conceptos mantenimineto

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL NCLEO CARACAS

Mantenimiento General

Dipl.-Ing. (MSc) Yoel Perna

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1. Introduccin1

En la actualidad, la mayor parte de los bienes y servicios se obtienen y se hacen llegar a sus

destinatarios mediante unos sistemas de produccin-distribucin o, ms brevemente

sistemas productivos, a menudo de gran dimensin tanto por el nmero de personas que

trabajan en ellos como por el tamao y el valor de las instalaciones y equipos que utilizan.

A lo largo de su ciclo de vida cada sistema pasa por diferentes fases. La ltima de ellas es la

de construccin y puesta en marcha, hasta que se alcanza el rgimen normal de

funcionamiento.

Durante esta ltima fase, llamada de operacin, que es la nica autnticamente productiva, el

sistema se ve sometido a fallos que entorpecen o, incluso, interrumpen temporal o

definitivamente su funcionamiento.

El objeto del mantenimiento es, precisamente, reducir la incidencia negativa de dichos fallos,

ya sea disminuyendo su nmero o atenuando sus consecuencias.

Decimos que algo falla cuando deja de brindarnos el servicio que deba darnos o cuando

aparecen efectos indeseables, segn las especificaciones de diseo con las que fue

construido o instalado el bien en cuestin.

En general, todo lo que existe, especialmente si es mvil, se deteriora, rompe o falla con el

correr del tiempo. Puede ser a corto plazo o a muy largo plazo. El solo paso del tiempo provoca

en algunos bienes, disminuciones evidentes de sus caractersticas, cualidades o prestaciones.

2. Mantenimiento2

Segn la DIN 31051:

El mantenimiento es la combinacin de todas las medidas de gestin tcnicas y

administrativas durante el ciclo de vida de un elemento para preservar el estado funcional o

volver a este, de modo que puedan realizar la funcin requerida.

Adems

1 Mantenimiento Industrial, Muoz, Mara Belen, Universidad Carlos III de Madrid 2 Instandhaltung, Strunz, M Springer-Verlag Berlin Heidelberg

Diseo de Elemento de Mquinas I - UNEFA


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se puede definir como unidad de observacin (BE=Betrachtungseinheit) cualquier

componente, dispositivo, subsistema, cada Unidad funcional, cada recurso o sistema

considerado de forma independiente

Mantenimiento segn lo definido por la norma DIN 31051 est siempre presente y se ejerce

en todas partes, donde se aplica, la funcionalidad para asegurar y mantener as el valor de

los objetos tcnicos.

Causa el desgaste en la existencia de la unidad de observacin la corrosin y el

envejecimiento cambios de estado en la misma. Tambin juegan un papel decisivo debemos

tomar en cuenta la confiabilidad del constructor y el cumplimiento de los procedimientos de

mantenimiento y las condiciones en que la unidad de observacin est trabajando o se utilizan.

Pero tambin el no uso o parada larga de la unidad de observacin lleva consigo por

condiciones naturales al deterioro. Las influencias externas mecnicas, trmicas, qumicas,

naturaleza fsica, tales como fuerzas mecnicas, el calor, sustancias corrosivas (cidos,

bases, vapores, electrolitos, sales, etc.) o la radiacin (luz, radiacin gamma, ondas

electromagnticas) tambin causan la destruccin de la unidad de observacin

Determinante son:

La fiabilidad de la construccin

El cumplimiento de las instrucciones de mantenimiento y operacin,

La planificacin ptima de mantenimiento,

Las condiciones de funcionamiento (condiciones en las que los objetos tcnicos

existentes son usado)

3. Historia del Mantenimiento3

La palabra mantenimiento se emplea para designar las tcnicas utilizadas para asegurar el

correcto y continuo uso de equipos, maquinaria, instalaciones y servicios. Para los hombres

primitivos, el hecho de afilar herramientas y armas, coser y remendar las pieles de las tiendas

y vestidos, cuidar la estanqueidad de sus piraguas, etc.

Durante la revolucin industrial el mantenimiento era correctivo (de urgencia), los accidentes

y prdidas que ocasionaron las primeras calderas y la apremiante intervencin de las

aseguradoras exigiendo mayores y mejores cuidados, proporcionaron la aparicin de talleres

mecnicos.

