Mantenimiento Preventivo: Beneficios y Desafíos

El programa de mantenimiento preventivo se establece tomando como referencia las actividades históricas del mantenimiento correctivo. El mantenimiento preventivo presenta ciertas ventajas significativas en términos de costo y tiempo de operación del equipo. Como ya se indicó, el objetivo principal del mantenimiento preventivo es reducir los costos operativos.

Ventajas del Mantenimiento Preventivo

• Seguridad

  Las propiedades físicas de una empresa sujetas a mantenimiento preventivo operan en mejores condiciones de seguridad, pues hay mayor conocimiento de su estado físico y condiciones de operación. Esto previene los accidentes que suelen presentarse por daños en accesorios o botoneras de los equipos.

• Reducción del Tiempo Muerto

  Es posible reducir o eliminar el tiempo que los equipos quedan fuera de servicio debido a alguna falla. Incluso, se puede reducir el tiempo muerto del personal de otros departamentos. Esto se logra realizando las actividades de mantenimiento en el horario de comida de los operadores o cuando la producción no se vea afectada por los tiempos de entrega.

• Prolongación de la Vida Útil

  Los equipos duran más, ya que sus componentes se reemplazan a tiempo y se mantienen en buenas condiciones.

• Disminución del Costo de Reparaciones

  Se reducen los gastos, pues al evitar fallas mayores se minimizan los daños a otras piezas y el tiempo de reparación.

• Optimización de Inventarios

  Permite planificar mejor la compra de refacciones, disminuyendo costos de almacenamiento y pérdidas por deterioro.

• Distribución de la Carga de Trabajo

  El trabajo del personal de mantenimiento se distribuye de manera uniforme, reduciendo horas extras y tiempos muertos, además de mejorar la coordinación con otros departamentos.

• Mejora de la Calidad de la Producción

  Favorece un mejor control de calidad y una producción más constante con menos desperdicios.

Desventajas del Mantenimiento Preventivo

Si no se obtienen los resultados esperados, el mantenimiento preventivo puede ser más costoso. Además, pueden presentarse problemas como la falta de personal calificado, la sustitución innecesaria de piezas o fallas derivadas de una mala ejecución del mantenimiento.

• Falta de Personal Calificado

  La falta de personal calificado desemboca en malos resultados. Intervenir los equipos y no saber tomar decisiones adecuadas puede resultar incluso contraproducente.

• Cambio Innecesario de Piezas

  El hecho de cambiar las piezas antes de agotar su vida útil se traduce en un mayor gasto en refacciones.

• Mal Funcionamiento del Equipo

  Intervenir equipos en forma deficiente o con cierta frecuencia puede ocasionar un mal funcionamiento de los mismos.

Elaboración de un Plan de Mantenimiento Preventivo

Para elaborar un plan de mantenimiento preventivo se deben considerar diversos aspectos técnicos y operativos que aseguren la confiabilidad de los equipos.

1. Recomendaciones del Fabricante: Los manuales proporcionan información sobre el mantenimiento adecuado, posibles fallas y sus soluciones bajo condiciones normales de operación. Si no se cuenta con ellos, es necesario solicitarlos o recopilar información interna, además de elaborar planos y especificaciones de los equipos.
2. Recomendaciones de los Operadores: El personal operativo puede identificar anomalías como ruidos, vibraciones o aumento de temperatura, lo que permite anticipar fallas.
3. Experiencia Propia: La experiencia acumulada del equipo de mantenimiento ayuda a conocer características y posibles fallas de la maquinaria, facilitando intervenciones más efectivas.
4. Estudio de Ingeniería: Cuando no hay suficiente información, se realiza un estudio detallado sobre el equipo, sus condiciones de operación, vida útil, componentes, lubricantes y puntos que requieren servicio periódico.
5. Periodicidad o Frecuencia: Debe definirse según el tiempo de operación o el historial de mantenimiento. En algunos casos, el desgaste depende de operaciones específicas y no del tiempo.
6. Tiempo de Operación y Operaciones Especiales: El mantenimiento se programa según las horas de funcionamiento o el número de operaciones críticas (como arranques o aterrizajes).
7. Tiempo de Calendario: Los programas se organizan según semanas o periodos definidos (mensuales, semestrales, anuales).
8. Inspección: Es fundamental definir qué partes deben revisarse y con qué frecuencia. Se inspeccionan elementos propensos a desgaste, corrosión, fugas o variaciones en parámetros de operación (presión, voltaje, temperatura, etc.).
9. Servicio: Incluye labores básicas para conservar la apariencia y funcionamiento del equipo, como limpieza, pintura, lubricación y carga de fluidos.
10. Reparaciones: Son trabajos para corregir fallas menores sin sustituir componentes, como ajustes, soldaduras o enderezado de piezas.
11. Cambio de Unidades: Se determina qué componentes deben reemplazarse tras un tiempo de operación específico, considerando su vida útil en horas, operaciones o tiempo calendario.
12. Recomendaciones Generales: Se asigna vida útil priorizando equipos vitales, costosos, de difícil acceso o cuya falla pueda causar daños mayores o riesgos a las personas.

