos aceites que contienen inhibidores contra la oxidación, herrumbre y formación de espuma. Aceites para máquinas de vapor: Estos aceites deben estar exentos de acidez mineral y debe exigirles porcentajes mínimos de cenizas y asfaltos duros. Se fabrican para vapor saturado, recalentado y con alto grado de recalentamiento. El punto de inflamación ha de ser alto, con un mínimo de 240ºC para el vapor saturado. Aceites para compresores: Son adecuados los aceites minerales con aditivos antioxidantes y anticorrosivos. La viscosidad depende de la disposición, nº de escalones, potencia, forma, dimensiones y nº de cilindros, etc.

Pueden adoptarse los utilizados para turbinas. Aceites para máquinas frigoríficas: Las principales propiedades de estos aceites son: - Punto de congelación muy bajo de -30ºC a -40ºC. - Estabilidad química frente a la oxidación - Poca solubilidad en los líquidos refrigerantes - Elevada rigidez dieléctrica (ausencia total de agua) - Poca tendencia a la formación de carbón. - Baja volatilidad - Alta resistencia mecánica y química de la película del lubricante a cualquier

temperatura. La elección de la viscosidad depende de la película del lubricante a cualquier temperatura. La característica más importante de estos aceites es su punto de congelación.

153

GRASAS Grasas para cojinetes: Para cojinetes y según la AFBMA (Anti Friction Bearin Manufactues Association), puede establecerse los siguientes cuatro grupos: Grupo I: Grasa de uso general: Para la lubricación de aquellos cojinetes cuyas temperaturas de funcionamiento oscilen de -40ºC a 120ºC. Principales características: Penetración ASTM 250 a 350. Punto de gota 150ºC mínimo; pérdidas de evaporación 5% máximo en 50 horas a 100ºC, buena resistencia al agua. Grupo II: Grasas para alta temperatura: Temperatura de funcionamiento de -15ºC a 150ºC. Características. Penetración 200 a 300 ASTM. Punto de gota 180ºC mínimo, con las mismas pérdidas por evaporación y separación del caso anterior. Grupo III: Grasas para temperatura media: Temperatura de funcionamiento 0ºC a 90ºC. Características: Penetración 220 a 300 ASTM. Punto de gota 150ºC mínimo, con análogas pérdidas por evaporación y separación con buena resistencia al agua. Estos cuatro grupos cubren las aplicaciones, siempre que la lubricación no esté afectada por cargas extremadamente pesadas, altas velocidades o excesiva humedad. Grasa para rodamientos: Las grasas más utilizadas son las de base lítica, bien entendido que si el factor de velocidad (∅ mm x r.p.m.) es muy elevado, se utiliza el aceite en lugar de la grasa, y en el límite de la niebla de aceite. En la tabla siguiente se indican, según temperaturas y factores de velocidad, las viscosidades recomendadas.

154

Temperatura

ºC

Factor de velocidad

Velocidad en

ºE a 50ºC

0 a 60

< 75.000

75.000 a 200.000 200.000 a 400.000

> 400.000

3 a 10 2,2 a 5

1,8 a 3,6 1,6 a 3

60 a 90

< 75.000

75.000 a 200.000 200.000 a 400.000

> 400.000

10 a 20 5 a 10 3 a 5

2 a 3,6

90 a 120

< 75.000

75.000 a 200.000 200.000 a 400.000

> 400.000

15 a 40 12 a 30 6,5 a 13 5 a 10

Grasas para vehículos: Son grasas apropiadas para ser aplicadas por medio de engrasadores tecalemits en el interior de las diversas partes. Hay gran variedad de grasas que cumplen esta misión, siendo difícil presentar una especificación rígida. Requieren una buena resistencia al agua y facilidad de bombeo a baja temperatura. Grasas para cables: Se emplean grasas asfálticas, conteniendo inhibidores a la oxidación sus puntos de fusión son superiores a 60ºC y en aquellos casos de condiciones de servicio severas, se le añaden jabones de plomo. Grasas para engranajes descubiertos: Se recomienda el empleo de asfalto en su estado fluido por la acción de un disolvente volátil y que por su carácter adhesivo, se fija en las superficies a lubricar al evaporarse el disolvente. Sus viscosidades se determinan en función de la temperatura ambiente, entre 5 y 40ºC; se recomiendan viscosidades de 900 a 1.200 SSU a 210ºF, y de 40 a 70ºC de 1.800 a 2.500 SSU a 210ºF.

155

Cabe destacar un breve resumen acerca de las grasas especiales, que por su ELEVADO COSTO se limitan a usos muy concretos. Distinguiremos: a) Grasa Molikote BR2

Composición: grasa de jabón base lítica, reforzada con disulfuro de molbdeno micronizado.

Aplicación: Casos de presión y/o temperaturas extremas y elevado número de revoluciones.

Temperaturas. Entre -30ºC y + 135ºC Resistencia al agua.

b) Grasa tipo Siliconas SI 41

Aplicación: exclusiva en motores antideflagrantes mineros.

Temperaturas: entre -20ºC y + 230ºC Resistencia al agua.

c) Grasa tipo Siliconas SI5

Aplicación: en aisladores eléctricos. Protege de la humedad y de ambientes salinos.

d) Grasa tipo Siliconas SI 4

Aplicación: Contactos eléctricos.

e) Aditivos especiales, que confieren a los aceites y grasas propiedades como mayor estabilidad, mejor resistencia a las cargas, más poder antifricción, etc… Por ejemplo, la pasta 6 de Milikote y el Molikote M55.

4 - Normalización de aceites y grasas Cada fabricante de maquinaria recomienda el uso de determinados aceites y grasas. Si por otra parte nos fijamos en el origen y en la cantidad de máquinas que forman el inmovilizado de una empresa, deduciremos el gran número de marcas nacionales y extranjeras de aceites y grasas que deberíamos tener en Almacén. Se impone por tanto, restringir tal variedad a un pequeño número (entre 12 y 16) de marcas de confianza, que normalizaremos en la empresa y codificaremos con A (aceites) seguido de un número y G seguido de otro (Grasas).

156

Estableceremos sus normas, que contendrán las características de dichos lubricantes. Presentamos en las páginas siguientes dos ejemplares de norma.

La aparición en el mercado de algún nuevo tipo de aceite más interesante por su precio o calidad NO significa la elaboración de una nueva norma, sino la adición de la nueva marca a la lista de posibles suministradores.

Cuando la empresa precisara incluir un nuevo tipo de aceite por haber adquirido una nueva instalación, entonces SI sería menester normalizarlo y abrir una nueva norma. Aceites normalizados Grasas normalizadas A - 1 G - 1 A - 2 G - 2 A - 3 G - 3 A - 4 G - 4 A - 5 G - 5 . .

A - 15

157

ACEITES NORMA A - 1- Tipo reductores - Características 1- OBJETO La presente norma tiene por objeto dar las principales características y aplicaciones del aceite de reductores. 2. CARACTERISTICAS Aceite de tipo “Extrema Presión” (MILD E.P.) Este aceite estará exento de agua, materias sólidas y acidez mineral o soluble en agua.

CARACTERISTICAS TECNICAS MEDIAS

Viscosidad º E a 50º C 10 - 12 Indice de viscosidad (mínimo) 92 Punto de congelación (máximo) - 15º Punto de inflamación (mínimo) 190 Carga media de HERTZ (mínimo) 65 3. APLICACIONES Este aceite debe poseer capacidad de carga, resistencia a la oxidación y facilidad para separarse del agua, necesarias para destinarlo a la lubricación de engranajes industriales de acero encerrados en cárter, que trabajan bajo carga elevada o están sometidas a variaciones bruscas de la misma.

En EMPRESA, S.A. se empleará, principalmente, en la lubricación de reductores de velocidad, de engranajes de acero rectos, o helicoidales, que estén sometidos a un trabajo de extrema presión.

4. CORRESPONDENCIA Las características de este aceite corresponden esencialmente a las de los siguientes tipos:

ZEUS 2 ……………….. de CALVO SOTELO TAURO 2 ……………… de REPESA MACOMA 68 …………. De SHELL

158

GRASAS NORMA G - 1 - Tipo rodamientos - Características

1. OBJETO La presente norma tiene por objeto dar las principales características y aplicaciones de la grasa normal tipo rodamientos. 2. CARACTERISTICAS

CARACTERISTICAS TECNICAS MEDIAS Naturaleza del jabón Litio Punto de gota s/UBBELHODE1 180ºC min. Penetra Grasa sin trabajar 265/295 ción a 25º Sometida a 100.000 percusiones 295 max. C. ASTM Variación entre P 60 y P 100.000 40 máx. Aceite de petróleo y materia insaponificable ASTM - D 128 87 - 93% Materia insoluble ASTM - D 128 0,3% max. Cenizas sulfatadas ASTM - D 128 2,5% max. Contenido en agua 0 Cargas e impurezas 0,5% max. Alcanilidad 0,3% max. 3. APLICACIONES En general, en todos los engrases de rodamientos, salvo indicación contraria del constructor. 4. CORRESPONDENCIA Las características de esta grasa corresponden esencialmente con tipos fabricados por: BRUGAROLAS

SHELL HOUGTON KRAFFT GAVIN MORENO LUQUE R. ALENTORN RICOS

159

5 - Tipos de engrasadores y accesorios. Sistemas centralizados

Conviene normalizar los siguientes elementos:

Tecalemit • Engrasadores de presión Stauffer

Hidraulic

• Engrasador de bola • Tapones de engrase

Tela metálica

• Filtros de aceite Cartucho fieltro Discos

• Engrasadores de cazoleta • Engrasadores de mecha • Engrasador neumático • Niveles • Copas de alimentación

Es muy conveniente la instalación de sistemas de engrase centralizado y automático. Con ello obtendremos: � Seguridad de engrase en todos los puntos.

� Economía de lubricante, al durar más tiempo

� Economía de mano de obra

� Buena regulación y seguridad de marcha de la máquina

� Mas gastos de Mantenimiento.

Se utiliza fundamentalmente en lubricar turbinas, compresores, máquinas de papel, etc… y está constituido por un circuito exterior al mecanismo lubricado, tal como aparece en la figura

160

También se usa mucho la lubricación por nube de aceite. Se hace pasar aire comprimido por un aceitador (tubo venturí + pequeño depósito de aceite) que atomiza aceite de baja viscosidad. El Mto. de este sistema es mínimo. Sólo necesita llenar el lubricador.

6 -Instalación de Almacenes y sub-almacenes de lubricantes son aquellos lugares de la fábrica que sean estratégicos para evitar desplazamientos innecesarios y continuos del personal engrasador. Su número dependerá de la dispersión de la maquinaria. 7 - Plan y sistema de engrase El diagrama de fases necesario para llevar a cabo la sistematización del engrase es el siguiente:

161

Puntos de engrase Comprobación niveles de un módulo (re- Cambios de aceite puri visión) ficación. Elaboración de los Reposición lubricante 1ª Fase boletines de engra- Tipo de engrase Análisis de aceite se de cada máquina Frecuencia (d, s, m, 3m, 6m, a) En uso re comendado Tipo y calidad del lubricante por el fabri cante de la máquina

Volumen depósitos

Normalización de aceites

2ª Fase y grasas

Estudiar tipos de engrasador y normalizarlos 3ª Fase Instalar al máximo sistemas de engrase centralizado y automático. 4ª Fase Instalar sub-almacenes en diversos lugares de

la empresa Elaboración del plan ANUAL OPTIMO de engrase 5ª Fase Programa 1 - Máquina en Marcha M Programa 2 y 3 - Máquina parada P o D 8 - Boletín engrase Para la confección del boletín de engrase de una máquina deberemos atenernos a los siguientes criterios:

bidón y bomba a mano o con espátula Tecalemit Engrasar Hidraulic con bomba sobre engra Lub sadores de presión Stauffer

spray aceitera

• Operaciones de Comprobar niveles de aceite y filtros lubricación reponer aceite analizar aceite Cambiar aceite

162

• Módulos de engrase: numerados en orden creciente (51 a 99) • Lubricantes normalizados, • Las periodicidades: d, s, m, 3m, 6m, a

M = marcha • Situación de la máquina:

P y D = parada y desmontada

• Correspondencia periodicidades o frecuencia - operaciones de lubricación- situación, que es la siguiente:

Operaciones Frecuencias Situación Engrasar d, s M o P

Comprobar niveles y limpiar filtros d, s, m P Reponer aceite d, s, m, 3m P Cambiar aceite 6m, a P o D Los boletines de engrase deben hacerse por máquinas (cada una de ellas da lugar a una hoja). Equipo humano. Conviene sea un engrasador especializado, con dedicación total, o parcial. En grandes empresas pueden ocuparse dos o más engrasadores de esta función. 9 - Casos prácticos. Programas. Unidades de engrase Respetaremos la codificación de las máquinas, utilizadas para las revisiones, y atenderemos directamente las máquinas y los módulos de engrase. El concepto de Grupo funcional carece de importancia en este caso. Recordemos que los Módulos de engrase van orientados del 51 al 99 inclusive. Supongamos una grúa monocarril, cuyo código es 50212, y cuyo esquema de engrase lo hemos numerado con la cifra 28.

163

BOLETIN DE ENGRASE

GRUA MONOCARRIL

5 0 2 12

ESQUEMA

28

Observar NIVEL

Cambiar aceite (C) Purificar aceite (Y) Añadir grasa (G) Añadir aceite (Z)

Analizar aceite (A)

Pun

to d

e en

gras

e

Denominación puntos de engrase

Marca y tipo de

lubricante

Método engrase

F Equ

ipo

Pos

ició

n

D

urac

ión

F Equ

ipo

Pos

ició

n

Dur

ació

n

Can

tidad

codi

go

51

Rodamientos motor traslación

SHELL Alvania 3

Bomba

3m

1 Eng

M

3

8

G

52

Rodamientos mo-tor elevación (2)

SHELL Alvania 3

Bomba

3m

1 Eng

M

3

8

53

Carter reductor

REPSOL Tauro 3

Bidón y Bomba

S

1E

P

2

6m

1 Eng

P

15

2

G

54

Cojinetes tambor arrollamiento

SHELL Alvania 3

Bomba

m

1 Eng

P

2

8

55

Cable

CAMPSA GR 3

Brocha

m

1 Eng

P

2

120

G

56

Cojinetes paste-ca y poleas

SHELL Alvania 3

Bomba

m

1 Eng

P

3

5

57

Rodamientos rue-das conducidas

SHELL Alvania 3

Bomba

m

1 Eng

P

2

6

58

Cadena y piñones transmisión

SHELL Alvania 3

Bomba

m

1 Eng

P

3

0,02

G

59

Rodamientos rue-das conductoras

SHELL Alvania 3

Bomba

m

1 Eng

P

2

6

Dibujo de esquemas de engrase Se adjuntan tres vistas de la disposición de los puntos de engrase de un extractor de mineral.

165

Plan ANUAL OPTIMO de engrase Optimizaremos el plan ANUAL de la siguiente manera: 1º Agruparemos las máquinas en FAMILIAS (1, 2, 3,…), de tal suerte que 5 ó 6 familias serán engrasadas durante una semana completa y serán máquinas de una misma sección y a ser posible, del mismo proceso. Para ello reduciremos las frecuencias de las revisiones a una carga uniforme semana. Un engrase mensual (1 vez al mes) equivaldría a ¼,33 semanas = 0,23 engrases/semana. En el programa ejemplo, la carga igualada es de 16,08. 2º Los engrases de máquina P o D se harán dentro del plazo de 1 semana, para así facilitar la coordinación con producción. 3º Los engrases de frecuencia diaria d los harán los operarios conductores de las máquinas. 4º El plan se hará a mano, y luego se procesará en ordenador, el cual suministrará al jefe de Mto. semanalmente:

5 ó 6 unidades de engrase - una para cada día y por engrasador. 1 unidad de engrase para la semana completa.

En el programa aparecen varios números: En la fila de máquina en M, son los días ordinales de cada mes ( 1 = 1er. Día del mes). En la fila de máquina en P o D, son la semana ordinal de cada mes (1 (m) = en la 1ª semana la revisión mensual, 2 (3m) = en la 2ª semana la revisión trimestral). En la página siguiente adjuntamos el programa o plan de engrase.

167

Unidades de engrase Las unidades de engrase son las órdenes de engrase que deben efectuar los operarios engrasadores, y que serán de tres tipos: a) Unidades de engrase de periodicidad d (las efectuaran los trabajadores de

producción o de servicio), con observación de anomalías (fugas, roturas, etc.)

b) Unidades de engrase de periodicidad semanal s con máquina en marcha

M. (Las efectuaran diariamente según el Plan General de Engrase). Con observación de anomalías.

c) Unidades de engrase de periodicidad s, m, t, h, a, b, con máquina parada P

o desmontada. (Las efectuaran de acuerdo con el Plan, pero “disfrutando” de una semana de plazo para que el Jefe de Mto. negocie la parada de la máquina o se encuentre coyuntura para efectuar el engrase). Con observación de anomalías.

Adjuntamos tres ejemplares de unidad de engrase, que el ordenador envía anualmente según el Plan General de Engrase.

Unidad de Engrase en MARCHA

Día

Mes

Equipo

1 2 Engrasador

Comentarios Adicionales/ Problemas mecánicos y eléctricos

Resuelto

Máquina

Fam

ilia

Fre

cuen

cia

Mód

ulo

Esq

uem

a

O.K

.

Rep

oner

ac

eite

C

ambi

ar

acei

te

Aña

dir

gras

a

Ana

lizar

ac

eite

Si

No

3m

51

Rodamientos motor trasla-ción (2)

5.02.12

1

3m

52

Rodamientos motor eleva-ción (2)

6.01.13

168

Unidad de Engrase en PARADO/DESMONTADO

Semana

Mes

Equipo

1 2 Engrasador

Comentarios Adicionales/ Problemas mecánicos y eléctricos

Resuelto

Máquina

Fam

ilia

Fre

cuen

cia

Mód

ulo

Esq

uem

a

O.K

.

Rep

oner

ac

eite

C

ambi

ar

acei

te

Aña

dir

gras

a

Ana

lizar

ac

eite

Si

No

2s 3m

53 53

Carter reduct. Carter reduct.

5.02.12

1

m

54

Cojinete tam-bor arrolla-miento

m

55

Cable

m

56

Cojinete pes-taca y polea

m

57

Rodamientos ruedas cond.

m

58

Cadena y pi-ñones trans-misión

m

59

Rodamientos ruedas con-ductoras

6.01.11

1

169

1.14.8 DETERMINACIÓN DE LA PLANTILLA DE REVISADORES Y ENGRASADORES En las modernas empresas de los países europeos y americanos, la plantilla del Mto Preventivo suele ser casi tan importante como la del Correctivo. Ello obedece a que muchos trabajos de reparación los efectúan los operarios de Mto. Preventivo.

Por consiguiente establecemos que gran porcentaje de las órdenes cursadas por Mto. Preventivo, las cumplimentan los propios revisadores, dejando solamente para Mto. Correctivo los trabajos especiales por su dificultad, calidad y oportunidad.

Los costes de Mto. Preventivo alcanzan valores del 45% del coste total de Mto. en muchas industrias de Inglaterra y Francia.

La mínima expresión del equipo de Mto. Preventivo sería un mecánico, un electricista - electronicista y un engrasador. El tamaño de la empresa multiplicaría dicha cifra, pudiéndose dar el caso de que el mecánico y el engrasador fueran una misma persona. Por consiguiente, y de forma general podemos indicar que: Empresa pequeña Empresa mediana Empresa grande 1 mecánico - engrasador 2 mecánicos - engrasadores 3 mecánicos 1 electricista - electronicista 1 electricista - electronicista 1 ó 2 ayudantes 1 eléctrico-electrónico 1 ayudante 2 ó 3 engrasadores Puede ser de plantilla propia o de Mto. Contratado. Característica que debe reunir todo revisador. Tener vocación para este tipo de trabajo. Intuición, curiosidad, paciencia. Capacidad de ajuste y montaje. Honestidad plena. En cuanto al engrasador debe reunir dos importantes cualidades: �� Ser responsable y honesto. �� Tener mucha paciencia.

170

1.15 MANTENIMIENTO CORRECTIVO O CURATIVO 1.15.1 SU FUNDAMENTO El Mto. Correctivo consiste en REPARAR una máquina o pieza averiada y se puede definir aplicando las clásicas preguntas de Taylor en: ¿QUE ES? Primariamente: 1) Desmontar piezas o conjuntos averiados 2) Reparar dichas piezas o conjuntos 3) Volver a montarlos. 4) Corregir desviaciones de los elementos no constructivos de las máquinas,

como son: reglajes, ensamblajes y dimensionamientos. 5) Ayudar a Mto. Preventivo preparándole el acceso a conjuntos y piezas

difícilmente alcanzables en la máquina, o bien facilitándole la maniobra. 6) Reconstrucción de maquinaria: gran trabajo de puesta a cero de las horas

de funcionamiento de una máquina cuando alcanza su periodo de envejecimiento.

Secundariamente: 7) Ejecutar las modificaciones dictadas por M. Modificativo y M. Energético. 8) Construir piezas de repuesto. ¿COMO ACTUA? 1) Fortuita o aleatoriamente, es decir cuando ocurre una avería aleatoria e

inesperada por causa de la fatiga u otro fenómeno (sobrecarga). 2) Programadamente, según un programa suscitado por M. Preventivo o por necesidades previstas de intervención de los equipos. ¿DONDE ACTUA? 1) En campo, o sea sobre la máquina instalada. 2) En Taller, desmontando la máquina, llevándola al Taller y reparándola. ¿QUE NIVELES PRESENTA? 1) La reparación CERO: no hay reparación, pero el sistema cumple su cometido 2) La reparación provisional - chapuza para ir tirando 3) La reparación definitiva - curación de la avería

171

4) La resolución de la avería. Se conoce la causa raíz y se corrige. Los lemas del Mto. correctivo:

PARE OBSERVE

PIENSE DEDUZCA ACTUE ACTUE 1.15.2. ALIMENTACIÓN DEL MTO. CORRECTIVO El equipo humano y técnico de Mto. Correctivo obra a instancias de la carga de trabajo que le proporcionan: Mto. Preventivo Mto. Modificativo Mto. Energético Usuarios máquinas Mantenimiento Correctivo Ingeniería Calidad Seguridad Hacemos la salvedad de que muchos “trabajos correctivos” lo deben efectuar los operarios de M. Preventivo, para equilibrar mejor la carga de trabajo. De eso ya hablamos en el capítulo dedicado a M. Preventivo. Un potente equipo humano de M. Preventivo debe reducir los efectivos de M. Correctivo y viceversa, si bien no proporcionalmente, es decir, potenciando M. Preventivo disminuye exponencialmente M. Correctivo. Distribución óptima H.H. de Mto. por especialidad (mecánica, eléctrica). Empresa productiva Empresa de Servicios MP …………......... 45% MP ….…………....... 50% M.C. programado.. 20% M.C. programado. 20% M.C. fortuito……… 15% M.C. fortuito ……. 10% M. Modificativo …. 10% M. Modificativo … 5% Nuevos trabajos … 10% N. Trabajos ……. 15%

____ ____ 100% 100%

172

Cantidad M. Preventivo Cantidad Mto. Correctivo 1.15.3 MTO. CORRECTIVO DE CAMPO. SU PRÁCTICA El M.C. de Campo interviene directamente sobre las máquinas e instalaciones “in situ”. Y lo hace mecánicamente, eléctricamente o electrónicamente. En Europa y en las grandes empresas, normalmente la especialización mecánica, eléctrica, etc., impera en casi todas las empresas, con alguna tendencia a la aparición de la polivalencia electromecánica a nivel de encargado y oficial. En las pequeñas la figura del electromecánico es más abundante. Un organigrama típico del Servicio de M. Correctivo de Campo puede ser el siguiente:

JEFE DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO DE CAMPO

Encargado de M.C. Encargado de M.C. Mecánico Eléctrico Hidraulicistas Mecánico Soldadores Ajustadores Montadores y tuberos Electricistas Electricistas Instrumentistas de aparellaje de motores

173

Especialidades del M. Correctivo de Campo son: Mecánicos montadores Ajustadores Soldadores y Caldereros Calorifugadores Carpinteros Mecánicos hidraulicistas y neumaticistas Tuberos y fontaneros Electricistas de A.T. y B.T. Electricistas de cuadros de motores y aparellaje Instrumentistas, electrónicos - informáticos Albañiles y pintores Frigoristas Los trabajos específicos del M.C. de Campo pueden ser:

MECÁNICOS ELÉCTRICOS

Montaje y desmontaje de conjuntos y máquinas

Cambio de aparellaje

Ajuste de conjuntos Tiraje de cables eléctricos

Trabajos de soldadura Conexionado de motores y equipo eléctrico

Montaje y reparación de tuberías Maniobras eléctricas en alta y baja tensión

Maniobras Reparaciones de empalmes-botellas cuadros eléctricos

Desguaces Desmontaje y montaje de lámparas de alumbrado

Recargues de piezas Desmontaje y montaje de máquinas eléctricas

Vulcanizado y empalme de cintas transportadoras Calibración de instrumentos

Obras civiles Ajustes electrónicos

Calorifugado Telegestión y Telecontrol

Pintura

Tratamiento térmico

174

1.15.4 MTO. CORRECTIVO DE TALLER. SU PRÁCTICA El Mantenimiento Correctivo de taller interviene sobre las máquinas o conjuntos después de trasladarlas al taller o antes de instalarse en su sitio de producción. Normalmente en el taller de M.C. se realizan trabajos de: Ajuste de precisión Mecanización de piezas Construcción de piezas Equilibrado de elementos rotatorios Desmontajes de piezas (de los conjuntos llevados al taller) Montajes de piezas en conjuntos Devanado y bobinado de motores Reparación y montaje de aparellaje Reparación y comprobación de cables Ensayos hidráulicos Construcción de carpintería Verificación y control de instrumentación (calibración) Control de motores Calderería especial Soldadura de elementos de máquinas He aquí un taller de M. C. en planta en el que puede observarse la distribución de las secciones y maquinaria herramienta y de control.