3 Mantenimiento Industrial, Muoz, Mara Belen, Universidad Carlos III de Madrid



3

A partir de 1925, se hace patente en la industria americana la necesidad de organizar el

mantenimiento con una base cientfica. Se empieza a pensar en la conveniencia de reparar

antes de que se produzca el desgaste o la rotura, para evitar interrupciones en el proceso

productivo, con lo que surge el concepto del mantenimiento Preventivo.

A partir de los aos sesenta, con el desarrollo de las industrias electrnica, espacial y

aeronutica, aparece en el mundo anglosajn el mantenimiento Predictivo, por el cual la

intervencin no depende ya del tiempo de funcionamiento sino del estado o condicin efectiva

del equipo o sus elementos y de la fiabilidad determinada del sistema.

Actualmente el mantenimiento afronta lo que se podra denominar como su tercera

generacin, con la disponibilidad de equipos electrnicos de inspeccin y de control,

sumamente fiables, para conocer el estado real de los equipos mediante mediciones

peridicas o continuas de determinados parmetros: vibraciones, ruidos, temperaturas,

anlisis fisicoqumicos, tecnografa, ultrasonidos, endoscopia, etc., y la aplicacin al

mantenimiento de sistemas de informacin basados en ordenadores que permiten la

acumulacin de experiencia emprica y el desarrollo de los sistemas de tratamiento de datos.

Este desarrollo, conducir en un futuro al mantenimiento a la utilizacin de los sistemas

expertos y a la inteligencia artificial, con amplio campo de actuacin en el diagnstico de

avenas y en facilitar las actuaciones de mantenimiento en condiciones difciles.

Por otra parte, existen cambios en las polticas de mantenimiento marcados por la legislacin

sobre Seguridad e Higiene en el Trabajo y por las presiones la de Medio Ambiente, como

dispositivos depuradores, plantas de extraccin, elementos para la limitacin y atenuacin de

ruidos y equipos de deteccin, control y alarma.

Se vaticina que los costes de mantenimiento sufrirn un incremento progresivo, esto induce a

la fabricacin de productos ms fiables y de fcil mantenimiento.

3.1 Etapas de evolucin del Mantenimiento4

En la fase inicial de la estructura econmica los operadores de mquinas y obreros

llevaron a cabo conjuntamente reparaciones necesarias. La decisin sobre la

prioridad de las reparaciones, cmo y por quin se realizara, era una decisin

tomada entre los responsables de produccin. (Ejemplo: CAPACO S. A.)

Fue slo ms tarde, cuando las necesidades de produccin y la complejidad del

sistema se incrementaron, surgieron talleres de reas de inspecciones

independientes. Con el aumento de las exigencias se desarrollaron an ms

4 Betriebliche Instandhaltung; Mandelartz, Johannes; Springer-Verlag Berlin Heidelberg



4

Talleres y tuvieron que seguir de manera constante los desafos de los avances

tecnolgicos en la industria.

3.1.1 Mantenimiento de primera generacin (1940 - 1960)

En la primera generacin no se puede hablar de mantenimiento como lo conocemos hoy en

da. Las mquinas eran en su mayora partes de la planta individuales, su mecanizacin y

complejidad no eran muy desarrollado hasta el momento, y los equipos eran de gran tamao.

Nuestra comprensin de mantenimiento se limit el tiempo de limpiar, inspeccionar y lubricar

3.1.2 Mantenimiento de segunda generacin (1960 1980)

En Alemania creci la demanda de bienes de manera constante y por lo tanto la capacidad

de las planta de produccin. Al mismo tiempo, el aumento de la mecanizacin y la complejidad

de los sistemas. El tiempo de inactividad recibi un nuevo significado, que era evitarlos. Este

debe ser el inicio de las medidas de mantenimiento especficos y el punto de partida de

mantenimiento preventivo. Tambin gan el Mantenimiento un significado cada vez ms

importante para el anlisis de costos. El mantenimiento debe ser controlable. No solo en las

actividades sino tambin en el sector de repuestos y costo

El transistor llega al mercado. l permiti los cambios de mando y de control en fracciones

de segundo y fue el motor de una industria de la electrnica en rpido crecimiento. Para el

mantenimiento se inicia una nueva era. La tecnologa de los circuitos electrnicos analgicos

