Tpm en un entorno de Lean Management - Lluís Cuatrecasas (1)
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TPM en un entorno Lean Management: Estrategia competitiva 001-408 TPM.indd 1 22/09/2010 13:25:44 001-408 TPM.indd 2 22/09/2010 13:25:46 Lluís Cuatrecasas Arbós Francesca Torrell Martínez TPM en un entorno Lean Management: Estrategia competitiva 001-408 TPM.indd 3 22/09/2010 13:25:46 Todos los derechos reservados. Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra sólo puede ser realizada con la autorización de sus titulares, salvo excepción prevista por la ley. Diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org), si necesita fotocopiar o escanear algún fragmento de esta obra. © Lluís Cuatrecases Arbós y Francesca Torrell Martínez, 2010 © Profit Editorial, 2010 (www.profiteditorial.com) Profit Editorial I., S.L. Barcelona, 2010 Diseño cubierta: XicArt Fotocomposición: gama, sl ISBN: 9788415330172 A Lluís, Oriol, Màrius y Kim por los momentos robados. A mis padres y Joan por el apoyo incondicional ante mis proyectos y por capacitarme con cada pequeña enseñanza a enfrentarme y salir reforzada de cada cambio que la vida nos brinda y se convierte en un nuevo reto para seguir adelante. Mi agradecimiento a Lluís Cuatrecasas por la confianza que siempre ha depositado en mí y ha sabido transmitirme a lo largo de mi trayectoria profesional desde sus inicios que nos ha permitido compartir proyectos y que este libro vuelva a surgir. Agradezco la formación, estupenda acogida y los buenos ratos y proyectos compartidos a Delphi Diesel Systems desde mis inicios, a Indael la oportunidad de desarrollarme profesionalmente con infinita autonomía y al Instituto de Lean Mangement por permitirme formar parte de él desde su creación. Por último, mi agradecimiento a Profit Editorial y a su director general Alexandre Amat, por el gran interés que, desde un principio, ha puesto en esta obra y su posterior actualización. 001-408 TPM.indd 5 22/09/2010 13:25:46 001-408 TPM.indd 6 22/09/2010 13:25:46 El Mantenimiento Productivo Total tiene la mira de maximizar la efectividad del equipo con un sistema total de Mantenimiento Preventivo que cubra toda la vida del equipo. Involucrando a cada uno en todos los departamentos y en todos los niveles, motiva al personal para el mantenimiento de la planta través de grupos pequeños y actividades voluntarias. Japan Institute of Plant Maintenance. 001-408 TPM.indd 7 22/09/2010 13:25:46 001-408 TPM.indd 8 22/09/2010 13:25:46 Índice Prólogo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1. Nuevas tendencias en la gestión del mantenimiento . . . . . . 1.2. Evolución del mantenimiento hasta la implantación del TPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3. El TPM. Conceptos y características . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Mejora de la gestión de equipos productivos . . . . . . . . . . . 1.5. Comparación entre los sistemas actuales de gestión de la producción basados en el Just in Time y el Mantenimiento Productivo Total . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Implantación de un programa TPM . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Etapas de la implantación de un programa TPM . . . . . . . . . 2.2.1. Fase de preparación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2. Fase de introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.3. Fase de implantación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.4. Fase de consolidación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Prevención de averías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Las 3 Y: Un objetivo previo a la implantación del TPM . . . 17 21 27 27 28 31 37 40 45 45 47 48 51 52 53 54 59 9 001-408 TPM.indd 9 22/09/2010 13:25:46 10 3. Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos . . . . . . . . . . . . . 3.1. Las grandes pérdidas de los equipos y sus categorías . . . . . . . 3.2. Comparación de las pérdidas de los equipos y los despilfarros en los sistemas de producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Pérdidas por averías de los equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . Averías por pérdida de función . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Averías por reducción de función . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.1. Análisis de las averías crónicas . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Pérdidas debidas a preparaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Pérdidas provocadas por tiempo de ciclo en vacío y paradas cortas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Etapas para la reducción de las paradas breves y mejora del MTBF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6. Pérdidas por funcionamiento a velocidad reducida . . . . . . . 3.7. Pérdidas por defectos de calidad, recuperaciones y reprocesados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.8. Pérdidas de funcionamiento por puesta en marcha del equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.9. Análisis de la tipología de las pérdidas: crónicas o esporádicas . 3.10. Reducción y eliminación de las pérdidas crónicas . . . . . . . 3.11. Análisis P-M para identificación y eliminación de pérdidas crónicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12. Eliminación total de las pérdidas por avería: objetivo cero averías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento . . . . . . . 4.1. Eficiencia global de los equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Determinación de los tiempos que intervienen en el rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Factores que inciden en la eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Factores especiales que inciden en la determinación del rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1) Duración y frecuencia de paros debidos a preparaciones y ajustes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2) Importancia y frecuencia de las averías y fallos en general . 3) Eficiencia derivada de los distintos tipos de avería . . . . . 4) Factores intrínsecos a la eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . 5) Rendimiento de las actividades de mantenimiento . . . . . 001-408 TPM.indd 10 Índice 63 63 64 66 66 66 67 69 73 77 82 85 88 88 89 97 104 111 111 114 117 121 122 123 125 125 126 22/09/2010 13:25:46 TPM en un entorno Lean Management 5. El Mantenimiento Autónomo: La base de la implantación del TPM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. Las «5 S» como base y la eliminación de las seis grandes pérdidas como objetivo del Mantenimiento Autónomo . . . Organización (seiri) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Orden (seiton) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Limpieza (seiso) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estandarización (seiketsu) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cumplimiento o disciplina (shitsuke) . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Etapas de la implantación del Mantenimiento Autónomo . . 5.3. Condicionantes básicos de la implantación del Mantenimiento Autónomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.1. Nivel básico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.2. Nivel de eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.3. Nivel de plena implantación . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.4. Resumen de los objetivos de la implantación de un programa de Mantenimiento Autónomo . . . . . . . . . 5.4. Elaboración del plan de la implantación del Mantenimiento Autónomo sobre una planta o grupo de plantas, a partir de un área de producción piloto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. El Mantenimiento Autónomo: Implantación detallada. Caso práctico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. Implantación del Mantenimiento Autónomo a partir de un caso: mantenimiento en un área de fabricación de transformadores toroidales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1. Clasificación de las Seis Grandes Pérdidas y aplicación a nuestra máquina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2. Plan de formación y su implantación . . . . . . . . . . . . 7. El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mantenimiento Preventivo (PM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a) Mantenimiento periódico o basado en tiempo (TBM) . . b) Mantenimiento basado en condiciones (CBM) . . . . . . . c) Mantenimiento de fiabilidad (FM) . . . . . . . . . . . . . . . . 001-408 TPM.indd 11 11 129 134 135 137 139 142 143 144 148 150 161 164 167 168 173 173 174 179 181 189 189 191 192 193 193 22/09/2010 13:25:46 12 Índice Mantenimiento Correctivo (CM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mantenimiento de Averías (BM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2. Etapas de la implantación de un sistema de Mantenimiento Planificado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3. Eficiencia de los sistemas de Mantenimiento Planificado . . . 7.4. Gestión de los recambios para el mantenimiento de equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8. El Mantenimiento Predictivo: El mantenimiento a medida de cada equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1. Estudio comparativo de enfoques de la gestión del mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2. Ventajas de la introducción del Mantenimiento Predictivo . a) Reducción de paros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . b) Ahorro en los costes de Mantenimiento . . . . . . . . . . . . c) Otras ventajas del Mantenimiento Predictivo . . . . . . . . 8.3. Aplicación del Mantenimiento Predictivo . . . . . . . . . . . . . 8.4. Aspectos económicos del mantenimiento basado en la monitorización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.5. La introducción del Mantenimiento Predictivo en las plantas actuales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.6. Los métodos operativos del Mantenimiento Predictivo: tecnologías para las mediciones en la monitorización . . . . . Análisis de las vibraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis de muestras de lubricantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Termografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Análisis de las respuestas acústicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.7. Mediciones de monitorización por vibraciones . . . . . . . . . 8.7.1. Aplicación de los sistemas vibratorios a la medición del desempeño de los equipos de producción . . . . . . 8.7.2. Análisis de las vibraciones monitorizadas en el Mantenimiento Predictivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.7.3. Diagnóstico de averías mecánicas a partir del análisis de las vibraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.7.4. Diagnóstico de averías eléctricas a partir del análisis de las vibraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.7.5. Función movilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.7.6. Determinación de las frecuencias naturales . . . . . . . . 001-408 TPM.indd 12 193 194 195 207 210 213 214 217 217 218 218 219 220 222 223 224 224 224 225 225 229 231 237 241 242 242 22/09/2010 13:25:47 TPM en un entorno Lean Management 8.8. Metodología y medios tecnológicos aplicados en el Mantenimiento Predictivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.9. Características de los sistemas más comunes de monitorización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.10. Sistemas inteligentes de diagnóstico o sistemas expertos . . . 9. Implantación del Mantenimiento Planificado en una línea productiva. Caso práctico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1. El proceso productivo de una línea automatizada de centros de mecanizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2. Descripción y características de los equipos productivos de la línea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.1. Tornos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.2. Robots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.3. Centros de mecanizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.4. Equipo de adquisición de datos . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2.5. Equipo de Mantenimiento Predictivo por análisis de vibraciones para los tornos (CM1) . . . . . . . . . . . 9.3. Conceptos e indicadores para la evaluación de la gestión del mantenimiento y su mejora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Indicadores de eficiencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.4. Procesado de la información de cada centro de mecanización por el terminal de adquisición de datos . . . . . . . . . . . . . . . 9.5. Implantación del TPM en la línea. Mejoras y evaluación del rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.5.1. Estudio del período 1. Diagramas, problemas a abordar, soluciones y rendimiento . . . . . . . . . . . . 9.5.2. Estudio del período 2. Diagramas, problemas a abordar, soluciones y rendimiento . . . . . . . . . . . . 9.5.3. Estudio del período 3. Diagramas, problemas a abordar, soluciones y rendimiento . . . . . . . . . . . . 9.5.4. Estudio del período 4. Diagramas, problemas a abordar, soluciones y rendimiento . . . . . . . . . . . . 9.5.5. Estudio del período 5. Diagramas, problemas a abordar, soluciones y rendimiento . . . . . . . . . . . . 9.5.6. Estudio del período 6. Diagramas, problemas a abordar, soluciones y rendimiento . . . . . . . . . . . . 001-408 TPM.indd 13 13 243 245 250 255 257 259 259 260 261 262 266 267 270 274 276 283 286 287 289 291 293 22/09/2010 13:25:47 14 10. Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1. Etapas de la introducción de la gestión del mantenimiento asistido por ordenador . . . . . . . . . . . 10.2. Estructura y arborescencia de equipos productivos . . . . . 10.3. Codificación de los equipos y agrupación por células y líneas productivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.4. Codificación de las averías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.5. Proceso de realización de los partes de avería . . . . . . . . . 10.5.1. Descripción de los formatos . . . . . . . . . . . . . . . 10.5.2. Formato de solicitud de partes de avería . . . . . . . 10.5.3. Descripción de los estados de un parte de avería . . 10.5.4. Cumplimentación de los partes de avería por el personal de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . 10.6. Ventajas competitivas que pueden derivarse de la gestión informatizada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11. Prevención del Mantenimiento: diseño y desarrollo de equipos con mínimo mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1. Marco general de las actuaciones en la prevención de mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2. Condiciones básicas que hay que considerar en el diseño de los futuros equipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3. Realización práctica de la gestión temprana del equipo . . 11.4. Objetivos y planificación del diseño y desarrollo de equipos de producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5. Gestión por etapas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.6. Equipo de proyectos pluridisciplinar . . . . . . . . . . . . . . . 11.7. Recopilación y tratamiento de datos . . . . . . . . . . . . . . . 12. Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos . . 12.1. Diseño y aseguramiento de la calidad: equipos QA . . . . . 12.2. Equipos libres de fallos en origen: calidad desde el diseño y desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3. Equipos libres de fallos operacionales: cero defectos en el funcionamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.4. Equipos libres de fallos en origen u operacionales que pueden causar averías: El árbol de averías (FTA) . . . . 001-408 TPM.indd 14 Índice 295 297 303 305 307 309 310 311 312 316 317 321 321 323 325 329 330 331 331 335 335 337 337 339 22/09/2010 13:25:47 TPM en un entorno Lean Management 12.5. Optimización económica de los diseños de equipos: diseño para optimizar el coste del ciclo de vida (LCC) . . . . . 12.6. Diseño LCC en condiciones inciertas . . . . . . . . . . . . . . 12.7. Gráfico del punto muerto para volúmenes de ventas inciertos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.8. Equipos de producción flexibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flexibilidad frente a las de variaciones de volumen de producción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flexibilidad relacionada con la amplitud de la gama de modelos de producto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13. El TPM en Lean Management: Panel TPM: Gestión Visual y seguimiento de planta. Workplace Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1. TPM y Workplace Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2. Integración de indicadores de planta . . . . . . . . . . . . . . . 13.3. Enclave reunión diaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.4. Estructuración del organigrama de mantenimiento según criticidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.5. El panel de TPM: canal de comunicación: Ágil, Flexible, Robusto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.6. Despliege del mantenimiento proactivo . . . . . . . . . . . . . 13.7. El TPM en un entorno Lean Management: Estrategia competitiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14. Externalización del mantenimiento. Impacto sobre el TPM y el LEAN MANAGEMENT . . . 14.1. Externalización de los procesos de soporte. Antecedentes 14.2. Etapas para la evaluación de la externalización del mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.3. Grados de externalización según el impacto . . . . . . . . . . 14.4. Tipos de subcontratación por contrato versus mantenimiento por administración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5. Tipología del mantenimiento a subcontratar . . . . . . . . . . 14.6. Internalización de los procesos de soporte en la empresa. En particular el mantenimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 001-408 TPM.indd 15 15 346 351 353 355 356 357 361 361 366 368 370 372 374 377 393 393 398 403 405 406 408 22/09/2010 13:25:47 001-408 TPM.indd 16 22/09/2010 13:25:47 Prólogo En el año 10 del siglo xxi, pocas cosas se pueden decir acerca del beneficio que produce el mantenimiento y más aún el del TPM que no sean conocidas, pero no por esto hemos de admitir que se estén aplicando correcta y sistemáticamente. En un momento en que el concepto «lean», tanto aplicado a la producción como al «management», es la base de la mayor parte de las empresas punteras a nivel mundial, así como el concepto estrella de las consultorías y escuelas de negocios; no podemos olvidar que uno de los pilares del «lean» es la disponibilidad al ciento por ciento de los equipos. Cuando el profesor Lluís Cuatrecasas y la profesora Francesca Torrell, antigua ingeniera que colaboró conmigo en Lucas y Delphi, me pidieron unas palabras para el prólogo de este libro, me creó, aparte de la satisfacción personal, el orgullo del reconocimiento que representaba el trabajo de muchos años aplicando el concepto TPM en una industria puntera en el sector de automoción como Lucas y Delphi, y en la que la profesora Francesca tuvo una participación muy importante. Esta es una obra básica para todos aquellos que trabajan con la filosofía «lean». Todo el mundo industrial reconoce que Taiichi Ohno, creador del sistema de producción de Toyota (TPS), revolucionó la industria del automóvil cambiando el concepto de producción en masa al concepto JIT (justo a tiempo). Toyota desde los años cincuenta ha sido la introductora de todos los conceptos modernos de producción, empezando con el TPS y siguiendo con multitud de siglas que marcaron el ritmo de las consultorías en occidente a partir de los años ochenta. Sistemas y nombres japoneses como JIT, 001-408 TPM.indd 17 22/09/2010 13:25:47 18 Prólogo TQ, Kaizen, TQM, SMED, Kanban, Poka-Yoke, Jidoka, Shojinka, 5 S, TPM, hasta llegar al concepto «lean production», que fue acuñado en EE. UU. pero que e resumen es la pura filosofía Toyota. En Lucas, empezamos a aplicar estos conceptos a finales de los años setenta, y no siempre con el rigor de cada técnica bien entendida, pero la realidad fue que gracias a estos conceptos, nuestra empresa sobrevivió a nuestra entrada al mercado común y ya en la década de los noventa la planta de Sant Cugat era la más competitiva dentro del grupo Lucas. Precisamente, a principios de los años noventa, James Womack y Daniel Jones introducen la denominación de «lean management», en su libro La máquina que cambió el mundo, en relación al sistema de gestión de Toyota. La aplicación de los conceptos «lean» y la filosofía Kaizen, en un alto grado, permitió que nuestra planta fuera elegida, dentro del grupo, como única planta a nivel mundial, para la fabricación de las bombas de inyección de nueva generación. Además, esto ocurría en un contexto de transferencia de todas las plantas de Lucas al Grupo Varity y, posteriormente, la división Diesel, a la que pertenecíamos, fuera comprada en el año 2000 por el gigante de la automoción Delphi. Siguiendo con el concepto «lean», la planta alcanzó en 2003 un nivel de excelencia y el orgullo de ser nominada «planta modelo» dentro del grupo para las más de doscientas plantas de que disponía la multinacional Delphi en aquel momento. Pero ¿como se consigue un alto nivel de «lean production» o «lean management»? La respuesta para mí es fácil. Si Toyota es hoy el líder mundial en el sector del automóvil (y no olvidemos que el sector del automóvil es uno de los sectores más avanzados en tecnología, y además la mayoría de técnicas de «management» que aplica Toyota son conocidas, la solución más simple es copiar a Toyota. Pero copiar a Toyota no es fácil, pues normalmente requiere un cambio cultural y esto exige años pero sobre todo un personal bien formado, motivado y participativo. Pero supongamos que ya estamos utilizando todas las técnicas del «lean», todas son importantes y todas contribuyen al éxito, pero hay una que, por sí sola, si falla, provoca el fracaso del sistema: el TPM. Todos sabemos cuán importante es el mantenimiento. Ninguna fábrica bien organizada podrá funcionar correctamente si no tiene una alta fiabilidad de todos los equipos involucrados en el sistema productivo. No podemos trabajar con un sistema JIT, ni tener stocks cercanos al cero, ni respuesta rápida a los cambios de modelo, ni..., ni..., ni nada de lo que exige el mercado, actualmente, a cualquier empresa, sin un sistema completo de manteni- 001-408 TPM.indd 18 22/09/2010 13:25:47 TPM en un entorno Lean Management 19 miento. El funcionamiento óptimo de todos los equipos es vital en un sistema «lean» de gestión industrial. El TPM como «Mantenimiento Productivo Total» es una función no sólo del personal de mantenimiento sino de todo el personal implicado en el proceso productivo. Esto exige un reparto de las funciones por distintos niveles, desde el operario directamente implicado con el equipo, pasando por el personal tradicionalmente responsable del mantenimiento, hasta los responsables de definir los equipos. En resumen, todos los miembros de la planta, incluyendo la dirección, tienen que estar implicados. Como TPM en un entorno Lean Management: Estrategia competitiva ya nos ofrece una ordenada y completa visión de todo lo relacionado con el TPM, quiero por mi parte resaltar uno de los beneficios que obtuvimos gracias a una buena gestión basada en el TPM y que representó un aumento espectacular de la eficiencia global, lo cual se tradujo en una reducción de coste muy importante. En el mercado global en que está inmerso, en la actualidad, el mundo industrial, el coste de producción de cualquier elemento es fundamental y determinante. Por supuesto, doy por sentado de que la calidad es la necesaria, ni más ni menos de la que necesita el producto. Al hablar de coste, la mayoría de veces nos fijamos solamente en el coste del personal y rápidamente situamos la producción en países de bajo coste laboral, olvidando que el coste de personal depende de dos factores: el salario y el tiempo. Me atrevo a decir, por propia experiencia, que en industrias de producción de capital intensivo, el tiempo puede ser más importante que el salario. El tiempo no sólo imparta en el coste laboral, sino que también afecta a otros factores de coste como la inversión, la amortización, los stocks, etc. Tener niveles de eficiencia global sobre 24 horas al día entre el 80 % y 90 % es difícil, pero posible. Me refiero a eficiencia total, esto es después de descontar las pérdidas por calidad, cambios de modelos, preparaciones, mantenimiento, esperas, etc. Lo normal en la mayoría de industrias es tener eficiencias globales entre el 40 % y 60 % y la mayoría de las veces los responsables de determinadas áreas de cada industria creen que tienen rendimientos muy superiores pues no tienen en cuenta algunas de las pérdidas que, tradicionalmente, se consideran normales o que forman parte del proceso. Tan sólo la diferencia entre un 60 % y un 80 % puede representar un ahorro muy importante, no sólo en coste directo sino en las inversiones. Puedo decir, con conocimiento de causa, que la continuidad de nuestra empresa, en el período 1995-2003, se debe al impacto del TPM, el cual re- 001-408 TPM.indd 19 22/09/2010 13:25:47 20 Prólogo presentó un ahorro de inversiones en nuevos equipos, ya que aumentó nuestra capacidad de producción sin necesidad de nueva inversión y permitió obtener los objetivos de coste previstos. También fue el TPM lo que nos permitió alcanzar la consideración de «empresa modelo» en «lean production». Josep Maria Brun Ex-Director General de Lucas Diesel y Delphi Diesel 001-408 TPM.indd 20 22/09/2010 13:25:47 Introducción Los sistemas productivos, que durante muchas décadas han concentrado sus esfuerzos en el aumento de su capacidad de producción, están evolucionando cada vez más hacia la mejora de su eficiencia, que lleva a los mismos a la producción necesaria en cada momento con el mínimo empleo de recursos, los cuales serán, pues, utilizados de forma eficiente, es decir, sin despilfarros. Todo ello ha conllevado la sucesiva aparición de nuevos sistemas de gestión que, con sus técnicas, han permitido una eficiencia progresiva de los sistemas productivos, y que han culminado precisamente con la incorporación de la gestión de los equipos y medios de producción orientada a la obtención de la máxima eficiencia, a través del TPM o Mantenimiento Productivo Total. El primer paso firme fue la aparición de los sistemas de gestión flexible de la producción, y muy especialmente el Just in Time (JIT), sistema que ha comportado abandonar el objetivo de maximizar la producción (y de disponer todos los medios del aparato productivo de forma que se logre tal objetivo), para pasar a reorganizar los sistemas productivos y reasignar sus recursos de forma que se consiga adaptar la producción de cada momento a las necesidades reales, y que ésta se logre con base en un conjunto de actividades, consumidoras de recursos, las cuales se reducirán a las mínimas estrictamente necesarias (cualquier actividad que no sea absolutamente necesaria se consideraría un despilfarro). Este modelo de sistema productivo, se conoce en la actualidad como Lean