Reparaciones Totales: desmontaje, dictamen técnico, construcción piezas, montaje final.

Actividades Reparaciones parciales: montaje parcial, equilibrado en un taller Trabajos manuales ordinarios: esmerilado de una válvula o grifo

Trabajos especiales en una máquina: rectificado de un muñón, cilindrado interior de un agujero

Productivas normales Tiempos muertos

Por insuficiencia de medios materiales de trabajo (utillajes, herramientas, disposición de taller).

Operaciones de cada actividad

Preparación

Preparación insuficiente imputable al operario (motivación)

175

SECCION ELECTRICA Y ELECTRONICA

La tendencia moderna de reducir la plantilla de Mto. y de ahorrar costes e inmovilizados, simplifica o elimina notablemente los talleres de Mto. En muchas empresas las siguientes operaciones se encargan en el exterior: Construcción de piezas de repuesto. Rebobinado de motores. Reparaciones de instrumentación y de equipos especiales.

SECCION MECANICA

Bancos de ajuste

Oficina de Preparacion

y Lanzamiento

Máquina en

reparacion

Conjunto en

reparación

Máquina en

reparación

Calderería

y soldadura

V

ulca

niza

do

Calderería

Torno paralelo

Torno paralelo

Fre

sado

ra

Lim

ador

a

Equilibradora

Máquinas de espera

Sierra

Reparación aparellaje

Reparación de cables eléctricos

Rebobinados

Sala de pruebas de motores eléctricos

Taller Electrónico y de instrumentación

176

El mayor o menor grado de autonomía del Taller de Mto. lo confiere la aproximación o alejamiento de la Empresa de los núcleos de población y el nivel industrial y tecnológico de la zona de ubicación de la planta. 1.15.5 RELACIONES MTO. DE CAMPO - MTO. DE TALLER El M.C. de campo envía las máquinas desmontadas al M.C. de taller para proceder a su reparación. Y este último las devuelve reparadas a M.C. de campo para que las vuelva a montar en el sitio correspondiente de fabricación. En industrias pequeñas, el M.C. de taller y de campo se funden en una sola unidad, que desmonta, repara y vuelve a montar. En industrias grandes existe una clara diferenciación entre ambos M. Correctivos. Evidentemente, los oficiales de M.C. de taller desarrollan trabajos de más precisión que los de M.C. de campo. Pero éstos a veces trabajan en condiciones más duras y adversas, sobre todo cuando la maquinaria se instala en ambientes oxidantes, pulverulentos, etc… El trabajo de taller resulta más cómodo y más recogido que el trabajo de M.C. de campo, normalmente más peligroso por realizarse los trabajos en lugares poco accesibles y de menos seguridad para los operarios, y que requiere el cumplimiento estricto de las normas de Seguridad contempladas en el RD 1215 – Anexo II y el RD 614/2001 (Trabajos en Tensión). 1.15.6 LA ORDEN O PETICIÓN DE TRABAJO Es el más importante documento de Mantenimiento. Hasta tal extremo lo es que se debe establecer el siguiente axioma en esta materia: “NINGUN TRABAJO DE MTO. QUE REQUIERA CIERTO NIVEL DE PREPARACION, SE HARA SI NO VIENE ACOMPAÑADO DE SU ORDEN DE TRABAJO. La información de Mto. descansa sobre este pequeño documento. Lo difícil resulta diseñar un ejemplar, que sea capaz de albergar la mayor información posible, evitando casillas inútiles y superfluas, o no considerando datos, que más tarde sean interesantes. Adjuntamos el tipo de orden de trabajo preparada para recoger la información necesaria para OPTIMIZAR el Mto.

177

Anverso 170

Empresa S.A. Petición de trabajo nº ................................................. Solicitante: (1) Máquina o equipo (2)............ Lugar (3) ....................................... .............................................. .............................................. .............................................. Si Fecha y hora emisión Ficha histórica (4) OT (5) .................................. No Descripción del fallo o del trabajo (6) ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................ Grado de Urgencia (7) Máquina dis- Si Tiempo ponible (9) espera (10) .................................... (8) No Consignas de Seguridad (12) .... .................................................... MP Cargo Trabajo MC (11) MM MI ........................ Código nº ......................... PR Si Prueba final o verficación (14) Exige preparación (13) Fecha – hora .................. (15) No Conforme, reparado y firma

Reverso

Módulo afectado

(16) ...........................................................................

Tipo Intervención

(17) .......................................................................................

Vale Almacén

(18) ...........................................................................

Organos y otras cantidades

(19) .......................................................................................

Nomenclatura

(20) ......................................................................................

Tiempo asignado (21) .. Tiempo real (22) .......... Nº Hombres (23) .......... Horas funcionamiento (24) Criticidad (25) A B reparación C

Coste horario de fallo de la máquina .......................................................... Euros/hora (26) Lugar de reparación (27) Tipo de fallo (28) Causa de fallo (29) Código parada (30) Pérdidas inducidas en (31)................................................................ .................... ............... ..................................................................... Nombre reparador ............................................................................ Firma reparador

178

Significado de los números (1) 1 = Mto. Preventivo (2) Máq. o equipos averiados o 2 = Usuario equipo afectados. 3 = Ejecutivo de Mto. (3) Planta, sección, cadena, 4 = Ingeniería ubicación 5 = Comité Energético (4) Es claro 6 = Comité Ambiental (5) Sirve para determinar el 7 = Seguridad tiempo de indisponibilidad del equipo (15-5)

(6) Puede ser correcto o estimativo

(7) 1 = No hay parada (8) 1 Inmediata 2 = Parada máquina 2 En el día 3 = Parada del grupo 3 En la semana 4 = Parada del área o sección 4 En el mes 5 = Parada de la planta 5 Otro plazo 6 = Grave problema de Seguridad

( 9) Refleja la disponibilidad para hacer el trabajo (10) Indica el tiempo de espera por diversos motivos (enfriamiento de un horno) (11) Indica el cargo económico del Trabajo:

MP = Mto. Preventivo MC = Mto. Correctivo MM = Mto. Modificativo MI = Ingeniería y su código de inversión PR = Preparaciones de Trabajos de Producción

(12) Se escribirán los medios de Seguridad especiales necesarios para desplegar el Trabajo.

(13) Se indicará si el trabajo exige preparación o no. (14) Una vez verificado el buen funcionamiento del equipo se entregará al

solicitante de la OT (15) Fecha y hora entrega del equipo reparado. (16 Se escribirá el módulo averiado o afectado. (17) Puede ser ……… C Cambio de módulo M Modificación del módulo G Regulación del módulo R Reparación de módulo (18) Nº de vale de Almacén para sacar nuevo módulo o piezas del mismo. (19) Se expresará así: 3 (nº) rodamientos a bolas. (20) Nomenclatura del módulo o de los órganos o elementos del mismo. (21,22) Sirve para determinar el rendimiento de mano de obra. (23) Sirve para medir las fuerzas de Mto.

179

(24) Horas de marcha de la instalación desde su origen. Permite determinar

el MTBF (Tiempo medio de buen funcionamiento o entre fallos) (25) Cuando el peticionario de la OT sea Mto. Preventivo pondrá A o B o C.

Cuando sea otro siempre se escribirá C. (26) Se fija para todo el año. (27,28,29) Códigos que aparecen en la Ficha Histórica de Mto. (30) Expresa la responsabilidad de origen de la parada. (31) Otras pérdidas producidas por el fallo de la instalación. Tiempo de indisponibilidad = (15) - (5) NOTA IMPORTANTE Los datos del anverso de la hoja los debe rellenar Preparación de trabajos y el peticionario. Los datos del reverso el reparador completada con la colaboración de Preparación. 1.15.7 CIRCUITO GENERADOR DE O.T. (ORDENES DE TRABAJO) Y VALORES ÓPTIMOS DE SU NÚMERO Es el siguiente: Usuarios Ingeniería Control de Calidad Programación

de los Mto. Prevent. trabajos Ejecutivos Mto. Correctivos O.T Correctivo Mto. Preparación Modificativo de los trabajos Mto. Energ. y ambiental

Seguridad

180

Esta producción de O.T.S no debe ser indiscriminada, sino que debe de ajustarse a unos baremos lógicos, tendentes a la optimización de la gestión de Mto. Por ello hemos elaborado el siguiente cuadro que recoge valores de las O.T.S procedentes de las fuentes de producción, y que interesa alcanzar en una buena organización del Mto.

Fuente de O.T.

Cantidad de OTS

%

Coste de M. de

Obra para cumplimentar OT%

Cargo del Coste a:

Usuarios 40 10 Mantenimiento

Ingeniería

5

20

Inversión

Mto. Preventivo

30

45

Mantenimiento

Mto. Correctivo

10

10

Mantenimiento

Mto. Modificativo

10

10

Mantenimiento

Mto. Energético y Ambiental

5

5

Inversión y Mto.

TOTAL

100

100

1.15.8 EL VALE DE SOLICITUD DE MATERIALES M. Preventivo, M. Correctivo y Preparación de Trabajos pueden solicitar el material o repuestos al Almacén. Depende de las circunstancias: avería nocturna fortuita, trabajos programados, etc. El modelo puede ser el siguiente:

181

Vale de solicitud

de materiales

Nomenclatura

Nº 16983

Unidad de

uso Código

Peticionario Cantidad pedida

Cantidad Servida

M. P. M. C. M.M. Preparación Nuevos trabajos

Código

inversión

Número O.T.

M

ater

ial d

estin

ado

a:

Normal Consumo Excepcional

Fecha de entrega

Descripción:

Peticionario

Autorizado

Despachado

28/8185

El emisor del vale rellena 3 ejemplares: Uno para almacén, que una vez cumplimentado lo devuelve al emisor junto al material. Otro para que almacén lo envíe debidamente rellenado a contabilidad de costos. El tercero se lo queda como constancia. 1.15.9 EL PARTE DE OPERARIO Recoge fielmente la actividad del operario de Mto. durante su jornada laboral. De esta manera sabremos el tiempo dedicado a cada OTS y al final del turno de trabajo deberá cuadrar las 8 horas, distribuidas entre diversas tareas. El propio operario firmará el parte.

182

EMPRESA, S.A. PARTE DE OPERARIO (Días laborables, horas extraordinarias)

DIV. SERVICIO TURNO FECHA NOMBRE Nº

Nº PETICION O BONO

REFERENCIA MAQUINARIA

ZONA

UDU

CUENTA ORDEN

HORAS

CODIGO CARGO

6284

5 1 3 2 0

Planta A

A - 28

1,5

M P

6285

6 2 4 3 1

Planta A

A - 55

3,4

M M

6288

7 1 3 2 9

Planta C

B - 52

0,5

M C

6289

3 1 2 0 4

Planta D

C - 84

1,6

M C

P. Nueva

1

M I

FIRMA Y FECHA

TOTAL

8

Códigos Cargo: MP = Preventivo MC = Correctivo va al costo de Mto. MM = Mejora/Modificativo MI = Inversión - Nuevos montajes No va al costo de Mto. PR = Preparación de Producción 1.15.10 Mantenimiento Correctivo Contratado Como ya hemos dicho, la tendencia existente a reducir los efectivos humanos del Mto., hace que aparezca la figura del Mto. Contratado. Sin perjuicio de que en otro manual hagamos un estudio crítico del peso que el Mto. Contratado deba o pueda tener en la empresa, veamos ahora algunas particularidades de dicho Mto.

183

En el Mto. Contratado distinguiremos: 1) Empresas de Mto. que se hallan establecidas en un lugar, al cual se envían

los materiales o máquinas a reparar. Por ejemplo: Talleres de mecanizado, de rebobinado, etc.

2) Empresas de Mto. que alquilan sus servicios in situ, llevando su equipo humano y técnicos a la fábrica del cliente.

Por otra parte y en este segundo caso caben otras dos formas de establecer contratos de Mantenimiento: 2ª) Por Administración, es decir, para efectuar cuantas reparaciones o

montajes sobrevengan durante cierto tiempo más o menos definido. 2b) Por Contrato, es decir, para efectuar un concreto montaje o reparación. En cuanto al caso 1), la calidad de las reparaciones correctivas depende de los medios técnicos y humanos de sus talleres. La inoportunidad de las averías en horas y fechas, puede hacer incompleto el servicio de estos talleres. Por eso se debe estudiar concienzudamente la mayor o menor dependencia de los mismos. Respecto al caso 2-a y 2-b, podemos decir cosa parecida al caso anterior, con la añadidura, de que determinadas operaciones de ajuste, ajuste fino, reglajes, montajes, etc., es recomendable efectuarlas con personal avezado del Servicio de Mto. Correctivo de la propia empresa. Reparaciones y revisiones eléctricas en alta Tensión también se contratan, pero el Mto. cotidiano de los equipos eléctricos en Baja conviene hacerlo con personal propio. Existen además contratos de Mto. de Instrumentación con compañías, que tienen experiencia en este campo. 1.16 RELACION MANTENIMIENTO PREVENTIVO - MTO. CORRECTIVO Existen tres casos: a) El M.P. es ejecutado por una organización INDEPENDIENTE del

Correctivo. Este sistema, con el tiempo, se debilita y puede llegar a fracasar. Bien está que el responsable de gestión (boletines, gamas, estudio) sea independiente, pero no el equipo ejecutor.

b) Grupos operativos Preventivo y Correctivo, que hacen todo a la vez y se

especializan por secciones o máquinas. El resultado es muy bueno y el MP sale notablemente reforzado, si bien pudiera ocurrir que el personal tendiera al Mantenimiento correctivo empujado por las urgencias.

184

Sección 1 Sección 2 Sección 3 MP + MC)1 MP + MC) 2 MP + MC) 3

c) Grupos operativos Preventivo - Correctivo Móviles por toda la planta, es

decir cambiantes de zona y máquina según programa rotativo. Tiene la ventaja de incluir polivalencia en maquinaria, y permite reducir la plantilla de Mto. Requiere formación permanente y un esfuerzo en esta área.

1.17 LA PREPARACION DE LOS TRABAJOS DE MANTENIMIENTO 1.17.1 INTRODUCCIÓN Y DEFINICIONES Una buena planificación de los trabajos de Mantenimiento Correctivo debe sustentarse en una buena preparación de los mismos, lo que equivale a: Predeterminar los procesos u operaciones, las diferentes fases, los medios precisos, las duraciones operatorias y por último las cargas en mano de obra (horas hombre: H.H.), así como las consignas de seguridad y equipos especiales. Esto necesita, por una parte, un plazo antes de la ejecución del trabajo de Mantenimiento, que implica el tiempo necesario para la preparación y, por otra, una perfecta precisión en la definición de las tareas para poder estimar correctamente la duración de la realización. Entre los trabajos de Mantenimiento, las intervenciones que siguen a las averías, por su urgencia y por la dificultad de determinar previamente al desmontaje y las reparaciones a efectuar, NO responden lógicamente a los criterios de la preparación. Por el contrario, los trabajos de revisión y aquellos que son previstos con anterioridad son objeto pleno de la preparación, y por ende de una buena planificación. (El fin que debe perseguir un buen Mantenimiento es reducir la proporción entre los trabajos llamados “después de la avería” y los de revisión o previstos). La preparación y planificación de los trabajos de Mantenimiento consigue grandes economías al evitar: �� Tiempos muertos.

185

�� Agotamiento de los equipos �� Derroches innecesarios A su vez tiende a mejorar el clima de trabajo (logra que no existan roces entre diversos estamentos del personal, que no se dupliquen los trabajos, que se trabaje a ritmo con el mínimo esfuerzo) y favorece la racionalización de los métodos de trabajo. En nuestro módulo del Máster vamos a estudiar diversos medios que favorece la preparación de los trabajos. Y para ello distinguiremos dos fases de la Preparación: a) PREPARACION TECNICA b) PREPARACION TIEMPO ASIGNADO Pero no todos los trabajos de Mto. Correctivo y algunos de Mto. Preventivo deben prepararse, sino aquellos que cumplan ciertos requisitos, seguidamente vamos a ver. 1.17.2 CATEGORÍAS DE LOS TRABAJOS DE MTO. Vamos a establecer 17 categorías de trabajos de Mto. numerándolas con dígitos correlativos.

M. Preventivo

Predictivo M.D. (0) Revisiones M.O.C. (1) Cambios M.H.T. (2) Reparaciones (3) Engrases y limpieza (4)

Normales

M. Correctivo

Campo (5) Taller (6)

Extraordinarios

Mto. Correctivo de reconstrucción maquinaria y retrofitado (7) Traslado de equipos (8) Reacondicionamiento (9)

De mejora

De costes de Mto. (10) De costes de explotación (11) Energéticos y ambientales Nuevos (aumento de cantidad y calidad de producto (12) Seguridad (13)

Trabajos de Mto.

Diversos

Construcción utillajes (14) Construcción repuestos (15) Preparación técnica de maquinaria (16)

186

Algunos ejemplos sencillos aclararán estas últimas categorías: 10 - Construcción de una armadura metálica para facilitar un desmontaje. 11 - Colocar purgadores en tuberías de vapor.

12 -Cambio de un proceso de fabricación. Mantenimiento Correctivo efectúa modificaciones en las instalaciones. 13 - Construcción de defensas de poleas o de barandillas en zonas altas. 14 - En muchas industrias existen talleres de utillajes y matricería en las que se construyen y reparan estos elementos, y más tarde se colocan en las máquinas. Es discutible que sea una labor propia de Mto. la construcción de utillajes. Más bien es un coste de producción. La reparación de útiles y formatos es obvio que es Mto. Todo depende del volumen de medios de la empresa. 15 - La construcción de piezas de repuesto es un trabajo de Mto. cuando el parque de maquinaria es de origen extranjero, es interesante:

- Croquizar las piezas de repuesto

- Construirlas en los talleres de la empresa o encargarlas a talleres exteriores. 16 - La preparación técnica de las máquinas de fabricación, cuando las

gamas son muy variadas y cortas, también pueden hacerla los operarios de Mto. Empresas siderometalúrgicas (automóvil, piecerío de máquinas, etc.), que disponen de una variada gama de máquinas - herramientas de importación, se ven precisadas a montar talleres especiales de construcción de repuestos de estas máquinas herramientas. Estas secciones o talleres dependen directamente de la Jefatura de Mantenimiento, que planifica su fabricación y montaje en las máquinas averiadas o que se hallen en fase de reconstrucción.

1.17.3 IMPORTANCIA DE LOS TRABAJOS DE MTO. Según su importancia se dividen en: a) Trabajos SENCILLOS. Además de su corta duración (inferior a media

jornada: 8 horas) pueden ser ejecutados in situ con medios elementales y con personal poco especializado. En general representan:

� El 70% en número de trabajos totales de Mto. � El 30% en costo de los mismos

187

b) Trabajos COMPLEJOS. Sobrepasan las 8 horas y necesitan grandes medios: grúas, máquinas herramientas, talleres y un personal especializado. Son económicamente costosos. En general representan:

� El 30% del nº de trabajos totales de Mto. � El 70% del costo de los mismos.

Las 17 categorías de los trabajos de Mto. pertenecerán a trabajos sencillos (a) o complejos (b), de la siguiente manera:

0 (a o b) 1 (a) 2 (a o b) 3 (a) 4 (a) 5 (a) 6 (b) 7 (b) 8 (b) 9 (a o b) 10 (b) 11 (b) 12 (b) 13 (a o b) 14 (b) 15 (b) 16 (b)

1.17.4 URGENCIA DE LOS TRABAJOS DE MTO. Desde el punto de vista de la urgencia los trabajos se dividen en:

Denominación

Fecha comienzo

Fecha terminación

Vitales Urgentes Planificables Cronológicos

Ahora

Antes de 3 días

Pasados 3 días

Indeterminada

Cuanto antes

Determinada

Indeterminada En las empresas o industrias se tiene una fuerte inclinación a considerar “urgente” la mayor parte de los trabajos, debido al pundonor existente entre los diversos responsables de las secciones de fabricación que ansían resolver lo antes posible sus propios problemas, pero olvidando el orden general de prioridades que debe marcar las intervenciones de Mantenimiento. Con objeto de evitar la innecesaria Calificación de “urgente” a todos los trabajos de Mantenimiento, es conveniente establecer un criterio de prioridad de aquellos trabajos considerados como importantes y urgentes.

188

En las peticiones de trabajo a Mto., para dar un criterio de prioridad dentro de las urgencias, se marcarán cinco niveles de máxima a mínima urgencia, según los siguientes grados de urgencia, ya indicados en la sección dedicada a la O.T. Con objeto de relacionar estos datos adjuntamos la siguiente tabla de correspondencia entre grado de urgencia, denominación y parada de las instalaciones.

Denominación de Grado de urgencia los trabajos Parada de: 1 …………. Cronológicos………… Ninguna 2 …………. Planificables …………. Equipo 3 …………. Urgentes ……….......... Grupo 4 …………............................................ Area Vitales

5 ………….................................... Planta o un grave problema de seguridad

Estos grados de urgencia deben ser establecidos, según su importancia, por los niveles jerárquicos de mando siguientes: Grado de urgencia Nivel Jerárquico 5 .…………………………… Jefe de Mto. 4 3 ..........................………… Responsable de Mto. 2 .…………........................ Responsable de Preparaciones

o planificación 1 …………......................... Planificación Evidentemente, previa coordinación y consulta a producción o cliente.

189

1.17.5 ¿QUÉ TRABAJOS DEBEN PREPARARSE Y PLANIFICARSE? Hechos los anteriores análisis de los trabajos de Mto. desde el punto de vista de su categoría, su importancia y su urgencia, cabe formularnos la pregunta del título de este apartado. Los criterios óptimos de Preparación - Programación de los trabajos de Mantenimiento son los siguientes:

Importancia Urgencia Preparación Programación a) Sencillos .... 70%

1 ........ 30% 2 ........ 20% 3 ........ 8% 4 ........ 8% 5 ........ 4%

NO............ .12% No detallada .58% Detallada …..0%

(Es suficiente la emisión de BTS y OTS)

b) Complejos... 30%

1 ........ 5% 2 ........ 6%

3 ... ....10% 4 ........ 6% 5 ........ 3%

100

NO..................0% No detallada 9% Detallada……21% 100

1 + 2 + 3 (a y b) = 79% (a largo, medio y corto plazo) Habrá que señalar el procedimiento a seguir (fases, puntos clave, etc.)

1.17.6 CRITERIOS DE PREPARACIÓN DE LOS TRABAJOS

Preparación Responsable 12% de los trabajos (pequeños y no repetitivos)

NO

Encargado, Jefe de equipo, oficial

67% de los trabajos (complejos y sencillos)

SI

Lanzamiento, que dejará todo a pie de máquina (materiales) y se indicará un tiempo global

21% de los trabajos (complejos, se buscará el

ciclo óptimo de reparación)

SI

Lanzamiento y preparación dispondrán los materiales, e indicarán el tiempo – ciclo estricto y exacto.

Por ejemplo: En el Taller Central de Mto. se debe construir una pieza

190

determinada: 1er. Caso. Sin preparación: Se entrega una muestra al mecánico sin indicarle tolerancias, ni plano, ni tipo de material. � Tiempo total de ejecución …………. 936 minutos � Tiempo de preparación …………...... 0 “ 2º Caso. Preparación no detallada: Se prepara el material a pie de máquina herramienta, se da al operario un plano constructivo con todas las indicaciones técnicas. Se indica un tiempo global de ejecución: 687 minutos. � Tiempo total de ejecución …………. 687 minutos � Tiempo de preparación …………...... 76 “ 3er. Caso. Preparación con tiempo de ciclo: Se da al operario el plano constructivo y se indica el ciclo de trabajo. � Tiempo total de ejecución …………. 601 minutos � Tiempo de preparación …………..... 4 “

Caso

Tiempo operario

Tiempo preparador

Tiempo total

Ahorro operario

Ahorro total

1 2 3

936 687 601

0 76 240

936 763 841

--

26% 35%

--

18% 10%

Lo más conve-niente para 1 sóla pieza. En caso de varias, habría que rehacer el cálculo

Un criterio interesante es la determinación del umbral de rentabilidad de la preparación (punto P).

Horas de duración del trabajo

Coste de m. de O.D. con Preparación

Coste m. de O. Directa sin preparación

Trabajo preparado

Trabajo no preparado

Coste total del trabajo en Euros.

Con preparaciónSin preparación

Dm

P

Coste de Preparación

191

Siempre que la duración del trabajo supere a Dm interesa preparar el trabajo. Normalmente, a partir de 8 operarios de Mto. conviene crear la función de preparación. 1.17.7 FUNCIONES DE LA PREPARACIÓN Con estos instrumentos, la preparación puede establecer las siguientes funciones: PREPARACION PREPARACION FASE TECNICA TIEMPOS ASIGNADOS FUNCIONES Colocar a pie de máquina repuestos o conjuntos en las fechas previstas 1.17.8 CIRCUITO DE LAS OTS Y LA PREPARACION

Fijar duración trabajos

Fijar medios

humanos

Enviar a

planificación O.T.

Oficina Mto.