llegaron a su fin y los circuitos de contacto de control fueron reemplazado por circuitos

electrnicos. En los talleres eran ya en demanda la necesidad de un tcnico electrnico. En

el rea de la tecnologa de accionamiento de CC de los actuales convertidores de corriente

desplazando rpidamente a los rectificadores de vapor de mercurio. En los aos 70, lleg para

el mercado el primer programa de controlador lgico (PLC), aumentando dramticamente as

la complejidad de los sistemas en el campo de los equipos elctricos. Las primeras

computadoras tomaron tareas tcnicas, todo podra ser ms rpido y ms preciso. Con la

ayuda de los sistemas de control la planificacin del mantenimiento administraron programas

informticos los recursos, rdenes de trabajo y los costos. Se logra que la planificacin y

control mantenimiento fuera ms transparente.



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3.1.3 Mantenimiento de tercera generacin (1980 -

presente)

Con la creciente complejidad de los sistemas, especialmente en los equipos

electrnicos, aument tambin la tendencia a la falla de una serie de nuevos

componentes y funciones. Mucho ha sido medible y controlable, por lo que la

productividad y la calidad se incrementaron significativamente. Con la

mecanizacin aument los requisitos para el personal de produccin. Pantallas

reemplazaron medidores, indicadores e instrumentos, todos los procesos de

plantas enteras se visualizaron.

Computadoras de alta velocidad automatizaron los procesos de produccin y

poderosos sistemas de software controlaron sus pasos. Esto significo que el

mantenimiento debi adaptarse rpidamente a las nuevas necesidades

operacionales. Ahora se necesitan tcnicos en el rea neumtica, automatizacin

e hidrulica. Anlisis de partes vulnerables y de interface fueron los nuevos retos.

Con ayuda de tcnicas de grabacin e instrumentos rpidos de anlisis fueron esas

partes vulnerables encontradas y finalmente se optimiz el proceso. Del Ingeniero

de Mantenimiento se espera adems de su experiencia profesional conocimientos

que sirva de interfaz entre los equipos del sistema y el proceso del proceso

Cambios en la organizacin como por ejemplo: central o descentralizado deben

aumentar la efectividad del mantenimiento. La creciente carga de trabajo y el

aumento de la exigencia de reaccin en el mantenimiento hacen problemtico los

contratos entre la misma compaa y compaas externas, as como la

subcontratacin por el servicio de mantenimiento. Un acercamiento a la Produccin

con el mtodo Kaizen, mejoras de produccin continua y TPM debe ser conseguido.



6

Figura 3.1a: Etapas de desarrollo del mantenimiento [Mandelartz 2009]

Figura 3.1b: Etapas de desarrollo del mantenimiento



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4. Concepto y objetivos del mantenimiento industrial 5

El mantenimiento se puede definir como el control constante de las instalaciones (en

el caso de una planta) o de los componentes (en el caso de un producto), as como el

conjunto de trabajos de reparacin y revisin necesarios para garantizar el

funcionamiento regular y el buen estado de conservacin de un sistema en general.

Por lo tanto, las tareas de mantenimiento se aplican sobre las instalaciones fijas y

mviles, sobre equipos y maquinarias, sobre edificios industriales, comerciales o de

servicios especficos, sobre las mejoras introducidas al terreno y sobre cualquier otro

tipo de bien productivo.

El objetivo final del mantenimiento industrial se puede sintetizar en los siguientes

puntos:

Evitar, reducir, y en su caso, reparar, las fallos sobre los bienes

Disminuir la gravedad de las fallos que no se lleguen a evitar

Evitar detenciones intiles o paros de mquinas.

Evitar accidentes.

Evitar incidentes y aumentar la seguridad para las personas.

Conservar los bienes productivos en condiciones seguras y preestablecidas de

operacin.

Reducir costes.

Alcanzar o prolongar la vida til de los bienes.

En resumen, un mantenimiento adecuado, tiende a prolongar la vida til de los bienes,

a obtener un rendimiento aceptable de los mismos durante ms tiempo y a reducir el

nmero de fallos. En la figura 4.1 se observa el mantenimiento como parmetro de

rendimiento




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Figura 4.1: Influencia del Esfuerzo/Gasto de mantenimiento como parmetro de rendimiento [Strunz 2012]

Y su importancia radica fundamentalmente en:

1. La creciente complejidad y unin de los equipos

2. El aumento permanente de la capacidad del mantenimiento en relacin con la

produccin.