Production, y se traduce comúnmente como producción ajustada; su filosofía se ajusta al ya citado JIT. Cada vez más habla- 001-408 TPM.indd 21 22/09/2010 13:25:47 22 Introducción mos de Lean Management, ya que se concibe como una forma global de gestionar la empresa y todos sus procesos más allá de los productivos, y operativos. A la producción ajustada, sin consumo de recursos innecesarios, se puede añadir la implantación de los sistemas que nos llevan a la producción de calidad, sin defectos en el producto resultante. La gestión TQM (Total Quality Management) conduce a la implantación de procesos productivos que generen productos sin defectos, y que lo hagan a la primera, en aras de mantener la óptima eficiencia del sistema productivo. A los sistemas que en la actualidad consiguen optimizar conjuntamente la eficiencia productiva de los procesos y la calidad de los productos resultantes se los considera altamente competitivos. Sin embargo, las empresas cuyos sistemas productivos presentan en la actualidad, la mayor tasa de eficiencia, son aquellas que van más allá de lo que puede lograrse con la implantación conjunta del JIT o la producción ajustada y el TQM. En efecto, además de emplear sistemas de gestión eficientes para lograr productos de calidad a la primera, lo que denominamos FTQ: First Time Quality, la máxima eficiencia exige utilizar los medios productivos más adecuados, siempre preparados para funcionar sin problemas y con el mínimo consumo de recursos. Este tercer aspecto, que nos introducirá al TPM o Mantenimiento Productivo Total, nos permitirá, unido a los dos anteriores, lograr al unísono: CERO DESPILFARROS + CERO DEFECTOS + CERO AVERÍAS + CERO ACCIDENTES La competitividad se verá así elevada a su máximo nivel por cuanto la producción maximizaría su eficiencia a través de la eliminación de despilfarros, la calidad de los procesos y sus productos a través de la eliminación de productos desechados y reprocesados. Por tanto, la producción se obtendrá correctamente a la primera, y la gestión de los equipos lograría su máxima capacidad con el mínimo empleo de recursos humanos y materiales. Pero ¿qué ha supuesto esto último de novedoso, que ha dado lugar a nuevos sistemas de gestión del mantenimiento y les han conferido la gran importancia que tienen en la actualidad? Si comparamos la época en la que los sistemas de gestión de la producción se centraban en obtener la máxima cantidad de producto, la tradicional 001-408 TPM.indd 22 22/09/2010 13:25:47 TPM en un entorno Lean Management 23 producción en masa, con la actual, en la que el objetivo, según ya ha sido expuesto, es el logro de la producción necesaria y correcta con el mínimo empleo de recursos, observamos que, en efecto, ha habido un importante cambio de filosofía por lo que se refiere a la gestión de los equipos productivos y su mantenimiento. En efecto, se ha pasado de disponer los sistemas productivos y sus recursos humanos de forma que estuvieran exclusivamente centrados en producir y, por tanto, lejos de asumir tareas de mantenimiento del equipo de producción (que se confiaban exclusivamente al departamento de mantenimiento) a una filosofía productiva, basada en la idea contraria. En efecto, en la actualidad, y con base en la filosofía en la que se apoya el TPM, las personas que tienen a su cargo las tareas de producción, también se ocupan de tareas de mantenimiento de sus equipos (comenzando por la limpieza), así como tareas de prevención de fallos, porque resulta mucho más eficiente y por tanto menos costoso que confiar todas las tareas de Mantenimiento Preventivo y correctivo de los equipos de producción al departamento de mantenimiento, pues nadie mejor que el propio operario que «conduce» la máquina o equipo durante el proceso de producción conoce cuándo y cómo hacer este tipo de tareas y «chequeos», y lo puede hacer sin pérdidas de tiempo, en el momento oportuno y sin menoscabo de la producción... si se le motiva, forma y entrena adecuadamente. El TPM surgió en Japón en el 1971 gracias a los esfuerzos del Japan Institute of Plant Maintenance ( JIPM) como un sistema para el control de equipos en las plantas con un nivel de automatización importante. En el Japón, de donde es pues originario el TPM, antiguamente los operarios llevaban a cabo tareas de mantenimiento y producción simultáneamente; sin embargo, a medida que los equipos productivos se fueron haciendo progresivamente más complicados, se derivó hacia el sistema americano de confiar el mantenimiento a los departamentos correspondientes (filosofía de la división del trabajo); no obstante, la llegada de los sistemas cuyo objetivo básico es la eficiencia en aras de la competitividad, ha posibilitado la aparición del TPM, que en cierta medida supone pues, un regreso al pasado, aunque con sistemas de gestión mucho más sofisticados. Es decir: «Yo opero, tú reparas» da paso a ➩ «Yo soy responsable de mi equipo» La meta del TPM es la maximización de la eficiencia global del equipo en los sistemas de producción, eliminando las averías, los defectos y los acci- 001-408 TPM.indd 23 22/09/2010 13:25:47 24 Introducción dentes con la participación de todos los miembros de la empresa. El personal y la maquinaria deben funcionar de manera estable bajo condiciones de cero averías y cero defectos, dando lugar a un proceso en flujo continuo regularizado. Por lo tanto, puede decirse que el TPM promueve la producción libre de defectos, la producción «justo a tiempo» y la automatización controlada de las operaciones. Nos referiremos a ello en su momento. En definitiva, mediante el TPM trataremos de racionalizar la gestión de los equipos que integran los procesos productivos, de forma que pueda optimizarse el rendimiento de los equipos y la productividad de tales sistemas. Para ello se centra en unos objetivos y aplica los medios adecuados: Los objetivos son lo que denominaremos las Seis Grandes Pérdidas, las cuales serán objeto preferencial de nuestra atención. Todas ellas se hallan directa o indirectamente relacionadas con los equipos, y desde luego dan lugar a reducciones de eficiencia del sistema productivo, en tres aspectos fundamentales: – Tiempos muertos o de paro del sistema productivo. – Funcionamiento a velocidad inferior a la capacidad de los equipos. – Productos defectuosos o mal funcionamiento de las operaciones en un equipo. Los medios de que se vale el TPM son los distintos sistemas de gestión que han permitido implantar el adecuado mantenimiento, diseño y operativa de los equipos, para paliar al máximo las pérdidas de los sistemas productivos que puedan estar relacionadas con los mismos. Básicamente, y según se verá también a lo largo de esta exposición, éstos son los aspectos fundamentales: – Mantenimiento básico, operativo y de prevención de averías realizado desde el propio puesto de trabajo y por tanto por el propio operario (Mantenimiento Autónomo). – Gestión del Mantenimiento Preventivo y correctivo optimizada. – Conservación continua y completa de los equipos y aumento consiguiente de su vida. – Más allá de la conservación, se tratará de mejorar los equipos, su funcionamiento y su rendimiento. – Formación adecuada al personal de producción y de mantenimiento, acerca de los equipos, su funcionamiento y su mantenimiento. – Mantener el equipo en condiciones óptimas en cada momento, a mínimo coste y a lo largo de todo su ciclo de vida. 001-408 TPM.indd 24 22/09/2010 13:25:47 TPM en un entorno Lean Management 25 Una faceta muy importante es la referida al diseño de los equipos (ingeniería, a la que dedicaremos un capítulo en exclusiva), de forma que desde su concepción ya estén pensados para rendir al máximo con el mínimo de atención y por supuesto de mantenimiento. A esta faceta la llamaremos prevención de mantenimiento. Es la base para conseguir equipos robustos y a la vez flexibles para adaptarse a la demanda. Así pues, el TPM, con los objetivos propuestos y los medios a que nos hemos referido, está llamado a ser en la actualidad el instrumento que permita elevar la eficiencia de los sistemas productivos, hasta cotas muy elevadas, insospechadas hasta hace poco, y muy especialmente si, como ya hemos mencionado, se implanta en un entorno productivo ya eficiente de por sí (la producción ajustada) y en base a la calidad total (TQM). La meta a obtener bien podemos denominarla eficiencia total, con base en la cual alcanzar asimismo la competitividad total. Incorporando al proceso todo aquello que añade valor al cliente, y eliminando todo aquello que es innecesario y puede además ser fuente de problemas posteriores. En resumen, y para concluir esta introducción, la tendencia actual a mejorar cada vez más la competitividad, adaptarse y anticiparse a las necesidades del cliente, cada vez más exigente y con elevado grado de personalización de producto, mediante la flexibilidad y la agilidad, supondrá elevar simultáneamente y al máximo la eficiencia en calidad, tiempo y coste de la producción e implicará a la empresa en el TPM además del TQM y una gestión acorde con la producción ajustada. La empresa industrial tradicional suele estar dotada de sistemas de gestión basados en la producción de series largas con poca variedad de producto y tiempos de preparación largos, con tiempos de entrega asimismo largos, trabajadores con muy escasa o limitada formación y bajo nivel de polivalencia y control de calidad con base en la inspección del producto. Cuando dicha empresa ha precisado emigrar desde este sistema a otros más ágiles y menos costosos, ha necesitado mejorar los tiempos de entrega, los costes y la calidad simultáneamente, es decir la competitividad, lo que le ha supuesto entrar en la dinámica de gestión contraria a cuanto hemos mencionado: series cortas, de producto variado, tiempos de preparación cortos, trabajadores polivalentes y calidad basada en procesos que la obtienen a la primera. Esta línea, que comienza con la adopción de la filosofía JIT en el marco de la producción ajustada para el sistema productivo y la correspondiente al TQM para la calidad, se verá completada con la gestión TPM por lo que concierne a la gestión de los equipos productivos y su mantenimiento con 001-408 TPM.indd 25 22/09/2010 13:25:47 26 Introducción esta dinámica ágil, flexible y eficiente que supone el nuevo enfoque al que nos hemos referido. El resultado final de la incorporación del TPM, deberá ser un conjunto de equipos e instalaciones productivas más eficaces y eficientes, una reducción de las inversiones necesarias en ellos y un aumento de la flexibilidad del sistema productivo. 001-408 TPM.indd 26 22/09/2010 13:25:47 1 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM 1.1. N uevas tendencias en la gestión del mantenimiento En el contexto en el que se desarrollan en la actualidad los procesos de producción, con una exigencia cada vez mayor de eficiencia y calidad, menor volumen y mayor grado de personalización, resulta obligado plantearse cómo obtener mejoras partiendo de una optimización de la gestión del mantenimiento. El mantenimiento es un proceso de soporte de las empresas, que endémicamente es visto como un gasto, y de ahí que se tienda a su reducción, o bien a la externalización o outsourcing de la función de mantenimiento, sin valorar el impacto que éste puede tener en la mejora continua de los procesos productivos, aportando know-how y generando valor para la empresa. La búsqueda de la competitividad de la empresa en el mercado actual, nos va a llevar sin duda a un replantemiento del sistema vigente de mantenimiento. La competitividad no se alcanzará sin una correcta gestión de la producción, y a la vez la gestión del mantenimiento de sus equipos, para alcanzar los objetivos de calidad, productividad y rendimiento esperados. Al hablar de equipos nos referimos al conjunto: Máquina o Instalación - Operarios (recursos humanos) - Útiles - Herramientas - Consumibles - Recambios. Es importante tener esta visión global puesto que nos permitirá ir introduciendo nuevos elementos en la gestión del mantenimiento orientados a la optimización de cada uno de los recursos que nos darán lugar a cada una de las pérdidas de los procesos. 27 001-408 TPM.indd 27 22/09/2010 13:25:47 28 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM Ello ha dado lugar al desarrollo e implantación del TPM o Mantenimiento Productivo Total, nacido en el Japón en el seno del JIPM ( Japan Institute of Plant Maintenance). El TPM surge como el fruto de la evolución de los sistemas de gestión del mantenimiento, a partir de otros que han sido estándares durante muchos años, hacia sistemas más complejos pero altamente eficaces. No se tratará de una abolición de los sistemas tradicionales y conocidos de mantenimiento, sino una integración de los mismos con un nuevo enfoque que iremos detallando a lo largo del capítulo. Puede decirse que el TPM surge como la adaptación del Mantenimiento Preventivo (PM) americano al entorno industrial del Japón, en un momento en que la progresiva complejidad tecnológica de los equipos productivos hace cada vez más difícil que los propios trabajadores de los procesos, es decir, operarios de producción, se ocupen del mantenimiento. El sistema americano basado en la separación de las funciones de producción y mantenimiento (muy propio de los sistemas de gestión basados en la especialización de los recursos humanos), encomendando cada una de ellas al departamento correspondiente, se impone inicialmente. Sin embargo, la combinación de las tareas propias de mantenimiento, llevadas a cabo entre los departamentos de producción y mantenimiento, junto con la filosofía de implicar a toda la organización (incluida la alta dirección), que tan buenos resultados ha dado a la gestión de la calidad, van ganando terreno, hasta acabar por imponerse también en la gestión del mantenimiento, dando lugar al TPM. De acuerdo con la filosofía del TPM, los operarios son responsables de su propio equipo y de su puesto de trabajo, en especial de mantenerlos limpios y en correcto funcionamiento, así como de la detección de problemas potenciales antes de que acarreen dificultades al equipo y al sistema productivo. Así pues, el mantenimiento ha pasado por una serie de etapas, cuya evolución ha desembocado en el TPM. A continuación describiremos su evolución cronológica, tomando como referencia inicial el período anterior a 1950, y continuando hasta la situación actual. 1.2. E volución del mantenimiento hasta la implantación del TPM Aunque en 1925 comenzó a hablarse de aplicar el mantenimiento de forma preventiva a fin de evitar problemas y, en especial, averías en los equipos de 001-408 TPM.indd 28 22/09/2010 13:25:47 TPM en un entorno Lean Management 29 producción, no es hasta los años cincuenta que se extiende su aplicación, por lo que podemos decir que el período de tiempo anterior a 1950 se caracteriza por la aplicación del mantenimiento de reparación basado exclusivamente en la reparación de averías. Solamente se llevaba a cabo cuando se detectaba un fallo o avería y, una vez reparada, todo acababa aquí, y se denominaba Mantenimiento Correctivo en la mayoría de empresas. A partir de 1950 se establecen las bases del «Mantenimiento» propiamente dicho. El «Mantenimiento Preventivo (PM)» se introdujo en Japón procedente de EE. UU. en 1951 por parte de Toanenryo Kogyo. Se buscaba la rentabilidad económica por encima de todo, en base a la máxima producción, y, para ello, se establecieron funciones de mantenimiento orientadas a detectar y/o prever posibles fallos antes de que sucedieran. En esta época queda ya totalmente demostrada la relación entre la eficacia económica y el mantenimiento. Más tarde, en los años sesenta, se incorporó y desarrolló el «Mantenimiento Productivo» (identificado igualmente como PM). De hecho ya se defendía su aplicación desde 1954 en General Electric. Se trataba de un paso adelante respecto al Mantenimiento Preventivo, ya que abarcaba los principios de aquél más otros propios. Incluye el establecimiento de un plan de mantenimiento para toda la vida útil del equipo sin descuidar la fiabilidad (F) y la mantenibilidad (M). El TPM o «Mantenimiento Productivo Total» comienza a implantarse en los años setenta en el Japón. Es un programa de gestión del mantenimiento efectivo e integrado que engloba a los anteriores, tal y como se aprecia en la Figura 1.1. Sus diferencias básicas serán la incorporación de conceptos innovadores. Destaca entre ellos el Mantenimiento Autónomo, llevado a cabo por los propios operarios de producción, y la implicación activa de todos los empleados, desde los altos cargos hasta los operarios en planta, en alcanzar los objetivos propuestos por la empresa y la creación de una cultura propia que estimule el trabajo en equipo y eleve la moral del personal. Llegaremos así a la filosofía del TPM, que adaptará el concepto de mejora continua desde el punto de vista del mantenimiento a la gestión de equipos, de ahí que ya no hablemos de Mantenimiento Productivo, sino de Mantenimiento Productivo Total, que será un nuevo concepto de mantenimiento. Será en este momento, y mediante la introducción del Mantenimiento Autónomo como parte integrante y primordial del TPM, en el que conseguiremos el equilibrio total de las tareas de mantenimiento gestionadas de forma conjunta entre el personal de producción y el de mantenimiento. 001-408 TPM.indd 29 22/09/2010 13:25:48 30 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM Mantenimiento Correctivo Mantenimiento Preventivo Evolución, en la que cada tipo de mantenimiento absorbe el anterior y le añade valor Mantenimiento Productivo Total Mantenimiento Productivo Figura 1.1. Evolución de la gestión del mantenimiento. Consideraremos, finalmente, la «Prevención de Mantenimiento» (que identificaremos como MP), que centra su actividad fuera de la planta de producción, ya que actúa en la etapa de diseño, desarrollo y construcción de los equipos productivos, es decir es el mantenimiento a nivel de ingeniería de desarrollo; el objetivo más importante para este tipo de mantenimiento es reducir al máximo, e incluso eliminar si es posible, la necesidad de actividades de mantenimiento del equipo cuando ya sea operativo. En la Figura 1.2 veremos cómo se integran cada una de las etapas en la evolución del TPM, hasta dar como resultado el TPM. Así pues, el TPM nace como consecuencia de la implantación de distintas etapas de Mantenimiento Correctivo, Mantenimiento Preventivo y Mantenimiento Productivo, en una evolución fundamentada en la filosofía de la mejora continua (Kaizen), donde cada fase se ha caracterizado por un enfoque propio que finalmente ha servido de base para la introducción y desarrollo de la siguiente etapa. El TPM, ha recogido también los conceptos relacionados con la planificación del mantenimiento basado en el tiempo y basado en las condiciones. 001-408 TPM.indd 30 22/09/2010 13:25:48 TPM en un entorno Lean Management Mantenimiento Mantenimiento Mantenimiento Correctivo Preventivo Productivo 31 Mantenimiento Productivo Total Figura 1.2. Mantenimiento Productivo Total. El Mantenimiento basado en el tiempo (TBM) trata de planificar las actividades de mantenimiento del equipo de forma periódica, sustituyendo en el momento adecuado las partes que se prevean de dichos equipos, para garantizar su buen funcionamiento. El Mantenimiento basado en las condiciones (CBM) trata de planificar el control a ejercer sobre el equipo y sus partes, a fin de asegurarse de que reúnan las condiciones necesarias para una operativa correcta y puedan prevenirse posibles averías o anomalías de cualquier tipo. 1.3. El TPM. Conceptos y características El término TPM fue acuñado en 1971 por el Instituto Japonés de Ingenieros de Plantas (JIP). Esta institución fue la precursora del Instituto Japonés para el Mantenimiento de Plantas (JIPM, Japan Institute Plant Maintenance), que en la actualidad es una organización aún vigente dedicada a la investigación, consultoría y formación de ingenieros de plantas productivas. El TPM surgió y se desarrolló inicialmente en la industria del automóvil y pronto pasó a formar parte de la cultura corporativa de las empresas que lo implantaban. Es el caso de empresas como Toyota, Nissan y Mazda. Posteriormente todo tipo de industrias han introducido con éxito el TPM, aunque es de destacar cómo el sector de la automoción, no sólo los fabricantes de vehículos sino también todas las empresas proveedoras y auxiliares de este sector, han sido las que más rápida y mayoritariamente han implantado el TPM en sus plantas en cualquier parte del mundo donde estén ubicadas. En la actualidad, el interés por el TPM fuera de Japón está creciendo cada vez más debido a las mejoras que se consiguen en rentabilidad, eficiencia 001-408 TPM.indd 31 22/09/2010 13:25:48 32 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM de gestión y calidad. Desde su introducción inicialmente en Japón, y desde finales de la década de los 80 en Estados Unidos, este sistema integrado y participativo de producción y mantenimiento se ha introducido en empresas no sólo japonesas, sino también en las americanas y europeas. La introducción del TPM empieza a ser ya una realidad en muchas empresas de nuestro país como veremos más adelante por ejemplo con multinacionales proveedoras del sector de la automoción, a algunas de las cuales nos referiremos en esta obra. Actualmente y dada la fuerza que ha cogido el despliegue de la cultura y metodología Lean Management en la empresa como herramienta básica para eliminar los distintos despilfarros de la empresa y sus procesos, el TPM ha cogido aún más vigor si cabe, dado que para conseguir la implantación de un sistema Lean Management es imprescindible tener bien consolidada la gestión eficiente de los equipos productivos, y ello implica un despliegue del TPM y mejora de la gestión del mantenimiento en la empresa. En la actualidad, los miembros del JIPM son unas 2.000 empresas industriales y 3.000 asociados de instituciones públicas y grandes y pequeñas compañías. El TPM o Mantenimiento Productivo Total supone un nuevo concepto de gestión del mantenimiento, que trata de que éste sea llevado a cabo por todos los empleados y a todos los niveles a través de actividades en pequeños grupos, todo lo cual, según Ichizoh Takagi, miembro del Japan Institute for Planning Maintenance, incluye los siguientes cinco objetivos: • • Participación de todo el personal, desde la alta dirección hasta los operarios de planta. Incluir a todos y cada uno de ellos para alcanzar el objetivo con éxito. Creación de una cultura corporativa orientada a la obtención de la máxima eficiencia en el sistema de producción y gestión de equipos. Es lo que se da a conocer como objetivo: EFICIENCIA GLOBAL: Producción + Gestión de equipos • 001-408 TPM.indd 32 Implantación de un sistema de gestión de las plantas productivas tal que se facilite la eliminación de las pérdidas antes de que se produzcan y se consigan los objetivos: 22/09/2010 13:25:48 TPM en un entorno Lean Management Cero Defectos Ciclo de vida del equipo 33 Cero Averías Cero Accidentes Figura 1.3. Mejoras en el ciclo de vida del equipo. • • Implantación del Mantenimiento Preventivo como medio básico para alcanzar el objetivo de cero pérdidas mediante actividades integradas en pequeños grupos de trabajo y apoyado en el soporte que proporciona el Mantenimiento Autónomo. Aplicación de los sistemas de gestión a todos los aspectos de la producción, incluyendo diseño y desarrollo, ventas y dirección. El Mantenimiento Productivo Total es una nueva filosofía de trabajo en plantas productivas que se genera en torno al mantenimiento, pero que alcanza y enfatiza otros aspectos como son: Participación de todo el personal de la planta, Eficacia Total, Sistema Total de gestión del mantenimiento de equipos desde su diseño hasta la corrección, y la prevención. 001-408 TPM.indd 33 • Participación Total del Personal, es decir: – Implicación total de la dirección – Trabajo en equipo: Grupos multidisciplinares – Colaboración interdepartamental – Estrecha cooperación entre operarios: Producción – Mantenimiento – Orientación a mejora de proceso y no a resultados de departamento • Eficacia Total, y por tanto: – Máximo Rendimiento de equipos – Máxima Rentabilidad económica – Alineación de los objetivos de los procesos, con los objetivos estratégicos de la compañía 22/09/2010 13:25:48 34 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM • Sistema Total de Gestión del Mantenimiento: – Diseño robusto y orientado a hacerlo accesible a mantenimiento – Mantenimiento correctivo eficaz: registros, recambios y documentación TOTAL: PARTICIPACIÓN + EFICIENCIA + GESTIÓN A continuación describiremos la evolución de sistemas los sistemas de gestión del mantenimiento y cómo éstos son conocidos a lo largo del tiempo, y en las distintas bibliografías existentes sobre este tema. EVOLUCIÓN TEMPORAL • Mantenimiento Correctivo (MC) (Inicio) • Mantenimiento Preventivo (PM) • Mantenimiento Productivo (PM) • Mantenimiento Productivo Total (TPM) (Actual) Figura 1.4. Conceptos incluidos en el Mantenimiento Productivo Total. Esta evolución del mantenimiento se relaciona con las distintos tipos de gestión que se pueden llevar a cabo incluyendo todo el ciclo de vida del equipo, desde que se diseña el mismo hasta que se utiliza y puede generar pérdidas, tratando de evitar en todo momento que éstas puedan producirse. – Previsión de mantenimiento MP: en el diseño de equipos. – Mejora de mantenibilidad MI: aplicación de mejoras a los equipos que están en producción. – Mantenimiento preventivo PM: permita prever y evitar problemas y averías y finalmente. – Mantenimiento Autónomo MA: llevado a cabo por los operarios en sus puestos de trabajo. Además del objetivo de alcanzar el Cero averías y por supuesto Cero problemas de seguridad, veremos que no hay que olvidar otros objetivos del TPM, completando así otros aspectos de la gestión productiva, para optimizar los outputs de competitividad de la misma (Calidad, Coste, Rendimiento 001-408 TPM.indd 34 22/09/2010 13:25:48 TPM en un entorno Lean Management 35 del producto, Tiempo, Entrega y Seguridad), con el mínimo de inputs productivos (equipos, trabajadores, materiales, energía y consumibles). Diseño Previsión Prevención / CARACERÍSTICAS equipos. Mejora equipos. problemas. Corrección por SISTEMAS Previsión Mejora Mantenimiento operario. Mant. GESTIÓN Mantenimiento Mantenibilidad Preventivo Autónomo MANTENIMIENTO (MP) (MI) (PM) (PM) Mantenimiento Correctivo (CM) No No No No Mantenimiento Preventivo (PM) No No Incluido No Mantenimiento Productivo (PM) No No Incluido Incluido Mantenimiento Productivo Total (TPM) Incluido Incluido Incluido Incluido Figura 1.5. Características de los distintos tipos de mantenimiento. Así pues, nuestros objetivos serán: Puntos a minimizar Reducción de costes: Cero actividades o incorporaciones sin valor añadido. Stock mínimo: Cero materiales no procesados (coordinación total). Puntos a maximizar Calidad total: Cero defectos. Máxima productividad: Cero despilfarros. Metas, medios y gestión: En la Figura 1.6 se aprecian las características básicas en cuanto a los mismos y su relación. Como podemos observar, su aplicación se basa en el mantenimiento realizado desde el propio puesto de trabajo o Mantenimiento Autónomo, que será por tanto objeto de atención especial en esta obra, y que supone 001-408 TPM.indd 35 22/09/2010 13:25:48 36 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM actividades de limpieza, conservación y prevención de problemas, averías y errores llevada a cabo por los propios operarios de producción. GESTIÓN: Filosofía preventiva desde el diseño, pasando por la mejora hasta la prevención de problemas OBJETIVOS: Eliminar las 6 grandes pérdidas. Mejorar rendimientos MEDIOS: Mantenimiento Autónomo (Trabajadores de la producción y actividades de pequeños grupos). Mantenimiento Planificado Prevención de Mantenimiento Figura 1.6. Características básicas del TPM. La filosofía aplicada al Mantenimiento Autónomo se fundamenta en que: «La persona que utiliza un equipo productivo es la más calificada para ocuparse de su buen funcionamiento, inspección y medidas preventivas a su alcance en función del entrenamiento que haya recibido».»El operario estará más motivado, puede añadir valor al proceso operativo, reduciendo costes y tiempo de Mantenimiento Correctivo». El TPM, en resumen, permitirá asumir los siguientes objetivos generales: • • 001-408 TPM.indd 36 Introducción de un sistema eficiente de Mantenimiento Productivo con participación activa de todo el personal de producción, y con el objetivo de mejorar la eficiencia alcanzada de forma continua (mejora continua o Kaizen). Introducción de un sistema de Mantenimiento Preventivo basado en la aplicación del mantenimiento basado en el tiempo (TBM) y el basado en las condiciones (CBM), con el objetivo de progresar en la consecución de Cero averías. 