Jefe Mto. Administrativo Encargados

Fijar grado de urgencia

No se preparan trabajos sencillos y de urgencia

4 y 5 Se preparan los trabajos complejos

(b) de urgencia 4 y 5

y sencillos (a) de urgencia

1, 2 y 3

Preparación no detallada y rápida

(67%)

(12%)

Se preparan y se planifican (se envía una copia O.T. a PLANIFICACION) los trabajos de urgencia y complejos (b) 1 2 3

O.T.S. B.T.1 B.T.2 B.T.n

Preparación detallada

O.T. 1

2

3

192

1.17

.9. C

IRC

UIT

O D

E T

RA

BA

JO D

E M

AN

TE

NIM

IEN

TO

193

ACLARACIONES AL CIRCUITO DE PREPARACION DE TRABAJOS Cada OT produce: � 1 hoja de Preparación de Trabajos � Información a priori y a posteriori de su realización Cada hoja de Preparación de Trabajos da lugar a: � Varios Bonos de Trabajo preparado, correspondientes a cada operación o

fase Cuando se hayan terminado todos los Bonos, se habrá concluido la OT Los ejecutores de Bonos son: Taller Albañilería Exterior Producción Electricistas Instrumentistas - - - - Cuando la OT es monofásica, el BT y la OT pueden coincidir. Cuando la OT es polifásica, el nº de BT puede alcanzar un valor máximo de 20. Los bonos u OT monofásicos son ordenados en PLANIFICACION, atendiendo a la semana de comienzo, a la especialidad y a la duración. Las OTS polifásicas son ordenadas en PLANIFICACIÓN y subordenados también los BTS correspondientes con el apoyo de los siguientes documentos de Preparación.

O.T. Preparación

de T

Bono T 1

Bono T 2

195

OT nº...............................

EMPRESA

BONO DE TRABAJO PREPARADO

nº ...................................... Operación ............................................................................................................... ...............................................................................................................................................

Planos nº .......................... ......................................... .........................................

Centro Mto. ..........................................

Hombres........................... Especialidad ............. Máquina Herr. .............. Trabajos exterior .......... Tiempo concedido

Repuestos ........... y .............. materiales ............ .............. ..............

Nº unidades ................... ................... ................... ...................

Consignas seguridad............................................................................................... Permisos y responsabilidad..................................................................................... Utillajes especiales.................................................................................................. Herramientas y equipos especiales......................................................................... Responsable ejecución el preparador

196

1.17.10 INSTRUMENTOS Y MEDIOS DE LA PREPARACIÓN DE TRABAJOS Como anteriormente hemos citado la preparación tiene dos fases: � PREPARACION TECNICA � PREPARACION TIEMPOS ASIGNADOS Los instrumentos o medios de la Preparación Técnica de los trabajos de Mto. son:

Planos de origen 1) Documentación Técnica de la máquina Catálogos de origen Instrucciones del fabricante 2) Estandarización de conjuntos 3) Nomenclaturización de los conjuntos y repuestos 4) Catálogo de repuestos de la empresa 5) Útiles, herramientas y medios auxiliares En cuanto a preparación de tiempos asignados, cabe señalar 1) Tiempos estimados de las operaciones y fases 2) Mano de obra necesaria - H.H. 3) Modo operatorio ajustado a las consignas de seguridad Esta segunda fase de la preparación es la BASE de la PLANIFICACION de los trabajos. 1.17.11 ESTUDIO DE LOS MEDIOS DE LA PREPARACIÓN TÉCNICA DE LOS TRABAJOS DE MTO. 1) Documentación técnica de las máquinas La oficina de Mto. debe recoger cuanta documentación técnica de la maquinaria sea posible. Ello no significa que vaya a utilizar permanentemente

197

dicha documentación, sino que le va a servir de base para establecer la suya propia, más fácil de manejar y generalizar, y tal como en próximos capítulos estudiaremos. Para hacer un buen Mto., conviene obtener los datos que provienen del constructor de la máquina. Sus partes constituyentes son:

La documentación aportada por el constructor, a la vez que la máquina, no es lo completa que desearía el Jefe de Mto. (Pocos planos, normas de Mto. incompletas, piezas de repuestos mal determinadas, etc…) Por ello, es deseo mínimo de los técnicos de Mto. establecer una cláusula en el contrato, que suspenda un 5% del pago hasta que la documentación sea suministrada completa, de acuerdo con el marcado CE.

198

El dossier técnico puede costar entre un 0,05 a un 4% del valor o inversión en la máquina. Esta sobreinversión se recupera con creces y en muy poco tiempo. Muchas veces nos encontramos con la dificultad del idioma original pero hoy en día este obstáculo viene salvado por el R.D. 1435/92 y R.D. 56/95, que obliga a los fabricantes o representantes de maquinaria a presentar el marcado CE en instalaciones NUEVAS (posteriores a 1995), y que implica que dichas máquinas vendrán acompañadas de instrucciones escritas y en castellano de ─ puesta en servicio ─ utilización

─ manutención y transporte ─ instalación ─ montaje y desmontaje ─ reglaje ─ Mantenimiento (conservación y reparación)

Otra cuestión son las máquinas VIEJAS (sin marcado CE y anteriores a 1995), cuyas instrucciones y documentación campan por sus respetos, es donde es menester hacer acopio de los mismos, a título casi personal, de conformidad a la información señalada en los puntos ficha constructiva, Instalaciones, Planos, etc. de la página anterior Los planos de fabricación de las piezas son difíciles de obtener. Por ello se recomienda apelar a la croquización de las mismas. 2) Estandarización de conjuntos Introducción En el campo del Mantenimiento uno de los factores que más influyen en su eficacia es la rapidez o celeridad de ejecución del trabajo. Es tan importante este factor, que la disponibilidad de una máquina es función de dos variables: � La fiabilidad � La mantenibilidad Es decir, una máquina estará más disponible o trabajará más horas si su diseño (fiabilidad) es muy fiable y, si cuando se avería, se la repara lo antes posible (mantenibilidad).

199

Por tanto: Fiabilidad Disponibilidad de una máquina es función de Mantenibilidad Actuando sobre estos dos elementos, se mejorará sustancialmente la disponibilidad u horas de funcionamiento. Pues bien, la técnica de la standarización ha sido creada para mejorar la MANTENIBILIDAD y facilita enormemente la preparación de los trabajos de Mantenimiento. La Mantenibilidad será estudiada más adelante. Muchas veces, la simple localización de la pieza averiada y su posterior cambio por otra nueva requiere tiempos que pueden resultar prohibitivos. Es mucho más rápido y seguro extraer la pieza encerrada en otro conjunto más amplio, que la contiene por entero, y sustituirlo por otro conjunto igual, bien verificado en el taller, sin preocuparnos lo más mínimo por la innacesibilidad de la pieza en la máquina. Una vez cambiado el conjunto completo, y con tranquilidad, procederemos a la reparación de la pieza. En esta idea se basa la técnica de la standarización. Es una labor de estudio y debe venir acompañada de la lógica experiencia.

Ventajas de la standarización

Inconvenientes

Consejo práctico

Logro de un buen Manteni-miento por cuanto aumenta la mantenibilidad. Los tiempos de parada de fabricación ocasionados por averías se reducen notablemente. Los conjuntos averiados son más fiables (se reparan en el taller y no in situ)

Precio muy elevado, pues exige desembolsos importantes en repuestos de conjuntos Standard completos.

Estandarícese aquello que realmente sea necesario y en aquellas máquinas clave.

200

Recomendaciones respecto a la standarización Con objeto de que el lector tenga a mano un resumen que contemple las posibilidades de utilizar los conjuntos standard, le presentamos el siguiente cuadro adjunto:

Utilización de la técnica de standarización

No recomendable

Recomendable

Indispensable Talleres y garajes de repara-ción de automóviles (1). Excepto en conjuntos electró-nicos de mando o regulación.

En todas las empresas, pero sólo en máquinas complejas, con piezas poco accesibles y averías difíciles de localizar, o cuyas paradas supongan im-portantes pérdidas de produc-ción.

� Empresas con dispersión

geográfica de plantas. � Empresas con dificultades

de transporte. � Ejemplo: obras públicas y

minas. � Empresas químicas a tres

turnos (2). � Empresas siderúrgicas pri-

marias � Aviación comercial y em-

presas navieras (3)

1) Al cliente no le preocupa excesivamente que se tarden 2 ó 6 horas en

reparar el coche. Le importa más la factura que deba pagar. 2) En empresas de proceso continuo, cualquier parada supone pérdida

notable de producción, pero también puede dar lugar, si la localización de la pieza averiada es costosa en tiempo, a deterioro del proceso por enfriamiento, descomposición, a riesgos de seguridad, etc.

3) El factor seguridad de marcha recomienda la utilización de la

standarización en el aspecto de mejor reparación o más fiabilidad de la reparación y reducción del tiempo de reparación.

Especificaciones y boletines standard. Ejemplos Cada conjunto standard tiene que estar perfectamente definido y estudiado mediante lo que llamaremos boletín standard, que recoge: � Especificaciones técnicas del conjunto standard. � Incorporaciones al mismo o modificaciones habidas en él a lo largo del

tiempo, y que sean fruto de la experiencia. � Normas de almacenamiento, transporte, colores distintivos, etc.

201

Presentamos los siguientes ejemplos prácticos: a) Reductor. b) Media unidad de accionamiento de criba. c) Moto - reductor d) Distribuidor de 3 posiciones. Vamos a pasar a explicar el funcionamiento del boletín standard del reductor Hansen. Este conjunto lo estandarizamos, es decir, cuando instalado por ejemplo en una cinta transportadora se avería o pierde aceite, se cambia completo por otro preparado o nuevo y que se halla preparado y almacenado tal como ordena el boletín standard correspondiente. En el encabezamiento del boletín aparece el nombre del conjunto y su referencia de almacén. Le sigue un pequeño croquis o dibujo, que puede hacerse a mano ya que para su cometido no precisa de cotas y medidas exactas, salvo en las dimensiones del eje de entrada y del eje de salida. Conviene señalar con las A, B, C, etc., zonas o lugares dignos de atención. A continuación se define el conjunto, que en este caso está bien especificado en la norma PNG-4-35-41. Y por último se indican normas de almacenamiento, de señalización y de utilización. En otros boletines que se adjuntan se van incorporando las modificaciones oportunas realizadas sobre el conjunto. Un caso más complejo es el de las especificaciones standard del distribuidor rotativo de tres posiciones de un circuito hidráulico. Aquí se define el conjunto y se dibuja también un croquis dando instrucciones de protección de las bocas. Después se indican las normas de ensayo de presión y los datos para su señalización. Clasificación de los Conjuntos Standard Se dividen en 2 grupos: � Naturales, aquellos que son comunes y están universalmente aceptados,

202

tales como: motores, reductores, acoplamientos, circuitos impresos. � Artificiales: los diseñados o estructurados por el Jefe de Mto. Por ejemplo:

repuesto A + repuesto B + conjunto estándar. Motor + polea + freno = conjunto standard artificial.

203

EJEMPLOS DE ESPECIFICACIONES STANDARD DIVISION DE FABRICAS

BOLETIN TECNICO

ELEMENTO STANDARD

FECHA: HOJA Nº 1

CONJUNTO: Reductor

TIPO: Hansen 531 AN-i: 45,07

Ref. serie

NOMENCLATURA ALMACEN: 47566 - 9500

� Definición .......................................

Norma PNG-4-35-h.

� Placa MCR (soporte de un motor

eléctrico) ........................................

No

� Chavetas........................................

En ejes de entrada y salida

� Protecciones ..................................

Sujeción de chavetas. Antioxidante en ejes de entrada y salida. Capuchones metálicos o entablillados de madera en ejes de entrada y salida (C).

� Dispositivo BSD (antirretroceso) ....

No

� Almacenamiento ...........................

Sin aceite. Con engranajes y roda-mientos protegidos con molikote BR-2 (14510-0001).

204

� Pintura

Anticorrosión, en aquellas partes que no están en contacto con otros elementos.

� Señalización

Posición A del dibujo: Placa de latón atornillada y grabada con: 531AN-i = 45,07 Posición B del dibujo: Placa de latón atornillada y grabada con la serie E, S.A.,

� Utilización

Colocar 53 l. Aceite ZEUS-2 Nº 14110-002

205

BOLETIN TECNICO Máquina …………..................................... SERVICIO ELECTROMECANICO Tipo …………............................................ Fecha.......................................................

..

MATERIALES STANDARD

DISTRIBUIDOR ROTATIVO (3 POSICIONES) NOM. 55610-9504 de palanca izquierda

� Este conjunto viene definido por la página 17 del catalogo 55610 más la

palanca de mando 55610-00113 con su bulón, posicionada según detalle (4-02).

� Las diferentes bocas irán convenientemente protegidas con tapones de

plástico. Además llevará las juntas tóricas correspondientes (11-00). � Debidamente protegido para su transporte en interior. (Se debe haber

concretado la forma de protegerlo). � Un distribuidor nuevo, o que haya sido desmontado para su reparación,

se dará por bueno, cuando ensayado a 250 Kg/cm2, las fugas al retorno en cualquiera de sus tres posiciones no sean superiores a 0,6 cm3/min. (≈ 12 gotas/min.), mantenido este dato durante 10 maniobras consecutivas.

206

� Los distribuidores que se desmontan de las pilas para ser revisados en

Taller Central, se darán por buenos sin ser desmontados, cuando ensayados a 250 Kg/cm2, las fugas al retorno en cualquiera de sus 3 posiciones no sean superiores a 3 cm3/min. ( 60 gotas/min.), mantenido este dato durante 10 maniobras consecutivas (mod. 11-00)

� Todo distribuidor que salga del taller llevará grabada la fecha de mes y

año y si no ha sido desmontado además de la fecha llevará las siglas SD. � Tomar los datos correspondientes en taller para el estadillo. � El cuerpo del distribuidor llevará grabada una “S” (4-02). � No confundir este conjunto con los: 55610-9521

55615-9512 55615-9515 55615-9514

� Este conjunto puede proceder del 55610-9521, mediante simple cambio de

la posición de la palanca (4-02). � No aprovisionar nunca este conjunto en el exterior (4-02). Mod. “A”: Cambiar el engrasador original por Tecalemit (4-02). NOTA.- Es cómodo, a veces, marcar sólo el número del mes del color que represente al año: Año 2005: Amarillo “ 2006: Azul “ 2007: Gris

207

DIVISION DE FABRICAS

BOLETIN TECNICO

ELEMENTO STANDARD

FECHA:

HOJA Nº 1

CONJUNTO: Media unidad accionamien-to

TIPO: Criba Liwell LS-1,5-3220

Ref. serie UDU – D - 16

NOMENCLATURA ALMACEN 2117 - 9500

� DEFINICION: El conjunto viene definido por el plano 5.240.103 del

catálogo de Hein, Lehmann y las marcas correspondientes 1 a 36 ambos inclusive, exceptuando las 29,30, 31 y 32.

� ALMACENAMIENTO: El conjunto se almacenará: a) Con medio acoplamiento para multidisco y polea Ø 500-6 g-17 x 11

mecanizado: d=55,u = 16,t = 58,9, nomenclatura 56365-0055. b) Con los cojinetes de apoyo (A) y de excéntricas (B) engrasados con

lubricante G-10, nomenclatura 14205-0002. c) Con los agujeros ( C) del medio acoplamiento y de las cajas excéntricas

(D), en perfectas condiciones para su unión al plato multidisco y ballestas de accionamiento.

208

d) Llevará grabado en una de las cajas excéntricas la nomenclatura 62117-

9500. e) Con engrasadores normalizados en los cojinetes de apoyo y excéntricas. � PROTECCIONES: El plato de acoplamiento irá protegido con barniz

antioxidante. � PINTURA: El conjunto irá pintado de amarillo, norma PAN-Q-3-01. � UTILIZACION: El Usuario en su montaje deberá tener en cuenta las

instrucciones de montaje dadas por el constructor, y pondrá en los cojinetes de apoyo y de excéntricas lubricante G-10, nomenclatura 14205-0002.

209

DIVISION DE FABRICAS

BOLETIN TECNICO

ELEMENTO STANDARD

FECHA: HOJA Nº 1

CONJUNTO: Moto-reductor

TIPO: Comadran-Sincron

Ref. Serie

UDU – Q -14

NOMENCLATURA ALMACEN 61210 – 9502

� DEFINICION: El conjunto está indicado en el catálogo E,S.A.-61210,

marca 71, pag. 3, obedeciendo a las características siguientes:

Motor: Comadran 90 V 7 0, Brida 1 CV 220V 1.500 r.p.m. Reductor: Sincron Tipo 1 MA Patas. Potencia 1 CV, reducción: 1420/80

r.p.m. � ALMACENAMIENTO: El conjunto se almacenará: a) Sin aceite b) Con los engranajes de reductor recubiertos de una película lubricante BR-

2, nomenclatura 14510-0001. c) Con los cojinetes de motor y reductor engrasados con lubricantes G-10,

nomenclatura 14205-0002. d) Con chaveta en eje de salida de reductor. e) Con engrasadores normalizados 10-510. � PROTECCIONES: El eje de salida del reductor irá protegido con barniz

antioxidante y envuelto en cinta textil para sujeción de chaveta y protección de eje.

210

� PINTURA: El conjunto irá pintado de rojo, según norma E.S.A., Q-3-01. � UTILIZACION: En el montaje, el usuario, antes de la puesta en marcha del

conjunto, engrasará el motor con lubricante G-10, nomenclatura 14205-0002 y le colocará al reductor lubricante A-32, nomenclatura 14124-0040.

� BOMBA DE ENGRASE: El conjunto acciona la bomba de engrase de

características: Tipo Helios-N-i = 1/35. Acción R. Velocidad entrada 80 r.p.m. Dirección giro A. 8 salidas. Depósito para 10 Kg.

211

Relaciones máquinas - conjuntos standard - boletines Por consiguiente, para mejorar profundamente el Mto. de una máquina compleja es menester: � Definir los conjuntos standard de la misma, los cuales darán lugar a su

correspondiente especificación standard. � El conjunto de todas estas especificaciones standard dan lugar al

BOLETIN STANDARD DE LA MAQUINA. El siguiente diagrama señala claramente la interrelación de la máquina y sus conjuntos, y las especificaciones y boletín standard. Boletín

Boletín técnico

Standard Máquina A

Especificación

Standard b

Especificación Standard a

Especificación

Standard c

Conjunto Standard

a

Conjunto Standard

b

Conjunto Standard

c

212

3) Nomenclaturización de los conjuntos y de los repuestos de las máquinas En las empresas que disponen de importantes parques de máquinas, con variedades importantes de ellas, la gestión de stocks de repuestos se hace difícil y complicada. En empresas de dimensión más reducida, que no necesitan recurrir a la automatización de la gestión de stocks, es muy interesante que la utilicen también, si bien deberán hacerlo manualmente y sin hacer uso del ordenador. Pero siempre será menester: � Una codificación clara y precisa de las máquinas, sus conjuntos, sus

piezas y repuestos. � Elaborar y usar unos catálogos de repuestos basados en la anterior

codificación. En este capítulo veremos dos formas prácticas de codificar las piezas agrupándolas racionalmente, y cómo debe hacerse el catálogo de repuestos (de nuestra empresa, industria X). Recordamos con esto que, normalmente, la casa constructora de nuestra máquina nos envía, junto a ésta, un catálogo de despiece que nos va a servir de base para confeccionar nuestro propio catálogo de repuestos. 3-a) Nomenclatura de los repuestos y piezas de una máquina Los materiales y piezas que forman los repuestos y conjuntos de las máquinas, y que deben ser perfectamente definidos por Mantenimiento, pueden dividirse en seis grupos: a) Repuestos de consumo. b) Repuestos o piezas específicas de máquina. c) Elementos o conjuntos standard. d) Material de consumo e) Repuestos de Seguridad f) Redundancias a) Los repuestos de consumo son: - Tornillos, tuercas, correas trapezoidales, transistores, resistores, relés,

rodamientos normales, retenes, arandelas, herramientas diversas, fusibles, es decir, elementos que normalmente se encuentran en distribuidoras de materiales en general.

213

b) Los repuestos o piezas específicas de máquina son elementos unitarios, propios y concretos, de cada máquina, tales como:

Ejes, manivelas, distribuidores, palancas, piñones engranajes, bielas, soportes, rotores, contactos eléctricos, bobinas de soplado, circuitos impresos, etc…

Estos materiales se fabrican en la empresa del constructor, y normalmente no se hallan en los distribuidores de material en general. c) Los elementos standard; ya explicamos en apartados precedentes su

concepción y lógicamente están compuestos de repuestos de consumo y de piezas específicas.

d) Los materiales de consumo son de carácter más general: ladrillos, cables,

perfiles, lubricantes, maderas, alambres, etc… e) Los repuestos de Seguridad son inversiones que se hacen para garantizar

el funcionamiento de una instalación, y que prácticamente nunca o casi nunca se utilizan. Son repuestos sin rotación alguna.

f) Las redundancias son equipos dobles instalados, que sustituyen al

averiado: bombas, transformadores, lámparas, etc. El flujo de repuestos de una máquina, vista desde la organización del Mto., ofrece el siguiente cuadro: Repuestos y materiales de consumo y repuestos específicos se instalan, o bien directamente en la máquina o bien en los conjuntos standard. Estos van montados directamente en la máquina o en otro conjunto standard de orden superior.

M ANTENIMIENTO

Repuestos y

Material de consumo

Piezas de repuestos

específicos y de seguridad

Conjuntos Standard

Máquina

214

3-b) Codificación con catálogo Toda pieza instalada en una máquina puede venir nomenclaturizada en varios dígitos, cuyo número depende del tamaño de la empresa. Podemos dar una correlación de este tenor: Nº dígitos A) Empresa mediana o grande ……….. 9 B) Empresa pequeña ………….............. 7

Máquina concreta Pieza de la máquina A) 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º

Máquina concreta Pieza de la máquina B) 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º Veamos su significado: Dígito 1º - Corresponde al encabezamiento de los diez componentes del cuadro sinóptico de la nomenclatura del Almacén de Mto., y en consonancia con el Plan General de Contabilidad.

215

CUADRO SINOPTICO DE LA NOMENCLATURA DEL ALMACEN DE MTO.

0.-

00 01 02 03

04 05 06 07 08 09

Mobiliario, enseres, material de oficina Mobiliario y enseres vacíos Mobiliario y material de oficina Mobiliario y material laboratorio y clínica Mobiliario y material pedagógico Mobiliario y enseres de viviendas Tejidos, equipo de protección y trabajo

1.-

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Suministros industriales no metálicos Combustibles, carburante, explosivos Maderas Lubricantes, alquitranes y protectores Productos químicos Embalajes, cordelería, papel industrial Materiales de construcción Droguería y farmacia Caucho, cuero y plásticos

2.-

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

Suministros ind. Metálicos Metales no férreos Productos siderúrgicos Tuberías y accesorios Cadenas, alambres, cables Ferretería Productos para soldadura Rodamientos y cojinetes

3.-

30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Utiles y herramientas Útiles y herramientas diversos Herramientas de uso general Herram. para trabajos de metales Utiles para trabajo de la madera Utiles para trabajo eléctrico Utiles obreros construcción Utiles para minero Utiles para precisión

4.-

40 41 42 43 44

45 46 47

48

49

Material eléctrico de consumo Fusibles Conductores Material electrónico Mat. Aux. de conexión, derivación y aislamiento Aparatos de medida Material alumbrado Condensadores, rectificadores, resis-tencia Equipos de mando, señalización, tele-fonía

5.-

50 51 52

53 54 55 56 57 58 59

Maquinaria general Calefac. Acondicionamiento, ventila-ción Maq. de control, peso y medida Refrigeración Vapor y fluidos térmicos Aire comprimido Reductores Acoplamientos

216

6.-

60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Maquinaria de Producción Directa Maquinaria de A Maquinaria de B Maquinaria de C Maquinaria de D Maquinaria de E Maquinaria de F Maquinaria de G Maquinaria de H Maquinaria de I Maquinaria de J A,B, C, D..... = Diversos productos

7.-

70 71 72

73 74 75 76 77 78 79

Maquinaria auxiliar de Producción Maquinaria de preparación Maq. de molienda y trituración Maq. de cribado, tamizado y clasifica-do Maq. para variar contenido de fluidos Maquinaria de embalajes Maq. de concentración de productos Maquinaria de mecanizados Maquinaria de calentar

8.-

80 81 82 83 84 85 86 87 88 89

Maq. de elevación, carga y transporte Maquinaria diversa Cintas, racletas, cadenas, cangilones Transporte auto-motor Transporte ferrocarril Transporte de cable Transporte hidráulico Maquinaria de carga Ascensores, puentes grúa, polipastos

9.-

90 91 92 93 94 95 96 97

98 99

Maquinaria eléctrica Informática Generadores Motores asíncronos Motores no asíncronos Aparatos diversos Transformadores Aparellaje automático Aparellaje no automat. y aux. de maniobra Instrumentación Equipos especiales

Los cinco primeros (0, 1, 2, 3, 4) son de material de consumo. Los 5, 6, 7, 8, 9 de repuestos de maquinaria. Dígito 2º.-Corresponde a cada apartado de los 10 existentes en cada

subcuadro. Por ejemplo 92 = maquinaria eléctrica (9) motor asíncrono (92).

Dígito 3º.- Indica que dentro del subgrupo, acotamos más la maquinaria (si el

motor es de 40 C.V., le daremos el 3er. dígito = 7) 927 = motor asíncrono de 40 C.V.

Dígito 4º y 5º.- Señala la marca completa de la máquina, es decir, si el motor

es Siemens, GEE, Indar, etc… En Empresas grandes puede haber hasta 100 marcas diferentes. En empresas pequeñas, bastará con el dígito 4º.

217

Dígitos 6, 7, 8, 9.- Indican la pieza concreta de la máquina en un orden rotativo, según plano de la misma. Por ejemplo: 9273064 corresponde a la chaveta del eje (064) del motor asíncrono de la marca X (9273)

NOTA.- Esta nomenclaturización no tiene nada que ver con la dada a las

máquinas para efectuar el Mto. Preventivo. DEBEN SER DISTINTAS, dada su función diferente

Ejemplo práctico: Nomenclaturizar una nueva bomba hidráulica marca Emika tipo WKL-50/K que se va a instalar en la fábrica (empresa grande). Una bomba hidráulica es una máquina de transporte de fluido. Luego su primera cifra es 8 por pertenecer al grupo Maquinaria de Elevación, Carga y Transporte. Dentro del grupo 8 pertenecerá a Transporte Hidráulico, es decir al subgrupo 85. En transporte hidráulico, por ejemplo, las bombas de agua tienen la cifra 8.5.1 Dentro de las bombas hidráulicas numeradas de 00 a 99 asignamos a esta bomba Emika, un número que aparece vacío, que puede ser el 41. Por tanto la nomenclatura de esta bomba es 85141. Todas las piezas que la compongan, a excepción de los materiales de consumo, tendrán por nomenclatura 85.141… con las cuatro últimas de acuerdo con un orden, a criterio del responsable de Mantenimiento. Adjuntamos una hoja con la codificación de las distintas bombas hidráulicas y marcamos en un recuadro la bomba del ejemplo.

