Importancia del mantenimiento programado: fiabilidad y disponibilidad

Mantenimiento programado: tareas de mantenimiento teniendo en cuenta los recursos materiales, humanos y financieros.

Mantenimiento predictivo: mantiene un nivel de servicio en los equipos, haciendo intervenciones cuando hay menos viento y aunque no haya síntomas de fallos.

Clasificación, plan y gestión del mantenimiento preventivo

Plan de mantenimiento programado: conjunto de gamas realizadas para evitar averías. El objetivo es garantizar la disponibilidad para mantener la producción con calidad, aumentar la productividad y controlar los costes.

Dos conceptos:

• El plan de mantenimiento = conjunto de tareas de mantenimiento agrupadas en gamas cuyo objetivo es evitar determinadas averías.
• Su finalidad es garantizar la disponibilidad de la instalación para obtener una producción con calidad, aumentar la productividad y mantener los costes controlados.

Tener en consideración:

• Manuales e instrucciones de los fabricantes de equipos.
• Realización de instrucciones genéricas de equipos según la experiencia de los técnicos.
• Histórico de análisis y fallos.

Plan de mantenimiento según fabricantes

Ventajas: sencillez

Etapas:

1. Recopilación de manuales de fabricantes.
2. Listado de acciones para cada tipo de equipos.
3. Mantenimiento legal: implementar conforme a las normas vigentes.

Plan de mantenimiento según instrucciones genéricas (elaboradas por la mantenedora)

Fases:

1. Listado de equipos principales.
2. Listado de acciones para cada tipo de equipo.
3. Aplicación de las acciones genéricas.
4. Complementar con los manuales de los fabricantes.
5. Implementar el mantenimiento legal.

En este caso, los diferentes equipos de la planta se agrupan en equipos tipo, y cada uno realiza las tareas de mantenimiento a su manera.

Plan RCM atendiendo a los análisis de fallos

(Mantenimiento Centrado en Fiabilidad): ventajas importantes. Es el más complejo; se necesita tiempo y experiencia en mantenimiento y equipos. Siempre se parte de un plan de mantenimiento anterior, a partir del cual se analizan los fallos. El objetivo es disminuir el tiempo de parada por averías imprevistas, aumentar la disponibilidad y reducir costes.

El análisis de los fallos potenciales con RCM:

• Analiza todas las posibilidades de fallo de un sistema y desarrolla mecanismos que tratan de evitarlos.
• Realiza acciones que garantizan alta disponibilidad.
• Acciones preventivas que evitan fallos y aumentan la disponibilidad:

• Tareas de mantenimiento agrupadas formando un «Plan de Mantenimiento».
• Tareas de mantenimiento que evitan o reducen averías.
• Modificaciones o mejoras en equipos.
• Definición de planes formativos.
• Determinación del stock.

RCM se basa en la puesta de manifiesto de los fallos potenciales, identificación de causas y determinación de medidas preventivas.

Fases RCM

1. Definición de lo que se pretende con el RCM.
2. Listado de todos los sistemas, subsistemas y equipos. Recopilar esquemas.
3. Estudio del funcionamiento de cada sistema. Listado de funciones primarias y secundarias del sistema y subsistemas.
4. Determinación de los fallos: dos tipos de fallos:
   • Fallo funcional: impide al sistema cumplir su función.
   • Fallo técnico: no impide cumplir la función pero provoca un funcionamiento anormal.
5. Causas de los fallos encontrados. El análisis de las alarmas muestra avisos o para el sistema.
6. Clasificación de fallos según consecuencias: tres casos (todos graves: accidentes en personas y medio ambiente):
   • Crítico: probabilidades altas de que ocurra. Parada de uno o varios equipos o activos (AG). Coste alto de reparación.
   • Importante: probabilidad baja. Se pierde parte de la producción. Coste medio.
   • Tolerable: probabilidad baja y sin pérdida de producción. Coste bajo.
7. Determinación de medidas preventivas que eviten los efectos de los fallos. Cuatro tipos principales:
   • Tareas de mantenimiento: inspecciones visuales, lubricación de partes móviles.
   • Mejoras de la instalación: cambio en la calidad de materiales, modificación del diseño de la pieza.
   • Instalación de sistemas de detección con alarmas.
   • Formación de los técnicos en los nuevos procedimientos de trabajo; modificación de las instrucciones de operación y mantenimiento.
8. Agrupación de medidas por categorías: elaboración del plan de mantenimiento, lista de mejoras, planes de formación, procedimientos de mantenimiento a modificar para evitar fallos, lista de repuestos en stock, medidas provisionales en caso de fallo.
9. Puesta en marcha de medidas: formar al personal en el nuevo plan con los medios técnicos y materiales necesarios; implementar mejoras técnicas; analizar las mejoras obtenidas; hacer balance de gastos; puesta en marcha de las acciones formativas; puesta en marcha de cambios en procedimientos de operación y mantenimiento.
10. Evaluación de las medidas adoptadas mediante los indicadores definidos en la fase 1.