22/09/2010 13:25:48 TPM en un entorno Lean Management • • • • 37 Erradicar las pérdidas de capacidad y rendimiento (en especial las denominadas Seis Grandes Pérdidas, que se expondrán más adelante), tratando de alcanzar así el objetivo de «cero pérdidas». Obtener la reducción a cero en todos aquellos objetivos para los que resulta deseable y que dependan de la gestión del mantenimiento (cero averías, cero pérdidas, cero defectos, cero accidentes, etc.). Obtener mejoras en todos los ámbitos de la compañía, con técnicas y sistemas de gestión en el ámbito del TPM (producción, administración, ventas, finanzas), ya que en todos ellos se trabaja con equipos y sistemas que requieren un mantenimiento. Involucrar a toda la organización empresarial en los objetivos TPM y comprometer a todo el personal en su actuación, incluida la alta dirección. 1.4. Mejora de la gestión de equipos productivos La aplicación de un programa TPM garantiza a las empresas excelentes resultados: • • • • • Productividad de los equipos Mejoras corporativas Preparación del personal Transformación del puesto de trabajo Mejora de la comunicación interna Expondremos brevemente a qué hace referencia cada uno de estos aspectos: Productividad de los equipos Una de las principales características del TPM es la reducción a cero de las averías en los equipos, los defectos y los accidentes. Esto conlleva un aumento espectacular de la productividad y la calidad, reduce los costos y mejora los beneficios. 001-408 TPM.indd 37 22/09/2010 13:25:48 38 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM Mejoras corporativas La puesta en practica del TPM con la participación de todos los empleados es una de las claves del éxito. Para ello, la dirección debe apoyar activamente la implicación de sus trabajadores en el proyecto TPM mediante actividades de mejora en pequeños grupos que promueven la responsabilidad individual y el respeto mutuo en el grupo y en la organización general. Es sumamente importante ofrecer al personal oportunidades reales de desarrollo personal y profesional que estimularán el compromiso y la colaboración de los empleados. El TPM pretende desarrollar tanto a la empresa como a las personas y fuerza a un cambio fundamental en la mentalidad de dirigir una empresa: pasamos de una dirección tradicional, en mayor o menor medida autoritaria, a una dirección verdaderamente participativa. Preparación del personal Se requerirá de un personal con un grado de formación elevado para asumir mayores responsabilidades dentro de la organización. Es vital invertir esfuerzos en elevar los conocimientos y las habilidades de los trabajadores para que sean capaces de mantener y mejorar el equipo del que serán responsables. El TPM permite a los operarios entender a su equipo y ampliar cada vez más las tareas de mantenimiento que pueden asumir, previa formación y entrenamiento. Esta mayor comprensión de su trabajo se traduce en un sentimiento de seguridad y autoestima en sí mismos y en sus tareas. Se consigue, de este modo, hacer el trabajo mejor y más motivado y aumentar la productividad. Fomenta la estandarización de las tareas y, por tanto, la polivalencia. Transformación del puesto de trabajo La mejora en la seguridad en el trabajo contribuye a crear un entorno sano y agradable; esta será una meta del TPM. La gestión de la seguridad está implícita en los objetivos del TPM: el empeño para lograr el cero averías y cero defectos evita equipos defectuosos que son fuente común de riesgos. A esto se suma el hecho de que el personal que maneja los equipos está entrenado y capacitado para detectar y corregir anomalías en el momento en que se originan. Por otro lado, el entorno se transforma en un lugar limpio y bien 001-408 TPM.indd 38 22/09/2010 13:25:48 TPM en un entorno Lean Management 39 organizado a través de una aplicación rigurosa de los principios de las 5 S como parte del Mantenimiento Autónomo. La filosofía de las 5 S surge como el más fuerte aliado en los sistemas de gestión de la producción actual: Las 5 S son cinco palabras que en la fonética japonesa comienzan con S y que se refieren a otros tantos aspectos muy importantes en el mantenimiento correcto de los puestos de trabajo: • • • • • Seiri: Arreglo metódico. Implica organización, clasificación y método. Seiton: Orden. Implica localización separada e identificada de cada cosa. Clasificación de lo útil y lo inútil. Seiso: Limpieza de equipo, herramientas y área de trabajo. Como se verá, la limpieza se convertirá en un elemento fundamental del TPM. Seiketsu: Mantener en buen estado el equipo, los útiles y herramientas. De hecho, nos referimos a aspectos de mantenimiento y por tanto estarán directamente relacionados con el TPM. Shitsuke: Disciplina. Implica el cumplimiento de las reglamentaciones establecidas, de forma regular y continuada. Rigor con en el cumplimiento de los procedimientos. La práctica diaria de las 5 S, lejos de ser una actividad meramente estética, ayuda a eliminar las averías y los accidentes en el trabajo y previene futuros fallos. En definitiva, la aplicación estricta del TPM asegura la calidad del trabajo y del entorno sin descuidar los beneficios. En algunos ámbitos el método de las 5 S, es también conocido como el método CLARO: Clasificación - Orden Limpieza - Revisión - Adhesión o en nomenclatura anglosajona Housekeeping. Mejora de la comunicación interna El proyecto de implantación del TPM desde sus inicios estandariza no sólo las actividades de Mantenimiento Autónomo o de primer nivel, y la mejora del puesto de trabajo que repercute en la mejora del proceso, sino que además el hecho de utilizar métricos e indicadores y exponerlos en paneles próximos al área de trabajo permite que se aborden problemas, se identifiquen y prioricen sus causas y se impulsen contramedidas con la participación activa de los operarios. Todo cuanto acabamos de exponer, y que resume las líneas generales de una gestión completa del mantenimiento, y por tanto en la línea del TPM, 001-408 TPM.indd 39 22/09/2010 13:25:48 40 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM conlleva obtener unos resultados que se traducen, de acuerdo con los objetivos que nos habíamos propuesto, en eficiencia y competitividad. Sin embargo, todo ello es un proceso lento y complejo, lo cual se traduce en un tiempo aproximado de implantación de unos tres años, que es el tiempo que puede transcurrir hasta que se obtienen resultados con un incremento de rendimiento, desde que se inició la puesta en marcha del TPM. Se debe tener en cuenta también, que en las primeras fases de la implantación del programa TPM la empresa debe hacer frente a inversiones adicionales para dejar la maquinaria en condiciones adecuadas, así como formar al personal. Este es un punto clave en el que si no hay compromiso de la dirección para esta dotación de recursos transitoria puede producirse una implantación del proyecto TPM poco sólida y, por tanto, vulnerable a conseguir los resultados esperados. 1.5. C omparación entre los sistemas actuales de gestión de la producción basados en el Just in Time y el mantenimiento productivo total La meta del TPM es la obtención de la máxima eficiencia global de los equipos en los sistemas de producción, eliminando las averías, los defectos y los accidentes con la participación de todos los miembros de la empresa. El personal y la maquinaria deben funcionar de manera estable bajo condiciones de averías y defectos cero, dando lugar a un proceso en flujo continuo regularizado y estable. El TPM promueve una producción libre de defectos, de problemas y obviamente pretenderá alcanzar al máximo posible, la producción libre de despilfarros, y por tanto estará en línea con los sistemas de producción más eficaces, es decir, con aquellos sistemas de producción que persiguen la eliminación de actividades que no añaden valor al producto, a través de la automatización y la flexibilidad, evitando procesos sin ningún valor añadido pero que suponen un incremento de coste, sistemas que están en línea con la producción ajustada basada en el JIT. Cuando se pretenda obtener sólo lo que se demanda al sistema productivo, ajustándose al máximo a la calidad y cantidad del producto solicitado y al momento en que interese sea entregado, se hará indispensable un sistema libre de errores, averías y problemas de mantenimiento. 001-408 TPM.indd 40 22/09/2010 13:25:48 TPM en un entorno Lean Management 41 Será un sistema libre de todo despilfarro, entre los que deberán incluirse los derivados de un mantenimiento deficiente. Los sistemas automatizados (con autocontrol), los sistemas de producción flexible y sobre todo aquellos que se ajustan a la filosofía del Just in Time (JIT) estarán encauzados hacia la incorporación de la gestión basada en el TPM, por no decir que estarán abocados a ella, si quieren alcanzar plenamente sus objetivos. Es necesario adaptar en cada momento la implantación del TPM a las necesidades de cada área productiva y focalizada en reducir sus principales pérdidas. En otras palabras, la implantación con éxito de un programa TPM es esencial para una producción ajustada basada en el JIT. JIT y TPM están estrechamente ligados y se benefician mutuamente. De hecho son los responsables de la fuerte competitividad de las industrias japonesas, donde la implantación del TPM es una práctica común entre las empresas y sus proveedores y constituye un soporte esencial en la mejora de la calidad y la productividad. Un ejemplo sería el caso de Toyota Motor Company. El sistema de producción de Toyota, tal como expresa su precursor, persigue la completa eliminación del despilfarro. Es una producción «justo a tiempo» en la que sólo se produce lo que se necesita y en el momento en el que se necesita: «Cantidad Justa en el momento preciso». Su esfuerzo por conseguir líneas de producción con cero defectos y cero averías no sería posible sin la aplicación del TPM. Veamos esquemáticamente las características de los sistemas de producción eficiente, propias del JIT o habitualmente incorporadas en el mismo, para las que puede ser altamente importante un adecuado sistema de mantenimiento: Preparación Operación Sistemas de preparación rápida con cambios rápidos de útiles y herramientas. Técnicas SMED. Operativa en pequeños lotes. Nivelado de la producción. Estandarización de: • Ciclo de operaciones. • Secuencia de operaciones. • Stock en curso (WIP). Control de equipos Control de las operaciones por grupos de máquinas. Sistema de control visual (luces de colores Andon). Mantenimiento Mantenimiento básico y operativo asegurado Mejoras en las máquinas y equipos de producción. Figura 1.7. Características de los sistemas de producción eficiente. 001-408 TPM.indd 41 22/09/2010 13:25:48 42 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM En general será más fácil la introducción del TPM, en un sistema de producción en flujo basado en el JIT; una vez llegados a este punto se podrán fusionar los dos enfoques en una única dirección. Por otra parte, cuando no se hayan introducido ni uno ni otro, se considera «no conveniente» intentar introducir al mismo tiempo el JIT y el TPM, dado que puede ser un objetivo demasiado ambicioso, y en muchos casos lo que se esperaba un logro puede resultar un fracaso ya que no sólo puede conducir a una meta no alcanzada, sino que además se puede traducir en una pérdida de credibilidad en el sistema, dado el esfuerzo, el tiempo, y los recursos invertidos, para finalmente no lograr ese codiciado objetivo. En cambio, una vez puesto en marcha un sistema de producción Just in Time estamos en condiciones de adoptar actividades de mejora graduales y continuas que mantengan y mejoren ese sistema. Se trata de estrategias de mejora que llegan a ser realmente efectivas si su implantación en la empresa se lleva a cabo paso a paso. Productividad Personal Calidad Maquinaria Materiales TPM PROCESO Costes Entregas a tiempo Motivación JIT Figura 1.8. Relación Outputs-Inputs en un proceso productivo. La mejora de la eficacia de producción depende de como se utilicen los recursos humanos y tecnológicos de los que dispone la empresa. El objetivo de toda actividad de mejora es aumentar la productividad, identificando y eliminando las perdidas asociadas a cada input y maximizando los outputs. Maximizar el output con el mínimo input. Los inputs de producción son normalmente hombres, máquinas y materiales. Los outputs están formados por la productividad, la calidad, los costes, las entregas, la seguridad, la motivación y el entorno de trabajo. Aunque JIT y TPM implican de forma general a toda la empresa, son sistemas de gestión que se complementan, pero tienen sus características propias. En efecto, se puede decir que el JIT se caracteriza más bien por estar más cerca de los outputs, con el objetivo de conseguir la máxima calidad, 001-408 TPM.indd 42 22/09/2010 13:25:48 TPM en un entorno Lean Management 43 costes más bajos y entregas más rápidas. En cambio, el TPM se centra más en el equipo, un input de producción. La meta del TPM es la creación y el aseguramiento de la calidad en los equipos, previniendo y controlando los posibles factores que puedan causar defectos en la cadena y contribuyendo, de este modo, a maximizar los outputs. Por tanto el TPM y la gestión del mantenimiento incide en los resultados globales de la empresa atacando las causas de los problemas relacionadas con los equipos productivos y las instalaciones. Sin embargo, insistimos una vez más en que la vinculación en cuanto a objetivos y filosofía entre ambos es enorme; a este respecto, podemos referirnos como nexo muy importante que las Seis Grandes Pérdidas que pretende erradicar el TPM están íntimamente relacionadas con los objetivos de los sistemas JIT, como se expondrá debidamente en el capítulo correspondiente. Los despilfarros de los sistemas productivos y su correlación con una adecuada gestión del mantenimiento en su más amplio sentido pueden apreciarse en la tabla siguiente: Objetivos del TPM «Cero Averías» Objetivos del JIT «Cero Despilfarros» Pretende eliminar: Pretende eliminar: Tiempos muertos o de paro – Esperas – Stocks Funcionamiento a baja velocidad – Transportes innecesarios – Movimientos inadecuados o innecesarios – Procesos inadecuados Disfunciones y defectos – Defectos de calidad – Reprocesos Figura 1.9. Comparación TPM con JIT. Los sistemas productivos que tienden hacia una eficiencia y competitividad cada vez más dura, van a tener que obtener ventajas competitivas mediante la gestión de efectiva de sus equipos y procesos. El objetivo de cero defectos y cero averías que tiene por meta el TPM, está directamente en línea con estas tendencias; se intenta evitar y reducir todo proceso que no añada valor al output resultante del proceso productivo, y se busca la reducción de costes y el incremento del rendimiento de los equipos. 001-408 TPM.indd 43 22/09/2010 13:25:48 44 El mantenimiento de los sistemas productivos. Evolución hacia el TPM Para concluir este capítulo, adjuntamos (Figura 1.10) un cuadro con las principales directrices del TPM y objetivos empresariales que pueden cubrirse desde el mismo. DIRECTRICES BÁSICAS DEL TPM Objetivos empresariales: Objetivos para los equipos: 1. Inicio de producción de nuevos productos en tiempo oportuno y de forma efectiva. 2. Adecuación flexible a las tendencias de la demanda. 3. Reducción precios de las mercancías. 4. Garantía de un gran nivel de calidad. 5. Conservación de recursos naturales y energéticos. 6. Seguridad en la planta y respeto con el medio ambiente. 1. Evitar la degradación de los equipos debido a las averías, aumento de problemas de producción y de calidad. 2. Evitar la degradación de los equipos por operativa continua con carga elevada. 3. Reducir los equipos con defectos, por deficiencias en los proyectos.. 4. Mejorar el conocimiento y concienciación sobre el control de los equipos. 5. Elevar la moral y potenciar la motivación con la satisfacción en la operativa y el control de los equipos. 6. Ser una máquina e instalación segura y respetuosa con el medio ambiente para los operarios y el entornos La participación total en el PM (TPM) tiene como objetivos cero averías, cero defectos y cero problemas de seguridad, y da lugar a un aumento de la eficiencia general de los equipos y reducción de costes. OBJETIVOS PRINCIPALES 1. Reducción averías de los equipos. 2. Reducción tiempo de espera y de preparación de los equipos (set up). 3. Utilización eficaz y eficiente de los equipos existentes. 4. Control de la precisión de herramientas y equipos. 5. Promoción conservación de recursos naturales y economía de energía. 6. Formación y entrenamiento de los recursos humanos. Fig. 1.10. Implantación de un programa TPM. 001-408 TPM.indd 44 22/09/2010 13:25:49 2 Implantación de un programa TPM 2.1. Objetivos La implantación del TPM tiene como objetivo fundamental la obtención del máximo rendimiento o máxima eficiencia global: OEE (Overall Equipment Effectiveness) de un sistema productivo a través de la correcta gestión de los equipos que lo forman. Las actuaciones TPM se centrarán, como se verá, en la eliminación de tiempos muertos o de vacío, reducción del funcionamiento a velocidad reducida (inferior a su capacidad) y la minimización de las disfunciones y defectos derivados de los procesos en que intervienen los equipos. Este concepto se transformará, según veremos, en la eliminación o reducción al máximo de las Seis Grandes Pérdidas, que abordaremos más adelante y de forma detallada. La implantación del TPM comprenderá el desarrollo de las siguientes actividades: • • • • • Incremento del ciclo y la calidad de la vida de los equipos. Establecimiento del Mantenimiento Autónomo en el propio puesto de trabajo. Reordenación de las tareas de Departamento de Mantenimiento hacia la prevención. Gestión del Mantenimiento Preventivo y correctivo optimizada. Mejora de la funcionalidad y mantenimiento de los equipos. 45 001-408 TPM.indd 45 22/09/2010 13:25:49 46 Implantación de un programa TPM • • • Formación y entrenamiento del personal productivo y de mantenimiento. Incidencia en el diseño de los equipos, pensados para obtener el máximo rendimiento con el mínimo mantenimiento. Implantar una política de prevención de mantenimiento. Por lo que hace referencia al ciclo de vida de los equipos y su duración, será determinante una gestión de su mantenimiento adecuada y oportuna. Para culminar cada una de las etapas anteriores, será necesario implantar un programa TPM completo y adecuado, que deberá cubrir los siguientes puntos: • • • • • • Tratar de alcanzar las condiciones de funcionamiento óptimas. Eliminación de los aspectos que merman el rendimiento del sistema productivo a partir de los equipos, a los cuales nos hemos referido (pérdidas). Eliminación del deterioro acelerado o excesivo de los equipos y el desgaste de sus componentes. Asignación de las tareas de limpieza, mantenimiento y prevención a los operarios del proceso. Implantación de las mejoras que se consideren oportunas en los equipos y sus necesidades de mantenimiento. Planificación del conjunto de acciones que compondrán el programa de mantenimiento y gestionarlas adecuadamente. Fomento de la gestión visual en planta Otro aspecto importante a tener en cuenta, será la prevención del mantenimiento, a cargo de los departamentos de ingeniería de diseño y desarrollo de equipos productivos. Esto significa que debe preverse el mantenimiento optimizado en todas sus facetas desde el diseño del equipo, realizando el mismo pensando en su mantenimiento, en sus puntos de fácil acceso y limpieza, protecciones contra el medio donde deba trabajar (productos corrosivos), robusto al medio, y todas aquellas consideraciones que permitan a nuestro equipo trabajar a pleno rendimiento el máximo tiempo posible. Es una fase previa a la puesta en marcha del equipo en planta, y será relevante dado que toda modificación o protección que se quiera llevar a cabo a posteriori, no será tan robusta como la propia concepción desde su diseño y además será más costosa y podrá incidir en la disponibilidad del equipo. 001-408 TPM.indd 46 22/09/2010 13:25:49 TPM en un entorno Lean Management 47 2.2. Etapas de la implantación de un programa TPM El desarrollo de un programa TPM se lleva a cabo normalmente en cuatro fases claramente diferenciadas con unos objetivos propios en cada una de ellas: 1. 2. 3. 4. Preparación Introducción Implantación Estabilización Vamos a desarrollar estas fases descomponiéndolas en un total de 12 etapas, que abarcan desde la decisión de aplicar una política de TPM en la empresa, hasta la consolidación de la implantación del TPM, y la búsqueda de objetivos más ambiciosos como serán el conseguir la implantación de un Mantenimiento Preventivo, e incluso un paso más allá con la introducción del Mantenimiento Predictivo. Cada uno de estas etapas formará parte de lo que llamaremos proceso de implantación de un sistema de calidad orientado hacia la mejora continua y que aplicado a la gestión del mantenimiento recibe le nombre de TPM. En la Figura 2.1 se observan cada una de estas 12 etapas y a qué fase corresponden. Fase 1. Preparación 2. Introducción 001-408 TPM.indd 47 Etapa Aspectos de Gestión 1. Decisión de aplicar el TPM en la empresa. La alta dirección hace público su deseo de llevar a cabo un programa TPM a través de reuniones internas, boletines de la empresa, etc. 2. Información sobre TPM. Campañas informativas a todos los niveles para la introducción del TPM. 3. Estructura promocional del TPM. Formar comités especiales en cada nivel para promover TPM. Crear una oficina de promoción del TPM. 4. Objetivos y políticas básicas TPM. Analizar las condiciones existentes; establecer objetivos, prever resultados. 5. Plan maestro de desarrollo del TPM. Preparar planes detallados con las actividades a desarrollar y los plazos de tiempo que se prevean para ello. 6. Arranque formal del TPM. Conviene llevarlo a cabo invitando a clientes, proveedores y empresas o entidades relacionadas. 22/09/2010 13:25:49 48 Implantación de un programa TPM Fase 3. Implantación 4. Consolidación Etapa Aspectos de Gestión 7. Mejorar la efectividad del equipo. Seleccionar un(os) equipo(s) con pérdidas crónicas y analizar causas y efectos para poder actuar. 8. Desarrollar un programa de Mantenimiento Autónomo. Implicar en el mantenimiento diario a los operarios que utilizan el equipo, con un programa básico y la formación adecuada. 9. Desarrollar un programa de mantenimiento planificado. Incluye el mantenimiento periódico o con parada, el correctivo y el predictivo. 10 Formación para elevar capacidades de operación y mantenimiento. Entrenar a los líderes de cada grupo que después enseñarán a los miembros del grupo correspondiente. 11. Gestión temprana de equipos. Diseñar y fabricar equipos de alta fiabilidad y mantenibilidad. 12. Consolidación del TPM y elevación de metas. Mantener y mejorar los resultados obtenidos, mediante un programa de mejora continua, que puede basarse en la aplicación del ciclo PDCA. Figura 2.1. Etapas comprendidas en cada fase de implantación de un sistema TPM. Veremos a continuación los aspectos más destacados a tener en cuenta para llevar a cabo la programación del TPM de acuerdo con las cuatro fases que acabamos de presentar, cada una de las cuales está, a su vez, dividida en varias etapas con una entidad propia y su propia duración. Haremos hincapié en la relevancia de abordar correctamente la fase de preparación, sin querer ir demasiado deprisa y afianzando cada uno de los pasos para consolidar con éxito el proyecto TPM, puesto que será la base sobre la que pivotará todo el proyecto. Cuanto más sólida sea esta etapa, más robusto será el proyecto TPM y sus objetivos más ambiciosos y ajustados al punto de partida y, por tanto, realidad de la empresa. 2.2.1. Fase de preparación Esta fase es fundamental para establecer una planificación cuidadosa del programa TPM que evite o limite al máximo futuras modificaciones durante su implantación, las cuales pueden dar lugar a un retraso. 001-408 TPM.indd 48 22/09/2010 13:25:49 TPM en un entorno Lean Management 49 Etapa 1: Anuncio de la alta dirección de la decisión de aplicar el TPM La alta dirección debe informar a todos los empleados y órganos empresariales de su intención de implantar el TPM y transmitir su entusiasmo por el proyecto. Esto puede llevarse a cabo a través de reuniones internas, boletines informativos, etc, donde se explica el concepto, metas y resultados esperados. Antes de dar este paso va a resultar imprescindible que la alta dirección tenga la completa convicción, primero, de la necesidad y, segundo, de la utilidad de implantar un programa TPM. Si no existe un fuerte y sincero compromiso por su parte que promueva la creación de un entorno favorable al cambio, cualquier esfuerzo, será inútil. A este respecto, al igual que en la actualidad se advierte hasta la saciedad que para la implantación de un programa de calidad es indispensable que la dirección esté absolutamente involucrada, en el caso del TPM ocurre otro tanto. Etapa 2: Información sobre TPM La segunda etapa comprende una política de difusión al alcance de todo el mundo que permita entender el concepto TPM, y cual va a ser su papel. Se consigue mediante la realización de campañas informativas que pretenden divulgar y hacer comprender a todo el personal, sea cual sea su nivel y responsabilidad, el porqué de la introducción del TPM en la empresa. Un aspecto fundamental de esta etapa es eliminar la resistencia que emana en toda planta cuando se promulga la decisión de introducir un cambio que va a afectar a un colectivo de la plantilla (de hecho deberá afectar a toda ella, directa o indirectamente). El TPM supondrá que la división del trabajo y la especialización (que supone que los operarios manejan el equipo, el personal de mantenimiento lo repara) desaparecerá con el TPM, lo que a su vez será un handicap a superar, y una labor que requerirá del soporte de otros departamentos como recursos humanos, formación, etc. Un problema especialmente importante a superar es el de convencer a los operarios de producción de que vale la pena la instauración del programa TPM, aunque ello suponga que deberán dedicar una parte de su tiempo a limpiar y mantener en correcto orden de funcionamiento a su equipo de producción, en lugar de estar produciendo. Se trata de una resistencia que al inicio de los programas TPM se presenta con gran frecuencia, ya que los operarios creen que de esta forma se pierde en productividad. 