218

MAQUINARIA DE ELEVACION, CARGA Y TRANSPORTE TRANSPORTE HIDRAULICO Y NEUMATICO

NOMENCL.

DESCRIPCION

NOMENCL.

DESCRIPCION

851

85100 85101

85107 85108 85109 85110 85112

85114

85115 85116 85117 85118 85119 85120 85121 85122 85123 85124 85125 85126 85127 85128

Bombas centrífugas de agua Bomba LICAR, tipo S-6/150 Bomba Licar, tipo T-7/80 B. Hannibal tipo D-151 B. Hannibal tipo 4-15 S (Mech.) B. Hannibal tipo RS-200 S B. Hannibal tipo RS-65 S B. Hannibal tipo RS-100 S-IV B. Hannibal tipo RS-150 S B. Worthington, tipo 5-L-1 B. Worthington, tipo 5-L-3 B. Worthington, tipo 8-L-1 B. Worthington, tipo 3-F-1v B. Worthington, tipo 4-L-3 B. Worthington, tipo 3 L-2 B. Worthington, tipo 3-CNFE-62 B. Worthington, tipo 6-L-3 B. Worthington, tipo 2-U-1 B. Worthington, tipo 8-CNFE-104 B. Worthington, tipo 1 DN/38 B. Worthington, tipo 4U x 2 B. Worthington, tipo L-4-A16 B. Brugg, tipo MCP-8-200

85129 85130

85131

85132 85133 85134 85135 85136 85137 85138 85139 85140

85141

85142 85143

85155

85157 85158 85159 85160 85161 85162 85163

Bomba Brugg, tipo NCP-4-200 Bomba Emica ETA-K 40/26 Bomba Itur tipo BC – 15-3 CV B.Emica tipo ETA-K 80/40 B.Volum. tipo 35-F.S. PP-EL B.Emica tipo ETA-K 80/33 B.Emica tipo ETA-K 150/50 B.Emica tipo ETA-K 850/29 M B.Emica tipo ETA “VUA” 40/26 B. tipo WML 32/V B.Emica tipo WML 32/V B.Emica tipo ETA “VUA” 125/33 B.Emica tipo WKL 50/x B.Emica tipo KWK2 85/30 B. Itur tipo BG-6 B. Viedfer de 6 CV B. Indar, tipo KD-38-20 CV B. Urbar, tipo Major (Pasajes) B. Indar, tipo KS-20 B. Indar, tipo IKR-100-III B. Indar, tipo KM-154-I B. Indar, tipo IKS-110 B. Indar, tipo IKR-100-VI

3-c) Codificación sin catálogo Este segundo sistema de codificación tiene dos grandes ventajas sobre el anteriormente explicado: no necesita catálogo de repuestos y mejora notablemente la Mantenibilidad por cuanto el operario localiza con gran rapidez la nomenclatura del repuesto que necesita. También distingue repuestos específicos y comunes. En cuanto a específicos: 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º X 4 2 0 8 X X

219

El primer dígito X nos indica 3 posibilidades: que no sea repuesto, que sea repuesto específico, que sea repuesto común. Los dígitos 6º y 7º nos indican el nº de orden de 1 a 99 repuestos de la máquina, clasificados por orden alfabético y dimensiones del repuesto. Por ejemplo: 2 – 4208 -- 01 ............................. Acanaladura de 1” 2 – 4208 – 02 .............................. Acanaladura de 2” Conviene dejar huecos para incluir nuevos. 2 – 4208 – 21 ............................. Cojinete de 32 ∅ Si se sobrepasa 100 repuestos, el siguiente sería el 2 – 4209 – 01. 2 – 4208 – 46 ............................. Tamiz oval El operario de Mto. cuando debe cambiar una pieza procede así: “Bautiza” la pieza, p. ejemplo “tamiz”. Toma la clasificación alfabética y localiza Tamiz oval. Identifica la nomenclatura 2 – 4208 – 46 y la solicita a Almacén. Cuando la pieza es rara o no la conoce el operario, coge la lista alfabética del despiece de la máquina (que se la suministra el constructor de la máquina, pero ordenada alfabéticamente) y repasa nombre a nombre la lista, hasta que da con alguno, que, según el sentido común, pudiera valer. En cuanto a comunes: Distinguiremos entre repuestos eléctricos: lámparas, fusibles, contactores..., y mecánicos: rodamientos normales, abrazaderas, válvulas, etc... Las ordenaremos alfabéticamente y en orden al tamaño, asignando a cada una de las letras un número correlativo: A el 01, B el 02, C el 03 y así sucesivamente (dígitos 2º y 3º). El dígito 1º sería un 3 fijo = repuesto común

220

X 01 X X X X repuestos que empiezan por A X 02 X X X X “ “ “ “ B . . . X 28 X X X X “ “ “ “ Z 1º2º3º 4º 5º 6º 7º Los dígitos 4º, 5º, 6º y 7º serán de nº de orden, y distribuidos de tal suerte, por ejemplo, que del 0 al 3999 sea material eléctrico y del 4000 al 9000 material mecánico. En el listado global de repuestos (específicos + comunes) de cada máquina aparecerán todos ellos mezclados pero en orden alfabético. De esta manera se evita el catálogo de repuestos, dibujos y croquis que pueden complicar el trabajo de la oficina de Mto. 3-d) Codificación del material de un Centro Hospitalario. Esta codificación es válida para empresas de servicios, como pueden ser Hospitales, Hoteles, Edificios, etc... 1er. Nivel (1 dígito) (completo) 1. Construcciones e instalaciones 2. Instalaciones de servicio, comunicaciones y materiales para transporte y

almacenaje. 3. Muebles médico – asistenciales 4. Aparatos médicos 5. Medicamentos 6. Esterilización, electrodomésticos y limpieza 7. Cocina y electrodomésticos 8. Material fotográfico, equipos oficina y otros. 2º nivel (1 dígito) (completo) 14. Materiales e instalaciones 15. Instalaciones fijas 16. Maquinaria y herramientas para talleres y parques 22. Material sobre ruedas 31. Muebles 32. Camas para pacientes y mesitas 33. Textiles 42. Material muestras y análisis

221

43. Soporte y vigilancia funciones vitales 45. Electromedicina 46. Radiología 47. Anestesia cirugía obstetricia 53. Materiales fisioterapia 55. Odontología 70. Electrodomésticos 71. Cocina 64. Esterilización 85. Material educativo 88. Material fotográfico. 3er. Nivel (3 dígitos) (parcial) 141 – Materiales e instalaciones eléctricas 00. Cuadros eléctricos 01. Transformadores 02. Motores 03. Grupos electrógenos 04. Ventiladores 05. Radiadores 06. Ventiladores portátiles 07. Estabilizadores 08. Cámaras fotográficas 144 – Materiales e instalación aire acondicionado 00. Climatizadores 01. Máquinas de frío 02. Bombas 03. Cuadros control 04. Elementos control climático 05. Ventiladores impulsión 06. Extractores aire 452 – Sistema circulatorio 00. Cuidados intensivos 01. Displays 02. Amplificadores E.C.G. 03. Unidades de alarma 04. Amplificadores E.E.G. 05. Desfibriladores 06. Registradores E.C.G. 07. Módulos respiración 08. Ritmos cardiacos 09. Módulos parada cardiaca 10. Marcapasos externos

222

11. Estimuladores cardiacos 12. Oscilógrafos 461 – Diagnóstico – Scanner 00. Scanner E.M.I. 01. Scanner Technicare 02. Scanner C.A.T. 4º nivel (2 dígitos) Son dos dígitos, escritos en orden según marca, modelo y fabricante. Resumiendo tendremos: 1º 2º 3º 4º 5º 6º 7º

Naturale-za gral.

Naturale-za con-creta

Función y campo de aplicación

Denomina-ción genéri-ca del apa-rato

Marca, mode-lo, fabricante

Los repuestos de cada aparato vendrán en orden alfabético o en orden rotacional con dibujo, según lo explicado en los casos a) y b). 4) El catálogo de repuestos de maquinaria Hemos visto como se debe nomenclaturizar a: � Una máquina, � Sus piezas � Los materiales de consumo incorporados a la máquina Vamos a tratar de la elaboración del catálogo de repuestos de una máquina. Seguiremos con el ejemplo de la bomba centrífuga 85.141. Todo catálogo de repuestos se compone de: a) Uno o varios dibujos o cortes de la máquina, hechos siguiendo los planos

de la misma, y a ser posible, suficientemente claros como para distinguir pequeñas piezas que conforman el despiece total de la máquina.

b) Las piezas y materiales señalizadas en los dibujos con un número

correlativo a un sentido de giro:

223

3 4 2 5 6 1 7 8 9 17 10 16 11 15 12 14 13 Si una máquina se compone de 1000 piezas y conjuntos (despiece), los repuestos serán un porcentaje muy pequeño de dicho despiece, por ejemplo 1,2%, que en este caso alcanzaría 12 repuestos (elementos de corta duración frente a la vida útil de la máquina).

dibujo

1

2

7

225

85141 Catálogo

1 Página MAQUINA: Bomba Emica WKL 50/X Despiece

85141-1 Plano E.S.A.

Plano Provee. (6)

Ref. (1)

Nomenclatura (2)

Ref. Proveed. (3)

Nº piezas (4)

DESIGNACION (5)

R e p u e s t o s

(7) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

15

16

17

18 19 20

21

22 23 24 25 26 27 28

29

30 31

32

33

85141 85141 85141 85141 85141 85141 85141

19370

85141 85141 85141 85141 85141 85141 85141

28049

85141

58115

85141 85141 85141

19370

85141 85141 85141 85141 85141 85141 85141

19370

85141 85141

28105

85141

0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006

2864

0008 0009 0010 0011 0012 0013 0014

0045

0016

0009

0018 0019 0020

3076

0022 0023 0024 0025 0026 0027 0028

5011

0030 0031

0352

0033

219 269 241 213 112 103

111 211 202 307 201 260 456

309

324

432 439 275

407 102 212 104 109 120 110

433 308

427

1 2 2 1 8 1

11 4 9 10 1 1 2 3 1 1 1 3 2 2 2 2 1 1 9 9 10 1 1 8 2 1 1

Bomba Emica WKL 50/X Mat.Nor. Tuerca sujeción rodamiento Arandelas de ajuste Anillo rompeaguas Casquillo protección eje Tuerca del tirante Cuerpo de impulsión Junta goma red (int. 227x 2,8 mm. Tirante de unión Casquillo separación Rodetes Anillo de blocaje Eje de chaveta y tuerca Casquillo tope Tapa de la caja del fieltro Rodamiento UN-208 + H-208 Tapa soporte lado aspiración Acoplamiento COPEN S-40 Anillo fieltro Junta tapa soporte Anillo seguridad Seeger Junta goma (int.30 x 3 mm. Prensaestopas Cuerpo de aspiración Casquillo protección eje Cuerpo intermedio Difusor intermedio Anillo rozante Difusor, último escalón Junta goma difusor (112x4,2mm Anillo empaquetadura Soporte cojinete Rodamiento SKF 6307 C3 Tapa soporte

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

X X X X X X X X X X

226

c) Una o varias hojas donde se escriben, siguiendo el orden numérico anteriormente citado: Casilla 1) Las piezas numeradas según el dibujo 1, 2, 3, 4….. “ 2) La nomenclatura de la máquina (85141) acompañada de las cuatro

cifras de las piezas (0001, 0002, 0003, 0004). Casilla 3) La referencia del proveedor. Este, en su catálogo, numera de otra

forma a las piezas, según su propia organización. “ 4) El número de piezas totales. “ 5) La designación de cada pieza. “ 6) El número de plano de la máquina o del conjunto, si es que está

croquizado por la empresa, o el de la casa constructora, si lo hubiera cedido a la misma (caso muy poco probable).

“ 7) Las piezas que son repuestos. Observación Los materiales de consumo aparecen claramente en este ejemplo, en la referencia 7, nomenclatura 19370.2864 junta de goma, en la referencia 21, nomenclatura 19370.3076 junta goma, y en la 15 y 32 (rodamientos 280490045 y 281050352). También se muestra una referencia 17, nomenclatura 58115 0009, que es un acoplamiento Copen S-40, que es considerado como otra máquina integrada en la 85141 0000. Mecanismos como acoplamientos y reductores poleas, etc… son montados sobre la máquina, y son considerados según lo expuesto como nomenclaturas del cuadro nº 5 (maquinaria general).

227

5) Útiles, herramientas y medios auxiliares Si bien el Servicios de Mto. Preventivo y el Correctivo dispone del tipo “cajón de herramientas”, utilizadas por los mecánicos y electricistas, y que nada tiene que ver con la Preparación de Trabajos, vamos ahora a hablar de los útiles y medios auxiliares que este último servicio debe proporcionar a Mto. Correctivo para operaciones que las requieran. Podemos clasificarlas en los siguientes grupos:

Herramientas que facilitan los montajes

Medios de maniobras

Medios de facilitar

esfuerzos

Medios de Seguridad

Medios Electro-Electrónicos

• Extractores • Llaves especiales

• Soldadura especial

• Grúas • Polipastos • Escaleras • Andamios • Cables

• Gatos hidráulicos • Trácteles

• Pértigas aislantes • Banquetas aislantes

• Osciloscopio • Analizador de espectro • Tester (equipo de testeo) • Analizador de armónicos

Estos elementos deben de estar perfectamente mantenidos, para que no ocurra la desagradable sorpresa de hallarlos averiados en el momento más inesperado. Cuando el servicio de Preparación lleva a pie de máquina los repuestos preparados, también debe dejar allí los medios y herramientas especiales, que hemos indicado.

1.17.12 ESTUDIO DE LOS MEDIOS DE PREPARACION DE TIEMPOS ASIGNADOS Esta fase de la preparación, básica para llevar a buen fin una oportuna planificación, abarca tres medios de desarrollo: 1. Tiempos estimados de las operaciones y fases de

Mantenimiento Durante muchos años se ha pretendido encontrar el camino que llevara a la determinación de unos tiempos exactos de Mantenimiento, lo mismo que se ha logrado con los trabajos de fabricación o producción. En muchas Empresas se ha pretendido aplicar los sistemas de tiempos empleados en producción a todos los trabajos de mantenimiento. El resultado ha sido francamente malo, porque es preciso indicar que, aunque los oficiales de Mantenimiento trabajan o pueden hacerlo a varias actividades, la

228

dispersión de las medidas de los tiempos es tan grande que resulta difícil la fijación de un tiempo normal o concedido en la fase de Preparación. De todas maneras, la variedad de los trabajos de Mantenimiento requiere adaptar claramente los diversos sistemas de tiempos a los tipos y clases de trabajos de Mantenimiento de tal forma que no se produzcan errores de importancia. Las principales dificultades que se ofrecen a la gestión Preparación en esta área de los Tiempos son: El trabajo de mantenimiento cubren un vasto y variado campo de tareas en una fábrica, o empresa de servicios. Desde el simple cambio de una bombilla al reacondicionamiento de una máquina de fabricación de papel o la reparación de un tren de la máquina de fabricación de papel o la reparación de un tren de laminación. Desde el engrase de un motor a la inspección de un horno eléctrico. Las tareas de Mantenimiento incluyen una amplia variedad de oficios, con reparaciones que exigen la participación y coordinación de varios de ellos, es decir, tareas multioficios. Las largas distancias o desplazamientos, las maniobras penosas y la urgencia de las reparaciones son otro grave obstáculo para la medición exacta de los trabajos de mantenimiento. A veces el factor ambiental también interviene (lluvia, nieve, frío, calor, etc.) Objetivos de la aplicación de los tiempos de Mantenimiento Los objetivos de los Tiempos de Mantenimiento son la determinación de: • Preparación y Planificación de los trabajos con mayor exactitud • Rendimientos de la mano de obra • Incentivos de trabajo Sistemas de tiempos y campos de aplicación Fundamentalmente son adaptados a nivel internacional cinco sistemas o métodos de tiempos aplicados al Mantenimiento. • Cronometraje • Estimaciones globales • Estándares de operaciones manuales y de máquina • Analógico o morfodimensional • U.M.S. (Universal Maintenance Standards) de la firma Maynard, S.A. Si bien cada uno de ellos se utiliza preferentemente en diversas tareas de Mantenimiento, una organización del mismo correctamente establecida hará uso de los cinco métodos armónicamente conjugados.

229

EL GRADO DE EMPLEO de cada método estará de acuerdo con: a) La naturaleza de los trabajos:

- Reparaciones - Inspecciones - Cambios - Construcción de piezas

b) La naturaleza de las máquinas:

- De proceso, dinámicas - De proceso, estáticas - Automatizadas al máximo - Mecánica preferentemente - Eléctrica “ - Electromecánica ” - Pesadas o ligeras.

c) La mayor o menor especialización del personal obrero:

- Cualificación - Experiencia

Veamos en siguiente cuadro a qué campo específico del Mantenimiento se ciñe mejor cada uno de los métodos citados y a que operaciones y programaciones de trabajos se puede aplicar mejor:

230

METODO DE

TIEMPO CLASE DE TRABAJO PROGRAMACIONES Y

MANTENIMIENTO

M. PREVENTIVO REVISIONES M.O.C. M. PREVENTIVO ENGRASES

CRONOMETAJE

TRABAJOS REPETITIVOS

DE MANTENIMIENTO

M. CORRECTIVO PINTURA Y RECUBRI-

MIENTOS DE SUPERFICIES

M PREVENTIVO CAMBIOS DE PIEZAS MHT

CAMBIOS DE ACEITE M. CORRECTIVO

ESTIMACIONES GLOBALES

TRABAJOS UNITARIOS

DE MANTENIMIENTO

MONTAJES, DESMONTAJES , REPARACIONES

M. PREVENTIVO INSPECCIONES Y REVISIO-

NES M.O.C. Y M.H.T. M. CORRECTIVO

STANDARES DE OPERACIONES Y

DE MAQUINAS

TRABAJOS SEMI-

REPETITIVOS

MONTAJE Y DESMONTAJE TUBERIAS, TIRAJE CONDUC-

CIONES ELECTRICAS, PINTURA MAQUINAS Y

SUPERFICIES

M. CORRECTIVO TALLER MODIFICACIÓN RETROFITADO

ANALOGICO O MORFODIMENSIONAL

TRABAJOS DE RECONSTRUCCION

DE MAQUINARIA M. CORRECTIVO TALLER

CONSTRUCCION DE REPUESTOS Y UTILLAJES

M. PREVENTIVO REVISIONES M.O.C.

CAMBIOS M.H.T. M. CORRECTIVO DE CAMPO

U.M.S.

TRABAJOS NO

REPETITIVOS

DE TALLER

A continuación desarrollamos exhaustivamente los métodos de tiempos más utilizados actualmente o en momentos históricos del Mantenimiento.

231

1.1 Método de Cronometraje. EJEMPLO PRACTICO Como ya hemos indicado, el cronometraje se puede utilizar en trabajos repetitivos tales como: Revisiones sencillas de M.O.C., como puede ser comprobar ruidos, vibraciones, estado calentamiento, etc... de una máquina. Engrases previstos en los programas de Mto. Preventivo. Operaciones de pintura o recubrimientos que exigen un método de trabajo igual a lo largo de la jornada. El analista o preparador del trabajo, a la vez que cronometra puede mejorar el método de trabajo con objeto de rebajar el costo de la operación o tender al mínimo esfuerzo del operario. El encargado o contramaestre de Mantenimiento debe ofrecer su colaboración tanto en definir el mejor método como exigir su aplicación. El cronometrador tomará los tiempos de las operaciones corrigiéndolos de acuerdo con una serie de conceptos que a continuación exponemos: a) Actividad Se define como la velocidad que desarrolla el oficial en la ejecución de un trabajo. Depende fundamentalmente de: La voluntad de trabajo del oficial que realiza una operación. La habilidad que despliega el operario para hacer el trabajo. Resumiendo tenemos: VOLUNTAD + HABILIDAD Actividad depende de o QUERER + PODER Para valorar esta actividad se la clasifica entre dos límites: Actividad normal y Actividad óptima. Tres valoraciones o límites se utilizan en cronometraje:

Actividad Normal Actividad Optima

60% 100% 75%

80%

140% 100%

232

La más utilizada es la primera, es decir entre 60% y 80%. El cronometrador, para determinar la actividad del operario, precisa formarse en la adquisición de un cierto sentido evaluador de la misma a través de una serie de ejercicios prácticos ya estudiados. Parece oportuno, por otra parte, que los encargados, Jefes de equipo y responsables del mando sobre operarios de Mantenimiento adquiriesen también ese sentido con objeto de percatarse bien del grado de actividad de sus oficiales en los trabajos. b) Ejecución del cronometraje Los pasos a seguir para realizar un buen cronometraje son los siguientes: 1) Realizar 10 medidas de la actividad y tiempo de una misma secuencia

elemental de Mantenimiento. 2) Determinar, a partir de los 10 tiempos medidos, los 10 tiempos normales: 3) Tomando el valor superior S e inferior I de los 10 tiempos normales

calculo: 4) Utilizando el gráfico de K.A. LIFSON (página 71), después de fijar el valor

R, que es el riesgo que puede aceptarse de que el error sea tan grande o mayor que P (% de error admisible), obtengo el número de observaciones a realizar sobre la misma secuencia de Mantenimiento para que el tiempo normal medio sea totalmente aceptable.

5) Realizo hasta N mediciones y determino: 6) Ahora deberemos determinar el coeficiente total de descanso K que se

obtiene de la fórmula:

K = 1 + (CF – 1) . CA , siendo: CF = Coeficiente de fatiga

normal actividadobservada actividad x medido Tiempo

normal T =

I SI - S

B+

=

nesobservacio de nºnormales Tiempos

resultante normal Tiempo TnΣ

==

233

CA = Coeficiente de ambiente

Se adjunta un estudio completo sobre el coeficiente de descanso con sus tablas y correcciones.

7) Se multiplica el T normal por el coeficiente K, y se obtiene:

TC = Tiempo concedido = TN x K 8) El tiempo total exigible de Mantenimiento de cualquier operación es la

suma de los tiempos concedidos de cada una de las secuencias o fases que componen la operación:

T concedido Mantenimiento = ΣΣΣΣ T concedidos fases Ejemplo práctico En una planta de fabricación existen instalados 28 martillos neumáticos, cuyo percutor suele averiarse con cierta frecuencia, y, que por tanto, debe cambiarse por otro de repuesto nuevo. Vamos a determinar por el procedimiento de cronometraje el tiempo concedido para efectuar el cambio que se hace estando el oficial de pie y haciendo un esfuerzo de unos 4 Kgs. Hacemos, por ejemplo, diez observaciones y cronometrajes iniciales: Actividad T. med. T. normal

60 75 65 60 65 70 65 60 65 70

43 35 38 42 39 36 37 41 38 37

43 43,75 41,1 42 42,25 42 40,08 41 41,16 43,16

S = 43,75 I = 40,08 P = 4% Tomamos R = 0,020

0,043 40,08 43,7540,08 - 43,75

B =+

=

234

El gráfico de LIFSON nos da N = 15, ya que no corta a la línea B = 0,043, significa que a las 10 mediciones habría que adicionarles otras cinco, como lo muestra el segundo cuadro que presentamos:

Actividad T. med. T normal

60 75 65 60 65 70 65 60 65 70

43 35 38 42 39 36 37 41 38 37

43

43,75 41,1 42

42,25 42

40,08 41

41,16 43,16

65 65 65 65 60

38 39 38 39 41

41,16 42,25 41,16 42,25

41

626,41

Para determinar el coeficiente de descargo K obtendremos los de fatiga CF y ambiente CA El coeficiente de fatiga CF se obtiene de la tabla I y su valor es: CF = 1,12 El coeficiente de ambiente CA se obtiene de la tabla VI y vale CA = 1

K = 1+ 100C

x 1 - 100C AF

= 1 + (1,12 – 1) x 1 = 1,12

41,7615

626,41 medio normal Tiempo ==

46,77 1,12 x 41,76 K x medio T concedido Tiempo n ===

46,77Tc =

236

El coeficiente total de Descanso K 1. Obtención EL COEFICIENTE TOTAL DE DESCANSO (K) se obtiene como resultado de aplicar al coeficiente de fatiga (CF), la mayoración relativa al ambiente, mediante el COEFICIENTE DE AMBIENTE (CA). Sus expresiones: CA actúa incrementando solamente el tiempo de descanso dado por (CF – 1) 2. El coeficiente CF

Se obtiene tomando de la tabla respectiva (I a V) el valor según las características del trabajo tales como: • Posición del cuerpo • Esfuerzos dinamométricos (pesos a elevar o desplazar) • Con o sin esfuerzo mental e incrementándolo, si procede, con los suplementos por • MONOTONIA (CUADRO A) • TENSION MENTAL (CUADRO B) • CONCENTRACION (CUADRO C) los coeficiente CF de las tablas ya contienen el suplemento por necesidades personales. Únicamente si se trata de mujeres conviene añadir un 2% a dichos valores y si el ambiente es sucio, incómodo o molesto (p. ej., polvo, suciedad, etc...) las necesidades personales pueden crecer de un 2 a un 1% según los casos. 3. El coeficiente CA Se obtiene de la TABLA VI en función de la temperatura y humedad relativa del lugar de trabajo (valores medios), incrementándolo si procede con los suplementos por: • MALA ILUMINACION (CUADRO D) • RUIDO (CUADRO E)

100C

- 1 - 100CE

1 K A

+=

237

CF TABLA I – COEFICIENTE DE FATIGA (TRABAJOS SIN PROGRESIONES)

238

TABLA II – COEFICIENTE DE FATIGA (PROGRESIONES) 1. PROGRESION HORIZONTAL

1.1 Sin carga Sobre un buen piso (cemento, carretera, embaldosado, parquet). Sobre suelo mediocre (tierra, hierba, patio mal estado) 1.2 Suplementos a añadir a los anteriores por carga 10 kgs. llevados a brazo-bulto denso a poco denso 20 “ “ “ “ “ “ 30 “ “ “ “ “ “ 10 kgs. llevados a hombros o espalda-bulto poco denso 20 “ “ “ bulto denso a poco denso 30 “ “ “ “ “ “ 40 “ “ “ “ “ “ 50 “ “ “ “ “ “ 60 “ “ “ “ “ “ 80 “ “ “ “ “ “

100 “ “ “ “ “ “ 120 “ “ “ “ “ “

1.3 Suplementos a añadir a los anteriores para mantener la carga en

equilibrio (planchas largas, tubos, perfiles) 2. PROGRESIONES SOBRE PENDIENTES COMPRENDIDAS ENTRE 5

y 40 cms/m.