3.2 Mantenimiento predictivo (o condicional)

El mantenimiento predictivo nos ayuda a pronosticar el fallo de un componente y así reemplazarlo justo antes de que falle. Relaciona una variable física con el estado de una máquina.

Consiste en la medición y seguimiento de parámetros de un equipo. Nos avisa del comienzo de un deterioro, establece niveles y, con la tendencia de los valores, se calcula cuándo fallará. Se definen valores de pre-alarma y de actuación.

Frente al mantenimiento sistemático, tiene la ventaja de que no suele ser necesario hacer grandes desmontajes ni parar la máquina. Son técnicas no invasivas. Los repuestos se compran cuando se necesitan.

Tipos de técnicas para la monitorización de variables: directas e indirectas.

Técnicas predictivas en instalaciones

• Análisis de vibraciones: método más usado para supervisar rodamientos de gran tamaño, fácil acceso y alta velocidad. No todas las vibraciones son evitables. Las vibraciones relacionadas con la vida útil permiten identificar:
  • desequilibrios,
  • desalineación,
  • problemas en cojinetes o lubricación.

  Las consecuencias son aumento de esfuerzos y tensiones, pérdidas de energía, desgaste de materiales y daños por fatiga. Los transductores son sensores que transforman la vibración en una señal eléctrica para ser analizada.

• Termografía: permite detectar, sin contacto físico, fallas que se manifiesten con cambio de temperatura mediante imágenes infrarrojas.

  Ventajas:

  • No requiere contacto físico ni parada; ahorra costes.
  • Identificación precisa del punto defectuoso, reduciendo tiempos de reparación.
  • Baja peligrosidad.
  • Facilita informes muy precisos.

  Causas de defectos detectables por termografía: conexiones flojas o corroídas, suciedad en conexiones, degradación del aislante.

• Boroscopias: identifican erosión, corrosión, deformaciones, piezas sueltas o mal fijadas, fracturas, rozamientos, agrietamiento o marcas por sobretemperatura en álabes.
• Análisis de aceites: técnica simple que proporciona el estado mecánico de un equipo; sus niveles de contaminación y degradación indican desgaste y vida útil.
• Partículas magnéticas: ensayo no destructivo para descubrir fisuras.
• Líquidos penetrantes: inspección no destructiva que encuentra fisuras superficiales o fallos internos del material (por ejemplo, bastidor y corona del yaw).
• Análisis de ultrasonidos: ondas acústicas de frecuencia no perceptible que detectan y analizan fallos viendo sus causas. Provocan ultrasonidos: fugas internas en válvulas, rodamientos de bombas.
• Inspecciones visuales y lecturas de indicadores.

Ventajas del mantenimiento predictivo

• Reducción de costes de mantenimiento: identificando y corrigiendo futuros problemas.
• Reducción del número de intervenciones.
• Identifica y reemplaza prácticas pobres de mantenimiento.
• Reduce el coste de trabajo del personal.
• Mejora la planificación y los programas.
• Reduce parte del preventivo programado.
• Incremento de la producción: reduce los tiempos muertos por fallos.
• Extiende la vida útil y reduce los peligros generados por el fallo de un equipo.
• Aumenta la producción y la fiabilidad.
• Incremento de la eficiencia del parque: reducción de costes de mantenimiento y mejora de la producción = buena inversión.
• Minimiza la posibilidad de paradas, manteniendo el parque productivo.

3.3 Mantenimiento correctivo

Mantenimiento correctivo: acciones llevadas a cabo después de una avería; no hay ninguna actividad antes del fallo.

Gestionar con eficiencia el mantenimiento correctivo significa: realizar intervenciones rápidas y fiables, y adoptar medidas para que no se vuelvan a producir fallos a largo plazo, consumiendo los mínimos recursos posibles.

Tiempos necesarios para el correctivo

Los tiempos necesarios para el correctivo se distribuyen en:

• Tiempo de detección.
• Tiempo de comunicación: detección a localización del equipo de mantenimiento.
• Tiempo de espera: desde la comunicación hasta el inicio de la reparación.
• Diagnóstico de la avería: el operario determina qué está ocurriendo en el equipo y cómo solucionarlo.
• Acopio de herramientas y medios técnicos necesarios: el personal puede necesitar tiempo para situar en el lugar de intervención los medios que precise.
• Acopio de repuestos y materiales: tiempo hasta la llegada del material para la intervención.
• Reparación de la avería.
• Pruebas funcionales: comprobación del activo/equipo.
• Puesta en servicio.
• Redacción de informes: se deben recoger los incidentes más importantes de la planta, con síntomas, causa, solución y medidas preventivas adoptadas.