001-408 TPM.indd 49 22/09/2010 13:25:49 50 Implantación de un programa TPM Con el fin de garantizar que todos comprenden las características del TPM y valoran sus beneficios se organizan jornadas de entrenamiento adecuadas para cada nivel. Etapa 3: Estructura promocional del TPM La promoción del TPM se lleva a cabo a través de una estructura de pequeños grupos que se solapan en toda la organización. Cada líder de grupo es miembro de un pequeño grupo del nivel superior. De esta forma, existe conexión entre niveles y la comunicación horizontal y vertical es más fluida. • • • • • El presidente o gerente de la compañía será el líder del Comité de Promoción del TPM en la empresa. El director de cada planta será el líder del Comité de Promoción del TPM en la planta. El director de cada módulo será el líder del Comité de Promoción del TPM en su sección. Habrá pequeños grupos locales o multidisciplinares, que formarán pequeños grupos de trabajo TPM, y cada uno de ellos dispondrá de un líder cualificado. Se entrenará y formará a los operarios. Será conveniente crear una oficina de promoción del TPM encargada de promover y desarrollar estrategias eficaces para la promoción del TPM. Su papel va a ser destacado en la estructura promocional del TPM, sobre todo en la fase de implantación del Mantenimiento Autónomo, y es importante que funcione con profesionales cualificados a plena dedicación. El rol que jugará esta oficina irá variando conforme se avance en la implantación. Tendrá un gran peso en fases iniciales del proyecto, y tenderá a reducirse y casi desaparecer cuando se logre que forme parte de la manera de trabajar en la empresa. Etapa 4: Establecer políticas básicas TPM y fijar objetivos En esta etapa la alta dirección deberá incorporar el TPM a la política estratégica de la compañía; asimismo, fijará los objetivos concretos a alcanzar y las directrices a seguir a medio y largo plazo. Un objetivo concreto significa expresarlo en lo posible de forma cuantitativa y precisa de forma que todo el mundo pueda comprenderlo. Los objetivos deben ser ambiciosos pero alcanzables. 001-408 TPM.indd 50 22/09/2010 13:25:49 TPM en un entorno Lean Management 51 Como paso previo a la fijación de objetivos deberemos analizar cual es el punto de partida de la empresa, y tener así de una base de referencia. Esto implica conocer la situación actual de la empresa, disponer de datos numéricos sobre averías, tasa de defectos, rendimiento, etc. Con esta información se podrán establecer niveles deseables de mejora por encima de la línea de fondo actual, con objetivos medibles y alcanzables. No sirve de nada fijarse unos objetivos que sobrepasen nuestras posibilidades y que conlleven ineludiblemente al desánimo cuando éstos no se consiguen. Etapa 5: Desarrollo de un plan maestro TPM Este es un paso importante, ya que en él se trata de establecer un plan concreto para la implantación del TPM que integra las actividades secuenciales para conseguir las metas propuestas. Las principales actividades que deberá contener son: • • • • • • Establecimiento de un programa de Mantenimiento Autónomo llevado a cabo por los propios operarios. Mejora la efectividad del equipo. Establecimiento de un programa de mantenimiento planificado por personal de mantenimiento. Aseguramiento de la calidad. Gestión temprana de equipos. Formación y entrenamiento para aumentar aptitudes personales. 2.2.2. Fase de introducción Etapa 6: Arranque del TPM Esta etapa será realmente la de la puesta en práctica del TPM. Resulta aconsejable organizar un acto formal de presentación al que asistan todos los empleados y clientes o representantes de empresas relacionadas en donde se informa de las actividades llevadas a cabo en la fase de preparación y de los planes futuros. La alta dirección debe procurar que su interés por el TPM alcance a toda la empresa, inyectando moral y disposición hacia el TPM a todos sus trabajadores. Se considera una fase, cuando en realidad es el inicio de la implantación que a continuación se describe. 001-408 TPM.indd 51 22/09/2010 13:25:49 52 Implantación de un programa TPM 2.2.3. Fase de implantación En la fase de implantación se desarrollan las actividades planificadas, se asignan los responsables y se acuerdan las fechas de implantación de las mismas. Para evitar caer en demoras y retrasos excesivos, así como en la falta de coordinación que puede darse en la introducción de un nuevo sistema de gestión, es importante ajustarse a los plazos previstos en el plan de implantación, y para ello será necesario tener asignados para cada objetivo, una fecha y un responsable, es decir, definir un Plan de Acciones para toda la vida del proyecto. Etapa 7: Mejorar la efectividad del equipo Se organizan grupos de trabajo multifuncionales compuestos por ingenieros de producción, personal de mantenimiento y operarios con el propósito de eliminar las pérdidas y mejorar la efectividad del equipo. Deberá seleccionarse un equipo que sufra pérdidas crónicas y, una vez medidas y evaluadas cuidadosamente, se actuará de forma que se obtengan mejoras significativas en un período de aproximadamente tres meses. Es importante establecer en esta fase los criterios de selección del equipo o área piloto. Etapa 8: Establecer un programa de Mantenimiento Autónomo El Mantenimiento Autónomo es una de las características más inherentes al TPM. De hecho, la especialización producción-mantenimiento (los operarios manejan el equipo, el personal de mantenimiento lo repara), se mantiene vigente hasta que aparece el Mantenimiento Autónomo en un programa TPM. En efecto, tras la implantación del TPM, los operarios de producción participan en las funciones de mantenimiento diarias y en actividades de mejora que evitan el deterioro acelerado. Etapa 9: Establecimiento de un programa de mantenimiento planificado Esta etapa consistirá en desarrollar un programa de mantenimiento periódico o programado para que pueda ser llevado a cabo por el departamento de mantenimiento. El personal del mismo debe centrar sus energías en las tareas que requieren su propia experiencia técnica y aprender técnicas más sofisticadas de mantenimiento, al tiempo que coopera con el Mantenimiento Autónomo. 001-408 TPM.indd 52 22/09/2010 13:25:49 TPM en un entorno Lean Management 53 Etapa 10: Formación para elevar capacidades de operación y mantenimiento Para llevar a cabo un mantenimiento eficaz es importante mejorar las habilidades de los recursos humanos de que dispone la empresa. Por ello, en las etapas iniciales de la implantación del TPM, conviene realizar un esfuerzo especial pero muy valioso, en la formación de los empleados. Una vez puesto en marcha el TPM, se evaluará periódicamente a cada persona para fijar planes de formación para la fase siguiente, y consolidar objetivos futuros, que seguro serán más ambiciosos. Etapa 11: Creación de un programa de gestión temprana de equipos El programa de gestión temprana de equipos tiene como objetivos la prevención del mantenimiento y un diseño de nuevos equipos que minimicen el mantenimiento e incluso estén exentos de él. Para conseguir estos objetivos hay que actuar desde el nacimiento del equipo, su proyecto inicial, hasta su madurez, la operación normal con producción estable de procesos y productos con calidad y cero defectos. Este período de tiempo se conoce como ciclo de vida o Life Cycle Cost del sistema o ciclo de vida total, ya que también se puede hablar de ciclo de vida de una pieza del equipo o de una parte del mismo. El TPM trata de minimizar el coste económico del ciclo de vida de un sistema empezando en las fases tempranas del desarrollo del mismo: fases de planificación de inversiones en equipos, de diseño, de fabricación, de instalación, de pruebas y de arranque. Durante las mismas se consigue recabar información útil para emprender acciones correctivas que mejoren el sistema y replantee los criterios de diseño. El programa de gestión temprana no acaba aquí, sino que abarca las fases de operación y mantenimiento bajo un enfoque de sistema total integrado, donde se combinan los esfuerzos de los ingenieros de diseño, de mantenimiento y de producción para avanzar en la prevención del mantenimiento y mejorar la mantenibilidad. 2.2.4. Fase de consolidación Etapa 12: Consolidación del TPM y elevación de los objetivos El último paso de un programa TPM es mantener y perfeccionar las mejoras obtenidas a lo largo de cada una de las etapas anteriores. Hay que cuantificar el progreso alcanzado y darlo a conocer a todos los empleados para que 001-408 TPM.indd 53 22/09/2010 13:25:49 54 Implantación de un programa TPM comprendan y valoren las consecuencias de su trabajo diario. A partir de ahora hay que adoptar una filosofía de mejora continua, revisando los objetivos establecidos y fijando otros más ambiciosos. Es un proyecto que no se cierra en sí mismo, sino que los futuros y más ambiciosos objetivos permiten que el TPM se consolide. 2.3. Prevención de averías Las actividades básicas a tener en cuenta en el desarrollo de un programa efectivo del TPM, van a ser las siguientes: • • • • • Incrementar la efectividad del equipo. Implantación de un programa de Mantenimiento Autónomo. Implantación de un programa de Mantenimiento Planificado. Formación y capacitación del personal involucrado. Implantación de un programa de Prevención de Mantenimiento. En las cinco etapas que acabamos de exponer, la prevención tiene un papel más o menos directo y por supuesto importante. Vamos a referirnos ahora a las actividades relacionadas con la prevención. La prevención de errores, problemas, averías, disfunciones, defectos e incluso una necesidad excesiva de mantenimiento (dedicado a lo que conocemos corrientemente como apagafuegos o la tradicional imagen de bombero, la función de resolver el día a día) en que se pueden ver involucrados los equipos, van a formar el grupo de cuestiones que van a requerir una especial atención prácticamente en todas las fases de un programa de TPM. En efecto, una por una contienen los siguientes aspectos a destacar en relación con la prevención: • • 001-408 TPM.indd 54 Programa de Mantenimiento Autónomo: Como se insistirá debidamente, en el capítulo destinado al mismo, las tareas que se realizan en él, tienen un carácter marcadamente preventivo, en este caso por parte del operario del proceso, a fin de evitar averías o deterioro de los equipos. Aumento de la efectividad del equipo, eliminando averías y fallos: Se obtendrá, cuanto menos en parte, en base a medidas de prevención 22/09/2010 13:25:49 TPM en un entorno Lean Management • • • 55 de las averías y fallos por rediseño - mejora o estableciendo pautas preventivas para que no ocurran. Mantenimiento Planificado: Se trata, sin más, de establecer un programa de Mantenimiento Preventivo, esta vez por parte de los trabajadores del departamento de mantenimiento. Optimizando los recursos y tiempos destinados a llevarlo a cabo. Formación y capacitación del personal: tendrá su evidente y marcada incidencia en los aspectos preventivos, dado que debe aplicarse su formación a las fases que acabamos de comentar. Prevención de Mantenimiento: También la ingeniería que desarrolla los equipos deben poner una atención especial en los aspectos de mantenimiento y su prevención, que por supuesto, en este caso, deben reducir al mínimo. Así pues todo el personal involucrado en el equipo productivo, desde los ingenieros que lo desarrollan, pasando por el departamento de mantenimiento, hasta los operarios que lo utilizan, ha de poner un especial énfasis en aspectos de tipo preventivo. Un ejemplo nos ayudará a comprender cuanto acabamos de exponer: Un taladro fijo dispone de un eje que soporta el portaherramientas el cual, a su vez, sujeta la herramienta de taladrar (broca). Dicho eje está firmemente sujeto entre cojinetes de fricción de metal blando, con engrasadores para hacer más suave el giro y alargar al máximo la vida de los cojinetes; pero éstos, a medida que se desgastan, comunican al eje un juego que cuando sobrepasa cierta tolerancia la broca no trabaja con la precisión adecuada, y el trabajo resulta defectuoso; además, si se sigue utilizando en este estado, el cojinete rompe y el eje se agarrota (produciéndose una avería). Según ha sido expuesto, las actividades de mantenimiento de carácter preventivo permiten mejorar la eficiencia del equipo, de forma que cada una de ellas mejore los resultados alcanzados con la anterior. Vamos a ver cómo ello se dará en el caso de nuestro taladro fijo, e incluso cómo puede también mejorar la calidad, dado que no sólo se evitarán los defectos de calidad por juego excesivo y averías, sino que con las actividades de tipo preventivo, la frecuencia de aparición de los mismos se irá reduciendo paulatinamente hasta desaparecer. 001-408 TPM.indd 55 22/09/2010 13:25:49 56 Implantación de un programa TPM 1) Mantenimiento Autónomo a cargo del operario del taladro: De acuerdo con la filosofía del MA, dicho operario se encargará de tareas sencillas de mantenimiento, tales como la limpieza del taladro y en especial del eje; deberá así eliminar todo tipo de suciedad y virutas metálicas del eje y los cojinetes de fricción. Otra tarea que frecuentemente forma parte del MA es el engrase y lubricación, que en el caso de nuestro taladro supondrá poner grasa en los engrasadores del mismo. Otras posibles tareas serían también las de reapretar las tuercas que lo requieran (por ejemplo, las que sujetan la cazoleta portacojinetes). Por otra parte, junto a las tareas sencillas de mantenimiento, el operario podrá realizar alguna tarea de previsión, que esté dentro de sus capacidades por el conocimiento y experiencia que tendrá de la máquina con la que «convive» continuamente; así, por ejemplo, podrá controlar el juego de la broca y percibirlo cuando resulte excesivo, no sólo cuando sea debido a un desgaste normal, sino cuando éste sea anormalmente rápido, advirtiendo así, cuando aún se esté a tiempo, al personal de mantenimiento para que repongan los cojinetes y evitar con ello averías y defectos de calidad. 2) Mantenimiento preventivo a cargo del personal de mantenimiento: Ahora ya no será necesario que el personal de mantenimiento lleve a cabo las tareas rutinarias de mantenimiento que ya hemos visto efectuarán los operarios de producción. Su actividad se centrará ahora en sustituir elementos desgastados, que podrán ser controlados por el Mantenimiento Autónomo, según se ha visto, o también por inspecciones preventivas rutinarias. 3) Mejoras de mantenimiento a cargo de equipos de mejora: Los equipos de mejora e incluso el personal del Mantenimiento Autónomo y del preventivo (si no están ya incluidos en los citados equipos), además del departamento de ingeniería de producción, se ocuparán de realizar las mejoras oportunas que reduzcan la necesidad de mantenimiento de cualquier tipo. Así, por ejemplo, en el caso de nuestro taladro, pueden introducirse mejoras que redunden en un mantenimiento más sencillo, con la substitución de los cojinetes de fricción actuales por otros de material de mayor dureza y menor desgaste, sustituyendo los engrasado- 001-408 TPM.indd 56 22/09/2010 13:25:49 TPM en un entorno Lean Management 57 res por otros más eficientes, cambiando el sistema de sujeción de las cazoletas por otro que no necesite reaprietes, e introduciendo, por ejemplo, nuevos sistemas de suavicen el esfuerzo que deben hacer los cojinetes, reduciendo así su desgaste. 4) Prevención de mantenimiento a cargo del departamento de ingeniería: El mantenimiento optimizado deberá nacer en el diseño y desarrollo de la máquina, de forma que ya desde el origen las actividades de mantenimiento de todo tipo resulten minimizadas e incluso inexistentes. En el caso del taladro, por ejemplo, la prevención de mantenimiento la centraremos en el diseño y desarrollo del sistema de ejeportabrocas-broca. Así, por ejemplo, puede diseñarse sobre rodamientos a bolas radial-axiales que no precisen mantenimiento en forma de engrase, blindados para evitar los efectos nocivos de las virutas y suciedad en general, y en base a materiales que apenas sufran desgaste y que, en definitiva, tengan como resultado un importante alargamiento del ciclo de vida del sistema. Es común, entre la bibliografía relacionada con el mantenimiento, la comparación de este conjunto de actividades preventivas con las que permiten conservar la salud y alargar la vida de las personas, en base a la medicina preventiva. Así, el Mantenimiento Autónomo sería el que haría el propio interesado, que conoce su cuerpo, sus problemas de salud, y siente antes que nadie los síntomas de cualquier cosa que pueda afectar dicha salud. El Mantenimiento Preventivo lo llevarían a cabo los centros de salud través de sus chequeos periódicos. La prevención de mantenimiento o ingeniería de diseño la llevarían a cabo los que desarrollan equipos, medicamentos, etc., cada vez más complejos y potentes, y la investigación médica en general; las mejora que se podrían hacer sobre la «situación actual ya diseñada», la harían, como en el caso del mantenimiento, todos ellos, cada uno en la medida de sus posibilidades. La comparación entre la medicina preventiva completa y eficiente y el TPM, puede apreciarse en la Figura 2.2. 001-408 TPM.indd 57 22/09/2010 13:25:49 58 PLAN DE SALUD Implantación de un programa TPM Cuidados diarios del propio cuerpo. Detección de síntomas de problemas de salud Mantenimiento Autónomo Chequeos periódicos en entidades médicas y tratamiento precoz de enfermedades Mantenimiento Preventivo Corrección de hábitos y estilo de vida (alimentación, tabaco, estrés) para mejorar la calidad de vida y alargarla Mejoras de Mantenibilidad Adaptar o sustituir sistemas o medicamentos que aseguren la salud con cuidados mínimos, por otros más avanzados (marcapasos, vitaminas, etc.) Prevención de Mantenimiento Tratamiento de enfermedades bien sean crónicas o problemas de salud declarados en un cierto momento (cirugía, medicación, escayolado, etc.) Mantenimiento Correctivo T M P Figura 2.2. Analogía Plan de Salud – TPM. Son múltiples las comparaciones que se realizan entre un correcto plan de salud y el TPM, o bien entre el cuidado que damos a nuestro vehículo, y el que debemos dar a un equipo productivo como son chequeos, control periódico de ciertos niveles por nosotros mismos, revisiones en taller, rodaje, consumo, etc. 001-408 TPM.indd 58 22/09/2010 13:25:49 TPM en un entorno Lean Management 59 Lo único que se pretende al poner de manifiesto esa serie de analogías, es hacer llegar el mensaje de la sencillez y gran dosis de sentido común de la que parte la filosofía del TPM. No se trata de algo enteramente nuevo, sino de un sistema conocido aplicado a nuestros equipos productivos. Hasta aquí habremos visto las fases de implantación de un programa TPM. Sin embargo, como veremos, no todas las empresas parten del mismo nivel cuando deciden implantar este sistema de gestión de equipos, dado que nos encontramos algunas empresas, que ya gestionaban sus equipos de una manera más o menos controlada, con frecuencias y tareas de mantenimiento asignadas, es decir, ya se hallaban más allá del mero Mantenimiento Correctivo a sus equipos, y el seguimiento de las instrucciones básicas del equipo dadas por el propio proveedor de la máquina. Otro factor a tener en cuenta será el propiciar un ambiente y un entorno de trabajo en el que haya un personal motivado, dado que el éxito de la implantación de este sistema va a depender de las personas. Así pues, se tendrá que dar un cambio de actitud para aceptar este nuevo sistema de trabajo combinando tareas de producción y mantenimiento, y considerando como tareas propias del puesto de trabajo la limpieza del equipo y el entorno, la lubricación y tareas sencillas de mantenimiento. De ahí la importancia de hacer una buena campaña de divulgación y formación. Lo veremos a continuación en el siguiente apartado. 2.4. L as 3 Y: Un objetivo previo a la implantación del TPM La introducción de un programa TPM en una planta productiva exige crear el ambiente propicio que abarque todas las personas involucradas, así como la formación y entrenamiento necesarios. En Japón, de donde es originario el TPM, ello supone alcanzar tres objetivos que podemos denominar de las 3 Y, por tratarse de tres expresiones que, en fonética japonesa, comienzan con Y. Son las siguientes: • YAKUKI: Motivación o cambio de actitud de las personas que se vean involucradas en el programa. Lógicamente, se trata de lograr una predisposición positiva hacia los cambios que se pretenden introducir y un espíritu de colaboración hacia los mismos. • YARUUDE: Competencia, habilidad o destreza para poder llevar 001-408 TPM.indd 59 22/09/2010 13:25:49 60 Implantación de un programa TPM a cabo los cometidos encomendados. Sería, por ejemplo, el caso de tener que combinar tareas productivas con otras de mantenimiento. • YARUBA: Entorno de trabajo propicio y en ningún caso hostil. Es importante para que la introducción del TPM se lleve a cabo con el mínimo de problemas y posibles traumas. Aquí, y lo hemos de recordar una vez más, el papel de la dirección es crucial. Aquí sí que intervienen los aspectos culturales el país, sector, etc., donde se lleve a cabo la implantación. El saber lidiar, adaptarse y superar las características particulares de cada entorno nos permitirá llevar a cabo una implantación del TPM más sólida y con mayores garantías de éxito. 3Y YAKUKI YARUBA YARUUDE Figura 2.4. Representación de las 3 Y: Motivación – Competencia – Entorno de trabajo. Partiendo de estos puntos deberán fijarse objetivos a cada nivel, los habrá globales en el ámbito de dirección y propios o locales en el ámbito de pequeños grupos. Se deberán trazar los planes o programas adecuados para alcanzarlos, ponerlos en acción y medir los resultados. La conexión entre los distintos niveles la asumen los responsables de los pequeños grupos, que enlazan otros de nivel superior; de esta forma la información fluye horizontal y verticalmente, rápida y efectivamente. Será pues fundamental crear unos canales de comunicación fluidos y velar porque se haga de ellos el uso que corresponde. Previo a la puesta en funcionamiento de un programa TPM habrá una serie de requerimientos a cumplir: • 001-408 TPM.indd 60 Creación de un clima y una cultura adecuados: un camino a seguir para lograrlo será el de las 3 Y. En esta etapa se puede llevar a cabo una encuesta de clima y cultura a los empleados de la empresa y a 22/09/2010 13:25:50 TPM en un entorno Lean Management • partir de esa foto actualizada del sentir de los trabajadores conducir a la empresa hacia un clima favorable para el despliegue del proyecto. Desarrollo y puesta en marcha de los programas oportunos que podemos resumir en: 1. 2. 3. 4. 5. • 001-408 TPM.indd 61 61 Mantenimiento Autónomo Mantenimiento Preventivo y Planificado Mejoras de Mantenibilidad Prevención de Mantenimiento Mantenimiento Correctivo Uso de herramientas de gestión, que van desde las que forman parte de las herramientas de calidad total: AMFE, diagramas de Pareto, diagramas de análisis causa-efecto, etc., a las sencillas pero efectivas 5 S ya mencionadas con anterioridad, y que llevan implícitas la iniciación de un programa de Mantenimiento Autónomo. 22/09/2010 13:25:50 001-408 TPM.indd 62 22/09/2010 13:25:50 3 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos 3.1. L as grandes pérdidas de los equipos y sus categorías El objetivo de un sistema productivo eficiente desde el punto de vista de los equipos, es el de conseguir que éstos operen de la forma más eficaz durante el mayor tiempo posible. Para ello es necesario descubrir, clasificar y eliminar los principales factores que merman las condiciones operativas ideales de los equipos, lo que es un objetivo fundamental del TPM. Los principales factores que impiden lograr maximizar la eficiencia global de un equipo se han clasificado en seis grandes grupos y son conocidos como las «Seis Grandes Pérdidas». Están agrupadas en tres categorías tomando en consideración el tipo de mermas que pueden representar en el rendimiento de un sistema productivo con intervención directa o indirecta de los equipos de producción. A continuación veamos cómo se clasifican estas seis pérdidas (Figura 3.1). En el cuadro de la Figura 3.2, podemos apreciar, de modo general, el tipo de deficiencia que representa cada una de las citadas pérdidas, y el objetivo a alcanzar. La meta del TPM será eliminar o, si ello no es del todo posible, minimizar cada una de Seis Grandes Pérdidas. 63 001-408 TPM.indd 63 22/09/2010 13:25:50 64 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos PÉRDIDAS EFECTOS 1. AVERÍAS 2. PREPARACIONES Y AJUSTES TIEMPOS MUERTOS 3. TIEMPO EN VACÍO Y PARADAS CORTAS 4. VELOCIDAD REDUCIDA CAÍDAS DE VELOCIDAD 5. DEFECTOS DE CALIDAD Y REPROCESO 6. PUESTA EN MARCHA DEFECTOS Figura 3.1. Agrupación de las pérdidas en función de los efectos que provocan. 3.2. C omparación de las pérdidas de los equipos y los despilfarros en los sistemas de producción Hemos comentado anteriormente que los sistemas de gestión de la producción más avanzados, pretenden optimizar su eficiencia mediante la eliminación de los despilfarros; es lo que constituye la denominada producción ajustada, es decir que consume la cantidad justa de recursos de todo tipo y por tanto evita los despilfarros. Su exponente más general es el sistema Just in Time (JIT). El TPM pretende utilizar el mismo procedimiento básico para optimizar el rendimiento de los procesos, por vía, en este caso, de los equipos de producción y su mantenimiento. Es decir, el TPM también persigue la eficiencia a través de la eliminación de los despilfarros, que en nuestro caso serán las llamadas pérdidas. 