2.1 Suplementos por cm. de pendientes por metro

108 110 a 120 2 a 5 5 a 8 15 a 20 2 3 a 6 8 a 10 15 a 25 20 30 60 100 140 2 a 5

Sin carga 10 Kgs. 20 “ 30 “ 40 “ 50 “ 60 “ 80 “

100 “ 120 “

Subida 0,5 “ 0,6 “ 0,8 “ 1,0 “ 1,2 “ 1,4 “ 1,6 “ 1,8 “ 2,0 “ 2,2

Bajada 0,2 “ 0,2 “ 0,3 “ 0,4 “ 0,6 “ 0,8 “ 1,0 “ 1,2 “ 1,4 “ 1,6

3. PROGRESION VERTICAL (escalera, escalas, etc.)

3.1 Subida por escalera de un piso hasta 4 m. sin descansillo Sin carga 10 Kgs. (peldaños en buen estado a peldaños mediocres) (demasiado

altos o demasiado estrechos, etc.) 20 Kgs. 30 Kgs. 40 Kgs. 50 Kgs.

130 a 140 135 a 145 145 a 150 150 a 160 160 180

239

3.2 Bajada de una escalera Sin carga 10 Kgs. 20 “ 40 “ 50 “ 3.3 Subida de una escalera

Sin carga 10 Kgs. 20 “ 30 “ 40 “ 40 “ 41

110 a 120 115 a 125 120 a 130 130 a 140

140 150

180 200 220 250 300 380

TABLA III – COEFICIENTES DE FATIGA (DESPLAZAMIENTOS) 1. Desplazamientos de objeto por vehículo

(depende mucho de la resistencia al rodar del vehículo) 1.1 Tracción carro buen estado, sobre suelo liso carga útil de 100 a

400 kgs.

1.2 Empuje de carro buen estado, sobre suelo liso, carga útil de 100 a

400 kgs.

1.3 Empuje vagoneta Decauville, carga útil de 100 a 500 kgs. (1)

1.4 Tracción de un carretón, carga útil de 100 a 400 Kgs.

1.5 Propulsión de una carretilla, carga útil de 50 a 100 Kgs.

Tener en cuenta la resistencia, es decir, aumentar los coeficientes de 5 a 10 para tiempos de desplazamientos inferiores cada uno a 15 seg. (velocidad normal). Vehículos provistos de neumáticos, aumentar de 2 (suelo liso) a 20 (suelo desigual). (1) Vagonetas y remolques utilizados en ferrocarril y mina. Desplazamiento sobre raíles.

115 a 120 120 a 135 115 a 130 115 a 130 120 a 140

240

2. DESPLAZAMIENTO DE OBJETOS CON LOS BRAZOS

2.1 Elevación directa suelo 80 cms. 2.2 Elevación directa 80 cm. a 1 m. 50

PESOS

DENSOS

VOLUMINOSOS

DENSOS VOLUMINOSOS

10 kgs. 20 Kgs. 30 Kgs. 40 Kgs. 50 kgs. 60 Kgs. 80 Kgs. 100 Kgs.

112 – 115 115 – 120 125 – 130 135 – 140 145 – 150 155 – 160 165 – 170 175 - 180

114 – 118 120 – 125 130 – 140 140 – 150 150 – 160 160 – 170 170 – 180 180 - 200

110 – 115 115 – 120 125 – 130 140 – 145 155 – 165 170 – 180 185 – 200 200 - 220

112 – 116 120 – 125 130 – 140 140 – 150 160 – 170 170 – 180 200 – 225 220 – 250

2.2 Arranque Indirecto (palancas) El esfuerzo de palancada efectuado sobre una palanca tiene un límite, las grandes cargas a levantar conducen a modificar casi instintivamente la relación de los brazos de palanca. • Operador en posición normal • Operador en posición inclinada (palanca al suelo)

2.3 Proyección directa (lanzamiento de ladrillos, bultos, etc.) poco empleado (de 1 a 20 Kgs.)

2.4 Proyección indirecta (paletada)

• al mismo nivel (desplazamiento de un montón • de más bajo a más alto (carga de una vagoneta) • de más arriba a más bajo (reembrague)

2.5 Disposición (tría, yuxtaposición, superposición, etc.)

110 a 150 112 a 150 110 a 125 115 a 125 125 a 140 120 a 130

Posición sentada Posición de pié Posición inclinada

0 a 10 Kgs.

108 – 110 110 – 112 112 - 115

10 a 20 Kgs.

110 – 114 110 – 114 115 - 120

20 a 30 Kgs.

114 – 120 114 – 120 120 - 130

241

TABLA IV – ACCION SOBRE LOS OBJETOS

1. PRENSION (apretar, aflojar) 2. PERCUSION (trabajo con martillo – ligero a pesado (maxo) trabajo con

azadón. 3. EXTRACCION (arrancado, etc.) 4. PRESION (trabajo positivo): empujes directos, torneo sobre madera,

perforación, remachado al martillo, remachador, etc.) 5. CONTRA PRESION (trabajo negativo) sustentanción, frenado

contraparada) 6. VAIVÉN

• Limadura • Acepilladura madera • Ahornar • Pulimentar • Enjugar • Bombeaje • Aserrar madera • Aserrar metales • Moletear • Pintar • Costura

7. TORSION

• Atornillamiento • Freno

8. ROTACION

• Manivela • Péndola • Pedaleo

108 a 112

115 a 130 110 a 120

110 a 118

106 a 115

110 a 114 115

112 a 130 112 a 130 108 a 110 110 a 114 110 a 120 110 a 118 110 a 125 110 a 114 108 a 114

110 a 115 110 a 115

110 a 120 110 a 130 114 a 120

TABLA V – TRABAJOS INTELECTUALES

Lectura de una ficha de instrucciones Mecanografía (tecleo) Escritura a lápiz (copia) Escritura en tina (copia) Escritura con búsqueda de pequeños cálculos mentales (sumas, restas, etc... de pocas cifras)

112 115

110 a 112 112 a 115

120 a 125

242

TABLA VI – COEFICIENTE AMBIENTE (CA)

HIDRO.

TEMP.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

22º

24º

26º

28º

30º

32º

34º

36º

38º

40º

42º

44º

46º

48º

50º

1,04

1,10

1,22

1,33

1,45

1,65

1,65

1,75

1,83

1,95

2,05

1,04

1,07

1,19

1,30

1,45

1,60

1,70

1,89

1,98

2,15

2,30

2,62

1,17

1,15

1,30

1,45

1,60

1,75

1,90

2,10

2,30

2,62

2,94

3,28

1,-

1,04

1,10

1,25

1,41

1,60

1,75

1,90

2,15

2,39

2,75

3,12

3,50

3,90

1,-

1,-

1,07

1,19

1,37

1,55

1,75

1,98

2,20

2,55

2,90

3,35

3,73

4,12

4,50

1,-

1,04

1,10

1,25

1,50

1,70

1,90

2,20

2,55

2,94

3,40

3,90

4,20

4,60

5,30

1,-

1,07

1,17

1,37

1,65

1,83

2,10

3,47

2,90

3,35

3,80

4,20

4,70

5,40

1,-

1,10

1,25

1,50

1,75

2,-

2,36

2,80

3,35

3,90

4,30

4,90

5,60

1,04

1,17

1,37

1,65

1,90

2,20

2,62

3,12

3,66

4,20

4,70

5,40

1,07

1,23

1,45

1,75

2,06

2,47

3.-

3,50

4,-

4,60

5,10

1,10

1,30

1,60

1,95

2,30

2,80

3,35

3,90

4,50

5,30

SUPLEMENTOS

CUADRO A. MONOTONIA Trabajo algo monótono ............................ 0 Trabajo bastante monótono ..................... 1 Trabajo muy monótono ............................ 4

CUADRO C. CONCENTRACION Trabajos con cierta precisión ................... 0 Trabajos de precisión o fatigosos............. 2 Trabajo de gran precisión o muy fatigoso 5

CUADRO D. MALA ILUMINACION Ligeramente por debajo de la potencia calculada .................................................. 0 Bastante por debajo ................................. 2 Absolutamente insuficiente ...................... 5

CUADRO B. TENSION MENTAL Proceso bastante complejo................... 1 Proceso complejo: act. entre varios objetos................................................... 4 Proceso muy complejo.......................... 8

CUADRO E. RUIDO Continuo................................................ 0 Intermitente y fuerte .............................. 2 Intermitente y muy fuerte ...................... Estridente y fuerte ................................. 5

243

1-2 Método de Estimaciones Globales Este método de estimación global del tiempo se puede utilizar para predecir la duración de cualquier tipo de trabajo de Mantenimiento, sea o no repetitivo, pero fundamentalmente es aconsejable en aquellos casos en que: Es preciso tener una idea del alcance del trabajo antes de iniciarlo con objeto de preparar medios y dar plazos. Consiste, pues, en calcular un tiempo a priori de la ejecución completa de un determinado trabajo, sin descomponerlo en fases o elemento, como sucede con otros métodos de tiempo (cronometrajes, estándares, etc.). Este método interesa en apreciaciones de trabajos unitarios de Mantenimiento: montar un conjunto, desmontar una pieza averiada, etc... sin preocuparse de las fases de las operaciones. Generalmente se concreta a estimar Tiempos en base a: �� Una experiencia determinada. �� Los datos recogidos de la ficha histórica de mantenimiento de la máquina

en cuanto al tiempo necesario para cualquier reparación. �� Baremos existentes. La estimación global reúne ciertas VENTAJAS como pueden ser: 1. Simple, rápida, económica. 2. Se anticipa al trabajo y sirve como un método empírico de previsión. 3. Permite realizar un primer esquema de planeamiento. Entre las DESVENTAJAS podemos señalar: No se estudia detalladamente la actividad del operario No es muy preciso, dando lugar a muchos errores. No siempre da los mismos resultados en el tiempo y de acuerdo al individuo o

individuos que ejecutan el trabajo. Como mejora de este procedimiento se puede realizar una ESTIMACIÓN DETALLADA la cual difiere de la Estimación Global en que la tarea se descompone en sus fases principales y sobre las cuales se ejecuta en cada una la estimación global. La suma de los tiempos parciales da el tiempo total estimado.

Además de las ventajas enumeradas por la estimación global, permite: Una mayor precisión de estimación.

244

Una mayor influencia indirecta sobre la actividad del operario, permitiendo

posteriormente controlarlo en parte. Permite una preparación de mejor calidad. En el caso de estimaciones globales: Las diferencias entre los tiempos estimados y los tiempos reales que se hallen por debajo de un 15% se pueden perfectamente controlar en próximas estimaciones y afinar la estimación hasta límites aceptables. Este procedimiento es el más corriente para el cálculo del tiempo de las operaciones de Mantenimiento siempre que se tengan valoradores con experiencia, y datos históricos suficientes. Ejemplo Un reductor de 50 C.V. sufre la rotura del rodamiento a rodillos del eje de salida. Se dispone de un rodamiento nuevo a pie de máquina para efectuar rápidamente el cambio. Vamos a determinar el tiempo necesario para esta operación de Mto. Estimación global De la ficha histórica de Mto. de este reductor obtenemos los siguientes datos.

Fecha

Avería

Tiempo reparación

Hombres

H.H.

06-VI/2002

Rodamiento eje de salida

3 h. 46’

2

7,52

16/IX/2003

“

4 h. 17’

2

8,56

Tiempo = 4,01

Reparación Estimado

H.H. 8,04 2

8,56 7,52 medios H.H. =

+=

245

Estimación detallada El responsable de Mantenimiento y el jefe de equipo, junto a un especialista o analista de tiempos establecen las siguientes fases de la reparación y sus tiempos estimados: 1. Sacar aceite y desmontar tapa lateral del reductor

1 hora y 15 minutos. 2. Desmontar rodamiento averiado

20 minutos 3. Rectificar con papel de lija al eje rayado

25 minutos

4. Colocar, montar y ajustar el nuevo rodamiento 35 minutos

5. Colocar tapa lateral del reductor y llenar de aceite 1 hora y 15 minutos Tiempo total estimado reparación = 3,82 horas La diferencia respecto a la estimación global es de 4,01 – 3,82 = 0,19

horas.

1-3 MÉTODO DE ESTÁNDARES DE TIEMPOS DE OPERACIONES Y DE TIEMPOS DE MÁQUINA. BAREMOS DE TIEMPO Este método de obtención de valores estándar de los tiempos de las operaciones de Mto. (del oficial u operario) y de valores estándar de tiempos de máquina es muy usado en los equipos de Mantenimiento de la industria norteamericana. 1) Los estándares de tiempos de operaciones se obtienen a través de promedios estadísticos de las actuaciones de un operario para ejecutar determinados movimientos y trabajos que constituyen las fases de la reparación o trabajo de Mto. No obstante, por el hecho de no ser repetitivos, en la mayoría de las veces, los movimientos y teniendo en consideración que una misma reparación no siempre se hace igual, este sistema cuenta con una dispersión de los tiempos realmente importante. Por eso es útil usar el método en trabajos de tipo semirrepetitivo, es decir, ni casos aislados ni totalmente repetitivos. Pueden usarse en: �� Inspecciones y revisiones M.O.C. y M.H.T. �� Montaje y desmontaje de tubos y tuberías �� Pintura de máquinas e instalaciones

246

�� Tiraje de conducciones eléctricas 2) Los estándares de tiempos de máquinas, fundamentalmente referidos a máquinas utilizadas en mantenimiento: máquinas herramientas, equilibradoras, bancos de pruebas y ensayos, etc..., tienen tanta efectividad como los estándares de las máquinas de producción ya que sus movimientos son repetitivos. Diversos baremos dados por los fabricantes de las máquinas ayudan a fijar los tiempos de estándares necesarios para ejecutar cualquier trabajo de mantenimiento con la ayuda de la máquina. Como ya hemos dicho anteriormente, esta técnica está muy desarrollada en los Estados Unidos, donde se han realizado importantes estadísticas, que han dado lugar a tablas de tiempo M.T.M. (Métodos de Medida del Trabajo) experimentadas sobre una enorme población de casos. 3.3.1 LOS TIEMPOS ESTANDARES DE OPERACIONES DE MANTENIMIENTO Los tiempos estándares de operación se refieren a los siguientes movimientos unitarios: �� Alcanzar �� Mover �� Girar �� Asir �� Colocar �� Soltar �� Desencajar La unidad de tiempo es la T.M.U. (Unidad de Medida de Tiempo), equivalente a 0,00001 horas ó 0,0006 minutos ó 0,0036 segundos. Las tablas I a IX nos dan el número de T.M.U. requeridas por el operario que trabajó con un esfuerzo medio en unas condiciones ambientales, y con una actividad normal. A continuación presentamos las tablas de tiempos estándares de movimientos.

252

Caso práctico El Servicio de Mantenimiento de una empresa media dedicada a la fabricación de componentes de automóvil desea medir los trabajos del equipo de pintura, dedicado éste a pintar estructuras, máquinas, edificios, tuberías, etc... Para ello desea aplicar estándares de tiempos válidos para cualquier tipo de trabajo que se le presente. Podíamos titular el trabajo como “Limpieza o pintado a brocha del equipo de la Fábrica”. La primera etapa en el desarrollo de los estándares es la recopilación de la información completa respecto al trabajo, métodos, equipo y materiales usados. Cada movimiento requerido para completar el trabajo debe analizarse, clasificarse y registrarse. Los pasos a seguir para desarrollar el trabajo son: a) Fragmentar el trabajo total en elementos (A, B, C, D, E,...) b) Dividir los elementos en movimientos M.T.M., aplicando los tiempos

estándares a cada movimiento. c) Determinar las fórmulas de combinación de los elementos en tres clases,

clase I, clase II y clase III. d) Calcular los tiempos de los elementos basándose en los M.T.M. de los

movimientos. Veamos como se desarrolla el sistema: a) La tabla de elementos es:

A) Coger una brocha redonda ordinaria de 1 pulgada y eliminar el exceso de disolvente.

B) Sumergir la brocha en el disolvente. C) Extender el disolvente sobre una superficie lisa de aproximadamente

un pie cuadrado de área. D) Retirar la brocha. E) Coger un rascador y retirarlo. F) Rascar una superficie lisa de un pie cuadrado usando un rascador de

dos pulgadas.

Omitimos escribir los elementos G, H, J, L, M, N, P, correspondientes a la limpieza de la superficie y pasamos a la pintura.

253

Q) Pintar una superficie lisa de la máquina de un pie cuadrado R) Pintura adicional sobre una superficie irregular de un pie cuadrado. S) Retirar y coger la brocha del tamaño próximo. T) Pintura adicional sobre una superficie muy irregular, ajustando alrededor de

palancas, manivelas y volantes. U) Coger un trapo – retirarlo V) Quitar pintura con el trapo.

b) Veamos la descomposición de elementos o fases A, B y C, por ejemplo en

movimiento M.T.M. Centrémonos en la A, es decir, “coger una brocha redonda ordinaria de 1 pulgada y eliminar el exceso de disolvente”.

�� El pintor acerca la brocha con la mano derecha a un bote de

disolvente (R 14 B, o alcanzar (R Tabla I), 14 pulgadas, caso B.

�� Y sostiene la brocha (G 1 A, o asir, caso 1 A)

�� Mueve la brocha hacia la boca del bote (MBC, mover, 8 pulgadas, caso C).

�� Coloca la brocha para eliminar el exceso de disolvente (P1SE,

posición clase 1, simétrica, fácil de manipular E).

�� Presiona la brocha ligeramente para eliminar el exceso de disolvente (AP2, aplicación de presión, pieza hasta 2 libras de peso).

�� Gira el cuerpo hacia la máquina (TB C1, giro del cuerpo, TABLA IX

caso AB 1) y se agacha AB.

�� Mueve la brocha hacia la superficie de la máquina (M1 2 B). El tiempo total para el elemento A es de 0,053 minutos.

254

DIAGRAMA DE ANALISIS

Descripción

fases Nº

Símbolo mano

izquierda T.M.U.

Símbolo mano

derecha

Nº

DESCRIPCION MANO DERECHA

A. Introducir una

brocha redon-da de 1” ordi-naria. Eliminar el ex ceso de disol-vente

B. Sumergir la escobilla 1” en el disol-vente

C. Extender di-solvente de escobilla so-bre protec-ción salpica-dura

Elementos: A, B, C

12

14,4 1,7

10,6 5,6

10,6

31,9

13,4

88,2

29,0 15,2 5,6

10,6 5,6

10,6 31,9 13,4

121,9

19,6 321,6

332,2

R 14 B G 1 A M 8 B P 1 S AP 2

AB

TBCA M 12 B

x 0,006

B M 16B P 1 SE M 8C

P 1 SE A P2 AB

M 12B

X 0,0006

AP 7 M 14 A

X 0,0006

=

=

=

Alcance de la escobilla Asimiento. Escobilla al borde. Colocar sobre el borde Presionar ligeramente para quitar el exceso. Gira cuerpo hacia la máquina y se encorva. Trasladar escobilla a superficie de máquina. 0,053 minutos Introducir escobilla en el bote. Sumergir la escobilla. Elevar hasta borde del bote. Exprimir a presión Elevar Trasladar la escobilla a la superficie de la máquina. 0,073 minutos 0,199 minutos

c) Calculados los estándares de tiempo por elemento (A, B, C,...) es

necesario ahora determinar las fórmulas que contemplen los tres casos que pueden darse en las operaciones de pintura de equipo industrial:

Distinguiremos tres grupos o zonas de trabajo: Clase I. El trabajo está referido a superficies lisas que son relativamente fáciles de limpiar y pintar. Las superficies son lisas y planas tales como planchas de zócalos y protecciones contra salpicaduras. Clase II. Superficies irregulares que no son lisas ni planas tales como protecciones curvadas contra las virutas y protecciones de correas.

255

Clase III. Superficies muy irregulares que presentan salientes, tuberías, manivelas y volantes. La clase III es muy difícil de limpiar y pintar. Para clase I

Limpieza: A+C+D+E+F+G+H = 0,053 + 0,199 + 0,028 + 0,059 + 0,199 + 0,093 + 0,193 = 0,82 min. por pie cuadrado. Pintura 2P + Q = 2 (0,080) + 0,149 = 0,58 m. pie cuadrado

Para clase II

Limpieza: A+J+D+E+M+G+11/2 H = 0,053 + 0,295 + 0,028 + 0,059 + 0,296 + 0,093 + 11 /2 (0,193) = 1,11 m. pie cuadrado. Pintura: 4P + Q+R+2S = 4 = (0,080) + 0,419 + 0,418 + 2(0,021) = 1,20 minutos pie cuadrado

Para clase III

Limpieza: A + 2B+L+D+E+N+G+11 /2H = 1,64 m. pie cuadrado Pintura: 8P +Q+3S+T+U+V = 2,34 min. pie cuadrado

Combinando las tres clases de trabajo se obtiene la siguiente tabla:

Minutos reales de ejecución por pie cuadrado

Clase I

Clase II

Clase III

Limpieza ................. Pintura (una carga) Total........................

0,82

0,58

1,40

1,11

1,20

2,31

1,64

2,34

3,98

Las partes de instalación pertenecientes a cada clase son:

Clase I Clase II Clase III (Superficies lisas) Planchas de zócalos o colectores Protecciones planas

(Superficies irregulares) Bancadas Cajas de interruptor Protecciones curvadas Bases de columnas Paneles laterales Zonas estrechas

(superficies muy irregulares) Carros, Soportes Manivelas Conjunto de platos giratorios Motor eléctrico Mandriles Cajas de engranajes Zonas circundantes a las tuberías.

d) Por último es necesario determinar aproximadamente las superficies a

limpiar y pintar en pies cuadrados y multiplicar los tiempos estándares por dichas superficies.

256

1-3-2 Los estándares de tiempos de máquinas pueden obtenerse con mucha más facilidad ya que sus operaciones son siempre repetitivas Se necesita, no obstante, el examen y conocimiento previo de las características técnicas de la máquina (maquinaria herramienta), y por otra parte conviene separar perfectamente los tiempos en dos categorías: 1. Tiempos máquina correspondiente a la actuación de la máquina. 2. Tiempos manuales correspondientes a las operaciones en relación con la

máquina. EL TIEMPO – MAQUINA es igual al tiempo operativo de la máquina sólo (Top) más el tiempo muerto (TM) dentro de la actividad normal. T máquina = T operación + T muerto. Para la planificación del Mto., nos interesa conocer el tiempo total. T máquina = Top + Tm = tiempo base = Tb Tiempo suplementario = Ts T. Mantenimiento El empleo de TIEMPO TARIFADO permite obtener los tiempos que deben ser asignados a las máquinas y utillajes de Mantenimiento, teniendo en consideración las condiciones particulares del trabajo. Se usan principalmente en máquinas de soldar, máquinas herramientas, calderería y carpintería. Generalmente los constructores de máquinas herramientas editan BAREMOS DE TIEMPOS que permiten a la vez cifrar los tiempos de operación y determinar los tiempos de Mantenimiento globales. No obstante, dentro de la tarea de conjunto del Servicio de Mantenimiento, el tiempo TOTAL del mismo se ve alterado por una serie de factores aleatorios, siendo el estándar de máquinas un componente más o menos estable del tiempo total. Los baremos de tiempos deben ser universales, es decir, aplicables cualquiera que sea la Empresa. Solamente los valores de los parámetros que intervienen en las fórmulas correspondientes, deben ser reajustadas en función de las condiciones de trabajo propias del puesto al que se refieren. El tiempo indicado en los baremos debe ser expresado mencionando a su vez la actividad correspondiente, sea una actividad normal (60) o máxima (80), 140, 100, etc... según el sistema.

257

Es deseable que el preparador disponga de una hoja de cálculo que refleje el orden de los parámetros a tener en cuenta para aplicar con facilidad y concretamente el baremo correspondiente. Vamos a definir los criterios a los cuales deben responder las diversas categorías de baremos y su forma de explotación. a) Baremos de mecánica Estos baremos se refieren a las operaciones de: �� Mandrilado �� Taladrado �� Torneado �� Fresado �� Mortajado �� Cepillado Y tiene la forma, según los diversos casos, de: �� Gráficos para el mandrilado y taladrado �� Abacos para el torneado y fresado �� Tablas para el taladrado, torneado, fresado, mortajado y cepillado. Para cada tipo de trabajo, los baremos de mecánica deben hacer aparecer las normas relativas a los puntos siguientes: . Disposición de máquina – pieza: montaje útil y montaje pieza. . Reglaje .Tiempos máquina . Operaciones manuales (aprovisionamientos y evacuación piezas) Conviene, antes de aplicar los baremos, proceder a la constitución del “dosier máquina herramienta”. Este dosier debe llevar para todo el parque de máquinas del Taller de Mantenimiento, el conjunto de especificaciones útiles para la preparación de cualquier trabajo. Veamos por ejemplo el caso de un torno: a) Identidad de la máquina: �� Nombre del constructor �� Año de fabricación �� Año de puesta en servicio �� Número de inventario

258

b) Potencia y características dimensionales: �� Potencia nominal �� Potencia disponible en el husillo �� Características técnico-dimensionales (distancia entre puntos, altura entre

puntos). �� Naturaleza del banco (liso o con una hendidura) �� Paso del tornillo madre �� Carrera máxima de los diferentes carros �� Diámetro del husillo, etc... c) Grado de precisión del torno d) Características cinemáticas: �� Gama de avances �� Gama de velocidades de rotación e) Utillaje adoptado: �� Utillaje estándar: luneta – platos – mandril �� Utillaje especial: engranajes para roscado f) Sección de los útiles de corte previstos g) Herramientas de corte estándar provistos para la máquina h) Utilización de los ábacos de torneado y fresado.