3. Aumento de la automatizacin

4. Aumento de la seguridad industrial y del medio ambiente

5. Incrementos desproporcionados de los precios vigentes son cada vez ms, en

las inversiones de mejoras y modernizacin de los fabricantes primarios

6. Reliability (Fiabilidad), Maintainability (Mantenibilidad) y Safety (Seguridad)

(RMS)

7. Aumento en la velocidad de produccin

8. Nuevas formas de organizacin

De acuerdo al concepto segn DIN 31051 tenemos la siguiente figura



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Figura 4.2: Definicin del mantenimiento segn DIN 31051 [Strunz 2012]

Instandsetzung (Reparacin): Retraso de la degradacin de la resistencia al

desgaste de la unidad de observacin

Inspektion (inspeccin): Identificar y evaluar el estado de la unidad de

observacin (real) incluyendo determinacin de las causas de desgaste y deducir

las consecuencias suficientes para el uso futuro

Wartung (Mantenimiento) Medidas para regresar al estado funcional (despus de

la falla) con excepcin de una mejora o reingeniera

Verbesserung: (Mejora); La combinacin de medidas de Gestin en los aspectos

tcnicos y administrativos para aumentar la fiabilidad de la unidad de observacin,

sin cambiar la funcin

5. Tipos de mantenimiento6

Actualmente existen variados sistemas para acometer el servicio de mantenimiento

de las instalaciones en operacin. Algunos de ellos no solamente centran su atencin

en la tarea de corregir los fallos, sino que tambin tratan de actuar antes de la

aparicin de los mismos hacindolo tanto sobre los bienes, tal como fueron




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concebidos, como sobre los que se encuentran en etapa de diseo, introduciendo en

estos ltimos, las modalidades de simplicidad en el diseo, diseo robusto, anlisis

de su mantenibilidad, diseo sin mantenimiento, etc.

Los tipos de mantenimiento que se van a estudiar son los siguientes:

Mantenimiento correctivo

Mantenimiento preventivo

Mantenimiento predictivo

Mantenimiento productivo total

5.1.1 Mantenimiento correctivo

Es el conjunto de actividades de reparacin y sustitucin de elementos deteriorados

por repuestos que se realiza cuando aparece el fallo.

Este sistema resulta aplicable en sistemas complejos, normalmente componentes

electrnicos o en los que es imposible predecir los fallos y en los procesos que admiten

ser interrumpidos en cualquier momento y durante cualquier tiempo, sin afectar la

seguridad.

Tambin para equipos que ya cuentan con cierta antigedad.

Tiene como inconvenientes, que el fallo puede sobrevenir en cualquier momento,

muchas veces, el menos oportuno, debido justamente a que en esos momentos se

somete al bien a una mayor exigencia.

Asimismo, fallos no detectadas a tiempo, ocurridos en partes cuyo cambio hubiera

resultado de escaso coste, pueden causar daos importantes en otros elementos o

piezas conexos que se encontraban en buen estado de uso y conservacin.

Otro inconveniente de este sistema, es que se debe disponer de un capital importante

invertido en piezas de repuesto.

5.2.2 Mantenimiento preventivo

Es el conjunto de actividades programadas de antemano, tales como inspecciones

regulares, pruebas, reparaciones, etc., encaminadas a reducir la frecuencia y el

impacto de los fallos de un sistema.



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Las desventajas que presenta este sistema son:

Cambios innecesarios: al alcanzarse la vida til de un elemento se procede a

su cambio, encontrndose muchas veces que el elemento que se cambia

permitira ser utilizado durante un tiempo ms prolongado. En otros casos, ya

con el equipo desmontado, se observa la necesidad de "aprovechar" para

realizar el reemplazo de piezas menores en buen estado, cuyo coste es escaso

frente al correspondiente de desmontaje y montaje, con el fin de prolongar la

vida del conjunto. Estamos ante el caso de una anticipacin del reemplazo o

cambio prematuro.

Problemas iniciales de operacin: cuando se desmonta, se montan piezas

nuevas, se monta y se efectan las primeras pruebas de funcionamiento,

pueden aparecer diferencias en la estabilidad, seguridad o regularidad de la

marcha.