001-408 TPM.indd 64 22/09/2010 13:25:50 TPM en un entorno Lean Management Tipo Pérdidas Tiempos muertos y de vacío Pérdidas de velocidad del proceso Productos o procesos defectuosos 65 Tipo y características Objetivo 1. Averías Tiempos de paro del proceso por fallos, errores o averías, ocasionales o crónicas, de los equipos Eliminar 2. Tiempos de reparación y ajuste de los equipos Tiempos de paro del proceso por preparación de máquinas o útiles necesarios para su puesta en marcha Reducir al máximo 3. Funcionamiento a velocidad reducida Diferencia entre velocidad actual y la de diseño del equipo según su capacidad. Se pueden contemplar además otras mejoras en el equipo para superar su velocidad de diseño Anular o hacer negativa la diferencia con el diseño 4. Tiempo en vacío y paradas cortas Intervalos de tiempo en que el equipo está en espera para poder continuar. Paradas cortas por desajustes varios Eliminar 5. Defectos de calidad y repetición de trabajos Producción con defectos crónicos u ocasionales en el producto resultante y consecuentemente, en el modo de desarrollo de sus procesos Eliminar productos y procesos fuera tolerancias 6. Puesta en marcha Pérdidas de rendimiento durante la fase de arranque del proceso, que pueden derivar de exigencias técnicas Minimizar según técnica Figura 3.2. Clasificación de las Seis Grandes Pérdidas y tipos. Estas pérdidas están muy relacionadas con los despilfarros a eliminar en un sistema JIT, de forma que este objetivo viene muy favorecido por la eliminación de las pérdidas que contempla el TPM. Una vez más vemos como las técnicas Just in Time y TPM, se mueven en la misma dirección. El cuadro de la Figura 3.3 relaciona despilfarros y JIT con pérdidas y TPM, de forma general, es decir incidiendo en las dependencias (con una marca en el recuadro correspondiente) que siempre se cumplen de una forma más o menos fuerte. En los apartados que vienen a continuación detallaremos cada una de las Seis Grandes Pérdidas, cómo identificarlas, y cómo se caracterizan. 001-408 TPM.indd 65 22/09/2010 13:25:50 66 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos 3.3. Pérdidas por averías en los equipos Las pérdidas por averías, errores o fallos del equipo, provocan tiempos muertos del proceso por paro total del mismo debido a problemas que impiden su buen funcionamiento. Las averías y sus paros pueden ser de tipo esporádico o crónico. Estos últimos constituyen aquel tipo de problemas que se repiten periódicamente. Ello redunda no sólo en pérdidas de tiempo, sino también, por supuesto, en pérdidas del volumen de producción que podría haberse llevado a cabo. Son problemas que surgen a lo largo del tiempo, una y otra vez. Los tipos de consecuencias para el equipo, podrán ser de dos tipos: • • Averías con pérdida de función. Averías con reducción de función. Averías con pérdida de función Este primer tipo se caracteriza porque el equipo pierde súbitamente alguna de sus funciones fundamentales y se para por completo. Suele ocurrir de manera inesperada, en forma de fallos repentinos y drásticos, y da lugar pérdidas claras y urgentes de solucionar. Las averías con pérdida de función dan lugar a pérdidas esporádicas con un coste económico inicial alto. Sin embargo, los problemas esporádicos son visibles y tienen, generalmente, una causa clara y concreta, y por lo tanto, es relativamente fácil actuar contra ella. Averías con reducción de función Las averías con reducción de función se producen sin que el equipo deje de funcionar, pero el deterioro sufrido por el equipo o de partes específicas del mismo hace que rinda por debajo de lo previsto. Las averías con reducción de función suelen descuidarse o pasar desapercibidas, ya que no son fáciles de evaluar. Normalmente las averías con reducción de función están causadas por defectos ocultos, bien en el equipo o en los métodos utilizados. Se entiende por defectos ocultos aquellos que permanecen sin ser detectados y sin tratamiento. 001-408 TPM.indd 66 22/09/2010 13:25:50 TPM en un entorno Lean Management 67 PÉRDIDAS TPM REQUISITOS JIT Eliminar averías Proceso en flujo • Preparación y ajustes rápidos Preparación rápida • Reducción tamaño lotes • Minimizar Eliminar Minimizar Eliminar velocidad producto pérdidas en tiempos reducida defectuoso arranques vacío y paradas cortas Reducción de stock • • Estandarización secuencias • • • • Estandarización tiempos • • • • Control visual y automatización • • • Eliminación de defectos Polivalencia de los operarios • • • • • • • • Figura 3.3. Relación requisitos JIT con pérdidas en TPM. Tanto uno como otro tipo de fallos serán muy tenidos en cuenta para una correcta aplicación del TPM. 3.3.1. Análisis de las averías crónicas Las averías crónicas son en general provocadas por defectos ocultos. Se reproducen con tal frecuencia que se llegan a considerar normales. Dan lugar a pérdidas crónicas que en cada incidencia pueden parecer insignificantes, pero la frecuencia y normalidad con la que se repiten magnifican su repercusión en el rendimiento. Las pérdidas crónicas son reducibles e incluso se pueden eliminar, pero no es una tarea sencilla. Hay que llevar acabo un riguroso seguimiento y 001-408 TPM.indd 67 22/09/2010 13:25:50 68 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos análisis de sus características para desvelar la causa o causas que provocan ese modo de fallo. Normalmente requiere de un equipo de proyecto para analizar sus causas e impulsar contramedidas efectivas. Precisan de un análisis llevado a cabo con mucho rigor. El mayor riesgo al atacar este tipo de pérdidas es que éstas se consideran endémicas y se tiende a percibirlas como «normales» e «inherentes» al proceso por lo que resulta más complicado su detección, y la ponerlas de relevancia para atacarlas suele ser costoso ya que el personal se «acostumbra» a convivir con ellas. La dificultad para su completa eliminación radica, precisamente, en la combinación de causas que intervienen, con la circunstancia agravante que esta combinación puede ser diferente en cada momento de incidencia. A continuación mostraremos una tabla que nos describe las características principales de las pérdidas según sean de tipo crónico o esporádico. TIPO DE PÉRDIDAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES Causas múltiples y complejas Frecuentes/periódicas en tiempo CRÓNICAS Solución complicada y a largo plazo Efectos difíciles de relacionar Problemas latentes no resueltos Causa única Causa fácil de reconocer ESPORÁDICAS Efectos obvios Efectos acotados Esporádicas en tiempo Figura 3.4. Características de las pérdidas según su naturaleza. Habrá situaciones en las que un solo defecto singular sea causa de una avería, como normalmente sucede con las averías esporádicas, mientras que en otros, la combinación de pequeños defectos ocultos como suciedad, partículas, polvo, abrasión, tornillos aflojados, vibraciones, etc., que no parecen tener relación directa con la avería y a los que no acostumbramos a prestar atención son, en realidad, la causa principal del problema. Este último caso hace mucho más complicada la resolución de las averías, dada la dificultad para identificar todos los agentes y condiciones que la provocan. 001-408 TPM.indd 68 22/09/2010 13:25:50 TPM en un entorno Lean Management 69 COMPLEJIDAD CRECIENTE Causa singular Causas múltiples Combinación compleja de causas Figura 3.5. Aumento en la dificultad de identificación de la raíz del problema. De izquierda a derecha de la Figura 3.5 vemos como se complica la identificación de la causa, causas o combinación de ellas que son la verdadera raíz de la avería de nuestro equipo. Hay múltiples sistemas y herramientas de calidad, como por ejemplo el diagrama causa – efecto, también conocido como Ishikawa o Espina de pez, o las técnicas de Análisis Modal de Fallos y Efectos, conocida como AMFE o FMEA, que nos permiten plantear el problema desde sus efectos, para llegar a la causa o conjunto de causas raíz. Etapas de la eliminación de las pérdidas por averías: La reducción y eventual eliminación de las pérdidas por averías, puede acometerse mediante las etapas que siguen: • • • • • Establecer las condiciones básicas de operación. Mantener las condiciones operativas básicas. Restaurar las funciones deterioradas a su nivel original. Mejorar los aspectos débiles de diseño de las máquinas y equipos. Mejorar las capacidades de mantenimiento y operación. 3.4. Pérdidas debidas a preparaciones Trataremos en este punto el tiempo empleado en la preparación o cambio de útiles y herramientas y los ajustes necesarios en las máquinas para atender los requerimientos de la producción de un nuevo producto o variante del mismo. Es necesario minimizar el tiempo invertido en todo ello; en esta dirección se han desarrollado en los últimos años, con notable éxito, los sistemas 001-408 TPM.indd 69 22/09/2010 13:25:50 70 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos RTS (Rapid Tool Setting), entre los que destacan las denominadas técnicas SMED (Single Minute Exchange Die) cuyo objetivo es la ejecución de la preparación completa, por lo que se refiere al tiempo en el que el equipo permanece parado, en un tiempo inferior a diez minutos (single minute = tiempo en minutos de un solo dígito). Este conjunto de técnicas que han sido desarrolladas en la compañía Toyota Motors por Shigeo Shingo, fueron concebidas para reducir los tiempos de cambio de las matrices de la prensas de carrocerías de automóviles («Exchange Die»), ya que suponía inicialmente un tiempo de cuatro horas que, como se ha dicho, ha sido reducido a menos de diez minutos. Las operaciones de preparación de las máquinas para acometer una nueva actividad de producción, suponen un conjunto de operaciones que deben realizarse a máquina parada (MP), junto a otras que se realizan fuera de las mismas y que pueden llevarse a cabo a máquina en marcha (MM). El tiempo consumido a máquina parada es el objetivo básico de la reducción. Dentro de este tiempo se llevan a cabo operaciones de: • • • Preparación Montaje Ajuste de los útiles, que suponen la base del tiempo a reducir. La clave de las técnicas SMED y sus espectaculares logros encuentra en solapar tres tipos de acciones: • • • 001-408 TPM.indd 70 Minimizar la cantidad de operaciones a MP y convertir la mayor cantidad de éstas que sea posible, en operaciones a MM. Por ejemplo, podemos estar cambiando un cabezal, mientras se está cargando el programa de producción de la nueva serie, y no esperar a que este haya sido cargado; consultado el cabezal que corresponde se procederá a cambiarlo con máquina parada. Reducir los tiempos de las operaciones de preparación, muy en especial las que se llevan a cabo a MP; las operaciones de fijación y ajuste, en particular, pueden ser objeto de importantes reducciones de tiempo. Simultanear operaciones no necesariamente secuenciales. Es decir, todas aquellas operaciones que se pueden efectuar a la vez, no deben esperar. 22/09/2010 13:25:50 TPM en un entorno Lean Management 71 En la Figura 3.6 se ilustra cómo puede reducirse paulatinamente el tiempo total de paro de máquinas solapando las tres acciones. La clave estará pues en dividir la preparación en operaciones externas (operaciones que se realizan a MM) y operaciones internas (operaciones que se hacen a MP), tratando de convertir, siempre que sea posible, operaciones internas en externas. El problema de los ajustes es difícil de tratar, aunque muchas de las operaciones de preparación de las máquinas se pueden mejorar considerablemente. Una propuesta para reducir el tiempo invertido en los ajustes es centrarse en mejorar el mecanismo de ajuste después de una preparación de máquina. 1) Situación inicial: MM MM MP MP MP MP MP MP MM MM MM LEAD-TIME total de las operaciones a MP 2) Conversión operaciones tipo MP a MM: MM MM MM MP MP MP MP LEAD-TIME total de las operaciones a MP 3) Reducción tiempos preparaciones, montajes y ajuste, y otros a MM: MM MM MM MP MP MP MP MM MM LEAD-TIME operaciones a MP 4) Simultanear operaciones MP no necesariamente secuenciales: MM MM MP MP MM MM LEAD-TIME MP Figura 3.6. Etapas del cambio rápido en los equipos de producción. Un aspecto especialmente importante es la reducción de los tiempos de operación a máquina parada, correspondientes a la realización de ajustes. Para avanzar en este objetivo puede operarse de acuerdo con las siguientes etapas: • • • 001-408 TPM.indd 71 Clarificar las razones por las que debe hacerse un ajuste. Determinar si el ajuste es necesario o inevitable. Determinar la naturaleza del ajuste, y los principios en que se basa. 22/09/2010 13:25:50 72 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos • • Determinar las causas que han originado la necesidad del ajuste. Decidir si el ajuste es definitivamente evitable o no, y actuar. El esquema que sigue, muestra los aspectos a considerar en estas etapas y el flujo de actuaciones, de acuerdo con la situación: IDENTIFICACIÓN DE LOS AJUSTES NECESARIOS RAZONES PARA LA REALIZACIÓN DE UN AJUSTE ANÁLISIS DE LA NATURALEZA DEL AJUSTE CAUSAS DE LOS AJUSTES Pequeños errores acumulados Posicionamientos incorrectos Desajustes estructurales Rigidez Falta de estandarización Etc. Factores: Diseño y estructura del equipo Precisión del equipo Precisión del montaje Causas: Causas independientes Causas interrelacionales Elementos y factores relacionales Diagnóstico Problemas evitables: Acumulación de pequeños errores Estandarización Algunos problemas estructurales Algunos casos de rigidez Problemas inevitables: Optimización por prueba y error (considerar el ajuste a cada operación) Algunos problemas estructurales Algunos casos de rigidez Soluciones: Mejorar precisión / Estandarizar / Definir procedimientos / Cuantificar / Capacitación operarios Figura 3.7. Tratamiento de los ajustes. 001-408 TPM.indd 72 22/09/2010 13:25:50 TPM en un entorno Lean Management 73 3.5. P érdidas provocadas por tiempo de ciclo en vacío y paradas cortas Este tipo de pérdidas hacen referencia a paradas breves, también conocidas como cortes de aire; se trata de los tiempos en los que la máquina opera, pero lo hace sin efectuar la producción de pieza alguna, debido a un problema temporal. Podríamos citar por ejemplo un equipo que se encuentre operando en tiempo de vacío porque en la carga de la máquina, una pieza ha quedado encallada en la rampa de acceso, impidiendo la alimentación de piezas, o bien el caso del fallo de un temporizador que no desbloquee una pieza, y el equipo considere que lo está, y realice todo el ciclo de mecanización sin pieza alguna; también incluiremos el caso del paro de la producción en un equipo por falta de presencia de pieza. En estos casos, al desbloquear la pieza atrapada o restablecer las condiciones de la máquina las cosas volverán a una situación normal, bastante diferente de una avería en la máquina, pero que, en cambio, ya habrá producido una pérdida. Este tipo de pequeños problemas, denominados microparos, puede impedir la operación eficiente del equipo y son muy comunes en plantas con un fuerte nivel de automatización. Su reducción a cero es imprescindible para mantener una producción automática en flujo continuo. Este tipo de pérdida, debe tenerse muy en cuenta, principalmente al automatizar líneas productivas ya existentes y, por supuesto, en el diseño de las de nueva creación, puesto que son fallos previsibles y en general solucionables de forma automática, pero que pueden provocar pérdidas de producción y rechazos de producto considerables. A continuación vamos a referirnos específicamente a la problemática de las paradas breves y su resolución (que excluye el problema de los tiempos de vacío derivados de la organización y sincronización de las operaciones del proceso). Sin lugar a dudas, el primer paso para la reducción de las paradas breves es centrar la atención en la eliminación de los pequeños problemas del equipo, a través de una limpieza inicial diaria y operaciones básicas de mantenimiento e inspección propias del Mantenimiento Autónomo. Las consecuencias inmediatas de la existencia de paradas breves son: • • • 001-408 TPM.indd 73 Caídas en la capacidad y por tanto productividad de los equipos. Disminución del número de máquinas o equipos que puede llevar un mismo trabajador. Posible aparición de defectos. 22/09/2010 13:25:50 74 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos Las paradas breves, que como se ha dicho están relacionadas fundamentalmente con las líneas automatizadas, pueden ser el resultado de los problemas y causas que siguen: 1) Problemas relacionados con el transporte de materiales: Producidos por atascamientos, enganches o caídas de materiales, así como mezclado incorrecto de piezas o insuficiencia de las mismas; la alimentación también puede dar lugar a problemas cuando es inadecuada, lenta, insuficiente o excesiva; finalmente, los errores en las inserciones también pueden incluirse en esta categoría de problemas. Asimismo consideraremos los problemas en la descarga. Las causas que pueden dar lugar a estos problemas son: a) Referidas al material o producto: Defectos dimensionales, de forma o visuales en todas o algunas piezas (en este caso normalmente mezcladas con las demás); también pueden darse causas especiales relacionadas con el material, como por ejemplo problemas de magnetización. b) Relacionadas con el sistema de transporte o alimentación: Elemento de transporte (cinta transportadora, canal, tubo, etc.) con defectos de perfil, superficie rugosa, grietas, suciedad o problemas en las juntas. Asimismo pueden darse causas relacionadas con el alimentador, tales como su forma o medidas, resonancia (para vibradores), flujo de materiales o instalación. Finalmente, las causas pueden estar relacionadas con el control de la posición del material. 2) Problemas relacionados con las operaciones de producción y en especial los montajes: Las causas más frecuentes de este tipo de problemas son: deformaciones y falta de precisión en las medidas de las piezas, errores en la fijación y ajustes de las mismas antes de iniciar la operación, problemas relacionados con el timing de dichas operaciones y realización defectuosa de las mismas (en especial en los montajes). 3) Problemas relacionados con el control de las operaciones y los sistemas de detección: Las causas ahora se referirán a la bondad del propio sistema de detección, sensores y su posición, sensibilidad de los sistemas de detección, ajustes incorrectos, problemas de timing y condiciones de uti- 001-408 TPM.indd 74 22/09/2010 13:25:50 TPM en un entorno Lean Management 75 lización incorrectas. Suciedad que provoca falta de fiabilidad de los elementos de detección, y en ocasiones elementos poco robustos. Dos importantes elementos son necesarios para abordar el problema de las paradas breves y poder establecer una metodología para su solución: Primero: Qué constituye una parada breve a resolver y qué no tiene tal consideración: Ante todo conviene distinguirlas de las averías (consideradas como otra de las grandes pérdidas), lo que podemos hacer entendiendo que las pequeñas paradas se caracterizan por una rápida recuperación de las condiciones operativas. Una vez centrados en lo que realmente son pequeñas paradas, distinguiremos entre las que constituyen un problema a resolver dentro de esta categoría y las que no lo son; así, el tiempo que una máquina trabaja en vacío después de acabar con una unidad de producto y antes de que sea cargada la siguiente, no constituye un problema de la índole que estamos analizando. Asimismo, tampoco lo son los tiempos de vacío relacionados con problemas en operaciones anteriores, o a holguras en el tiempo de ciclo; tampoco deben considerarse como paradas breves, los tiempos de preparación, los controles rutinarios de calidad, los cambios de turno, tiempos de descanso, etc., cuya problemática es de otra índole. Segundo: Establecer una medida de la incidencia de las paradas breves (MTBF): Las paradas breves inciden en la capacidad real de los procesos, y en definitiva en su productividad, y a fin de establecer objetivos correctos relacionados con su reducción, debe establecerse alguna forma de evaluarlos. Corrientemente se utiliza el tiempo medio entre fallos o Mean Time Between Failures (MTBF), que trata de cuantificar el tiempo que por término medio transcurre desde una parada hasta la siguiente (hay que tener en cuenta que, a diferencia de las averías, las paradas breves inciden negativamente en la medida en que ocurren con frecuencia). De acuerdo con ello, el índice MTBF es el cociente entre el tiempo de trabajo real TT para operar y el número de paradas breves registrado Npb: MTBF = TT / Npb Esta relación podrá aplicarse a distintos períodos de tiempo según el que corresponda a Npb (paradas por día, semana, mes, etc.). 001-408 TPM.indd 75 22/09/2010 13:25:50 76 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos De acuerdo con lo referido en el apartado anterior, Npb será el total de paradas breves menos aquellas que no deben considerarse en el cómputo del problema que nos ocupa y que han sido relacionadas en el citado apartado. El MTBF puede medirse también en ciclos de operaciones, es decir operaciones repetitivas que debe realizar el equipo al que nos referimos, cada una de las cuales toma un tiempo C denominado ciclo. De esta forma, podemos medir el MTBF en número de operaciones que se llevarán a cabo, por término medio, entre dos paradas breves, que será: MTBFc = TT / (C × Npb) Si se trata de una línea con N equipos que operan durante un tiempo real TT, y Npb es el total de paradas breves de la línea, el tiempo medio de operación entre fallos de cada máquina de la línea será: MTBF = TT / (Npb / N) = TT × N / Npb Y expresado en ciclos de trabajo: MTBFc = TT × N / (C × Npb) En las líneas de producción con varios (N) equipos formando parte del mismo proceso, hay que tener en cuenta que la parada de uno de los equipos puede suponer, sin embargo, la parada de la línea entera, por lo que si las paradas breves se dan con frecuencia, puede no resultar ventajoso conectar los distintos equipos de la línea entre sí. Finalmente, podemos incluir el tiempo necesario para restablecer el funcionamiento después de una pequeña parada; supongamos que, por término medio, el tiempo de restablecimiento sea de TR; si se dispone de un tiempo efectivo para operar TD, tendremos que TT = TD – TR x Npb, con lo que finalmente podremos actualizar las ecuaciones anteriores como sigue: MTBF = (TD – TR × Npb) / Npb MTBFc = (TD – TR × Npb) / (C × Npb) MTBF = (TD – TR × Npb) × N / Npb MTBFc = (TD – TR × Npb) × N / (C × Npb) 001-408 TPM.indd 76 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management 77 Las paradas breves pueden tener una incidencia muy grande en la efectividad de una línea, hasta el punto de que es frecuente que la reducción de eficiencia que comportan supere a la de las averías, pese a que éstas aparecen como mucho más negativas. Productividad, coste, calidad, plazo de entrega e incluso seguridad son las magnitudes que pueden verse afectadas, seriamente incluso, por el problema de las paradas breves. Etapas para la reducción de las paradas breves y mejora del MTBF. La mejora de los procesos por lo que a la problemática suscitada por las paradas breves se refiere, puede ser abordada a partir de una actuación basada en las etapas que siguen: 1. Identificación de la mejora a acometer y sus objetivos. Recordemos que hemos clasificado las paradas breves en aquellas que serán objeto del estudio de mejora como tales y las que no recibirán tal consideración. Si son muchos los problemas susceptibles de ser abordados, puede hacerse un análisis de Pareto para priorizar las mejoras a acometer. En función de ello se constituirá un equipo de trabajo para alcanzar la mejora. Convendrá que esta etapa incluya también los responsables y plazos de ejecución. Las mejoras que decidan acometerse deberán ser concretas y asequibles, y para que den lugar a un aumento apreciable en la eficiencia, convendrá que el objetivo tenga una cierta relevancia; así por ejemplo no conviene plantearse mejoras que no supongan, por lo menos, multiplicar el MTBF por 20 (recuérdese que el problema de las paradas breves no reside tanto en el tiempo de paro como en su frecuencia). 2. Tomar las mediciones de la situación inicial que se precisan para acometer la mejora; en especial deberá medirse el tiempo medio entre fallos o paradas MTBF, y aplicar los objetivos que le conciernen (por ejemplo, determinar el valor MTBF con un valor 20 veces menor, si éste era el objetivo). Si el programa de mejora se prevé distribuido en varios períodos de tiempo (por ejemplo, meses), pueden fijarse objetivos por meses. 3. Recogida y análisis de la información en relación con el proceso objeto de mejora. Hay que determinar por qué sucede el problema. Muchos de los problemas posibles y sus causas han sido listados anteriormente, de manera que en esta etapa podemos guiarnos por dicho listado. 001-408 TPM.indd 77 22/09/2010 13:25:51 78 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos La información necesaria puede obtenerse de diversas fuentes, desde las instrucciones de utilización de los equipos recogidas en los manuales correspondientes, pasando por planos y especificaciones y normas de ingeniería. Capítulo aparte merecen las conclusiones de reuniones de equipos de mejora, y, por supuesto, cuanto pueda deducirse de las actividades de mantenimiento, comenzando por la limpieza. El análisis de la información del proceso objeto de estudio, deberá incluir también los rasgos característicos que acompañan a las paradas breves. Por ejemplo, supongamos que se observa que en un transportador de pequeñas piezas, ocurren atascos con cierta frecuencia, que exige una atención especial por parte del operario, que debe deshacer el atasco; determinado el MTBF, para cada tipo de pieza que se transporta, se observa que un tipo concreto de pieza sufre los mencionados atascos con una frecuencia especialmente elevada (y, por lo tanto, su MTBF es muy bajo); es evidente, que ello nos llevará a estudiar de forma especial las características específicas de dicha pieza, tras lo cual, hemos averiguado que como rasgo diferencial respecto a otras, la misma se presenta con un importante nivel de suciedad, que puede provocar los citados atascos. Aspectos como el citado, relacionado con los materiales (forma, peso, suciedad, etc.), los equipos, las personas e incluso la climatología, deberán tenerse en cuenta. De esta manera se especifica y ataca el problema con la tipología específica de cada una de las causas que lo provocan. 