Conviene elaborar ábacos que relacionen las herramientas, el paso, la potencia de la máquina, etc… para trabajar en el punto óptimo.

i) Explotación de baremos de tiempos de mecánica

Para elaborar estos baremos, es preciso establecer el proceso de elaboración de la pieza o su reparación dividiéndola en operaciones y estableciendo la fórmula del tiempo de cada fase. Al estudiar el método morfodimensional daremos algunas fórmulas de tiempos interesantes para elaborar estos baremos. La explotación de esta fórmula es fácil y rápida y se adapta muy bien a las condiciones de los trabajos de Mantenimiento debido a: �� Ausencias de trabajos en serie �� La falta de conocimiento de la máquina que en determinado momento

va a utilizarse.

259

b) Baremos de tuberías Para determinar tiempos de Mantenimiento en el montaje-desmontaje y reparación de tuberías se utiliza el BAREMO EQUIVALENTE, expresado en horas por metro ficticio equivalente de tubo, y por diámetro. Los baremos de tubería están generalmente previstos para los trabajos ejecutados, en condiciones normales, sobre tuberías ISO o API en líneas de acero corriente (por un solo hombre, o por H.H.). Coeficientes de mayoración son aplicados para los trabajos sobre ACERO inoxidable, y otros materiales especiales. También a los tiempos relativos a los trabajos ejecutados en las condiciones siguientes: �� En zanjas �� En elevaciones �� En zona de soldadura peligrosa, se les deben aplicar también coeficientes de mayoración. Un caso práctico es el siguiente: Una línea de acero inoxidable está situada a 7 metros del suelo. La parte principal es de 4 pulgadas y las otras de 3 pulgadas y de ½ pulgada. El isométrico es el siguiente:

260

Para conocer bien el tiempo de montaje de esta línea, aplicaremos el baremo equivalente de la siguiente página que da, en función del diámetro, el tiempo en horas por metro lineal ficticio. En este caso los coeficientes de mayoración son: �� Acero inoxidable: 1,2 �� Elevación: 7 m: 1,35 La carga de mano de obra necesaria para construir esta línea es de:

5,10 + 10,79 + 35,46 = 51,35 horas ó 51,35 horas x hombre

BAREMO DE EQUIVALENCIA

BAREMO-HORAS

0,36

0,38

0,40

0,45

0,50

0,55

0,60

0,70

1,00

1,30

1,60

2,00

2,40

3,00

∅”

½

3/4

1

1 ½

2

2 ½

3

4

6

8

10

12

14

16

A B C D

1,5 a 5 m 5 a 10 m > 10 m Ac. Normal Ac. Inoxid. COEFICIENTE DE

MAYORACIÓN 1,2 1,35 1,5 1,35 0,088 1,2 1,1

Zona peligrosa

Injertos

262

c) Baremos de estructuras Se refieren a trabajos de estructura metálica para armaduras, etc... Se expresan en horas por tonelada de preparado por una parte y en horas por tonelada de material montado por otra. Conviene calcular esto aparte y añadir otros tiempos – estructura propiamente dicha, más el tiempo de elaboración y colocación de tarimas y tablados –. d) Baremos de depósitos Se expresan en horas por 100 kgs. o por tonelada de cuba desnuda. Los tiempos son función de la capacidad del depósito y referidos a los siguientes puestos: �� Preparación de la chapa desnuda (trazado, corte, curvado) �� Montaje de la chapa (posicionamiento, reglaje, punteado). �� Soldadura de la chapa e) Baremo de calderería Se expresan en centésimas de hora a una actividad media del 85% dentro del sistema 75 – 100. El tiempo total se obtiene a partir de dos baremos: �� Un baremo de construcción �� Un baremo de montaje

263

TIEMPOS DE TRABAJOS DE CALDERERIA Y CARPINTERIA

METALICA

Total Trabajo

Construcción

Minutos/Kg.

Montaje

Minutos/Kg.

Min/kg.

Horas/Kg 1. Carpintería ordinaria (pasarelas, repisas

apoyos, etc...)

Tipo ligero............................................. Tipo medio............................................ Tipo pesado..........................................

2. Cobertura galerías, pasarelas, etc... en

plancha estriada incluida const. ángulos y hierros en Z de ángulos y anclajes .....

3. Soportes, asientos de anclaje guías,

mordazas y restantes elementos de carpintería propia de tubos ....................

4. Tirantes, caballetes y demás elementos

que incluyan trabajos de forja y roscado 5. Embudos de sección circular y ovoidal,

purgadores, colectores de condensados y otros elementos de pequeña calderería en acero al carbono

de peso hasta 15 Kg............................. de peso hasta 100 Kg. ......................... de peso superior a 100 Kg. ..................

6,9 ..................... 5,7 ..................... 4,2 ..................... 3 ........................ 9 ........................ 15 ...................... 36 ...................... 27 ...................... 16,8 ...................

2,9.................... 2,3.................... 1,8.................... 2,3.................... Hay que deter-minarlos aparte ......................... 3,6.................... 3....................... 4,2....................

9,8 ........... 8 .............. 6 .............. 5,6 ........... ................ ................ ................ ................ ................

0,16 0,13 0,1

0,09

0,15

0,25

0,66 0,50 0,35

1-4 METODO ANALOGICO O MORFODIMENSIONAL Este método de determinación de tiempos de Mantenimiento se puede aplicar principalmente en: �� Mto. Correctivo de reacondicionamiento sistemático de las máquinas

(M.R.S.) �� Mto. Correctivo de Taller en la construcción de piezas de recambio o en la

reparación de las mismas. La aplicación del método ANALOGICO consiste en determinar el tiempo de una operación de Mantenimiento por comparación con el tiempo ya determinado de otra operación o reparación de un elemento similar o análogo a aquel cuyo tiempo de reparación deseamos determinar. Por ejemplo: �� Estamos reconstruyendo una máquina y debemos fabricar un eje

desgastado. El tiempo de fabricación o mecanización de dicho eje se puede obtener del tiempo de fabricación de un eje del cual ya poseemos datos de tiempos.

264

�� Debemos montar o desmontar una válvula de un circuito de un proceso

químico. Conocemos el tiempo de montaje de una junta de expansión del mismo diámetro y de similares bridas. Podemos asignar al montaje de la válvula el mismo tiempo que el de su “análogo” la junta de expansión. En el método de las U.M.S., que veremos en el próximo apartado, se recurre a este análisis de analogía.

Para utilizar el método analógico es preciso realizar una clasificación morfodimensional de piezas, conjuntos o elementos desde la perspectiva del Mantenimiento, o lo que es lo mismo. �� Atendiendo a sus dimensiones y forma �� A su proceso de montaje y desmontaje. En la reconstrucción de la máquinas, así como en la mecanización o elaboración de piezas de repuestos la mayor parte de los trabajos son unitarios. Cada trabajo necesita pues una preparación, con la secuela de que la relación entre el tiempo de preparación y el tiempo de operación o ejecución es relativamente elevada. Por tanto resulta muy importante tratar de reducir esa relación acudiendo al método analógico, y sobre todo, haciendo uso de un estudio realizado en Francia por Therry Bolliet, que entra de lleno en el área de este método analógico. Bolliet determina los tiempos de construcción de aquellas piezas que con más frecuencia se consumen en Mantenimiento, tales como ejes, cojinetes, casquillos, etc... y que se mecanizan en el Taller de Mantenimiento. Para ello define: Una familia de piezas como conjunto de piezas, morfológicamente semejantes, y que requieren una gama operatoria de la misma naturaleza. Por ejemplo, los ejes son una familia de piezas, los cojinetes, casquillos, tornillos, etc... Bolliet elabora, partiendo de baremos existentes para cada una de estas familias, una fórmula general que hace intervenir como parámetros, las dimensiones principales y permiten obtener el tiempo global de elaboración o mecanización por naturaleza de operación (torneado, fresado...) La preparación para estas familias de piezas se reduce pues a la simple gama-tipo (proceso de fabricación) y a la aplicación pura y simple de la fórmula que nos da los tiempos de fabricación.

265

Caso práctico En el Taller de Mantenimiento de una importante Fábrica de Vidrio se desea marcar tiempos de elaboración del tipo de ejes que aparece en la figura. Diversas máquinas de esta Fábrica llevan ejes de varios tamaños, pero de la forma indicada. El tipo de eje considerado lleva alojamiento para un engrasador TECALEMIT. Se parte de un redondo diámetro (d+5) mm. y de una longitud (L+5) mm. y de un acero de resistencia comprendida entre 50 y 70 Kg. Las cotas L, d y ℓ son variables y adaptadas a la necesidad de la pieza a fabricar.

Las operaciones de elaboración son las siguientes: �� Ejecución de los centros: hecho por tornero con broca de forma para

centrar. �� Desbaste: a) cilindro: carro del torno

b) caras: herramienta de refrentar

�� Terminación del cilindro: carro del torno �� Ejecución de los chaflanes: al torno con herramienta de forma.

266

�� Taladro del agujero con roscado: taladro �� Ejecución del plano para engrase: fresadora �� Ejecución de canaladura para freno: en la fresadora o en la limitadora. Para establecer las fórmulas que dan directamente el tiempo de elaboración de la pieza en función de sus útiles, partiremos de características técnicas (avance, profundidad, potencia, etc...) de fabricación medias de las cuales se deducen los tiempos de fabricación por operación. Tiempo total de fabricación para un puesto de trabajo: TORNO

�� Ejecución de los centros �� Desbaste a) cilindro b) caras �� Acabado �� Chaflanes �� Taladrado �� Roscado (a mano por el tornero)

4 minutos

2 minutos

minutos 130

d

minutos 1.600

d . L

minutos 1.600

25) (d

minutos 4.000

5)5)(d(L

+

++

minutos 64

d) (L +

267

De donde el tiempo de fabricación total sobre el torno es:

d = 80 mm. Por ejemplo, si quiero hacer un eje de tendré el tiempo L = 200 mm. de torno T = 31 centésimas de hora ó 20 minutos. FRESADORA

D1 = diámetro de la fresa n1 = nº de dientes

Si el eje lleva una acanaladura para freno se debe añadir:

D2 = diámetro fresa n2 = nº de dientes A estos tiempos de mecanización se les debe sumar el tiempo de reglaje y preparación de la máquina, que vienen dados por: �� Torno �� Fresadora TF = 24 cen/h. a la actividad 100 De donde el TIEMPO TOTAL POR PUESTO DE TRABAJO valdrá para una actividad 100:

hora de centésimas 38.400

1400 d 1980 d 4 580) d (56 L T

2 ++++=

:siendo minutos, en n 955

D T : engrase de Plano

1

1∗=l

l

hora centésimas en n 575

D T

1

1∗=l

hora centésimas en n 815

D d. T

2

2=

100. actividad la a cent/h. en 2L

x 0,07 136 TT +=

268

Estos tiempos son los que deben escribirse en las órdenes o bonos de trabajo. En el caso del eje de d = 80 mm. y L = 200 mm. �� Tiempo Torno = 174 centésimas = 1 h. 45 m. a una actividad 100. n = 2 �� Tiempo Fresa = D = 10 T = 25,5 centésimas hora o sea 15 m. ℓ = 180 Tiempo total = 1 h. 45 m. + 15 m. = 2 horas 1-5 METODO DE LOS U.M.S. Una aportación interesantísima a la medición de los trabajos de Mantenimiento ha sido realizada por el grupo Maynard a través del método o sistema U.M.S. El sistema U.M.S. (Universal Maintenance Standard) necesitó muchas horas de investigación y ensayo antes de su implantación definitiva. La aplicación en algunas industrias españolas tuvo lugar desde 1.968. Hasta entonces, se intentó medir los trabajos de Mantenimiento aplicando exclusivamente o el cronometraje o estándares de operación (M.T.M.) de una forma un tanto indiscriminada, es decir, sin centrarlo en su campo específico: trabajos repetitivos o semirrepetitivos. El U.M.S. viene a cubrir una laguna importantísima en la medición del Mantenimiento y que es la de los trabajos no repetitivos. La estructura y composición de la técnica U.M.S. es la siguiente: 1º) Desarrollo de datos normalizados A partir de estándares de operación (MTM) desarrollar tiempos que cubran operaciones de: Desplazamiento de cuerpo, utilización de escaleras, manejo de piezas, utilización de herramientas, inspección, calibrado, etc...

136 38.400

d 1980 d 4 1.920) d (56 L T

2

++++

= Torno

hora centésimas Fresadora en ambos 24 n 575

D1 T

1+=

l

269

Presentamos un sencillo ejemplo:

HOJA DE ANALISIS DEL PUNTO DE REFERENCIA CODIGO 02.0.14.1452

Fecha 21-5-07

P.R. nº 052

DESCRIPCION: Sustituir 4 válvulas de resorte en las bombas Juste de 2 émbolos horizontales alternativos edificio 37. Trasvase de disolución de parafina

TIPO TRABAJO Bombas 14 CROQUIS

Nº OPERARIO 2

A y

B

OC Analista AM

HOJA 1 de 3

LIN

EM

HO

MB

RE

S

Símbolo

Referencia

Tiempo Unidad

Frecuencia

Tiempo

Total

0.08500.0719

A/ A/

A/ A/ A/

A/ A/ A/

1º DESMONTAR TAPA Y SUPLEMENTOS A. Quitar 4 tuercas de 1” B. Quitar 3 tuercas de 1” A. Manipular palanca A. Apalancar p/ de fugas tapa B. Sacar la tapa B. Dejarla en el suelo A. Manipular palanca B. Desplegar bloque-suplemento B. Secarlo B. Dejarlo en el suelo A. Manipular palanca B. Despegar placa de juntas B. Secar placa de junta B. Dejarla en el suelo 2º DESMONTAR DE LA BOMBA 4 VÁLVULAS ROTAS

150205 150250 050003 061402 120005 040109 050003 061402 120006 040109 050003 061402 120003 040103

22

22

22

2

2

2

A

540 -- 25 44 16 22 25 44 16 22 25 44 10 17

850

0.1342 A

B

-- 403 25 44 16 22 25 44 16 22 25 44 10 17

644 75

0.1342 B

A/

A/ A/

A. Manipular llave tubo y palanca A. Posicionar llave en válvula B. Introducir palanca en llave y

alojarla 1/2" B. Desenroscar la válvula B. Dejar las válvulas en el suelo

050003 120001

062402 040107 040103

25 4

22

17

2 4

4

4

50 16

88

1.120 68

1.342

50 16

88

1.120 68

1.276

66

TIEMPO DEL PUNTO REFER.

0.9810

OBSERVACIONES

GRUPO DE TRABAJO

E

�� Se requieren unas cinco horas de análisis por cada hora de trabajo de

Mantenimiento. Estos tiempos determinados por estándares, corresponden a una actividad normal del operario y en unas condiciones representativas de la planta.

270

Sin embargo, la medición reiterada de distintas reparaciones, pone de manifiesto lo que cualquier Jefe de Mantenimiento sabe: que no es posible calcular un tiempo exacto para realizar una determinada reparación. A diferencia de lo que ocurre con los trabajos repetitivos donde los operarios tienen oportunidad de practicar, en Mantenimiento no vale la pena especificar con excesivo detalle el método de trabajo porque en la práctica serán los propios operarios los que lo establezcan. Diversas incidencias trastornan totalmente los tiempos de Mantenimiento: grado de limpieza, oxidación, repercusión de la avería de una pieza en el conjunto, etc... 2º) Intervalos estadísticos U.M.S. Si muchos trabajos de Mantenimiento no tienen medida exacta, en vez de intentar fijar sus tiempos con minuciosa exactitud resultará más eficaz tratar de ENCAJAR cada trabajo dentro de un intervalo de tiempo (A y B) en el cual pueda ser realizado por un oficial debidamente cualificado. Basándose en esta idea, se definen estadísticamente un grupo de intervalos de tiempo de tal forma que: INTERVALO A B Horas Horas Tiempo Tipo calculado (MTM)

Si los tiempos calculados M.T.M. para las distintas reparaciones de Mantenimiento se

sustituyen por los valores centrados 2

B A +

de los intervalos correspondientes, la SUMA de los valores centrados tendrá un error con respecto a la suma de los tiempos calculados inferior al + 5%. Esto cuando la suma total de los tiempos llegara a 80 horas (2 semanas).

Esto significa que aceptaremos como tiempo tipo el valor centrado 2

B A +

En resumen, en lugar de tratar de obtener lo imposible, esto es, de determinar un tiempo exacto para cada trabajo de Mantenimiento, aplicaremos un tiempo tipo aproximado para cada trabajo en particular y tiempos exactos para la suma de los trabajos que un operario realiza en un periodo de tiempo de dos semanas. A estos intervalos de tiempos se les bautiza con las letras mayúsculas A, B, C, D, ... y están basados en la experiencia de aplicación práctica más una buena dosis de sentido común.

Horas 2

B A +

271

Los rangos o intervalos de tiempo son de amplitud crecientes y van de 0 a 0,15 horas, hasta 28 a 32 horas. Si hubiera necesidad, se puede llegar hasta las 80 horas, aunque la práctica ha enseñado que las tareas superiores a 32 horas normalmente pueden desglosarse en otros de rango inferior. A cada intervalo de tiempo se le asigna el valor medio: 0,1, 0,2, 0,4, 0,7, ...9,0..... etc. RANGOS DE HORAS 0,0 0,25 0,90 2 3 4 5 6,5 8,0 10,0 20,0 32,0 0,15 0,50 1,5

A B C D E F G H I J K L

M M 0 P Q R S T

0,

1

0,2

0,4

0,7

1,2

1,8

2,5

3,5

4,5

5,8

7,3

9,0

11,0

13

,0

15,0

17

,0

19,0

22

,0

26,0

Cajetines de encajes de tiempos. Cada cajetín representa un rango de tiempo. Obsérvese que a medida que la tarea individual se hace mayor, el rango de tiempo es más ancho. El hecho de que los trabajos de Mantenimiento normalmente no sean repetitivos no significa que sea infinito el número de reparaciones que en la práctica se efectúan en la Empresa. El nº de reparaciones tendrá siempre un valor limitado, por ejemplo 3510, y el resto de las intervenciones podrá considerarse como combinaciones de otros ya conocidas. 3º) Banco de datos – Puntos de referencia. (una operación de Mto. o reparación) De cualquier forma, el número de reparaciones posibles es demasiado alto para que resulte rentable estudiarlas una a una y crear un Banco de Datos que las incluya a todas. Por consiguiente, sólo podremos estudiar aquellas reparaciones que sean representativas y que llamaremos puntos de referencia. La valoración del resto deberá realizarse por comparación con los puntos de Referencia ya estudiados, para los cuales será necesario ordenar el Banco de Datos de manera que la comparación resulte sencilla.

HORAS MEDIAS Referencia

HASTA 80 HORAS EN ALGUNOS CASOS

272

4º) Ordenaciones Es preciso establecer dos ordenaciones correlativas: a) Por oficios): mecánicos, tuberos, eléctricos, electrónicos, etc. b) Por tipos de trabajo: frenos, embragues, reductores, motores, bombas,

válvulas, etc... La conclusión práctica que se obtiene es que el número de tipos de trabajo que cubren el 80% de las reparaciones de un determinado oficio es un número relativamente bajo (20, 30, 40 ó 50). 5º) Distribución estadística de los Puntos de Referencia: Los puntos de referencia, de acuerdo con los tiempos calculados por estándares, los clasificaremos en los rangos de tiempos (A, B, C, D...) Entonces observaremos que para cada tipo de trabajo (mecánico-bombas) la distribución de tiempos de tipo (medios) se asemeja a una campana de Gauss (normal)

Esto quiere decir que si en una fábrica determinada estamos estudiando las reparaciones correspondientes al tipo de trabajo “BOMBAS” y observamos que la reparación de menor cuantía la hemos clasificado como perteneciente al grupo B y la de mayor contenido de trabajo como perteneciente al grupo K, en realidad hemos acotado los valores superior e inferior de la curva “Reparación Bombas”. A medida que vayamos estudiando reparaciones iremos incluyendo en los intervalos comprendidos entre B y K. Más adelante cualquier reparación que suceda, estará comprendida entre B y K, y

273

ajustaremos su tiempo al rango concreto cuyo contenido de trabajo sea, según el analista, similar a los ya estudiados y clasificados. Cuando aparece una reparación nueva, y que por tanto no está incluida en el Banco de Datos, el analista hace lo siguiente: �� La clasifica dentro del tipo de trabajo que corresponda (bomba, frenos,

etc.) �� Compara su contenido de trabajo con contenidos de trabajo clasificados

en los rangos A, B, C..., dentro del intervalo superior e inferior. �� Encaja el valor de tiempo de la nueva reparación. El tiempo total de la reparación será:

T = Tiempo tipo U.M.S. + Tiempo desplazamiento + T. Preparación del trabajo + Tiempo suplementario + Tiempo total final

6º) Caso práctico 1 El servicio de Producción de una Central Térmica hace una petición de trabajo al servicio de Mantenimiento para cambiar una válvula de vapor de 8” que presenta una importante fuga. ¿Cuánto tiempo debe asignarse a esta operación?. Anteriormente a la producción de la avería, y a la hora de implantarse el sistema U.M.S. ya se estudiaron los tiempos de reparación de válvulas en la citada Central Térmica, según las siguientes etapas a) La gama de tiempos de todas las reparaciones de válvulas de la Central

va desde el rango A hasta el L. b) El valor del tiempo estudiado (medido por estándares M.T.M.) para

cambiar una válvula de vapor de 8” es de 2,9354 horas. c) Este tiempo se “encaja” en el rango G de intervalo comprendido entre 2,5

horas y 3,5 horas con tiempo tipo = 3 horas. Asignamos a la reparación un tiempo = 3 horas + T. Suplementario. La desviación real que puede existir será compensada con las desviaciones que aparezcan en otros trabajos realizados durante dos semanas. La tarea de cambio de la válvula de 8” está brevemente descrita, con suficiente detalle para que se reconozca la clase de tarea, y colocada en el rango G del casillero de tiempos.

274

7º Caso práctico 2 Supongamos ahora que una Junta de expansión de 8” pierde vapor en la citada Central y no constituye punto de referencia U.M.S. El estimador analista, por ejemplo, conocerá que el trabajo de esta tarea es exactamente el mismo que para la tarea de cambio de una válvula de 8”- Puesto que el contenido de trabajo de ambos cambios es el mismo, podemos asignar al cambio de la junta el rango G, con un tiempo – tipo de 3,0 horas. 1.17.13 ESTUDIO DE LOS MEDIOS HUMANOS NECESARIOS Amén de los tiempos de cada operación de Mto., el Servicio de Preparaciones debe estimar los efectivos humanos de cada trabajo. Aquí se requiere una profunda experiencia, dado que cuando se piensa en el tiempo de ejecución también se hace en los hombres que van a realizar la operación. El Servicio de Preparación deberá consultar muchas veces con los ejecutivos de Mto. el volumen de estos efectivos. Al cabo de los años la información que se haya recogido permitirá más independencia y más confianza en la asignación. Es importante que la asignación de los tiempos y de los hombres NO SEA ESTATICA, es decir, debe presentar un fondo DINAMICO Y VARIABLE, que tienda al aumento de productividad (menor tiempo y menores efectivos) que equivale a establecer una especie de Mejora de métodos de trabajo que tienda a la OPTIMIZACION del procedimiento de trabajo o del CICLO del mismo. Salvo en el área electrónica o hidráulica, los trabajos de Mto. de campo son efectuados por grupos de 2 ó más operarios. Los trabajos de Taller suelen ser efectuados por un solo hombre. Podemos compendiar los medios humanos de Mto. por Trabajo en el siguiente cuadro:

275

Tipo de Trabajo Especialidad

Efectivos (hombres)

M.O.C. M.H.T. M.C. de Campo M.C. de Taller

Eléctrica (E) Electrónica (I) Hidráulica y (H) Neumática Mecánica (M) I E, H M I, H E, M E, I, H, M

1 1 1

1,2 1

1, 2 2 ó más

1

2 o más 1

Un ejemplo de aplicación lo tenemos en el caso de operaciones de Mto. de cierta complejidad y que denominaremos como TRABAJOS EN EQUIPO. En Mantenimiento es normal la aparición de trabajos que deben ser realizados por un equipo de oficiales y ayudantes. Recuérdese los trabajos de reconstrucción de maquinaria, grandes reparaciones, cambios de elementos en equipos pesados, etc... Medir el trabajo de cada operario que interviene en estas operaciones resulta relativamente fácil, pero valorar o medir el trabajo COMPLETO es más difícil. Estas grandes reparaciones y reconstrucciones de alguna forma suelen ser repetitivas o semirrepetitivas no con un frecuencia elevada, pero si lo suficiente como para aplicar algunos métodos de tiempos que requieren cierto grado de repetitividad. El cronometraje puede adaptarse bien a este tipo de intervenciones de Mantenimiento, e insistimos, si realmente se repiten. Además, ya que de suyo los trabajos en equipo (4, 5, 6, o más operarios) dan lugar a errores de medición que pueden ser importantes, la aplicación del cronometraje (no demasiado idónea teóricamente para estos casos) tiene la ventaja de que el cronometrador sigue de cerca las actividades de cada uno de los cuatro o más oficiales, actividades muy variables con el tiempo y que con este sistema son controlables y vigilables. Por tanto, la dispersión de medida que aporta el cronometraje en trabajos no demasiado repetitivos, es suficientemente compensada con una medida más exacta de las actividades de cada operario que trabaja en equipo de Mantenimiento.