Diagnóstico de averías

Doble función:

• Determinar las causas de una avería.
• Proponer medidas para evitarlas.

La mejora de los resultados pasa por estudiar los incidentes y adoptar soluciones para que no vuelvan a ocurrir.

Datos que deben recopilarse al estudiar un fallo

• Relato de lo que se hizo antes, durante y después de la avería. Detallar la hora, el turno y las actuaciones.
• Detalle de todas las condiciones ambientales y externas a la máquina: viento, temperatura exterior y de aceite, etc.
• Últimos mantenimientos preventivos realizados en el equipo, detallando las anomalías encontradas.
• Otros fallos que ha tenido el equipo en un periodo determinado. En equipos de alta fiabilidad con alto tiempo entre fallos habrá que remontarse varios años atrás; con tiempo medio entre fallos, los del último año. Destacar aquellos fallos iguales al que se estudia para analizar la frecuencia con la que ocurre.
• Condiciones internas en las que trabajaba el equipo: temperatura y presión del equipo, velocidad de giro y cualquier variable medible. Es importante centrarse en la zona que ha fallado y no solo en todo el equipo, por si el origen del fallo está alejado.
• En ocasiones, cuando el fallo es grave y repetitivo, se montan sensores que indiquen determinadas variables. El registro de valores servirá para conocer la causa de errores intermitentes.

Causas de los fallos

Causas posibles: fallo en el material, error humano del personal de operación, error humano del personal de mantenimiento, condiciones externas anómalas. En una avería puede haber varias causas y es difícil determinar la causa principal.

Fallos en el material

Ocurren cuando una pieza no puede prestar su servicio. Un material puede fallar de varias formas:

• Por desgaste: cada vez que entran en servicio pierden una pequeña porción de material (cojinetes).
• Por rotura: cuando aplicamos fuerza de compresión o de estiramiento a una pieza sobrepasando su límite elástico. Las roturas pueden ser dúctiles (aluminio: deformación) o frágiles (cerámica).
• Por fatiga: esfuerzos cíclicos de presión y/o estiramiento no constantes. La diferencia con el fallo por rotura es que estas fuerzas están por debajo del límite elástico, pero provocan defectos del material desde la superficie hacia el interior de la pieza. La corrosión o dilatación afectan a los procesos de fatiga.

Los errores de diseño suelen estar detrás de un fallo del material, por ejemplo: infradimensionamiento de piezas, mala elección de materiales y desconocimiento de las condiciones de trabajo.

Error humano del personal de producción

Este error puede tener origen en:

• Error de interpretación de un indicador en la operación normal del equipo.
• Actuación incorrecta ante un fallo de la máquina.
• Factores físicos del operador: mareos, sueño.
• Factores psicológicos: desmotivación.
• Falta de instrucciones sistemáticas claras: procedimientos, instrucciones, etc.
• Falta de formación.

3.3.2 Procedimientos y métodos de reparación de averías

Asignación de prioridades:

• Averías urgentes: deben resolverse inmediatamente.
• Averías importantes: causan una anomalía pero pueden esperar a que las urgentes se resuelvan.
• Averías cuya solución puede programarse: puede ser mejor esperar a una parada programada o acumular otras órdenes sobre el mismo equipo.

Aislamiento mecánico de componentes averiados

Ejemplo: generador. Se bloquea el giro de las palas y se desmonta el acoplamiento mecánico entre la multiplicadora y el generador. Es fundamental que no gire por seguridad: bloqueo del giro de las palas con un bulón en el eje lento de la multiplicadora. Antes de bloquear y acceder, las palas estarán en posición de bandera (paso variable) o con los flaps en modo parada (paso fijo). Después, bloquear el rotor en el eje lento con el bulón y en el eje rápido con la pinza de freno.

Aislamiento eléctrico de componentes averiados

Resumen en cinco normas de obligado cumplimiento conocidas como “cinco reglas de oro”:

1. Abrir mediante corte visible todas las posibles fuentes de tensión con interruptores y seccionadores.
2. Enclavamiento o bloqueo de los aparatos de corte y/o señalización en los dispositivos de mando.
3. Reconocimiento de la ausencia de tensión.
4. Puesta a tierra y en cortocircuito de todas las posibles fuentes de tensión.
5. Señalización y delimitación de la zona de trabajo.