4. Establecimiento de las causas esenciales y coadyuvantes o secundarias. Los problemas que generan las paradas breves han debido identificarse en la etapa anterior, lo mismo que sus circunstancias especiales. Las causas esenciales pueden haberse ya apuntado en este análisis, además de que ya nos hemos podido valer del listado de causas de problemas, al que nos hemos referido en dicha etapa anterior. En esta etapa hemos de profundizar en las causas e identificar no sólo las causas esenciales (las que influyen de forma directa e inequívoca) de los problemas de paradas breves, sino también aquellas, de carácter secundario, que actúan como coadyuvantes de las anteriores. Además, las causas esenciales pueden tener otras menos evidentes que en el fondo son las que generan el problema, y que son los auténticos orígenes del mismo (causas originales); de esta forma, puede evitarse un problema corrigiendo las causas esenciales, pero perma- 001-408 TPM.indd 78 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management 79 necer las originales, con la consecuencia de que a la larga puede rea­ parecer el problema. Veamos, con un ejemplo, los tres tipos de causas mencionadas y cómo actúan: Supongamos que en un equipo para empujar fibra química previamente abierta para alimentar cardas para una planta de hilatura, un eje movido por un motor eléctrico hace girar el sistema de empuje de la fibra desde la abridora hasta la carda (véase Figura 3.8). Sucede que con cierta frecuencia el eje y el sistema de empuje se traba y se detiene el avance de la fibra. MOTOR FIBRA ACOPLAMIENTO Figura 3.8. Sistema de empuje de fibra para hilatura. Analizado el problema, se llega a la conclusión de que el sistema de apoyo del eje, se mueve fruto del esfuerzo que aplica sobre la fibra y se descentra; la causa esencial es que el sistema de soporte es débil, y se decide reforzarlo, lo que lleva a solucionar el problema, al menos momentáneamente, sobretodo si se atienden a otras causas secundarias que se han encontrado, tales como el juego excesivamente pequeño del sistema de empuje en su alojamiento tubular y el material de que está construido dicho sistema, que resulta excesivamente áspero. Sin embargo, la causa original, resulta ser una desalineación entre motor y sistema de empuje de la fibra, que fuerza a éste a través del eje, lo que puede corregirse, insertando un acoplamiento elástico entre el motor y el eje. Para determinar las causas de los problemas de las paradas breves, puede emplearse la metodología que suele utilizarse a tales efectos en otras áreas con problemática similar (por ejemplo, para identificar causas de fallos de calidad); así por ejemplo, recomendamos utilizar el diagrama de Ishikawa (de causa-efecto) para determinar y clasificar las 001-408 TPM.indd 79 22/09/2010 13:25:51 80 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos causas de paradas breves y luego el diagrama de Pareto para priorizar el tratamiento de las causas identificadas. También puede acompañarse el análisis, con estudios estadísticos de tendencias en función de qué causas actúen (cuáles y tipo de entre los mencionados: esenciales, secundarias y originales), así como distribuciones estadísticas de la variabilidad del fenómeno, que nos permitan dilucidar si existen causas concretas o simplemente la variabilidad se debe a causas aleatorias y por tanto el proceso está en «estado de control». También es de utilidad aplicar un «5 porqués» a la hora de tipificar las causas y sus particularidades, complementando el diagrama de Ishikawa. Los estudios de tipo estadístico pueden, además, extenderse a análisis de correlación causa-efecto, a través de los cuales pueda verificarse la incidencia de un tipo determinado de causa. Para ello puede disponerse el correspondiente diagrama de dispersión, que establece la posible correlación estadística entre determinadas magnitudes (que se elegirán para determinar la incidencia de una causa concreta) y los resultados a nivel de paradas breves. Así por ejemplo, en el caso anteriormente citado, puede realizarse un diagrama que trate de determinar la correlación entre la desalineación eje motoreje sistema empuje de la fibra (en grados) y la medida del MTBF. Como resultado de varios ensayos, aparecerá una «nube» de puntos correspondientes a pares de valores desalineación-MTBF (véase Figura 3.9). Si la nube de puntos es ajustable por medio de una recta (véase la mencionada figura), existirá correlación, y la variable (en este caso la desalineación) podrá considerarse como causa de paradas breves. La recta se determinará por medio de la técnica estadística de regresión lineal. MTFB Desalineación (grados) Figura 3.9. Diagrama de dispersión. 001-408 TPM.indd 80 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management 81 Cuanto mayor sea la correlación, es decir, cuanto más agrupados estén los puntos del gráfico en torno a la recta, más importante será la causa, y por tanto ésta pasará de ser secundaria a esencial (cuanto mayor sea la correlación, el coeficiente que la mide se acercará más a uno). Por otra parte podemos apreciar que la correlación representada en la figura citada es negativa (la recta es descendente); ello es así porque si la desalineación es la causa, aumentarán las paradas breves, pero se reducirá el MTBF; es decir, la correlación de la causa con la frecuencia de paradas, sería positiva. 5. Verificación de las causas y su influencia. Realización de ensayos. La etapa siguiente al establecimiento de las posibles causas de paradas breves es determinar el mecanismo de influencia de cada una, su calificación (esencial, secundaria u original) y la relación que puede existir entre ellas. Una forma muy eficaz de llevarlo a cabo es por medio de ensayos en los que se hagan intervenir deliberadamente las distintas causas y sus interacciones, y medir los resultados y su evolución con los cambios en las causas. Deberán analizarse todas las posibles causas, incluso las secundarias y las originales, si el objetivo es una fuerte reducción de la frecuencia de paradas (por ejemplo, 20 veces menos), aunque es importante analizar y eliminar primero las causas esenciales, ya que sino pueden enmascarar la influencia de las demás. 6. Establecer las mejoras en los equipos, ensayarlas en el proceso y estandarizarlas. La última etapa consistirá en establecer las mejoras pertinentes fruto de la eliminación de todas las causas identificadas, para luego estandarizar estas mejoras con el nuevo objetivo de MTBF correspondiente. Convendrá realizar ensayos de operación con el nuevo estándar, para confirmarlo definitivamente una vez la mejora ensayada resulte completamente satisfactoria. Como aspecto importante a tener en cuenta remarcaremos que las correcciones llevadas a cabo en el proceso por reajuste de las condiciones «sobre la marcha» no son auténticas mejoras a estandarizar. Por ejemplo, dos canales de alimentación que no encajan debidamente y hacen que las piezas tropiecen al pasar y se encallen pueden ajustarse para que ello no ocurra; pero ello no es una mejora a estandarizar, ya que probablemente, volverá a ocurrir la falta de encaje y se 001-408 TPM.indd 81 22/09/2010 13:25:51 82 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos darán nuevas piezas encalladas; hay que buscar la auténtica causa del desajuste y corregirla. Esta es la mejora a estandarizar. Los cambios a homologar llevarán a crear o modificar estándares operativos a distintos niveles: operaciones del proceso, Mantenimiento Productivo, Mantenimiento Preventivo, e incluso puede que también a nivel de prevención de mantenimiento. Se crearán las correspondientes hojas de instrucciones y también las de control que permitan comprobar que se realizan todas las acciones que se han homologado. 3.6. P érdidas por funcionamiento a velocidad reducida Nos referiremos ahora a las pérdidas de producción ocasionadas por la diferencia que hay entre la velocidad prevista (de diseño) para el equipo en cuestión y la velocidad de operación real, y que tiene como consecuencia que la capacidad de producción también será diferente. Este tipo de pérdida hace referencia a la situación creada cuando al operar a la velocidad diseñada, se producen problemas de calidad o mecánicos que fuerzan la reducción de la velocidad. Pongamos por ejemplo un manipulador para paletizar piezas, capaz de desplazarse a una velocidad de hasta 500 mm/seg., con cargas de un peso no superior a 10 kg. Podríamos encontrarnos que nuestro equipo trabajando al máximo de carga y al máximo de velocidad, perdiera información de la posición, realizando tareas en puntos que no deberían realizarse provocando, fallos y averías en el equipo y defectos en el producto. La causa podría ser la inercia del propio equipo (rampas de aceleración y deceleración), o bien por estar éste trabajando en un medio hostil, en presencia de taladrinas, aceites de corte, etc., que depositara partículas que bloquearan, o bien frenaran el movimiento de los ejes, provocando efectos no esperados. Deberíamos reducir la velocidad de trabajo del equipo, o bien solventar los problemas de suciedad u otros. En muchos casos las operaciones se continuarán realizando sin que el operario sea consciente de la naturaleza de la pérdida de velocidad. Es una consecuencia de que la velocidad estándar prevista está mal definida o bien porque la naturaleza de la máquina hace difícil juzgar su velocidad. Asume como situación normal, esa forma de trabajar a velocidad reducida. 001-408 TPM.indd 82 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management 83 Las mejoras que tratan las pérdidas de velocidad han de comenzar por conocer perfectamente cuál es la velocidad máxima del equipo en condiciones correctas de funcionamiento, y en qué condiciones de trabajo son alcanzables. Para una buena comprensión de cuál es la velocidad máxima posible será necesario clarificar las condiciones que se necesitan para poder conseguir esta velocidad, con tal de evitar deformaciones de las piezas, rechazos, aumentos desmesurados de temperatura, etc. Los puntos clave de este tipo de pérdida son: • • El personal de producción puede no conocer los límites operativos reales de los equipos de producción, por no disponer los mismos de especificaciones concretas, o no estar al alcance de dicho personal. El personal de producción puede estar en posesión de los citados límites de velocidad, pero no los aplica en la creencia de que la máquina no será capaz de operar en ellos. La mejora de los procesos por lo que hace referencia a las caídas de velocidad, puede establecerse por medio de las etapas: 1. Determinar el nivel actual de velocidad, así como de los factores que la condicionan (proceso que requiere mayor velocidad por ser «cuello de botella», tasa de defectos relacionados con la velocidad, tiempos de vacío, etc.). 2. «Gap» o desviación existente entre el citado nivel actual y las especificaciones de la máquina o equipo. 3. Historial de acciones que afectan a la velocidad, tomadas en el pasado (más o menos reciente), y cómo condicionan la velocidad actual. 4. Estudio de la operativa actual y de los condicionantes técnicos y de gestión con la relación a la velocidad actual y la capacidad de aumentarla. Puede ser importante contrastar en este punto la diferencia entre la velocidad actual de nuestro equipo y la de otros iguales o similares. 5. Establecimiento de nuevos estándares de operativa que corrijan deficiencias y mejoren la velocidad. Deberá tenerse en cuenta cualquier factor que pueda verse afectado indirectamente, como la precisión o la calidad. De hecho, será muy importante conseguir niveles elevados para los objetivos de velocidad y precisión, pero de forma simultánea. 001-408 TPM.indd 83 22/09/2010 13:25:51 84 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos 6. Realización de ciclos operativos de ensayo con las nuevas condiciones. 7. Reajuste del nuevo estándar y confirmación y puesta en vigor del mismo. Veamos un ejemplo de acción para eliminar pérdidas por caídas de velocidad: Se trata de una planta de fabricación que utilizaba convencionalmente un alimentador de piezas entre dos procesos de tipo tiempo de «tacto» como se muestra en la Figura 3.10. Movimiento arriba y abajo Cinta de transporte Transportador que alimenta piezas de trabajo Fig. 3.10. Unidad alimentadora antes de la mejora. Las piezas se cargaban desde un transportador de alimentación al transportador principal, y llegaban a intervalos de tres segundos. Aunque el equipo se diseñó pensando que este tiempo era suficiente, en la actualidad, ha sido reducido a la mitad, fruto del aumento en el volumen de producción., es decir ahora es de 1,5 segundos. Los diseñadores del nuevo equipo han realizado los ajustes necesarios, teniendo en cuenta que únicamente había una solución para conseguir esta reducción de tiempo del 50 %: cambiar de un sistema de alimentación del tipo de tiempo de tacto, a un sistema de alimentación continuo. El resultado se presenta en la Figura 3.11. 001-408 TPM.indd 84 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management Transportador n.º 1 85 Transportador n.º 2 Horquilla Cinta de transporte Mecanismo de descarga Sistema físico de empuje Mecanismo de empuje de piezas de trabajo Figura 3. 11. Unidad alimentadora después de la mejora. 3.7. P érdidas por defectos de calidad, recuperaciones y reprocesados Estas pérdidas incluyen el tiempo perdido en la producción de productos defectuosos, de calidad inferior a la exigida, las pérdidas de los productos irrecuperables y las pérdidas provocadas por el reprocesado de productos defectuosos. También este tipo de pérdidas pueden incluir defectos esporádicos y defectos crónicos, aunque referidos, ahora, a la calidad del producto. Tal y como ya hemos comentado, a propósito de los equipos, normalmente no será tan difícil tratar los defectos esporádicos, de manera que no trasciendan al siguiente proceso sin haber actuado sobre ellos. Por el contrario, las causas de los defectos crónicos pueden ser muy difíciles de identificar, y no es fácil encontrar contramedidas, o soluciones que entreguen los outputs de nuestro proceso productivo con la calidad esperada o prevista. Como resultado de todo ello es frecuente que para este tipo de defectos se proceda a tirar el producto y llevar a cabo la producción de uno nuevo. Volver a realizar el trabajo exige horas y mano de obra lo que se va a traducir en un tiempo y un costo adicional que no estaba previsto, los cuales, sin añadir ningún valor al producto, van a encarecerlo. En modo alguno este proceder va a encajar en la filosofía actual del TQM: Total Quality Management, la gestión de la calidad tal y como se entiende hoy día, según la cual hay que hacer las cosas bien y a la primera. Es el concepto que en un entorno Lean Mangement denominamos FTQ (First 001-408 TPM.indd 85 22/09/2010 13:25:51 86 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos Time Quality). Así pues, ante la presencia de defectos crónicos y repetitivos, se deberá actuar y estudiar el problema a fin de encontrar la forma de eliminarlo. En efecto, ante un nivel que podamos considerar inaceptable de tasas de defectos, se procederá a investigar las causas de los problemas e implantar contramedidas para reducir y aún anular dichas tasas. El problema de las pérdidas por defectos de calidad que nos ocupa, queda en el dominio de la gestión de la calidad total (TQM), y aunque está íntimamente relacionado con el del Mantenimiento Productivo Total (TPM), queda fuera del alcance de esta obra. El lector puede hallar un tratamiento completo y exhaustivo de la gestión de la calidad total, su problemática y las herramientas más avanzadas en la actualidad, en otra obra del mismo autor, cuyo título es Gestión Integral de la Calidad: implantación, control y certificación (Gestión 2000, 1998). En este apartado haremos, pues, únicamente una rápida referencia a los aspectos de la problemática de la calidad que están directamente relacionados con la gestión del mantenimiento, lo que nos llevará a lo que denominaremos «mantenimiento para la calidad» (QM). El QM puede articularse en base a grupos de mejora con el objetivo de realizar mejoras de mantenimiento en base a la calidad (grupos QM), que operarán partiendo de los defectos que se producen, y en los que se hallará personal de producción, de mantenimiento y de calidad; la actividad encaminada a la eliminación de las pérdidas relacionadas con los defectos de calidad constará de las siguientes etapas: • • • 001-408 TPM.indd 86 En primer lugar, determinar sus causas, utilizando, por ejemplo, las herramientas clásicas a tal efecto, ya mencionadas a propósito del análisis de causas en las pérdidas por paradas breves: El diagrama causa-efecto, también llamado de Ishikawa o de espina de pez, para identificar y ordenar sistemáticamente las causas directas, las causas de estas causas, y así sucesivamente hasta las causas originales; luego, como ya se dijo, se pueden priorizar las causas obtenidas por medio del diagrama de Pareto. Establecer las relaciones entre los defectos y sus causas y los procesos con sus actividades, a fin de identificar aquellas actividades de procesos concretos donde pueden generarse los defectos. Para ello puede utilizarse el diagrama de dispersión estadístico, que fue asimismo comentado anteriormente en relación con el problema de las paradas breves. El paso siguiente será analizar los procesos identificados en la etapa anterior y sus actividades, a fin de establecer las condiciones operativas 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management 87 que permitan eliminar los defectos, programando adecuadamente el mantenimiento de los equipos involucrados para que se alcancen las mencionadas condiciones por lo que concierna a aspectos relacionados con la calidad. Los procesos deberán ser analizados incluyendo todos los factores que pueden estar involucrados en ello: Máquinas, Mantenimiento, Materiales, Mano de obra, Métodos y Medio ambiente (los seis factores denominados «6 M» por coincidir la inicial de todos ellos con la letra M), deberán ser incluidos en el estudio. En esta etapa operarán los grupos QM, que elaborarán planes de acción, los cuales incluirán con frecuencia check-lists de actividades de control propias del Mantenimiento Preventivo y productivo de los equipos, y el aseguramiento de la calidad derivada de las condiciones operativas, para lo cual podrán ser de gran ayuda los denominados dispositivos poka-yoke. Los sistemas poka-yoke o «dispositivos a toda prueba» son sistemas intercalados en los procesos de producción que actúan de filtros de actividad de las personas, impidiendo físicamente que pueda cometer un error ni siquiera deliberadamente. Por tanto son elementos muy adecuados para una filosofía cero defectos. El estudio de las condiciones operativas, a fin de eliminar las pérdidas derivadas de los defectos, con la correspondiente actividad de los grupos QM, supondrá, pues, analizar las pérdidas identificadas y los tipos a que correspondan; en especial, trataremos de identificar si se trata de pérdidas esporádicas o crónicas (que tienen una o varias causas de fondo); como herramientas para esta fase aconsejamos el análisis PM que exponemos más adelante en este mismo capítulo, en relación con el estudio de las pérdidas crónicas, y el AMFE o análisis modal de fallos y efectos, herramienta muy importante en la gestión de la calidad. A partir de ahí podrán establecerse las condiciones operativas adecuadas con el objetivo de cero defectos • • 001-408 TPM.indd 87 A continuación se deberán estandarizar las condiciones operativas, introducidas, elaborando las instrucciones pertinentes y dando la adecuada formación a las personas involucradas. Deberá, por supuesto, asegurarse la correcta implantación del plan operativo mencionado. La mejora del mantenimiento, y más concretamente del QM no debe tener fin; deberá estar involucrado en un proceso de mejora continua (kaizen) con el objetivo de alcanzar los «cero defectos», 22/09/2010 13:25:51 88 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos de forma que deberán replantearse de forma continua las condiciones operativas a fin de mejorarlas cada vez más. 3.8. P érdidas de funcionamiento por puesta en marcha del equipo Estas pérdidas se refieren al nivel de producción que se da en ocasiones en el arranque, y puesta en funcionamiento de determinadas máquinas, situado por debajo de la capacidad (y por tanto de lo que en TPM nos hemos referido como velocidad), que puede obtenerse con el mismo equipo, una vez superada esta fase. Vendría a ser, comparando con algunos sistemas de transporte, como el hecho de circular o, en nuestro caso, operar a una velocidad inferior a la «velocidad de crucero» que se alcanza cuando todo el sistema está ajustado y en plenas condiciones de funcionamiento. Estamos, pues, ante una pérdida de rendimiento y su incidencia, tendrá mayor o menor impacto dependiendo de las condiciones de operación y de las características del propio equipo, los problemas con los útiles o plantillas, las habilidades individuales de los operarios, etc. Estas pérdidas deben minimizarse si se quiere aumentar la efectividad del equipo mediante procedimientos de «arranque vertical» (arranque inmediato, libre de dificultades). Requieren de un seguimiento transitorio del proceso hasta su estabilización. Normalmente se trabaja con un equipo de proyecto desvinculado, si las condiciones lo permiten, de otras tareas hasta que el sistema entra dentro de los objetivos marcados. 3.9. A nálisis de la tipología de las pérdidas: crónicas o esporádicas Hemos hecho referencia a los problemas que generan cualquiera de las Seis Grandes Pérdidas, y a la clasificación en función de que sean crónicas o esporádicas. Analizaremos a continuación ambos tipos de pérdidas. Las causas de las pérdidas crónicas son, especialmente importantes por sus consecuencias y la dificultad de eliminarlas, y sin embargo pueden relacionarse con cualquiera de los citados seis tipos de pérdidas. Hay que tener en 001-408 TPM.indd 88 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management 89 cuenta que una pérdida se vuelve crónica cuando, a pesar de la adopción de medidas de mejora y control, se genera repetidamente y su efecto no es visible de inmediato. A continuación podemos apreciar en la Figura 3.12, aquellas pérdidas que acusan más directamente la presencia de problemas de tipo esporádico, y las más susceptibles de estar provocadas por los de tipo crónico. Seis Grandes Pérdidas Causas: Crónicas Esporádicas 1. Averías / fallos 3 3 2. Preparación / ajustes 3 3 3. Tiempos / paradas cortas 3 4. Reducción velocidad 3 5. Defectos calidad 3 6. Puesta en marcha 3 3 Figura 3.12. Las pérdidas y el origen de las causas que las provocan. 3.10. Reducción y eliminación de las pérdidas crónicas En la mayoría de plantas productivas los problemas ocultos de la maquinaria, instalaciones, métodos de trabajo y formación e información insuficiente del personal, son la causa directa de los problemas crónicos en cualquiera de las seis pérdidas. El problema se ve a menudo agravado por el hecho de la existencia e interacción de múltiples causas, más o menos pequeñas y difíciles de detectar, que actúan simultáneamente, en lugar de tratarse de problemas originados por una causa única y fácil de identificar, como ocurre con mayor frecuencia con los problemas de carácter esporádico. Para resolver este tipo de problemas se van a tener que aplicar soluciones innovadoras, ya que si persisten es porque las soluciones habituales no resultan efectivas y hay que buscar nuevos caminos que abran horizontes más amplios a la eliminación de problemas; además, los problemas que podemos clasificar en la categoría de crónicos pueden ser fruto de la acción combinada 001-408 TPM.indd 89 22/09/2010 13:25:51 90 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos de varias causas, lo que evidentemente hace aún más compleja su solución, y puede llegar a exigir identificarlas y atacarlas una a una, o por lo menos efectuar una acción a partir de un análisis de Pareto que permita atacar primeramente a las que tengan una relevancia elevada y luego en orden decreciente de importancia las demás, por lo menos las que tienen una incidencia a considerar. El análisis de Pareto, nos permite, una vez identificadas las causas y su incidencia, graficarlas en orden decreciente en cuanto a la importancia de su incidencia; así, nos encontraremos con que el 20 % de las causas son responsables del 80 % de los problemas; ello nos llevará a centrarnos, en principio, sólo en algunas de las causas importantes, que además probablemente son las más fácilmente identificables. Por otra parte, las acciones que se derivan de la aplicación de cuanto hemos dicho, suelen dar lugar a distintas actuaciones que acaban resultando muy completas y efectivas o por el contrario, no tanto; he aquí una catalogación de las mismas desde las más completas y efectivas a las que lo son menos, en base a actuaciones que de alguna manera solo resultan parciales: I. Acción completa llevada a cabo con éxito; normalmente suele darse bajo un enfoque correcto y sin las urgencias de una solución a plazo corto o inmediato. Suele comenzar por un análisis suficientemente completo de los síntomas del que se desprenda un diagnóstico que pueda conducir a descubrir las auténticas causas y tomar las soluciones adecuadas. II. Acción correcta pero que no se ha llevado a cabo hasta el final y/o seguimiento incompleto; puede darse ello en base a una implantación y adiestramiento solo parcial o superficial. III. Acción poco adecuada o incluso errónea a partir de un diagnóstico correcto; es obvio que aunque se haya superado la difícil fase del diagnóstico, estas acciones no permitan una solución adecuada y sobretodo definitiva del problema. Los resultados de estas medidas serán necesariamente pobres y no conducirán a auténticas mejoras. Suele ocurrir cuando se han identificado las causas, pero no se da con las soluciones más adecuadas para ellas. IV. No emprender acciones concretas y dirigidas al problema real, por no haber obtenido un diagnóstico correcto y suficientemente completo de un problema crónico identificado. En este caso se actúa «sobre la marcha» y se trata de superar el problema al 001-408 TPM.indd 90 22/09/2010 13:25:51 TPM en un entorno Lean Management 91 igual que cuando se presenta un problema esporádico. En muchos casos equivale a una solución corto plazo para salir del paso. V. Acciones basadas en la necesidad de soluciones urgentes e inmediatas, que como tales no serán normalmente completas ni definitivas, sino que vendrán a ser medidas de contención para sostener la situación y evitar la producción con defectos, retrasos, etc. VI. Acciones incompletas por haber subestimado el problema o problemas o no haber comprendido totalmente la dimensión real de los mismos o su alcance. VII. No emprender acción alguna por no haber llegado tan siquiera a identificar el problema. Suele ocurrir sobre todo en paradas cortas, pérdidas de velocidad, preparaciones excesivamente lentas y pérdidas en los arranques. Se «acostumbra» a convivir con ellas y a veces no se identifican como pérdidas específicas, sino anomalías o incidencias endémicas de los equipos. De ahí que no se les preste el grado de atención que realmente requieren. Trataremos a continuación algunos aspectos del mantenimiento y mejora de equipos, cuya gestión es importante que se lleve a cabo adecuadamente para hacer frente correctamente al problema de los defectos ocultos y pérdidas crónicas: • 001-408 TPM.indd 91 Pérdidas y desgaste de operatividad del equipo. Las condiciones correctas de funcionamiento son las que determinan la operativa bajo la cual trataremos que trabaje el equipo. El desgaste debido a la operativa y al paso del tiempo es el principal factor de desfase entre las condiciones actuales y las correctas; este desfase debe tratarse de minimizar, con el debido mantenimiento del equipo y en particular es de gran importancia: 1. Detectar cuándo es mayor de lo debido (desgaste acelerado), ya que en este caso, una actuación decidida, sí puede contribuir notablemente a restablecer las condiciones correctas de funcionamiento. 2. Detectar el desgaste lo más rápidamente posible para evitar el funcionamiento prolongado en condiciones incorrectas. 3. Disponer de adecuados criterios y formas de medición para evaluar el desgaste, así como facilitar las condiciones para que el mismo pueda evidenciarse lo más fácilmente posible (limpieza e inspección, sobre todo). 