276

Matizando más, se entiende por trabajo en equipo CRONOMETRABLE en Mantenimiento, el trabajo realizado por un grupo de operarios, íntimamente relacionados entre sí, de manera que han de realizar forzosamente operaciones simultáneas o sucesivas, lo que implica que tengan que parar o disminuir la actividad unos por otros. Toma de tiempos y actividades En la toma de datos de la mano de obra de trabajos de Mantenimiento en equipo, conviene tener presente estas consideraciones: a) Solamente cronometrará un cronometrador por equipo. b) El equipo estará definido por un Jefe de equipo o responsable. c) Se asignará un número a cada operario. d) Se tomará tiempo y actividad del operario que marque el ritmo de trabajo

en cada momento, consignando su número así como el de los que trabajan simultáneamente con él, indicando en la escala de tiempos el momento en que comienzan o terminan.

e) Se parará el cronómetro en los casos siguientes:

�� Cambios de operación �� Cambio del número de operarios �� Cambio del operario que marca el ritmo de trabajo �� Cada 50 centésimas de hora

Medida del tiempo en equipo Para valorar los trabajos a efectuar por un equipo de operarios que se crea necesario y suficiente para ejecutarlo, y dar los puntos – Hombre u Horas – Hombre (H.H.), hay que partir del supuesto de que este equipo trabaja sin distinción de oficios ni de especialidades, excepto en aquellas fases en que se necesiten conocimientos especiales. Utilizaremos los símbolos: N = nº de operarios en equipo PR = Puntos reales u Horas – Hombre reales o medidos EF = Esperas forzosas en horas. Ci = Ciclo en Puntos o minutos PA = Puntos atribuidos a la reparación u H.H. atribuidos. TM = Tiempos de máquina.

R P. 41

Ci N. PA Σ+=

277

Caso práctico En una planta siderúrgica se desea cambiar una rueda de una grúa. Dicha rueda viene accionada por una corona instalada sobre un eje enchavetado. La operación va a ser realizada por un equipo de 4 oficiales mecánicos. El número de operaciones para realizar el cambio es de 12, pero con objeto de no ser excesivamente prolijos, atenderemos exclusivamente a 5 de ellas. Veamos primeramente la hoja de toma de datos de las 2 primeras operaciones: soltar tornillos y quitar y retirar la tapa. Actividad de los operarios del

equipo

FASE S

OPERAC. Nº

Hojas Descomposic

operación

A

T Opera-

rios

Escala de tiempos

1 2

3

4

Ca-brest

1

Soltar 2 torni-llos y prepa-rar estrobos

80

0,5

1

2,3

80

60

70

0

2

Soltar 4 torni-llos y prepa-rar estrobos

80

0,5

1,2

3

80

80

65

0

1

Soltar 15 tornillos de ½ x 200 mm. y preparar estrobos

3

Soltar 9 tornillos

80

1,22

1,2

80

80

80

80

0 0

0 0

4

Estrobar tapa amarre

75

0,68

1, 2, 3

75

80

70

70

70

60

0

5

Izar tapa con cabrestante y retirarla

TM

0,33

6

0

0

0

0

TM

2

Quitar y retirar tapa

6

Soltar estrobo de gancho

70

0,17

3

0,17

0,33 0,5 0,67 0,77

0,83

1

1,17 1,33 1,5 1,67 1,83

2 2,17

2,22 2,33 2,5 2,67 2,83

2,9 3

3,17

3,33

0

0

70

0

La distribución de Puntos reales, operaciones y operarios de las 5 primeras operaciones es la siguiente. Se obtiene de la hoja de datos anterior, una vez determinados tiempos y actividades.

278

Descripción Operaciones

Operación

Operarios

P.R.

Soltar tapa cárter Suspender tapa cárter Aflojar chaveta Sacar corona Sacar eje A Limpiar grasa B

1 2 3 4 5

1 – 2

1 – 2 – 3 – 4 1

3 – 4 1 – 2 – 3 – 4

1 - 2

15 20 15 10 20

15

La ocupación de cada uno de los cuatro operarios viene reflejada en el siguiente cuadro.

O P E R A C I O N E S

5

OP

ER

AR

IOS

1

2

3

4 A B

1

2

3

4

20

15

P.R.

15

20

15

10 35

El ciclo Ci lo determinamos: Sumando a los ¾ de los puntos reales P.R. y esperas forzosas del más saturado (operación 1) los tiempos máquinas T.M.

P.R. 41

Ci x 4 PA Σ+=

279

Veamos la carga de cada operario:

O P E R A RI O S

1

2

3

4

5

6

Total

P.A.

P.R.

85

70

50

50

255

E.F.

10

Ci

71,25

348,75

Lo importante es rebajar el valor de Ci con objeto de reducir PA lo cual se consigue pasando, si fuera posible, carga del operario más saturado (1) a otros más descansados. Por ejemplo, los operarios 3 y 4 podrán trabajar en la operación 1 descargando al nº 1 de 15 P.R., quedando el cuadro de carga de esta manera

O P E R A RI O S

1

2

3

4

5

6

Total

P.A.

P.R.

70

70

57,5

57,5

255

E.F.

10

Ci

60

303,75

En este caso: Ci = (70 + 10) x 3 / 4 = 60

348,75 255 . 41

71,25 x 4 P

.T.M óptimo tiempo al eequivalent 71,25 TM 95 . 43

Ci

A =+=

+=+=

303,75 4

255 4 x 60 PA =+=

280

Si el trabajo es de vital importancia para la producción o el servicio, debemos reducir al máximo el Ci, sin considerar el nº de operarios que hiciesen falta. Si por el contrario, el trabajo no afecta a la producción o al servicio, debe hacerse con el menor equipo posible aunque el ciclo Ci se alargue. En la práctica el equipo puede completarse o suplementarse en determinados momentos con operarios ajenos al Servicio de Mantenimiento (preparadores de máquinas, especialistas de producción, etc...), pero este caso no es competencia de Preparación, sino del propio Jefe Ejecutivo. 1.17.14 ENVÍO DE LAS OT. Y BT. A PLANIFICACION Una vez Preparaciones haya asignado el Tiempo de Trabajo y los medios necesarios, pasará las O.T.S. y B.T.S. a Planificación, o lo que es igual, éstas podrán PLANIFICARSE, según se prevea: �� Grado de urgencia �� Disponibilidad de repuestos �� Disponibilidad de M. de Obra �� Complejidad del Trabajo 1.18 PLANIFICACION Y PROGRAMACION DE LOS TRABAJOS DE MTO. CORRECTIVO En este estadio nos referiremos a los trabajos de Mto. Correctivo complejos (b) de urgencia 1, 2 y 3, sencillos (a) 1, 2 y 3. Superada la etapa de preparación con todas sus técnicas y los tiempos y hombres asignados, veamos como se desenvuelve el planing de trabajo u ordenamiento temporal. A modo de esquema sinóptico presentamos las diversas PLANIFICACIONES que afectan a un Servicio de Mantenimiento.

281

PLANIFICACION DE 1. Mto. Preventivo

1) Revisiones MOC y MD en MARCHA 2) Revisiones MOC y MD y cambios MHT en PARADA 3) Engrase, limpiar y cambios de aceite en Marcha y

parada Estas planificaciones ya las hemos estudiado en módulos precedentes 2. Mto. Correctivo

1) Reparaciones, modificaciones, reformas energéticas en CAMPO

2) Reparaciones, construcción, repuestos y utillajes en TALLER

3) Trabajos ESPECIALMENTE COMPLEJOS – Método C.P.M.

4) Trabajos parada anual de Mto. 3. Mto. Preventivo - Correctivo

SIMULTANEOS.

4. Grandes máquinas UNITARIAS

Grandes Revisiones en plantas que trabajan ininterrumpidamente

2.1. Planificación de reparaciones, modificaciones, reformas energéticas en CAMPO Las reparaciones, modificaciones de equipos y las reformas energéticas de grado de urgencia 1, 2 y 3 deben planificarse y prepararse. Se utilizará para ello un planing sencillo de barras, en el que constará un casillero con las fechas de ejecución de los trabajos y en el que puedan introducirse las OTS y BTS pendientes, ya rellenadas y completadas por preparación de Trabajos.. Esta planificación abarca 3 meses.

EQUIPO MANTENIMIENTO

SEMANAS

TRIMESTRE

3º

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

Serv. Mec. planta A

BT

BT

BT

BT

0T

Serv. Mec. planta B

BT OT BT BT BT

Albañiles y fontaneros

OT

Electricistas AT

BT

Electricistas BT

BT

Instrumentistas

0T

BT

OT

OT

BT

Días Se puede detallar en días, si inte-resara, y colocar las OTS y BTS en casillas diarias

282

Cuando llega a la 1ª semana del 3er. trimestre M.C. de Campo, toma las BTS, que Preparación con suficiente anticipación ha comprobado y preparado, y se dispone a ejecutarlas. Si por cualquier motivo no pudiera terminarlas, volverá a depositar el BT en su casilla, quedando pendiente para el próximo día. La carga de trabajo debe distribuirse por igual entre las semanas y entre los equipos, sin desequilibrios semanales, dentro de lo posible. Si las H.H. disponibles fuera inferior a las H.H. necesarias, habrá que pensar en hacer HORAS EXTRAS o contratar por ADMINISTRACION. 2-2 Planificación de reparaciones, construcción repuestos y utillajes en TALLER En el Taller de Mto. la planificación es a más corto plazo que en CAMPO. Ello es debido a que el Taller suele ser un servicio de éste y está más desligado e independiente de los avatares de la Producción. Mt. de campo planifica a corto, medio y largo plazo. Mto. de Taller más bien a corto plazo. Por ello presentamos un simple planning, muy práctico, que controla la marcha de los trabajos diarios del Taller de Mto. Un simple tablero de control a cuatro columnas nos dará la posibilidad de poder planear el trabajo de Mantenimiento del Taller. Por ejemplo, el Jefe del Taller tiene una carga de trabajo o una serie de peticiones para su sección, más las que le llegan durante el día, todas ellas dentro de una variedad de prioridades de las tareas y diariamente las ordena de acuerdo con los requerimientos del trabajo en la columna “Trabajo previsto”. Con una o dos órdenes de Trabajo situadas frente al nombre del operario en la columna “Trabajo previsto o próximo” el jefe maneja de una manera muy simple las prioridades y secuencias de las tareas. Cuando el oficial empiece su tarea, la Orden de Trabajo se traslada a la columna “Trabajo en proceso o actual” La tercera columna es importante y denominaremos “Trabajo interrumpido”. Si una tarea se interrumpe, porque el operario tenga que ir a otras más urgentes, por esperas o retrasos originados, por falta de material o falta de equipo, la orden debe llevarse a esta columna. Esta columna debe vigilarse estrechamente por el jefe porque significa costos extra. La cuarta columna se denomina de “Tiempo no productivo”: Si un oficial acaba un trabajo y no tiene otro preparado para empezar, o si tiene que abandonar el trabajo por cualquier razón debe anotar en una tarjeta el tiempo perdido.

283

En un reloj de control deben picarse las tarjetas con objeto de controlar los tiempos correspondientes. El proceso puede muy bien realizarse utilizando terminales de pantalla de sistemas centralizados de gestión por ordenador, cumplimentando los correspondientes campos y ejecutando las distintas fases del proceso. Presentamos un esquema de este interesante planning y un circuito de la orden de trabajo controlada.

OFICIO Y NOMBRE

PREVISTO

EN PROCESO

INTERRUMPIDO

TIEMPO NO PRODUCTIVO

ELECTRICISTAS JUAN GARCIA

TOMAS FERNANDEZ

HERRAMENTISTAS JOSE PEREZ

RAMON PERIS

TUBEROS Y SOLDADORES PEDRO HERNANDEZ

OSCAR ROJAS

MATRICEROS FELIX DEL OLMO

EUSEBIO PEREZ

MECANICOS FELIPE MUÑOZ

285

2-3. Planificación de Trabajos ESPECIALMENTE COMPLEJOS – Método C.P.M. Muchos técnicos pueden pensar que los grande sistemas de Planificación (PERT y CPM), debido a su aparente complejidad, solamente son recomendables en trabajos de montajes de nuevas plantas, en realización de proyectos ambiciosos, es decir, en cualquier planificación que requiere la concurrencia de grandes medios materiales, humanos, financieros, etc..., pero lo cierto es que en trabajos complejos de Mto. y en montajes de instalaciones, el C.P.M. tiene una útil aplicación que permite el establecimiento de fórmulas equivalentes a las que aporta la mejora de Métodos en los procesos de Producción. Es por tanto muy útil el empleo de C.P.M. como medio para la Planificación de los trabajos complejos de Mantenimiento. 1) FUNDAMENTOS La base del método del C.P.M. (Camino Crítico) lo constituye una representación reticular de cualquier trabajo de Mantenimiento, y que se conoce con el nombre de DIAGRAMA DE FLECHAS. Cada letra o parte de la misma se representa por medio de una flecha o vector. Los diagramas de Camino Crítico van de izquierda a derecha y se construyen situando las flechas de acuerdo con los criterios siguientes: 1. ¿Cuáles son las tareas anteriores? 2. ¿Cuáles son las tareas posteriores? 3. ¿Cuales son las tareas que pueden realizarse al mismo tiempo? Por ejemplo: A B La tarea B sigue a la A y no puede empezarse hasta que la tarea A esté terminada. La letra A precede a la B.

A En este 2º caso las tareas A y B pueden hacerse al mismo tiempo y son independientes

B

El número de flechas que aparecen en el diagrama de un trabajo complejo de Mantenimiento puede ser muy elevado.

286

Es recomendable utilizar números en vez de letras para designar las flechas. Se coloca un 1 en el punto de arranque de la primera flecha, poniéndose números correlativamente mayores en las puntas de las flechas sucesivas. Lo importante es que el punto de arranque de cada flecha tenga una numeración inferior a su punta. 4 D 6 B F 1 A 7 2 C G 3 E 5 3 D 5 B F 1 A 7 2 C G 4 E 6 Estos dos diagramas cumplen ambos el criterio de orden numeral y son válidos los dos para cualquier planteamiento. Ahora veamos algunas breves recomendaciones, que aceptaremos con objeto de evitar posteriores confusiones: a) Dos flechas distintas no pueden tener a la vez números coincidentes en

sus puntos de arranque y en sus puntos vértices, es decir: A No puede ser representada así

1 • 2 B

A 1 3 Si se representa así: B

287

Se intercala una flecha de puntos 2 Las flechas de puntos también se utilizan para indicar la dependencia y la independencia entre las flechas A B X C D En este diagrama queremos significar lo siguiente: �� La tarea, trabajo o actividad B no puede empezarse hasta que no se

termine A. �� La tarea D no puede empezarse hasta que no se termine A y C. �� Las tareas A y D son independientes. Las unidades en el método del Camino Crítico son, como es lógico, las DURACIONES de cada tarea o de cada flecha del diagrama, incluidas las flechas de puntos, que tienen una duración de CERO. Cada flecha, sea del tipo que fuere, lleva asociada una duración de la tarea. La unidad de duración en este tipo de trabajos es el día o la hora. Supongamos que en el diagrama que anteriormente hemos visto, las flechas o tareas tienen una duración de tiempo en días, asociadas a las mismas, tal como sigue: A ..................... 1 día B...................... 7 días C...................... 2 “ D...................... 5 “ E...................... 4 “ F ...................... 6 “ G ..................... 3 “ Estos tiempos, “asociándolos” al diagrama de flecha, vendrán subrayados:

288

D 3 5 5 B 7 6 F 1 A 1 2 7 C G 2 E 3 4 4 6 El camino A B D F dura 1 + 7 + 5 + 6 = 19 días. El camino A C E G dura 1 + 2 + 4 + 3 = 10 días El más largo de ambos (ABDF) debe ser objeto total de nuestra atención. Es decir, nuestro esfuerzo debe centrarse en acortar dicha duración de 19 días. Este camino (ABDF) constituye el CAMINO CRITICO. El camino ACEG presenta una “Flotación” o disponibilidad de 19 – 10 = 9 días. A las flechas de puntos les asigna o asocia lógicamente un tiempo cero. 2) DETERMINACION DEL CAMINO CRITICO A continuación, con la ayuda de un papel cuadriculado vamos a constituir la matriz triangular del diagrama; para ello trazaremos un cuadrado, que lo dividiremos en tantas casillas como marcan los vértices y arranques de flechas dispuestos en los lados del cuadrado. Comienzo más temprano

2

3

4

5

6

7

Vértice flechas

X 0

1

1

1

2

7

2

8

3

5

3

4

4

13

5

6

7

6

3

0

1

8

12

13

16

19

Final más tardío (y)

Arranque flechas

289

Los tiempos asociados a cada flecha se escriben en la casilla correspondiente, P. ejemplo, el tiempo de la tarea 2 – 3 es 7, se sitúa el punto de ordenada 2 y abcisa 3. Este diagrama se utiliza para calcular el comienzo más temprano (x) y el final más tardío (y) de cada tarea. X1 X2 Y1 Y2 Y3

Yn

Origen Tiempos X Y El cálculo se hace de la siguiente manera: Comienzo más temprano X Se determina sumando el tiempo de la columna con el comienzo más temprano de la misma fila: por ejemplo:

Comienzo tarea 1 = 0 “ “ 2 = 0 + 1 = 1 “ “ 3 = 1 + 7 = 8 “ “ 4 = 1 + 2 = 3 “ “ 5 = 8 + 5 = 13 Comienzo tarea 6 = 4 + 3 = 7 Sumas 6+13 “ “ 7 = = 19. Se elige 7 + 3 la mayor

Comienzo más temprano Tarea 3: Tiempo columna 3 = 7 comienzo más temprano de la fila donde se halla 7 = 1 1 + 7 = 8

Final más tardío y: Se determina restando del final más tardío el valor del tiempo correspondiente a la misma columna 1 p.ej:

Final tarea 7 = 19 Se elige el mayor entre 19 y 10 “ “ 6 = 19 – 3 = 16 “ “ 5 = 19 – 6 = 13 “ “ 4 = 16 – 4 = 12 “ “ 3 = 13 – 5 = 8 8 – 7 = 1 2 = 12 –2 = 10 Se elige la menor de las dos posibilidades

Final tarea 5 Tiempo fila 5:6 Final más tardío de la columna 7. 19-6 = 13

290

A continuación se elabora el siguiente cuadro resumen:

Flecha

Arranque

flecha

Vértice flecha

Tiempo

asociado a

Primera termina-

ción b

Ultima termina-

ción c

Primer

comienzo d

Ultimo

comienzo e

Interv. Flotac.

f

Margen

libre g

A

1

2

1

1

1

0

0

0

0

B

2

3

7

8

8

1

1

0

0

C

2

4

2

3

12

1

10

9

0

D

3

5

5

13

13

8

8

0

0

E

4

6

4

7

16

3

12

9

0

F

5

7

6

19

19

13

13

0

0

G

6

7

3

10

19

7

16

9

0

En dicho cuadro sucede que: d se obtiene de la matriz del diagrama b = a + d c se obtiene del diagrama e = c – a f intervalo de flotación, que es el tiempo que puede retrasarse una tarea sin afectar al camino crítico, se calcula: f = c – b

Cualquier tarea que tenga un intervalo de flotación nulo está en el camino crítico

g = margen libre, que es el tiempo que puede retrasarse una tarea sin que se afecte para ello a otra tarea. Las tareas que están en el camino crítico no pueden tener margen libre (0). La primera que aparece es C cuyo vértice de flecha es 4. Busquemos 4 de arriba abajo en la columna de arranque de flecha. Aparece en E. Restemos la terminación más temprana (primera terminación b) de C del primer comienzo d de E, con lo que el margen libre es:

g = 3 – 3 = 0 De esta forma queda terminada la tabla de cálculos correspondiente a un diagrama, y que nos permite identificar el Camino Crítico (1-2-3-5-7). El diagrama debe construirse de manera que exista la máxima cantidad posible de tareas que se realicen al mismo tiempo, ya que esto implicará intervalos de flotación máximos.

291

En un trabajo de grandes dimensiones el nº total de flechas puede ser numeroso, pero por lo general el camino crítico está sólo compuesto de unas pocas, 15 ó 20 quizás. Pueden examinarse entonces las tareas que están en el camino crítico y pueden tomarse medidas que tiendan a acortarlo, como puede ser dedicarle horas extraordinarias a controlarlas. Al acortar el camino crítico debe tenerse cuidado de asegurarse de que otro camino no pase a ser el crítico. Además del trabajo típicamente mecánico o eléctrico deben incorporarse en el diagrama los demás factores que afecten a la duración de las tareas. Pueden ser cálculos técnicos, entrega de materiales, gestión administrativa, etc... Los diagramas pueden adaptarse a gran número de grandes trabajos de Mantenimiento tales como: reparación de un compresor, puesta a punto de válvulas y bombas, reparación de maquinaria pesada, mantenimiento de carreteras, reparación de calderas y hornos, de equipo eléctrico, etc. 3) CASO PRACTICO. PUESTA A PUNTO DE UN COMPRESOR. En una planta química se dispone de un compresor de 3.000 C.V. que precisa una revisión y puesta a punto completa. Se desea determinar el camino crítico de la reparación con objeto de poder reducir al máximo el TIEMPO TOTAL DE LA REPARACION Y PUESTA A PUNTO. En principio dividiremos el trabajo total en tareas o actividades. En los diversos trabajos de revisión y puesta a punto que surgen en Mantenimiento existen multitud de tareas paralelas en el tiempo que hacen muy aconsejable la utilización del C.P.M., como podrá observarse en este ejemplo. Las tareas a realizar, determinadas por el equipo de preparación y ejecución del Mantenimiento son las siguientes:

Tarea Denominación Tiempo estimado o medio

1 - 2

2 - 3

3 - 6

6 - 14

14 - 21

21 - 22

22 - 25

25 - 26

26 - 27

Parar máquina ................................................... Colocar elementos de sujeción ......................... Desconectar descargadores ............................. Quitar 2 válvulas succión de caja cilindro ......... Ver estado cilindros ........................................... Volver a poner válvulas ..................................... Conectar otra vez descargadores ..................... Comprobar por encima estado máquina........... Quitar los elementos de sujeción ......................

0 1,5 horas 2,- “ 24 “ 1,5 “

24 “

2 “

1 “

1,5 “

292

A su vez hay varias tareas que simultáneamente pueden comenzarse una vez terminada la tarea 2 – 3, y que son: 3 - 4 ; 3 - 5 ; 3 - 7 ; 3 - 10 ; 3 - 11 ; 3 - 12 ; 3 - 13

Otras tareas y sus tiempos asociados aparecen en el diagrama completo que figura en la siguiente página. Obsérvese las tareas “ficticias” X1, X2, X3, … X7, X8. Y en las dos posteriores al diagrama vienen las tablas de cálculo, donde aparece el Camino Crítico (intervalo de flotación = 0) siguiente: 1 2 3 6 14 21 22 25 26 27 El Responsable de Mantenimiento deberá prestar especial interés en las tareas del camino crítico y tratar de reducir al máximo los tiempos de Mantenimiento de las mismas.

296

4) CASO PRACTICO. REVISION Y PUESTA A PUNTO DE UN GRUPO TURBINA – BOMBA

Una pequeña turbina de vapor de 500 C.V. acciona una bomba que impulsa agua en una central térmica. Ambas máquinas llevan trabajando ocho años sometidas a Mto. Preventivo y Correctivo normales. A finales de 2.003 se observó que la potencia desplegada por la turbina descendió un 10% y el Jefe de Mantenimiento sospechó con muy buen criterio que los alabes del rotor y las ruedas directrices se hallaban en mal estado. A su vez se vio la conveniencia de revisar profundamente la bomba hidráulica, desmontándola totalmente procediendo a recargar el rodete y zonas desgastadas. Las tareas a realizar se describen a continuación, así como el diagrama de las mismas. Omitimos los cálculos para determinar el camino crítico con objeto de ser breves. El camino crítico es: 1 2 9 10 12 13 14

19 20

La tarea 18 19 es ficticia. El tiempo de la revisión es el tiempo del camino crítico es decir:

67 horas

sobre las que se debe intervenir con objeto de reducir el tiempo global

Tareas Descripción Duración horas

1 – 2 2 – 3 2 – 5 2 – 9 3 – 4 4 – 19 5 – 6 5 – 7 5 – 8 6 – 8 7 – 8

8 – 15 9 – 10 9 – 11

Control del equipo eléctrico............................................ Reconstruir y calibrar todos los indicadores .................. Desmontar el grupo bomba (parte superior) .................. Desmontar la turbina ( parte superior) ........................... Limpiar los indicadores y controlar circuitos .................. Volver a montar los indicadores..................................... Verificar el sistema de lubricación.................................. Reconstruir el rodete ...................................................... Limpiar la bomba............................................................ Fijar los cojinetes de la parte superior de la bomba ...... Equilibrar el rodete ......................................................... Volver a montar el rodete ............................................... Reconstruir el rotor de turbina........................................ Fabricar cojinetes de la turbina ......................................

1 10 1 2 4 2 4 36 1 2 4 2 40 2

297

10 – 12 11 – 12 12 – 13 13 – 14 14 – 18 14 – 19 15 – 16 16 – 17 17 – 19 19 – 20

Equilibrar el rotor de la turbina ....................................... Ajustar cojinetes de la turbina ....................................... Volver a montar el rotor de la turbina............................. Volver a montar la parte superior de la turbina.............. Ensayar componentes.................................................... Verificar tolerancia.......................................................... Fijar los cojinetes de la bomba (parte inferior) ............... Volver a montar la parte superior de la bomba.............. Instalar la guarnición del eje........................................... Control final ....................................................................