En conjunto, estas recomendaciones permiten estructurar un programa de mantenimiento preventivo eficiente, prolongando la vida útil de los equipos y reduciendo fallas inesperadas.

Mantenimiento Predictivo (MPP)

El Mantenimiento Predictivo (MPP), también conocido como mantenimiento basado en la condición, es un conjunto de actividades que busca predecir y prevenir el desarrollo de fallas en equipos e instalaciones mediante el análisis de su condición operativa. Su objetivo central es optimizar la fiabilidad y disponibilidad de los equipos, evitando paros inesperados, alargando los intervalos de mantenimiento y minimizando los tiempos de reparación.

Para aplicar el mantenimiento predictivo es necesario contar con equipos de medición, sistemas de recolección de datos y personal calificado para realizar las tareas correspondientes.

Importancia y Estrategia del MPP

El MPP es un paso estratégico para lograr el control total de los costos de mantenimiento y obtener mejoras sustanciales en el proceso productivo. Un programa exitoso requiere que los objetivos y metas se establezcan de forma clara, y que se documente un historial de los equipos (bitácoras o registros) para analizar las fallas y planear las intervenciones de manera eficiente.

Ventajas y Desventajas del MPP

Las ventajas del MPP incluyen una alta confiabilidad en la operación de los equipos y un funcionamiento económico. Permite obtener información en tiempo real sobre el proceso y el diagnóstico de funcionamiento. La principal desventaja histórica es el alto costo inicial del equipo especializado y la necesidad de personal altamente capacitado.

Técnicas Clave del Mantenimiento Predictivo

Las técnicas utilizadas en el mantenimiento predictivo permiten identificar el momento en que una pieza o componente está próximo a fallar. Aunque no señalan cómo prevenir la falla, proporcionan información valiosa para planificar las acciones correctivas y evitar paros imprevistos, lo que permite planear el mejor momento para la intervención e, incluso, coordinarse con el departamento de producción, que es el principal afectado en cualquier tipo de reparación.

El MPP se apoya en diversas técnicas instrumentadas para la toma de medidas y el análisis, entre las cuales destacan:

• Medición y análisis de vibraciones
• Termografía
• Ultrasonido Industrial
• Tribología
• Mediciones eléctricas

Medición y Análisis de Vibraciones

Esta es una de las técnicas más efectivas para la maquinaria rotatoria. Se basa en que el aumento en el nivel de vibración de una máquina en operación indica un desperfecto mecánico. Se miden tres características: Amplitud (indica la gravedad del problema), Frecuencia (identifica la pieza defectuosa) y Fase. Permite diagnosticar problemas como desequilibrio, desalineación, holguras y fallas en rodamientos.

Termografía

Consiste en la transformación de una imagen infrarroja en una imagen radiométrica para leer valores de temperatura. El aumento de temperatura en instalaciones eléctricas y mecánicas anticipa la detección de fallas. Se utiliza para inspeccionar equipos eléctricos de alta y baja tensión, y problemas mecánicos como fallas de lubricación o errores de alineación.

Ultrasonido Industrial

Utiliza emisiones acústicas (por encima del rango audible) para la detección de fallas. Sus aplicaciones son diversas, incluyendo la detección de fisuras o daños, la verificación de purgadores de vapor, la detección de fugas en conductos de fluidos, la inspección de rodamientos y la medición de espesores de material.