22/09/2010 13:25:52 92 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos • • 001-408 TPM.indd 92 Comparación con las condiciones óptimas de funcionamiento del equipo e identificación de pérdidas de operatividad: Las condiciones de operatividad ideales son aquellas que permiten un funcionamiento que, de acuerdo con los criterios técnicos o de ingeniería adecuados, de manera que el funcionamiento fuera lo mejor y más prolongado posible, con la mínima atención de mantenimiento. Nos podemos encontrar que el problema puede estar en que estas condiciones o el alcance de las mismas no sean conocidos y no pueda alcanzarse las condiciones de operación óptimas. Hay que tener en cuenta que estas condiciones pueden ser múltiples, ya que en principio afectan a la operativa del equipo, pero pueden derivarse de lo apropiado de su elección para el trabajo a desarrollar (tipo y tamaño), así como de su instalación y factores del entorno (suministros, ambiente, etc.). En cualquier caso el desfase entre las condiciones actuales y las óptimas, pone de relieve más aún las necesidades de buen funcionamiento y mantenimiento del equipo como son montajes o instalación defectuosos, normalización de componentes a reponer, aspectos relacionados con mediciones, dimensiones, precisión y tolerancias, etc., roturas o componentes poco robustos, y por supuesto polvo, suciedad, presencia de abrasivos, etc. Eliminación de pequeñas pérdidas o defectos acumulativos. Existen tres tipos de pequeñas pérdidas a tener en cuenta: Moderadas: Pérdidas cuyo único efecto es reducir la disponibilidad y/o calidad de la operativa. La acumulación de éstas, en principio agrava este resultado, pero llegar a provocar paradas totales con o sin averías. Irrelevantes: Pérdidas sin efecto aparente ninguno, que sólo por acumulación tienen un efecto consistente en reducir la disponibilidad del equipo o la calidad de su trabajo. Relevantes: Pérdidas cuyo efecto directo es la parada con o sin avería. Es evidente que deben ser objetos de atención inmediata. Aunque ninguno de los tres tipos tiene una relación directa con el hecho de que las pérdidas sean crónicas o esporádicas, en principio las de tipo relevante, difícilmente son de tipo crónico, al contrario que las irrelevantes o moderadas que lo pueden ser o por lo menos tienen grandes posibilidades de acabar siéndolo. Así pues éstas últimas deben tratar de identificarse y eliminarse, aunque a causa de su multiplicidad, puede utilizarse, como ya hemos aconsejado anterior- 22/09/2010 13:25:52 TPM en un entorno Lean Management • 93 mente en una situación similar, el análisis de Pareto, para identificar aquellas pérdidas que siendo sólo el 20-30 % del total de las realmente existentes, suponen el 70-80 % o más de los resultados en forma de falta de disponibilidad del equipo, defectos y averías. Fiabilidad de los equipos en función de la frecuencia de las pérdidas. Las pérdidas sean del tipo que sean, sean más evidentes u ocultas, irrelevantes o relevantes, pueden producirse con mayor o menor frecuencia, en función del estado general del equipo. Cuando éste se halle por debajo de sus condiciones correctas, este estado será inferior al deseable y se dice que su fiabilidad será baja, con lo cual la frecuencia de defectos, averías y falta de disponibilidad en general, será superior a la que podría esperarse. Las pérdidas crónicas, están directamente relacionadas con la alta frecuencia de problemas y por tanto con la baja fiabilidad, ya que se tratará de pérdidas que se darán con cierta regularidad. La falta de fiabilidad podrá atribuirse a distintas causas, las cuales serán importantes de conocer para poder identificarlas y resolver los problemas que causan: – Estandarización de los procesos. – Diseño y construcción del equipo. – Instalación y ajuste del equipo incorrectos. – Deficiencias de mantenimiento. – Funcionamiento fuera de las condiciones para el que ha sido diseñado. Veamos, con un ejemplo, el análisis, identificación y valoración de causas múltiples de pérdidas esporádicas y crónicas: Un proceso de fabricación de paneles de carpintería metálica, dispone de una tronzadora automática para cortar perfiles metálicos en ángulos variables y longitudes predeterminadas (Figura 3.13). Dicha tronzadora opera con un disco de 200 mm de diámetro y dentado variable en función del material a cortar (perfiles de acero o de aluminio). El corte se realiza con un tubo que vierte un chorro de taladrina sobre el disco, mientras el brazo de la tronzadora gira al tiempo que avanza el corte; éste se realiza a una longitud predeterminada por topes situados al final de unos carros de apoyo y deslizamiento de los perfiles, donde unos sensores se aperciben de la correcta situación del perfil a cortar para dar la orden a la tronzadora, que inicia así, automáticamente, la operación de corte. 001-408 TPM.indd 93 22/09/2010 13:25:52 94 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos Sensor Tronzadora Perfil Carros de apoyo Tubo alimentación taladrina Disco de corte (200 mm) Motor eléctrico Brazo basculante Perfil a cortar Figura 3.13. Disposión para el corte de perfiles con una tronzadora. Los posibles elementos a tener en cuenta para tratar de alcanzar las condiciones operativas correctas y evitar las pérdidas, sean esporádicas o crónicas, pueden ser los que se exponen en la Figura 3.14, en orden decreciente con respecto a como contribuyen a la desviación sobre resultados deseados en disponibilidad, defectos y averías, y así poder aplicar la técnica de Pareto, lo cual llevaremos a cabo determinando causas hasta una contribución total a un 90 % de las desviaciones sobre la operativa correcta. Todas las desviaciones se miden en minutos perdidos para la producción, sean pérdidas de disponibilidad (reducciones de tiempo disponible), defectos (en este caso será el tiempo necesario para el reprocesado) o averías (tiempo de paro). El diagnóstico de la situación actual sobre la deseable, da un total de 250 minutos de pérdidas acumuladas, distribuidas como sigue por causas hasta superar el límite fijado del 90 % de las mencionadas pérdidas (que suponen 227 minutos perdidos): 001-408 TPM.indd 94 22/09/2010 13:25:52 001-408 TPM.indd 95 Esporádico Crónica Esporádico Crónica Parada Moderada Parada Relevante Operatividad Esporádica Crónica Parada Relevante Parada Relevante Parada Relevante Parada Moderada Operatividad Esporádica Operatividad Crónica Operación Mantenimiento Adiestramiento Mantenimiento Adiestramiento Ingeniería de diseño Instalación Ingeniería de diseño Mantenimiento Avería Disponibilidad Fallos alimentación taladrina Fijación incorrecta de los límites de la carrera Angulo carrera operación 7 227 Disponibilidad Totales Fijación de las Viruta metálica y mordazas suciedad en perfil general 11 Disponibilidad Fijación de las Sistema lento e mordazas impreciso en perfil apriete Defecto 16 Sistema fijación tope longitud perfil a cortar Fijar la longitud de corte 25 24 Sujeción y ajuste Avería del disco en su eje 26 34 39 45 Tiempo pérdida Dispositivo Corte angular fijación ángulo de Defecto impreciso corte Rotura disco Desgaste disco Frecuencia afilado Disponibilidad Rotura disco Rotura disco Tipo pérdida Avería Causas Dentado inadecuado para material a cortar Descripción Figura 3.14. Análisis y valoración de las pérdidas más significativas. Esporádica Tipo Pérdida Areas responsables 90,8 % 2,8 % 4,4 % 6,4 % 9,6 % 10 % 10,4 % 13,6 % 15,6 % 18 % Frecuencia 90,8 % 88 % 83,6 % 77,2 % 67,6 % 57,6 % 47,2 % 33,6 % 18 % Frecuencia acumulada TPM en un entorno Lean Management 95 22/09/2010 13:25:52 96 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos Se han identificado pues las pérdidas más importantes, que de solucionarse podrán acercar en más de un 90 % la operatividad a la deseable, sea cual sea el tipo de pérdida (disponibilidad, avería o defecto). Además se han clasificado dichas pérdidas por áreas de responsabilidad (Ingeniería, instalación, operación y mantenimiento), tipo e importancia de pérdida que tiene lugar y se ha identificado como crónica o esporádica. Determinadas las pérdidas, se han identificado exactamente y determinado su causa o causas, ya que puede haber más de una, como en el caso de la rotura de los discos de corte. Finalmente se han podido medir en minutos las pérdidas por menor disponibilidad, averías a subsanar o defectos a reprocesar, lo que nos ha permitido ir determinando el porcentaje de la desviación de la situación operativa actual respecto a la ideal. La medición de los tiempos de proceso actuales por cronometraje ha podido permitirnos evaluar la situación actual, mientras que la norma de trabajo con los tiempos y ritmos de trabajo incorporados a nivel normal, nos ha permitido, por otra parte, identificar en tiempo, la situación deseable, y si esta norma incluye el Mantenimiento Productivo, el acercarnos a la situación deseable, nos obligará a ir incorporando la gestión TPM. Así, por ejemplo, de las pérdidas derivadas del mantenimiento de la tabla anterior, la motivada por la limpieza y probablemente la que se deriva de los fallos de alimentación de la taladrina, podrán solucionarse desde el Mantenimiento Autónomo, aunque como ambas son de tipo crónico, deberán subsanarse en base a una mejor organización, regularidad (por ejemplo en la limpieza) e identificación de todas las posibles causas finales; así por ejemplo en los fallos de alimentación de taladrina, pueden haber problemas de mantenimiento (como el nivel de taladrina del depósito), de operación (como la apertura de todos los elementos del sistema de bombeo), y de instalación (como la conexión del motor, etc.). Si analizamos las pérdidas que suponen desviaciones fuertes respecto a la situación deseable, la rotura del disco de corte, es con mucho, la de mayor envergadura, puesto que se lleva el 18 + 15,6 + 10 = 43,6 % de la desviación en tiempo, y además con responsabilidades muy repartidas entre operaciones, mantenimiento y adiestramiento, dando siempre lugar a pérdidas claras basadas en paradas completas de tiempo moderado a relevante. De todas ellas, sin embargo, sólo resulta crónica la derivada de los fallos de alimentación de taladrina; por tanto, la pérdida más importante (supone cerca de la mitad de la desviación en tiempo) sólo presentará una dificultad al nivel de las pérdidas crónicas, la ya reseñada anteriormente y cuyas causas finales ya hemos contemplado. 001-408 TPM.indd 96 22/09/2010 13:25:52 TPM en un entorno Lean Management 97 La complejidad de tratamiento de las pérdidas crónicas se deriva sobretodo, de la dificultad de identificar las causas reales y últimas de las mismas, y de la más que probable multiplicidad de éstas. En el ejemplo que acabamos de exponer, y por lo que hace referencia a las pérdidas derivadas de la alimentación de la taladrina, hemos tratado de entrar en detalles de las causas reales. Pero, ¿podemos aconsejar una metodología para su identificación? A continuación describimos un método que puede permitirnos obtener y separar las causas de las pérdidas crónicas, a partir de los efectos y análisis de tipo causa-efecto: 3.11. A nálisis P-M para identificación y eliminación de pérdidas crónicas Esta metodología parte del estudio del problema o pérdida (P) y trata de relacionarla con el equipo y aquellos componentes o elementos del mismo sobre los que recae su resolución (M). Plan de acción para las pérdidas crónicas: 1. Análisis del fenómeno. 2. Análisis e identificación de las causas. Ejecución del análisis PM Enfoque para descubrir los fallos: Examen del perfil ideal Concentrar la atención en los fallos mínimos Restauración de las condiciones El siguiente cuadro comparativo deja en relieve las diferencias en el enfoque (y también en resultados) entre un sistema convencional y un sistema basado en un análisis PM, para la minimización de las pérdidas: 001-408 TPM.indd 97 22/09/2010 13:25:52 98 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos MEJORA TRADICIONAL MEJORA NIVEL «0» OBJETIVO • Reducción 1/2 o 1/3. • Aproximación infinitesimal a 0. ENFOQUE • Basado en puntos principales. • Se eliminan las causas responsables de los mayores efectos (Pareto). • Adoptar medidas para causas concretas. • La concepción basada en puntos principales no es satisfactoria; por tanto: • Listar todas las causas que puedan influir en la producción de defectos teóricos. • Investigar todas las causas. • Corregir fallos caso de existir. • Si es posible corregirlos de una sola vez. • En el caso de no mejorar, analizar el estándar. • Implantarlos. TÉCNICA • Diagrama Ishikawa de causaefecto. • Análisis PM. OTROS • Efectivo cuando el índice de productos defectuosos es alto. • Casos en que el índice de productos defectuosos es bajo. • Defectos que se vuelven crónicos. Figura 3.15. Comparativa ente el análisis convencional y el análisis PM. Los malos resultados conseguidos con la mejora tradicional frente a los conseguidos con un análisis PM son debidos, en gran parte, al desconocimiento o mejor dicho a un conocimiento no exhaustivo de los procesos en sí, un cierto grado de conformismo y otra serie de condicionantes. Un análisis exhaustivo nos llevará a tener en cuenta que habitualmente se dan los siguientes: Factores a considerar en el análisis convencional: • No existe el hábito de utilizar el análisis teórico para los fenómenos. - Empiezan a destacar causas que no están relacionadas con el problema. - Las causas importantes que tienen relación acaban escapando. - Terminamos en la base del imprevisto. • No se conoce la estructura-mecanismo-composición de las piezas relacionadas. - Se desconoce la estructura y mecanismo de la parte relacionada. - Se desconoce la composición de las piezas y su montaje. - Se desconoce las funciones de las piezas. - Debido a estos factores ocurren «fallos» a la hora de listar las causas. 001-408 TPM.indd 98 22/09/2010 13:25:52 TPM en un entorno Lean Management • • • 99 No se conoce el proceso de fabricación. - Se desconoce en qué proceso de fabricación está siendo basada la operación y cuáles son las posibles causas que pueden derivarse de dicho proceso. No es suficiente el análisis de las causas. - Análisis superficial y falta de detalle en las causas señaladas. El análisis basado en puntos principales, toma apenas los que tienen mayor influencia. - Se filtran aún mentalmente estos elementos (se decide si estos elementos tienen o no tienen relación). - Se desprecian los elementos que se creen tienen poca importancia. Por el contrario, las características del análisis PM son: • Análisis físico del fenómeno. Fenómeno significa variación, desvío sobre una situación normal, cotidiana. Hemos de partir de la base que todos los fenómenos pueden ser explicados teóricamente. El procedimiento a seguir para realizar un análisis físico, puede ser un compendio de preguntas relacionadas como las que siguen: - Cuál es el principio teórico de fabricación. - Cuáles son las condiciones relacionadas con el fenómeno teóricamente. - Cuál es la variación de la cantidad física. Así pues, se procede a listar deduciendo todas las causas posibles, teniendo en cuenta: • • • • • • 001-408 TPM.indd 99 Análisis físico del fenómeno y se listan todas las causas relacionadas. Análisis físico de las causas: todas ellas están teóricamente relacionadas. La concepción deductiva es importante. No se consiguen listar las causas sin conocer el mecanismo y estructura del equipo y el montaje de sus piezas. No se consiguen listar todas las causas partiendo de una determinada concepción del fenómeno. Al listar las causas principales, no se debe pensar en términos del grado de influencia, grado de contribución, probabilidad de ocurrencia, etc. 22/09/2010 13:25:52 100 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos Para la detección del fenómeno haremos uso de una lupa, microscopio o instrumento de calibración, verificando hasta la menor unidad. Es muy importante no atribuir nunca valores asumidos, todos los valores los hemos de certificar. Una vez detectado el fenómeno vamos a pasar a su descripción. Un fenómeno está bien descrito cuando lo comprendemos correctamente, y para ello hemos de tener en cuenta distintos puntos: • • El fenómeno ha ser observado y analizado a través de 3 dimensiones: local, objeto de la observación y realidad. Hemos de estratificar el fenómeno en niveles dentro de lo posible, respondiendo a las 5 W y 1 H, como se efectúa en la Figura 3.13: 5 W: What, Why, When, Where, Who. 1 H: How. • Comparar el estado normal con el estado anormal, sin dejar de observar las diferencias significativas. Teniendo presente todo cuanto hemos referido, podemos organizarnos un guión como el siguiente para proceder a la realización de un análisis PM: 1) Identificar los efectos de la pérdida. Resulta asimismo de interés cuantificarlos con alguna unidad de medida; esto puede permitir una vez más, implicar la técnica de Pareto para centrarse en las pérdidas importantes. 2) Definir el problema en base a los efectos de la pérdida. Para ello puede ser conveniente conocer las posibilidades del equipo, y el comportamiento de equipos similares. 3) Identificar las posibles causas del problema, su origen y relación con otros problemas de pérdidas. Aquí puede ser importante incorporar formas de medir la incidencia de las causas encontradas. 4) Determinar las circunstancias y condiciones operativas bajo las que se da dicho problema, así como su presencia obligada o no en la operativa. 5) Relacionar cada una de las circunstancias obligadas con elementos del sistema productivo, estén o no directamente relacionados con el equipo (puede estar relacionadas con las personas, suministros, etc.). 6) Desarrollar las soluciones pertinentes en función de los problemas, sus causas 001-408 TPM.indd 100 22/09/2010 13:25:52 TPM en un entorno Lean Management 101 y los elementos involucrados en ellas. Convendrá, también aquí, medir los efectos positivos de las soluciones. 7) Planes de acción para implantar las soluciones adecuadas, así como identificación de todos los condicionantes materiales y personales exigidos. 8) Implantación de la mejora o mejoras derivadas de los planes de acción; formación y adiestramiento del personal. El adecuado adiestramiento permitirá llevar a cabo la operación correcta y eficientemente, incluso de forma refleja. 9) Controlar sus efectos reales y comparar con los valores iniciales para los mismos. De no ser suficiente la mejora, debe volverse a empezar, de acuerdo con la filosofía de la mejora continua, para mejorar cada vez más. A modo de ejemplo vamos a ilustrar una posible tabla de análisis PM: TABLA DE ANÁLISIS PM: Fecha de elaboración: / Proceso / Características de calidad Condición Jefe Sector Encargado Líder Equipo Items a ser registrados Condiciones de ocurrencia Fenómeno Correlación equipo, herrramienta, materia prima y método (primario) Correlación equipo, herramienta, materia prima y método (secundario) Observación en términos físicos Ítems (indicar Ítems (indicar Ítems (indicar con figuras, Tolerancias con figuras, Tolerancias con figuras, Tolerancias croquis, fotos) croquis, fotos) croquis, fotos) Figura 3.16. Tabla de análisis PM. 001-408 TPM.indd 101 22/09/2010 13:25:52 Posición Ítems de inspección 001-408 TPM.indd 102 Tolerancias Método de medición (indicar por medio de figuras o croquis) Valores medidos Influencia en la calidad Resultados de la verificación Fig. 3.17. Tabla de resultados del análisis PM. Influencia en la calidad Establecimiento condiciones Evaluación Contenido de las medidas RELACIÓN DE RESULTADOS DESPUÉS DE EJECUTAR EL ANÁLISIS PM: Resultado 102 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos 22/09/2010 13:25:52 TPM en un entorno Lean Management 103 ESTRATIFICACIÓN DEL FENÓMENO (5 W – 1 H): Tendencia de la ocurrencia Continua, discontinua, esporádica. Tiempo Período Responsable del turno de mañana o de la tarde, otros momentos o épocas, o en período de «setup». ¿Quién? Personal Turno diurno, nocturno, elementos de apoyo. ¿Qué? Materiales Ocurre con frecuencia en un determinado tipo de formato, cuando cambia el lote. Extensión ¿Dónde? Extensión del local de generación ¿En qué local? ¿Con qué extensión?. Cambios a lo largo del tiempo ¿Hacia dónde tiende? Tendencia Positiva, negativa, aumenta, disminuye, hacia la izquierda, hacia la derecha, hacia el frente o hacia atrás. Equipo y herramientas Precisión estática, precisión dinámica. Condición de fabricación Características del movimiento, condiciones de fabricación. ¿Cuándo? Ocurrencia Condición ¿Cómo? Metodos de medición Instrumentos para medir Micrómetro, calibrador, calibre con limitador, comparador. Lectura Visual, automática, registro automático. Periodicidad Inspección total, 1/n, muestreo aleatorio, FIFO. Local dónde se hace muestra. 1 punto, 2 puntos, 3 puntos. Método de operación Diferencia en la secuencia de operación, diferencia en el método de operación, diferencia en la velocidad de operación Materiales Sobre metal, doblez, deformación, espesor irregular, precisión de la superfície y referencia para acabado. Figura 3.18. Estratificación del fenómeno objeto de estudio. 001-408 TPM.indd 103 22/09/2010 13:25:52 104 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos 3.12. E liminación total de las pérdidas por avería: objetivo cero averías Las averías constituyen, sin duda, las pérdidas más importantes y evidentes en los procesos de producción: Si dividimos los efectos de las pérdidas en paradas largas, paradas cortas y pérdidas de velocidad sin parada aparente, las primeras son las que pueden afectar mayormente al proceso, por provocar paradas irrecuperables en las operaciones posteriores a la que ha sufrido la parada; pues bien, éstas, son las que normalmente tienen lugar, precisamente, a raíz de las averías. Por otra parte, las averías suelen tener con gran frecuencia, sus causas en fallos humanos, sean de tipo operativo o de mantenimiento; en este último caso, si se ha introducido el Mantenimiento Productivo, muchas veces serán también imputables al personal operativo. El enfoque básico del cero averías/fallos está basado en: • • El hombre es el principal causante de las averías/fallos de los equipos/instalaciones. Si el pensamiento y comportamiento del hombre cambiasen, podríamos conseguir que las averías/fallos del equipo/instalación se redujeran hasta su eliminación. Hemos de conseguir cambiar la idea de que los equipos/instalaciones se averían por la de no permitiremos que los equipos/instalaciones se averíen/fallen y es posible conseguir el cero averías/fallos. Aunque las averías suelen corresponder a pérdidas esporádicas, se asimilan con cierta frecuencia a pérdidas crónicas, lo que puede agravar el problema, al hacerse repetitiva la avería. Cuando los fallos causantes de las averías no están claramente identificados (fallos ocultos), no se habrá implantado una solución correcta y muy probablemente estaremos hablando de pérdidas crónicas, puesto que se repetirán. Los fallos difíciles de identificar, lo serán por alguno de los motivos que siguen: • • 001-408 TPM.indd 104 Irrelevantes y por tanto su medida es muy pequeña, y su efecto difícil de percibir y por tanto de identificar; pero pueden hacerse relevantes y conviene atajarlos antes de que sea así. Ocultos y por tanto no identificados, por falta de limpieza o mantenimiento en general, así como de las correspondientes inspecciones o adiestramiento. 22/09/2010 13:25:53 TPM en un entorno Lean Management 105 AVERÍAS / FALLOS identificados Suciedad. Restos de materias FALLOS LATENTES Desgastes y holguras Corrosión, deformación y grietas Temperatura, vibración, ruido y otras anomalías Fig. 3.19. Fallos identificados y fallos «sumergidos» o latentes. • • Ignorados por falta de atención, interés o formación del personal, o simplemente por subestimar su importancia. Múltiples, cuando no hay una única situación de fallo y sus causas son asimismo múltiples e interrelacionadas; la identificación se hace más compleja y por tanto también la búsqueda de soluciones, que quizá deberán plantearse entonces para agrupaciones de fallos y no uno a uno. Así podemos hacer una clara distinción en dos tipos de fallos latentes, que engloban la clasificación realizada anteriormente: 1. Fallos latentes físicos: son fallos no considerados bien sea porque no pueden ser visualizados físicamente o porque presentan una considerable dificultad para visualizarlos. 2. Fallos latentes psicológicos: fallos no considerados por falta de concienciación o carencia de capacitación técnica de los operadores y/o elementos del mantenimiento. Los requerimientos que resultan así para la obtención del «cero averías» podrían resumirse en las siguientes seis actividades: 001-408 TPM.indd 105 22/09/2010 13:25:53 106 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos 1) Mantenimiento básico del equipo, normalmente de tipo productivo: limpieza, ajuste, lubricación, reapriete de pernos, comprobaciones de presión, tensiones eléctricas, etc. formarían los elementos fundamentales de este primer apartado. También hemos de considerar la mejoría del método de lubricación y la creación de normas para la estandarización de la lubricación y limpieza. 2) Mantenimiento de las condiciones operativas correctas, a mantener en base a llevar a cabo las operaciones del proceso, así como la preparación de las máquinas y la alimentación, el vaciado de materiales, de acuerdo con la norma de trabajo establecida y en consonancia con la operativa deseable, evitando así las desviaciones con respecto a ésta. Para ello habremos de considerar: - Establecimiento de los valores límite de carga y capacidad del proyecto. Medidas contra los puntos débiles en los casos de sobrecarga de operación. - Normalización de los métodos de operación de los equipos e instalaciones. - Establecimiento y mejoría de las condiciones de uso de piezas y unidades. - Establecimiento y mejoría de las normas de ejecución de la instalación, tuberías y cableado. - Protección contra agua y polvo de las partes rotativas. - Prevención de condiciones ambientales (polvo, temperatura, humedad, vibraciones, aceite, etc.). 3)Restablecer el desgaste eliminando pérdidas que alejen las condiciones operativas de las deseables, sobretodo en casos de que el desgaste sea excesivo; habrá pues que medir el desgaste, prevenirlo utilizando cada componente adecuadamente (tipo de material, velocidad, temperatura, lubricación, etc.) y reparar dicho desgaste cuando supere los límites aceptables. En este tercer apartado hemos de considerar dos etapas: • 001-408 TPM.indd 106 Previsión y descubrimiento del deterioro. - Inspección de los elementos comunes para todas las unidades a través de los cinco sentidos y arreglo de las partes deterioradas. - Inspección a través de los cinco sentidos de los elementos propios del equipo/instalación y arreglo de las partes deterioradas. 22/09/2010 13:25:53 TPM en un entorno Lean Management • 107 - Confección de la norma de inspección diaria. - Análisis del MTBF pieza a pieza y estimar el tiempo de vida útil. - Establecimiento del valor límite para la sustitución. - Confección de la norma de inspección, verificación y sustitución. - Estudio para la captación de indicios de anormalidades. - Estudio del método de medición y parámetros de previsión del deterioro. Establecimiento de los métodos de reparación. - Normalización y estandarización de los métodos de montaje/ desmontaje, mediciones y sustitución. - Uniformización de los componentes utilizados, tomándolos comunes. - Mejoría y especialización de herramientas y instrumentos. - Mejoría desde el punto de vista estructural, enfocando los equipos para su fácil reparación. - Establecimiento de normas para el almacenamiento de los repuestos. 