8 2 3 3 2 2 2 3 2 8

3 4 6 1 2 5 8 15 16 17 19

20 7

9 10 11 12 13 14 18 Se ve claramente el camino crítico. Los tiempos vienen dados en horas.

298

5) CASO PRACTICO. REVISION Y REPARACION ANUAL DE UN PORTICO DE LAMINACIÓN

Vamos a ver un caso más complicado. Se refiere a la revisión y reparación anual de un pórtico de Laminación. La revisión no sólo es mecánica, sino también eléctrica. En esta planificación C.P.M. no solo indicamos los tiempos de cada operación y maniobra, sino también los hombres y sus categorías para cada intervención. Dejamos al lector que localice el camino crítico y que le servirá de práctica dado que es volver a repetir la metodología ya explicada. Otros típicos casos de utilización del C.P.M. son: � Reparación de grandes hornos. � Reparación de columnas de sulfhídrico � Reparación de calderas de Centrales térmicas � Reparación de buques. � Reparación y preparación de tajos en Minería. � Reparación de grandes locomotoras.

300

2-4 PLANIFICACION DE LOS TRABAJOS DE LA PARADA ANUAL DE MTO. En las plantas industriales que trabajan ininterrumpidamente a lo lardo del gaño, es preciso efectuar una parada de varios días seguidos para ejecutar trabajos de Mto. Preventivo y Correctivo de larga duración y con una preparación previa de trabajos. Una planificación de trabajos en la que aparecen: � Los días de las intervenciones � Los hombres precisos en cada operación y máquina � Los hombres –días necesarios. Simplemente se multiplica el nº de

hombres por los días que abarca el trabajo. Se presenta y sirve visualmente para encajar como en un “puzzle” los grupos de operarios y sus días previstos, de manera que el conjunto aparece totalmente cubierto sin tiempos o trabajos muertos. La denominación de los trabajos se adjunta en una lista detrás de cada planing. Cerrar el “puzzle” requiere tanteos de acomodación para que los hombres o equipos trabajen ininterrumpidamente. Se han realizado 3 planificaciones para completar todos los trabajos, tanto mecánicos, como eléctricos y de instrumentación. (electromagnética y neumática)

301

DIAS 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

2

4

6

8

10

A

12

14

16

C

18

20

22

D

24

26

28

E

30

32

34

F

36

38

H-1

H-2

40

42

I-1

I-2

I-3

44

46

K-1

K-2

K-3

48

50

L-1

L-2

52 N-1 N-2 N-3

54 P-1 P-2 P-3

56 Q-1 Q-2

58 R

60

62

64

66

B

68 J-1

70

72

G-1

J-2

O-2

74 M-1

76 M-2

78

Hom

bres

(M

.O.D

.)

80

G-2

O-1

HOMBRES Se precisan albañiles Se necesitan grúas o cabrestantes

302

Planificación del puzzle

A. Revestir depósitos Fca. Nº 2. 10 H. x 15 D = 150 H.D. (Hombre-Día) B. Reparación torre refrigeración Fca. Nº 2 C. Cambio canales salida finos tamices curvos D. Cambio canales salida finos tamices residuos E. Cambio caracoles hidros. F. Repaso celdas flotación G-1. Salida celdas primarias G-2. Reforma alimentación ET 8 y ET 9 H-1. Instalación bajadas cribas Mc 2-3 a MT 5 H-2. Reparación depósito DN3 I-1. Reparación distribuidor tamices y celdas piso superior I-2. Salida de espesadores de residuos I-3. Revestimiento depósitos CT 1 y 2 J-1. Cambiar canal tamices curvos J-2. Reparación codo 2º efecto evaporación Fca. Nº 2 K-1. Cambiar distribuidor ciclón entrada K-2. Cambiar cabeza mando hidro DH2 K-3. Cambio depósito RN 1 L-1. Reforma impulsión bomba molinos L-2. Reparación rastrillos hidros M-1. Tubería agua caliente y fuel M-2. Reparación equipo vacío Fca. Nº 2 N-1. Tolva de ZT 3 a ZT 2 N-2. Sistema tensión HT 11

303

N-3. Tolva vertido RT 1 a HT 12 y RT 20 O-1. Tolva vertido HT 11 a HT 10 y 9 O-2. Reparación depósito nivel constante. P-1. Instalación bajadas MC 4 y 5 P-2. Revisión anual y reparación desgasificador P-3. Modificación válvulas seguridad turbinas Q-1. Cambio válvulas 900 libras Central Térmica Q-2. Reparación raíl superior rascador Mezcla y Carga R. Cambio báscula vagones Mezcla y Carga Fuera de programa: � Reforma molinos Stedman (8 x 15 = 120 H.D.) � Montaje banda MT-18 y separador magnético � Repaso a cribas y molinos de percusión

PLANIFICACION MANTENIMIENTO ELECTRICO

3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 DIAS MES AGOSTO 1 2 3 4

A

5 6

G

7 8

E

F I

9 10

H

11 12

D B

C

HOMBRES A. Limpieza de todos los motores B. Revisión anual 12 armarios eléctricos y pupitre Fca. Nº 1 C. Revisión anual 7 armarios eléctricos y pupitre molino Fca. Nº 1

304

D. Revisión anual C.T. Arrubias y C.T. ángulo y pupitre E. Revisión anual 10 armarios eléctricos y pupitre C. Térmica y Fca. Nº 2 F. Revisión anual 8 armarios eléctricos y pupitre Mezcla y Carga G. Revisión anual interruptores PAMECO y SACE H. Revisión anual disyuntores MAGNETOR 7,2 KV. I. Montaje separador magnético MS-11 y cinta MT-8

PLANIFICACION DE TRABAJOS DE INSTRUMENTACION (ELECTRÓNICA Y NEUMÁTICA)

3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 DIAS MES

AGOSTO 1

A

B

2 3

C

HOMBRES A. Revisión anual sistema de seguridad B. Revisión anual circuitos aire (secado) y compresores térmica. C. Revisión anual Lazos de Control (transmisores, registradores,

controladores).

305

3 - PLANIFICACION DEL MP y MC SIMULTÁNEOS EN GRANDES REVISIONES EN PLANTAS DE TRABAJO ININTERRUMPIDO Vamos a ver un sistema de planificación que ha cosechado grandes éxitos porque logra unificar la Preparación – Planificación con el Mantenimiento Preventivo y el Mantenimiento Correctivo. Tiene tres etapas principales: a) Conocida la máquina o instalación sobre la que debe realizarse una

revisión semestral (6 m) o anual (A) de Mto. Preventivo, seguida de una reparación, si fuese ésta necesaria (Mto. Correctivo), haremos una división de la máquina en conjuntos importantes que la forman. A su vez subdividiremos estos conjuntos en subconjuntos, con objeto de preparar trabajos, como más adelante veremos.

b) Utilizaremos una hoja de planificación para cada conjunto, calculando el

mes o la fecha en que se avisa a los responsables de la preparación de los subconjuntos en reserva que, a lo mejor, se deben cambiar por los instalados, la fecha de ejecución de la revisión (M.P.) y reparación o cambio del subconjunto (M.C.) por el preparado a pié de máquina.

c) Estimación de las horas-hombre (H.H.) de intervención sobre cada

subconjunto indicando con uno o dos trazos sobre el rectángulo si no ha habido necesidad de cambiarlo por el preparado y si la ha habido.

Ejemplo de aplicación al Mantenimiento de una banda transportadora Una banda transportadora de 150 metros de longitud entre ejes tiene 1.000 mm. de anchura y constituye “cuello de botella” en el transporte de productos en una fábrica de cemento. Trabaja durante 3 turnos y su utilización debe ser máxima. Se pretende buscar una planificación del trabajo de Mantenimiento de la misma de tal forma concebido que el Mto. Preventivo y el Mto. Correctivo se realice a la vez con una adecuada Preparación de los trabajos.

306

Pasos a dar: a) La banda la dividiremos en cuatro conjuntos o grupos funcionales

� Cabeza motriz � Estructura soporte y rodillos �Cinta de goma de 1.000 m. de anchura � Cabeza de retorno � �

� � El conjunto �, cabeza motriz, lo dividiremos en subconjuntos o módulos a saber: � Tambor motriz � Rodamiento lado reductor � Rodamiento libre � Reductor b) La revisión y reparación se van a hacer en julio y diciembre, es decir,

semestralmente (6 m) y por tanto la preparación de un conjunto o de los cuatro subconjuntos se comenzará en marzo. Una vez preparados los cuatro subconjuntos se indica la fecha en que están ya disponibles a pié de máquina o en almacén, que será en junio. En la figura puede verse que:

1 Tambor motriz se ha revisado, pero no se ha cambiado en julio.

2 Rodamiento lado reductor se ha cambiado por otro en julio.

3 Rodamiento libre se ha cambiado por otro en julio.

4 Reductor Hansen se ha revisado, pero no se ha cambiado en

julio.

307

b) Para la revisión y previsible cambio del tambor motriz, por ejemplo se prevén 4 hombres trabajando durante 8 horas = 32 H.H. utilizándose como medio o útil necesarios al puente grúa.

Las cuatro hojas correspondientes a los cuatro conjuntos o grupos funcionales se unen entre sí, constituyendo el dossier de planificación de la banda completa. Estimamos que el procedimiento es muy práctico y conduce a buenos resultados, debido a que se tiene muy en cuenta la preparación de los trabajos. Por supuesto que su implantación requiere disponer de subconjuntos montados en la fecha de la revisión. En el caso, por ejemplo, de que mientras se prepara el trabajo ocurriera la avería del subconjunto y se cambiara antes de la revisión se indicaría con un círculo negro, tal como aparece en el mes de octubre en la casilla correspondiente al rodamiento lado reductor.

308

2003 Dt-501

FABRICAS PLANIFICACION

GRANDES REVISIONES Año Ref. Máquina Conj.

Maquina: Transportador Banda 1000 mm.

Conjunto: Cabeza Motriz Subconjunto

Ene-ro

Fe-brero

Mar-zo

Abril

Mayo Junio Julio Agosto

Sept Oct. Nov. Dic

Tambor motriz

Rodam. lado reductor

Rodamiento libre

Reductor Hansen

Aviso a preparación Aviso preparación realizada Avería imprevista

Operación a ejecutar (M.P.) Operación ejecutada sin cambio del subconjunto Operación ejecutada con cambio del subconjunto

H O M B R E S HORAS TOTALES Operación Previsto Real Previsto Real

UTILES NECESARIOS

1

4 8 Puente grúa

2

4 8 2 Trácteles

3

3 4

4

3 5 Puente grúa

309

4- PLANIFICACIÓN DEL MTO. DE GRANDES MÁQUINAS UNITARIAS Como consecuencia de la conexión que debe existir entre el M.P. y el M.C. el siguiente planing refleja la coordinación eficaz entre ambos servicios. Viene aplicado para una sola máquina y por tanto muy útil para casos de máquinas complejas y vitales para el proceso productivo.

En este mismo planning pueden figurar las peticiones numeradas cuyo origen no sea de Mto. Preventivo, sino abiertas por otras organizaciones de la empresa y según el siguiente código: R = abierta por M.P. E = abierta por M.C. U = abierta por los usuarios I = abierta por ingenierías De esta sencilla planificación se pueden deducir importantes recogidas de datos para tomar decisiones, como por ejemplo: a) Causa de las averías: � Si surge la avería a los pocos días de detectado el fallo por M.P. ha habido

deficiente gestión de Mantenimiento. � Mala gestión de repuestos � Mala gestión de Mto. Correctivo � Mal uso de la máquina � Periodicidades de M.P. demasiado amplias.

310

Y un etc. muy extenso, que más adelante matizaremos a fondo. b) Tiempos entre fallos o averías. c) Número de peticiones abiertas por diversos servicios d) Gestiones de preparación de los trabajos Los recuadros en blanco significan pendiente de realizar, pero programado en fecha. Los recuadros verdes significan ejecutados. 1.19 CASO PRACTICO COMPLETO DEL MTO. DE UN ELEVADOR DE CANGILONES Como repaso a los temas desarrollados en este capítulo, ofrecemos al lector el Mantenimiento completo de un elevador de cangilones, cuya realización resulta especial por el volumen y peso de la máquina, por su situación clave en el proceso de la planta, y por sus grandes posibilidades de avería mecánica por causa de la dureza de su trabajo. En este caso se han analizado las horas-hombre, basándose para ello en la experiencia de los cuadros del Servicio en la revisión y cambio, si fuera necesario, de cada uno de los subconjuntos. Se ha hecho uso de la técnica de estandarización y se ha seguido la recomendación de una sencilla y elemental estadística de averías con objeto de determinar las frecuencias de Mto. Preventivo. Este último (MP) Mantenimiento viene compuesto de (MHT) y (MOC), fundamentalmente el primero de ello (MHT) De esta manera se observa el funcionamiento – simultáneo de la Preparación – Mto. Preventivo y Mto. Correctivo.

313

81710 Catálogo

1 página

MAQUINA: ELEVADORES DE 900 – EE1 – EE2 – ME1 – ME2 81710 – 1

Plano N 8536

Plano Prov.

Ref. Nomenclatura

Referencia Proveedor

Nº piezas

DESIGNACION

Ud.

1 2 3 4 5 6 7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

81710 81710 58160 57733 56552 19222 56554

81710

81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710 81710

0019 0074 0010 9500 8065 0120 0020

0046

0029 0018 0030 0015 0015 0017 0010 0011 0006 0005 0007 0004 0009 0008 0080 0080 0087

8536 8527 B 8524

- - - - - -

8535 A 8527 B 8537 8525 8527 B 8427 B 9520/1 8521 8517 E/26 8517 E/25 8515 E/27 8515 E/24 8515 E/31 8515 E/28

- - -

1

1 2 1 1 1 5 1

67

159 1 1 2 1 1 2 1 2 2 2 2 4 4 1 1 1

Conjunto elevador EE – 1 Conjunto eje con ruedas mando pag. 5 Asiento del soporte cojinete Acoplamiento Copen S – 180 Reductor Hansen Patent 721 Tan, i = 25,74 Polea motor D.P. 22 = 280 – 5 gargantas Correas Texrope 22 – 03100 Polea reductor D.P. = 400 5 gargantas Eje salida reductor ∅ 120 Conjunto cadena de 200 x 100 x 60 pag. 12, 333 x 353 x 871 Cangilón de 399 x 457 x 900 Conjunto eje tensión con ruedas pag. 7 Asiento soporte cojinete Asiento soporte cojinete Conjunto eje con ruedas de desvío pag. 8 Conjunto sistema mando pag. 9 Conjunto trinquete seguridad pag. 10 Dispositivo de tensión pag. 11 Brida ∅ 460/380 x 12 Brida ∅ 460/325 x 5 Guarnición de cuero ∅ 460/320 x 5 Brida ∅ 460/325 x 5 Brida ∅ 300/165 x 5 Brida ∅ 270/135 x 5 Carcasa Eje transmisión Grupo piñón - corona

1 1 1 1 1 1

1

1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

314

Un elevador de cangilones es una máquina formada principalmente por una cabeza motriz que arrastra en vertical una cadena con una cajas (cangilones),

que se llenan de un producto y se vierten, una vez llegado al nivel superior. Esta máquina consta de los siguientes Conjuntos o grupos funcionales mecánicos: a) Conjunto motriz 3 - 6 - 7 - 4 - 3 - 24 b) Conjunto ruedas conductoras 1 - 25 c) Conjunto ruedas de desvío 13 d) Conjunto dispositivo de tensión 10 - 16 e) Cadena y cangilones 8 - 9 Los números indican en el plano o figura los elementos que forman cada conjunto. a) Cabeza motriz Consta de los siguientes subconjuntos o módulos: Motor eléctrico, poleas y correas, reductor, acoplamiento, eje, soportes y rodamientos. Las H.H. de revisión y cambio de estos subconjuntos alcanzan los siguientes valores: Parada de la máquina

Motor .................... Poleas y correas.... Reductor ............... Acoplamiento......... Eje......................... Soportes y rodam.

3 hombres x 2 horas = 6 H.H. 2 hombres x 1 hora = 2 “ 4 hombres x 8 “ = 32 “ 2 hombres x 2 “ = 4 “ 4 hombres x 2 “ = 8 “ 2 hombres x 3 “ = 6 “

2 horas 1 hora 8 horas 2 horas 2 horas 3 horas

315

Estandarización Es conveniente estandarizar: Motor, reductor, acoplamiento. El eje puede quedar como pieza de repuesto y lo mismo ocurre con los rodamientos y sus soportes. Estadísticas

Frecuencia averías en 4 años

Causa de la avería

Motor Reductor Acoplamiento Rodamientos

4 2 2 3

Esfuerzos y atascos Desgaste normal Revisión deficiente Frecuencia de revisiones elevada

Mantenimiento Revisión semestral (6 m) y cambio si procede de: � Motor, reductor Revisión anual (A) y cambio si procede de: � Acoplamiento y rodamientos. Dado que para esta máquina vamos a utilizar la gran revisión total es conveniente unificar las frecuencias de revisión a semestrales (6 m), que es lo que aparece en la hoja de planificación.

316

2003 EE-501



Maquina: Elevador de cangilones EE-501

Conjunto: a) Cabeza Motriz

SUBCONJUNTO Ene-ro

Fe-brero

Mar-zo

Abril Mayo Junio Julio Agosto

Sept Oct. Nov. Dic

1) Motor

2) Poleas y correas

3) Reductor

4) Acoplamiento

5) Eje

6) Soportes y rodam.


Operación a ejecutar (M.P.) Operación ejecutada sin cambio del subconjunto

Operación ejecutada con cambio del subconjunto

H O M B R E S HORAS TOTALES

Operación Previsto Real Previsto Real

UTILES NECESARIOS

1)

3

3

2

1,50

2 Trácteles, cable

2)

2

2

1

1,30

Extractor hidráulico

3)

4

4

8

6

Grúa

4)

2

2

2

2

Escuadras y micrómetro

5)

4

4

2

3

2 Trácteles

6)

2

2

3

2,5

317

b) Conjunto ruedas conductoras Consta de los siguientes subconjuntos: Eje y ruedas, piñón y correa accionados por conjunto motriz. Las H.H. de revisión y cambio son: Eje y ruedas 5 hombres x 24 horas = 120 H.H. 24 horas parada. Piñón y corona 4 hombres x 24 horas = 96 H.H. 24 horas parada. Este último conjunto (piñón y corona) no se avería normalmente por su naturaleza robusta, y su funcionamiento a pocas revoluciones. Hemos determinado las H.H. para el poco probable caso de que se dañara algún diente del piñón o de la corona y hubiese que reemplazarlo por un conjunto nuevo. Estandarización El eje y las ruedas conductoras conviene estandarizarlo en un solo subconjunto. El piñón y corona mantenerlos independientes como piezas de repuesto.

Estadísticas

Frecuencia averías

Causa

Ruedas conductoras Piñón y corona

2

0

Desgaste normal y rotura cadena de cangilones

Mantenimiento Revisión desgaste ruedas conductoras semestralmente (6m). Cambio, en caso de que la revisión lo recomendase. Revisión dientes piñón corona semestralmente (6m).

318

2003 EE-501



Maquina: Elevador de cangilones

Conjunto: b) Ruedas conductoras

SUBCONJUNTO Ene-ro

Fe-brero

Mar-zo


Sept Oct. Nov. Dic

1) Ruedas conductoras

2) Piñón y corona


Operación a ejecutar Operación ejecutada sin cambio del subconjunto Operación ejecutada con cambio del subconjunto


UTILES NECESARIOS

1

5

5

24

6

4 Trácteles

2

4

4

24

2

Como no ha habido cambio de conjuntos, el M.P. se ha reducido solamente a la revisión y las horas Totales han quedado muy acortadas

319

c) Conjunto ruedas de desvío Eje y ruedas. Revisión y cambio: Eje y ruedas: 2 hombres x 8 horas = 16 H.H. 8 horas parada. Estandarización El eje y las ruedas formarán un solo conjunto estándar. Estadísticas Frecuencia Averías Causa Eje y ruedas cangilones

3

Desgaste y rotura cadena

Mantenimiento Revisión y cambio si procede cada 6 meses (6 m).

320

2003 EE-501




Conjunto: c) Ruedas de desvío

SUBCONJUNTO Ene-ro

Fe-brero

Mar-zo


Sept Oct. Nov. Dic

1) Eje y ruedas




UTILES NECESARIOS

1)

2

2

8

9

2 Trácteles y 1 grúa portátil

En el mes de Diciembre hubo necesidad de cambiar el conjunto, tardándose 9 horas.

321

d) Conjunto dispositivo de tensión Subconjuntos: 1) Eje y ruedas, guíaderas de contrapeso. Revisión y cambio: Eje y ruedas 3 hombres x 8 horas = 24 H.H. 8 horas parada. Guíaderas 3 hombres x 6 horas = 18 H.H. 6 horas parada. Estandarización El eje y ruedas tenerlos en el almacén ensamblados. Las piezas de las guiaderas, al ser típicas de soldadura se pueden construir a pié de máquina Estadística Frecuencia avería Causa Eje y ruedas Guíadera

4

2

Desgaste Rotura cadena y cangilo-nes. Falsa maniobra Falsa maniobra

Mantenimiento Revisión y cambio si procede cada 6 meses del eje y ruedas, a la vez que se comprueba el juego y deslizamiento de la guiadera.

322

2003 EE-501




Conjunto: d) Dispositivo de tensión

SUBCONJUNTO Ene-ro

Fe-brero

Mar-zo


Sept Oct. Nov. Dic

1) Eje y ruedas

2) Guíaderas




UTILES NECESARIOS

1)

3

3

8

6

Gato hidráulico

2)

3

3

6

5,8

Equipos de soldadura y rectificadora manual

323

e) Conjunto cadena y cangilones Se compone de: 1) Cadena, y 2) Cangilones Revisión y cambio: Cadena 2 hombres x 12 horas = 24 H.H. 12 horas parada Cangilones 2 hombres x 12 horas = 24 H.H. 12 horas parada. Estandarización Se estandarizarán tramos de cadena de 3 metros. Los cangilones no los estandarizaremos, considerándolos como simples repuestos o piezas Estadística Frecuencia averías Causas Cadena Cangilones

12

28

Desgaste y falsa manio-bra. Desgaste y falsa manio-bra

Mantenimiento Inspeccionar alargamiento de los tramos de cadena cada 6 meses, cambiándolos si fuera necesario. Comprobar también cada seis meses el estado de los cangilones y su facilidad de vuelco. Cambiarlos si fuese necesario.

324

2003 EE-501




Conjunto: e) Cadena y cangilones

SUBCONJUNTO Ene-ro

Fe-brero

Mar-zo


Sept Oct. Nov. Dic

1) Cadena

2) Cangilones


Operación a ejecutar

Operación ejecutada sin cambio del subconjunto

Operación ejecutada con cambio del subconjunto


UTILES NECESARIOS

1)

2

2

12

14

Gato y tráctel

2)

2

2

12

8

325

1.20 EFECTOS QUE LA OPTIMIZACION DEL MTO. PREVENTIVO Y DE LA PREPARACION DE TRABAJOS PRODUCEN SOBRE LA PRODUCTIVIDAD DE MANTENIMIENTO Con objeto de ver la eficacia desarrollada por el M.P. y la Preparación de los trabajos, presentamos dos cuadros donde puede verse la evolución de la productividad de los equipos de Mto.

Los trabajos pendientes nacen al crecer las emergencias. Son necesarios HH adicionales para realizarlos. Resultado de muchas emer gencias.

Si aumenta el número de estos trabajos, pueden absorberse los trabajos pendientes que van acumu- lándose.

Pueden reducirse por medio de un agrupamiento de clases de M. adecuadas a un M.P. agresivo.

Se utilizan para no interrumpir la producción hasta que no se haga la reparación definitiva.

Son necesarios y pueden programarse.

El M. Preventivo es el medio principal para reducir trabajos de emergencia.

Tiempo ( Meses)

326

Ahora representaremos el esquema de trabajos y un sistema de M.P. dinámico y oportuno, amén de una constante Preparación de los trabajos. No hay trabajos pendientes ni H.H. adicionales

Los trabajos programados y preparados aumentan con-siderablemente absorbiendo gran parte de las HH e impidiendo la aparición de trabajos pendientes y tiem-pos extra.

Los trabajos de emergencia, por averías impre-vistas tienden a desaparecer.

Las reparacio-nes sobre la marcha han dis-minuido algo por la acción del M.P. Estos trabajos rutinarios y repetitivos han pasado a preparados y programados.

El M.P. se ha potenciado notablemente.

Meses

327

La aplicación estudiada de la planificación y preparación de trabajos ha logrado disminuir notablemente las H.H. disponibles en los Servicios de Mantenimiento en las proporciones que se reflejan en este gráfico. 100%

90%

80%

70%

60%

Los trabajos no programados y de emergencia se Reducen hasta un 15% en 2.003 15%

50%

40%

30%

20%

10%

Los trabajos planificados y preparados se Incrementan desde 1998 hasta 2003 como consecuencia de la aplicación del Mto. Preventivo y de una buena preparación del trabajo, pasan de un 10% de las H.H. totales a un 60% de las H.H. en 2003

Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5 Año 6 A partir del 3er. año empiezan a aparecer tiempos disponibles adicionales que permiten actuar en otras actividades de Mantenimiento (nuevos montajes de ingeniería, formación del personal, etc...) A final del 6º año la distribución de las H.H. totales era: �� Un 60% en trabajos planificados �� Un 15% en emergencias �� Un 25% disponible

Horas hombre adicionales disponibles o reducción potencial del personal

tmi 102 vol i dic 2009

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