Tribología

Esta es la ciencia que estudia la fricción, lubricación y desgaste de dos superficies en contacto. Su aplicación se centra en la detección de fallas en elementos mecánicos mediante el análisis de lubricantes y partículas microscópicas.

Mediciones Eléctricas

Se realizan para detectar el estado del aislamiento eléctrico y el consumo de corriente. Pruebas como la de índice de polarización y lectura puntual (con equipo como el Megger) informan sobre la condición del aislamiento y su resistencia.

Criterios de Criticidad de Equipos

Para enfocar los esfuerzos de mantenimiento, los equipos se seleccionan y clasifican por su prioridad. Los criterios principales son el impacto en la producción y los costos de mantenimiento. Los equipos con Prioridad 1 (Muy Críticos) causan paro total si fallan o tienen costos de reparación muy elevados, mientras que los de Prioridad 2 (Críticos) afectan la producción en un porcentaje alto. El análisis de criticidad se apoya en aspectos como el Impacto Operacional, el Costo de Reparación, la existencia de Equipo de Respaldo y la Frecuencia de Ocurrencia.

Lubricación Industrial

La lubricación es una actividad fundamental en el mantenimiento industrial, que consiste en aplicar un producto para reducir el coeficiente de fricción entre dos superficies de rozamiento. Su importancia radica en que reduce el desgaste, prolonga la vida útil de los equipos y tiene un impacto directo en la eficiencia y los costos de producción.

Funciones y Componentes de los Lubricantes

Un lubricante es toda sustancia que, introducida entre superficies móviles, reduce la fricción, el desgaste y el calentamiento. Sus funciones principales son:

• Reducir la fricción y el desgaste.
• Disipar el calor.
• Prevenir la corrosión.
• Servir de sello contra contaminantes.

Los lubricantes se clasifican como líquidos (aceites), semisólidos (grasas), sólidos y gaseosos. Los aceites lubricantes se componen de una base lubricante (mineral, sintética, animal o vegetal) y aditivos que mejoran o incrementan sus propiedades. Las grasas son semifluidas hechas con aceites minerales y un espesador (como jabón o arcilla) para mantener el lubricante en su lugar y bloquear contaminantes.

Propiedades Clave de los Lubricantes

• Viscosidad

  Es la propiedad más importante de los aceites, definida como la resistencia del fluido a fluir o su rozamiento interno. La viscosidad varía de manera inversa con la temperatura.

• Índice de Viscosidad

  Es una medida para determinar la variación de la viscosidad con los cambios de temperatura. Cuanto mayor sea el índice, más estable será el aceite ante las variaciones de temperatura.

• Punto de Inflamación

  La temperatura mínima a la que los vapores del aceite desprendidos resultan inflamables al aplicarles una llama.

• Punto de Fluidez

  La temperatura más baja a la cual un lubricante fluye.

• Consistencia (en grasas)

  Indica si una grasa es blanda o compacta y se clasifica mediante un sistema numérico.

Tipos y Sistemas de Aplicación

La lubricación se clasifica por el tipo de película que se forma:

• Hidrodinámica: Película gruesa generada por el movimiento.
• Hidrostática: Película gruesa generada por presión externa.
• Elastohidrodinámica: Se presenta en contactos rodantes, como engranajes.

Los sistemas de aplicación varían desde métodos manuales hasta complejos sistemas automáticos:

• Sistemas de Pérdida Completa: El lubricante se usa una sola vez y luego se desecha.
• Sistemas con Recipiente de Aceite: El aceite se usa varias veces, dependiendo de un depósito que incluye el aceite y las partes a lubricar.
• Sistemas Centralizados: Suministran una cantidad dosificada y a presión a un gran número de puntos en la máquina, a menudo sin necesidad de detener la producción.

Selección del Lubricante

La selección depende del diseño del equipo y las condiciones de operación como velocidad, carga y temperatura:

• Si la velocidad es elevada, se prefiere un aceite ligero; si la carga es pesada, un aceite viscoso.
• La temperatura ambiente y de operación es crucial, ya que afecta la viscosidad.

La fórmula para la cantidad de grasa necesaria por rodamiento es:

$$G = 0.005 \times D \times B$$

Donde D y B son el diámetro exterior y el largo total del rodamiento, respectivamente.

La lubricación debe estar bien planeada, determinando el intervalo de relubricación según el tamaño, la velocidad y la temperatura del rodamiento.