Coste en inventarios: el coste en inventarios sigue siendo alto aunque

previsible, lo cual permite una mejor gestin.

Mano de obra: se necesitar contar con mano de obra intensiva y especial

para perodos cortos, a efectos de liberar el equipo para el servicio lo ms

rpidamente posible.

Mantenimiento no efectuado: si por alguna razn, no se realiza un servicio de

mantenimiento previsto, se alteran los perodos de intervencin y se produce

una degeneracin del servicio.

Por lo tanto, la planificacin para la aplicacin de este sistema consiste en:

Definir qu partes o elementos sern objeto de este mantenimiento

Establecer la vida til de los mismos

Determinar los trabajos a realizar en cada caso

Agrupar los trabajos segn poca en que debern efectuarse las

intervenciones.

5.2.3 Mantenimiento predictivo



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Es el conjunto de actividades de seguimiento y diagnstico continuo (monitorizacin)

de un sistema, que permiten una intervencin correctora inmediata como

consecuencia de la deteccin de algn sntoma de fallo.

El mantenimiento predictivo se basa en el hecho de que la mayora de los fallos se

producen lentamente y previamente, en algunos casos, arrojan indicios evidentes de

un futuro fallo, bien a simple vista, o bien mediante la monitorizacin, es decir,

mediante la eleccin, medicin y de algunos parmetros relevantes que representen

el buen funcionamiento del equipo analizado. Por ejemplo, estos parmetros pueden

ser: la temperatura, la presin, la velocidad lineal, la velocidad angular, la resistencia

elctrica, los ruidos y vibraciones, la rigidez dielctrica, la viscosidad, el contenido de

humedad, de impurezas y de cenizas en aceites aislantes, el espesor de chapas, el

nivel de un fluido, etc.

En otras palabras, con este mtodo, tratamos de seguir la evolucin de los futuros

fallos.

Este sistema tiene la ventaja de que el seguimiento nos permite contar con un registro

de la historia de la caracterstica en anlisis, sumamente til ante fallos repetitivos;

puede programarse la reparacin en algunos casos, junto con la parada programada

del equipo y existen menos intervenciones de la mano de obra en mantenimiento.

Ejemplo de lo anterior tenemos en la industria elica los sensores que ayudan a

predecir las diferentes fallas que pueden suceder a lo largo del eje de potencia (Fig.

5.2.3.1)



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Figura 5.2.3.1: Sistema de control monitoreado (CMS) de 8 canales [Perna 2014]

5.2.4 Mantenimiento productivo total (Total Productive Maintenance

TPM)

Este sistema est basado en la concepcin japonesa del "Mantenimiento al primer

nivel", en la que el propio usuario realiza pequeas tareas de mantenimiento

como: reglaje, inspeccin, sustitucin de pequeas cosas, etc., facilitando al jefe

de mantenimiento la informacin necesaria para que luego las otras tareas se

puedan hacer mejor y con mayor conocimiento de causa.

Mantenimiento: Para mantener siempre las instalaciones en buen

estado

Productivo: Est enfocado a aumentar la productividad

Total: Implica a la totalidad del personal, (no solo al servicio de

mantenimiento)

Este sistema coloca a todos los integrantes de la organizacin en la tarea de

ejecutar un programa de mantenimiento preventivo, con el objetivo de maximizar

la efectividad de los bienes.

Centra el programa en el factor humano de toda la compaa, para lo cual se

asignan tareas de mantenimiento que deben ser realizadas en pequeos grupos,

mediante una direccin motivadora.



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A partir de lo anterior el Franuhofer-Institut en su departamento en Mantenimiento

hace la siguiente clasificacin

Figura 5.2.4.1: Tipos y Estrategias de mantenimineto aplicadas a las industria elica [Perna 2014]



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6 Bibliografa

1. Mandelart, Johannes (2009)

Betriebliche Instandhaltung

Springer-Verlag

Berlin - Deutschland

2. Strunz, Matthias (2012)

Instandhaltung:

Grundlagen Strategien Werksttten

Springer Verlag

Berlin Deutschland

3. Muos Abella, Mara Beln

Mantenimiento industrial

Universidad Carlos III

Madrid - Espaa

conceptos mantenimineto

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