4) Mejora de los puntos débiles del equipo. Estas mejoras y medidas adoptadas tienen como finalidad alargar el tiempo de vida útil del equipo/instalación. En muchos casos son debilidades de diseño del equipo, o un equipo trabajando fuera de las condiciones de trabajo para las que había sido diseñado. Se pueden contemplar medidas como las siguientes: - Medidas destinadas al aumento de la resistencia. Aquí hemos de contemplar el tipo de mecanismo/estructura, la naturaleza del material, el formato, así como la precisión dimensional y del montaje. Lógicamente habrá que estudiar la resistencia del montaje, su resistencia al desgaste por corrosión, aspereza de las superficies, rugosidades, etc. - Medidas destinadas a aliviar el stress del movimiento. - Proyecto de fuga con relación a un stress excesivo. 5) Formación y adiestramiento del personal adecuados. Ello debe abarcar además, no solo las operaciones del proceso (hemos de conseguir skill en la operación), sino el Mantenimiento Productivo y la forma de llevarlo a cabo (skill en el mantenimiento), prevención de 001-408 TPM.indd 107 22/09/2010 13:25:53 108 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos fallos y la realización de las reparaciones pertinentes. En el apartado de prevención de fallos humanos hemos de considerar dos vertientes: • Prevención de los fallos de operación: - Análisis de las causas de los errores de operación. - Mejora en el proyecto de operación. - Medidas para evitar las distracciones. - Perfeccionamiento del control ejercido visualmente. - Normalización de los métodos de regulación y operación. • Prevención de los fallos de reparación: - Análisis de las causas de los fallos de reparación. - Mejoría en el método de montaje/desmontaje y formato de piezas adecuado para evitar equívocos. - Mejora del método de almacenamiento de los componentes de reserva. - Mejora de las herramientas y útiles. - Medidas destinadas a facilitar y a convertir en procedimiento el proceso de localización de fallos troubleshooting (perfeccionamiento del control ejercido visualmente). 6) Mejora continua del equipo, su operativa y mantenimiento. El equipo, su diseño y prestaciones, así como la operativa con el mismo y las necesidades de mantenimiento que la misma comportará, pueden estar sujetos a mejoras que al final redundarán en disminución de costes del proceso. Por ejemplo: • Diseño del equipo: Simplificación de algún aspecto de su manejo que reduzca el tiempo del proceso. • Prestaciones del equipo: Aumento de su capacidad, de forma que lleve a cabo su producción en menos tiempo. • Operativa con el equipo: Mejora de métodos de trabajo que reduzca el tiempo de cada proceso. • Mantenimiento: Mejoras que reduzcan las necesidades o la frecuencia de las operaciones de mantenimiento, eliminando así tiempos que éstas pueden exigir. Así pues, puede comprobarse que todas las actividades para el logro del cero averías hemos acabado por convertirlas en reducciones de tiempo de proceso, y por tanto de costes. 001-408 TPM.indd 108 22/09/2010 13:25:53 TPM en un entorno Lean Management 109 El descuido de estas seis actividades y su combinación es el responsable de la aparición de las averías. La implantación de estas actividades no se ha de hacer de manera simultánea sino que las introduciremos mediante cuatro fases consecutivas, para lograr una mayor eficacia. Por otro lado cabe tener en cuenta, que la mayoría de empresas tienen unos recursos limitados, y por tanto también su capacidad para gestionar las averías y fallos, de ahí la importancia de llevar a cabo el proceso de implantación del cero averías de forma progresiva, lo cuál puede ser la clave del éxito. El contenido de estas fases queda resumido en el cuadro de la Figura 3.20. PROGRAMA DE IMPLANTACIÓN DE 4 FASES PARA CONSEGUIR CERO AVERÍAS/FALLOS FASE 1 FASE 2 FASE 3 FASE 4 Estabilizar tiempo medio entre fallos (MTBF). Prolongar el tiempo de vida útil. Restaurar periódicamente los deterioros. Prever el tiempo de vida útil. Corregir debilidades del diseño: • Mejoría puntos débiles en términos de precisión y resistencia. • Selección de los componentes que satisfacen las condiciones. • Mejoría de los puntos débiles con relación al exceso de carga. Restauración periódica de los deterioros: • Estimar el tiempo de vida útil. • Normalización de la inspección y revisión periódica. • Normalización de la sustitución periódica. • Mejoría del mantenimiento. Prever problemas y vida útil del equipo utilizando técnicas de diagnóstico: • Clarificar y adherirse a estándares operacionales. • Medidas para prolongar la vida útil. • Dar estimativa de la vida útil hasta la restauración periódica. Eliminar averías esporádicas: • Aumento del conocimiento y habilidad del mantenimiento y operación. • Evitar mala operación. • Medidas contra errores de reparo. Dominio de los indicios de anormalidad detectados por los sentidos para identificar deterioros internos: • Presencia o ausencia de indicios. • Con qué tipos de indicios puede conocerse el deterioro. • Cómo hacer para detectar indicios. Restaurar deterioro no chequeado o abandonado: • Procesamiento de fallos aparentes. • Eliminación de los deterioros forzados. Evitar aceleración del deterioro: • Mantenimiento de condiciones básicas. • Clarificación de las condiciones de uso y su estricto cumplimiento. Restaurar apariencia externa del equipo. Realizar análisis técnicos de fallos catastróficos: • Análisis de las superficies de ruptura. • Análisis de la fatiga del material. • Análisis de las superficies. • Etc. Figura 3.20. Fases para la obtención del cero averías. 001-408 TPM.indd 109 22/09/2010 13:25:53 110 Las Seis Grandes Pérdidas de los equipos La eficacia del planteamiento de una implantación en cuatro fases se basa en el hecho de que no se pueden reducir las averías de una manera significativa si primero no hemos alargado la vida útil de los componentes y se ha conseguido esto con un coste reducido (mantenimiento periódico). Esto se consigue en primer lugar eliminando el deterioro forzado (así solo influye sobre el equipo el deterioro natural) y después rectificando las posibles debilidades del equipo. El deterioro forzado lo hemos de eliminar en primer lugar para poder estimar la duración potencial de la vida útil (determinada por el deterioro natural); así, un equipo con una vida útil razonablemente larga no necesitará mejoras de diseño, teniendo en cuenta, además, que es el deterioro acelerado el causante de que las verdaderas debilidades de diseño permanezcan ocultas y que, aunque éstas se corrijan su efecto, queda enmascarado si el deterioro acelerado sigue influyendo sobre el equipo. Por otra parte, resulta más económico alargar la vida útil del equipo eliminando los deterioros forzados que intentar alargar la duración potencial de dicha vida. Una vez estabilizada y alargada la vida útil de los equipos es cuando el mantenimiento periódico resulta eficaz económicamente, antes estos costes serían mayores y el proceso ineficaz. Como última fase vamos a proponer el Mantenimiento Predictivo (logrando así un Mantenimiento Preventivo: periódico más predictivo) que utiliza técnicas de diagnóstico para las máquinas. El Mantenimiento Predictivo es un mantenimiento a condición. Estas técnicas de Mantenimiento Predictivo emplean medidores de pulsaciones, de vibración, detectores ultrasónicos, etc., para medir parámetros del deterioro y hacer así análisis cuantitativos, pero no podríamos obtener datos fiables si el deterioro forzado permanece presente en nuestro sistema. Por otra parte, estos parámetros específicos de detección del deterioro se han de observar durante un período largo de tiempo, cosa que no tiene sentido si la vida útil del equipo no es razonablemente larga. Y por último, no podemos o no debemos decidir qué instrumento o método de diagnóstico vamos a emplear sin antes tener claros qué signos de anomalía o características de la máquina son las que queremos verificar. Más adelante abordaremos los aspectos relevantes del Mantenimiento Predictivo. 001-408 TPM.indd 110 22/09/2010 13:25:53 4 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento 4.1. Eficiencia global de los equipos De acuerdo con lo que se ha expuesto hasta el momento, el TPM permite mejorar la eficacia con la que operan los equipos e instalaciones productivas, y como resultado de ello puede aumentar considerablemente la eficiencia del sistema productivo. También denominada «Eficiencia Global de Equipos», «Rendimiento Operacional» o, en nomenclatura anglosajona, «OEE (Overall Equipment Effectiveness)». Las posibles mejoras en los equipos productivos y su operativa, se centrarán especialmente, según se ha visto, en las Seis Grandes Pérdidas, tanto las crónicas como las esporádicas, las provocadas por una causa única, por causas múltiples, o bien por causas interrelacionadas. Su identificación y posterior reducción o eliminación será lo que nos permita progresar hacia el rendimiento óptimo del equipo en cuestión. Veremos en este capítulo qué factores van a ser los que van a incidir directamente en la obtención de lo que denominaremos Rendimiento o Eficiencia Global de los equipos Productivos. Va a ser fundamental para el logro con éxito de este objetivo activar y potenciar todos los recursos a nuestro alcance, considerando como tales el potenciar las tareas de mantenimiento llevadas a cabo por los operarios de producción, el denominado automantenimiento o mantenimiento de primer nivel, es decir, una implantación con éxito de las 5 S, en el propio puesto de trabajo, y la reorganización del departamento de mantenimiento con el 111 001-408 TPM.indd 111 22/09/2010 13:25:53 112 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento claro objetivo de trabajar en base a la mejora continua, y la reconducción de las tareas de este departamento hacia actividades de prevención de fallos y gestión de sus propios equipos y recambios. Para conocer hasta qué punto es necesaria una actuación decidida en este sentido, o hasta qué punto la actuación que se ha llevado a cabo ha tenido como fruto una importante mejora de la eficiencia global y de los componentes del sistema, es muy conveniente disponer de elementos que nos permitan medir dicha eficiencia. Definiremos una medida que englobe distintos valores que nos permitan identificar con claridad qué tipo de deficiencias presenta nuestro equipo. Este valor nos lo darán los siguientes coeficientes: «Disponibilidad», «Calidad» y «Efectividad» Figura 4.1. Coeficientes que intervienen en el cálculo de la eficiencia global. Estos coeficientes harán referencia respectivamente a los conceptos de tiempo requerido para trabajar, y el tiempo que realmente está operativo, calidad del output o producto resultante de nuestro proceso productivo, y el tiempo que el equipo a pesar de estar operativo, puede no estar produciendo, o bien hacerlo a una velocidad inferior a la esperada. Como puede deducirse fácilmente, cada uno de estos coeficientes, hace referencia directa a una de las Seis Grandes Pérdidas. El cuadro de la Figura 4.2 muestra los coeficientes de eficiencia y las pérdidas a que hace referencia cada uno. COEFICIENTE DE EFICIENCIA TIPOS DE PÉRDIDAS DISPONIBILIDAD (D) 1. AVERÍAS 2. TIEMPOS DE PREPARACIONES EFECTIVIDAD (E) 3. PARADAS Y TIEMPOS DE VACÍO 4. REDUCCIONES DE VELOCIDAD CALIDAD (C) 5. PRODUCTOS DEFECTUOSOS Y REPROCESADOS 6. PUESTAS EN MARCHA SIN PRODUCTO REAL Figura 4.2. Relación de los coeficientes de eficiencia global del equipo con las Seis Grandes Pérdidas. 001-408 TPM.indd 112 22/09/2010 13:25:53 TPM en un entorno Lean Management 113 De acuerdo con los coeficientes anteriores y las pérdidas a las que hacen referencia, podemos pasar ya a determinar la expresión de la Eficiencia Global. Se aplicará lo mismo a un equipo, a un conjunto de equipos, a toda una línea o célula productiva, etc. Rendimiento o Eficiencia Global de equipos productivos: EG = D × E × C donde: D = Coeficiente de disponibilidad o fracción de tiempo que el equipo está operando. E = Efectividad o Rendimiento de ciclo o nivel de funcionamiento de acuerdo con los tiempos de paro. C = Coeficiente o Tasa de calidad o fracción de la producción obtenida que cumple con los estándares de calidad. El coeficiente de eficiencia global se obtiene pues, por determinación de la fracción de tiempo que el equipo funciona, una vez deducidas las pérdidas derivadas de un funcionamiento incorrecto o incompleto, y deducidas también las que resultan de la obtención de despilfarros y reproceso de productos defectuosos. El resultado obtenido para la eficiencia global será un porcentaje, que, con anterioridad a la introducción de mejoras, deberá determinarse, para poder así conocer cual es el punto de partida del equipo cuya eficiencia quiere mejorarse, y cómo se va obteniendo la progresión de la eficiencia a medida que se implantan mejoras. Cada equipo tendrá unos puntos débiles claramente diferenciados de los que tenga otro. No será correcto hablar de un valor absoluto, sino de la tendencia a lo largo del tiempo. Así, por ejemplo, para un determinado equipo, dadas sus posibilidades de mejora, se podrá llegar a valores de rendimiento cercanos al 80-85 %, y sin embargo, otro con menos posibilidades, alcanzar un 65-70 %, será algo más que razonable. También estos niveles de eficiencia vendrán determinados por la tipología del proceso a medir, totalmente automatizado, 001-408 TPM.indd 113 22/09/2010 13:25:53 114 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento manual, combinando tareas manuales y un cierto grado de automatización, etc. 4.2. Determinación de los tiempos que intervienen en el rendimiento El tiempo disponible para operar a plena eficiencia (tiempo operativo eficiente) puede obtenerse a partir del tiempo total disponible deduciendo los correspondientes a todas las posibles pérdidas. El cuadro de la Figura 4.2 contiene los tiempos así obtenidos. Tiempo Obtenido deduciendo del anterior los tiempos de: Siglas y Cálculos Tiempo disponible Tiempo previsto que el equipo se pueda utilizar TD Tiempo de carga Tiempo muerto para: Mantenimiento preventivo Mantenimiento productivo Descanso y paro previsto TC Tiempo operativo Tiempo de paro por: Averías y reparaciones Preparaciones y ajustes Otros especiales TO Tiempo operativo real Pérdidas de velocidad por: Paradas cortas Reducciones de velocidad Tiempo operativo Eficiente Tiempo operativo sin producción Tiempo puesta en marcha Tiempo perdido en reproceso Tiempo producción de despilfarros TOR = CR × Q Con: CR: Ciclo real Q: Volumen prod. TOE Figura 4.2. Obtención de tiempos en la eficiencia de los equipos. La Figura 4.3, que adjuntamos, permite apreciar como se va reduciendo el tiempo disponible para la producción, a medida que se van produciendo pérdidas y sus tiempos asimilados. 001-408 TPM.indd 114 22/09/2010 13:25:53 TPM en un entorno Lean Management TIEMPO DISPONIBLE TIEMPO DE CARGA TIEMPO OPERATIVO TIEMPO REAL OPERATIVO TIEMPO OPERATIVO EFICIENTE Paradas planificadas Pérdidas por fallos administrativos o de control Pérdidas por paradas Pérdidas por caídas de velocidad Pérdidas por productos defectuosos 115 1. Averías/fallos 2. Cambio de línea/ Regulaciones/ Preparaciones 3. Operación en vacío Pequeñas paradas 4. Caída de velocidad 5. Fallos en el proceso de producción 6. Caída rendimiento Figura 4.3. Tiempos operativos de acuerdo con las pérdidas asociadas a los equipos. La sustracción de cada uno de los tiempos que provocan una reducción de la eficiencia, permitirá determinar los coeficientes de operatividad reales que a su vez servirán para determinar los tres coeficientes de eficiencia que componen la eficiencia global: • Coeficiente de operatividad por paros: Es la relación entre el tiempo que el equipo está teóricamente operativo y el tiempo en que lo está considerando paradas cortas y funcionamiento a velocidad inferior a la especificada: OP = Tiempo operativo real TOR / Tiempo operativo TO = (CR / TO) × Q • Coeficiente de operatividad del ciclo: Es una relación entre el tiempo ciclo (según norma) para producir una unidad de producto y el tiempo ciclo real para su producción: OC = Tiempo de ciclo ideal CI / Tiempo de ciclo real CR Una vez definidos estos coeficientes, pasaremos a obtener las expresiones que nos van a dar los coeficientes de Disponibilidad, Efectividad y Calidad en función de los tiempos previamente definidos. 001-408 TPM.indd 115 22/09/2010 13:25:53 116 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento • Coeficiente de disponibilidad: D = Tiempo operativo TO / Tiempo de carga TC D = TO / TC • Coeficiente de efectividad: E = Tiempo operativo real ideal / Tiempo operativo TO Lo cual vendrá expresado de la siguiente manera: E = OC × CR × Q / TO = OC × TOR / TO = OC × OP E = OC × OP • Coeficiente de calidad: C = Tiempo operativo efectivo TOE / Tiempo operativo real TOR C = TOE / TOR Con todo ello el valor de la eficiencia global del equipo, teniendo en cuenta todas las posibles pérdidas, y los tiempos sobre los que incide será: EG = D × E × C = (TO / TC) × (OC × OP) × (TOE / TOR) Lo cual se pude expresar como: EG = (TO / TC) × (OC × TOR / TO) × (TOE / TOR) = (TOE / TC) × OC Así pues: Eficiencia Global o Rendimiento: EG = D × E × C = (TOE / TC) × (OC) 001-408 TPM.indd 116 22/09/2010 13:25:53 TPM en un entorno Lean Management 117 TOE: Tiempo operativo efectivo final TC: Tiempo de carga inicial OC: Coeficiente de operatividad de ciclo Se obtendrá el valor de la eficiencia global como la relación entre: el tiempo operativo efectivo final y el tiempo de carga inicial, multiplicada por el coeficiente de operatividad del ciclo. La consideración del tiempo de carga como base de cálculo de la eficiencia en lugar del tiempo disponible real, hace que en la determinación de la eficiencia global, no se tenga en cuenta el tiempo no empleado de forma prevista por descansos, es decir, aquellos que se excluyen al hacer el cálculo de tiempos de trabajo. 4.3. Factores que inciden en la eficiencia La implantación de un programa de Mantenimiento Productivo Total no sólo va a centrarse en la reducción de averías sino que tratará de atacar cualquier elemento, acción o falta de ella, que obstaculice o reste eficacia al equipo intentando llevarlo a término al mínimo coste. Esto se refleja en la eficiencia global del equipo a través de su dependencia con los distintos coe­ ficientes. El TPM representa la búsqueda de la máxima eficiencia del equipo mediante la puesta en práctica de actividades de mejora sobre cada uno de los factores que están implicados: el coeficiente de disponibilidad, el de efectividad y el de calidad. En estos coeficientes van a aparecer representadas las diferentes pérdidas que afectan al equipo, al proceso y al producto. Cualquier esfuerzo dirigido a incrementar estos coeficientes supondrá una mejora de la eficiencia global del equipo. El coeficiente de efectividad tiene en cuenta las pérdidas por tiempos en vacío y paradas cortas y las pérdidas por reducción de velocidad. La mejora de este coeficiente implica, evidentemente, la erradicación de estas pérdidas. El coeficiente de disponibilidad tiene en cuenta las pérdidas por averías, las pérdidas de preparación y ajustes y otras pérdidas por paradas. Estas paradas obligadas ocasionan pérdidas de tiempo y/o volumen de producción y su reducción a cero es vital para maximizar la eficiencia global del equipo. De esta forma conseguiremos aumentar el tiempo operativo del equipo y, como consecuencia, aumentar la disponibilidad. 001-408 TPM.indd 117 22/09/2010 13:25:53 118 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento El coeficiente de calidad tiene en cuenta las pérdidas derivadas de la producción de productos con calidad inferior a la esperada, es decir el tiempo para su recuperación o reprocesado de estos productos y las pérdidas que ocurren durante la puesta en marcha de la maquinaria. Cualquier acción que permita la reducción del número de productos defectuosos o estabilizar lo antes posible el proceso productivo conllevará un aumento del coeficiente de calidad. La expresión global, dentro del concepto de eficiencia global hace referencia a que quedan incluidas, y son consideradas todas y cada una de las pérdidas que el TPM intenta reducir o eliminar, según sea su naturaleza, tipología, etc. En definitiva, un incremento de la eficiencia global del equipo se traduce en un incremento en productividad, reducción del número de fallos, reducción de los accidentes, reducción problemas de calidad: chatarra y reprocesos, etc. La Figura 4.4 representa esquemáticamente, los componentes de la expresión de la eficiencia global y lo que suponen, en mejoras, cada uno de sus componentes. Queremos obtener: Debemos eliminar las pérdidas ∆E = ∆D ∆R ∆C Averías Prep./Ajuste Otras Tiempos vacío y paradas cortas. Caídas velocidad Defectos calidad y reproceso. Arranque Figura 4.4. Eficiencia global y factores que influyen en ella. La eficiencia de los equipos tras la implantación del TPM, no sólo se verá reflejada en el incremento del ciclo de vida del equipo, su productividad, y su rentabilidad, sino que todo esto revertirá en hacer nuestros «procesos productivos más rentables» y la obtención de «productos de mayor calidad», y «entregas a tiempo a cliente», con lo que conseguiremos un mejora de la competitividad, y por tanto obtendremos una ventaja competitiva en el mercado. La no implantación de técnicas TPM para la identificación, análisis, y posterior eliminación y/o reducción de pérdidas de proceso nos puede llevar a no 001-408 TPM.indd 118 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 119 ser competitivos, perder eficiencia dando ventaja a nuestros competidores, y pudiendo llegar a una situación irreversible. La implantación del TPM es una estrategia competitiva con el objetivo de la mejora de la eficiencia y por tanto la rentabilidad de la empresa. Esto será así, ya que pueden alcanzarse, simultáneamente y en mayor o menor grado, todos los objetivos que siguen: • • • • • • • • • • • • • • • Reducción de stocks. Mejora de la productividad. Reducción de incidentes en la calidad de los productos. Procesos más rentables. Entregas a cliente en el plazo previsto. Reducción de los costes de mantenimiento de averías tanto en horas como en recambios. Incremento de la seguridad laboral. Aumento de la participación e involucración del personal. Reducción de la polución y la contaminación. Procesos más robustos. Mayor repetitividad en producto y proceso. Puestos de trabajo más ordenados, limpios y seguros. Reducción de la variabilidad del proceso. Fomenta la comunicación. Mejora la orientación a proceso y no a departamentos. Como podemos ver será un equilibrio entre actividades a potenciar y actividades a erradicar. VALORES A POTENCIAR EQUILIBRIO VALORES A REDUCIR Figura 4.5. Obtención de la máxima eficacia. A título de ejemplo, vamos a aplicar los coeficientes determinados en este capítulo al caso anteriormente expuesto de la tronzadora, utilizando los datos de las distintas pérdidas, allí reflejados, y que resumimos en el cuadro de la Figura 4.6: 001-408 TPM.indd 119 22/09/2010 13:25:54 120 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento Tiempo Obtenido deduciendo del anterior los tiempos de: Tiempo disponible TD Evaluación y equivalencias 600 min. Tiempo de carga TC Tiempo muerto previsto por: • Descanso y paro previsto • Mantenimiento preventivo • Mantenimiento productivo TC = 600 – 60 – 30 – 30 (datos nuevos) = 480 min. Tiempo operativo TO Tiempo de paro por: • Averías y reparaciones del disco • Preparaciones y ajustes de la carrera disco y fijación mordazas • Otros por suciedad por viruta TO = 480 – – 45 – 39 – 25 – 34 – 11 –7 = 319 min. Pérdidas de velocidad por: • Paradas cortas por corrección fijación tope longitud a cortar • Reducciones de velocidad por operación con disco poco afilado TOR = 319 – 16 • Tiempo para la correcta en la puesta en marcha con irrigación completa con taladrina • Tiempo producción de defectuosos por fijación incorrecta del ángulo de corte TOE = 277 – 19 (dato nuevo) Tiempo operativo real TOR Tiempo operativo eficiente TOE – 26 = 277 min. – 24 = 234 Figura 4.6. Tiempos operativos para el caso de la tronzadora. Con todo ello y con un ciclo ideal (evaluado sobre el tiempo de carga y no el disponible) correspondiente a la producción ideal de 320 cortes diarios, es decir: CI = 480 / 320 = 1,5 min. Podremos determinar los coeficientes que nos permitirán obtener la eficiencia: Coeficiente de operatividad por paros: OP = TOR / TO = 277 / 319 = 0,868 El ciclo ideal responde a la fórmula: CR = TOR / Q real Con una producción real Q real (en el tiempo realmente disponible para operar eficientemente) de 154 unidades diarias, tendremos: 001-408 TPM.indd 120 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 121 Es decir: CR = 277 / 154 = 1,8 min. Coeficiente de operatividad del ciclo: OC = CI / CR = 1,5 / 1,8 = 0,833 Así pues los coeficientes que componen la eficiencia global serán: Coeficiente de disponibilidad: D = TO / TC = 319 / 480 = 0,66 Coeficiente de efectividad: E = OC × OP = 0,833 × 0,868 = 0,723 Coeficiente de calidad: C = TOE / TOR = 234 / 277 = 0,844 Con lo cual, la eficiencia global del equipo, teniendo en cuenta todas las posibles pérdidas, será: EOG = D × E × C = 0,66 × 0,723 × 0,844 = 0,402 es decir el 40,2 %. Lo que da una idea de la gran mejora de eficiencia que puede obtenerse y por tanto la gran cantidad (y diversidad) de pérdidas existentes. Dado que el peor de los tres coeficientes componentes de la eficiencia global es el de disponibilidad (66 %), es en este tipo de pérdidas donde habría que centrar la primera actuación, en nuestro caso por las importantes averías. 4.4. F actores especiales que inciden en la determinación del rendimiento El rendimiento de un equipo, y el nivel de pérdidas que su utilización comporta, depende de una gran cantidad de factores. Estos factores son los denominados particulares y, en general, pueden medirse cuantitativamente, y su consideración y ponderación puede ser de gran ayuda para introducir mejoras que permitan eliminar las pérdidas, o cuanto menos reducirlas. 001-408 TPM.indd 121 22/09/2010 13:25:54 122 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento Ello nos llevará a identificar pérdidas, analizar la capacidad para su mejora y, por supuesto, poder medir los resultados. Detallaremos algunos de estos factores cuya relevancia estará en concordancia con el tipo de equipo que consideremos: 1) DURACION Y FRECUENCIA DE PAROS DEBIDOS A PREPARACIONES Y AJUSTES: Vamos a considerar los factores que siguen a partir de los tiempos de pérdida debidos a preparaciones y ajustes, y la frecuencia con que estos deben llevarse a cabo: Tiempo medio entre preparaciones: TMP = Tiempo de carga (TC) / Número de paros por preparaciones (PP). Frecuencia de preparaciones: FP = 1 / TMP (inversa del tiempo medio entre preparaciones). Revelará la mayor o menor duración de las series de fabricación (preparaciones por unidad de tiempo). Tiempo medio por preparación: TMPR = Tiempo de preparaciones total (TPT) / Número de preparaciones (NP). Tasa de preparaciones: TPR = Cantidad de trabajos de mantenimiento por preparaciones (TMPP) / Cantidad de trabajos de mantenimiento (TM ). Pérdidas de eficiencia por preparaciones: IP = Tiempo total de paro por preparaciones (TPP) / Tiempo de carga (TC). Considerando todo el tiempo de paro, será: IP = (TO - TOR) / TC Esta carga de tiempo por preparaciones puede estar o no dentro de las previsiones. La tasa provisional de preparaciones nos informará de ello. 001-408 TPM.indd 122 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 123 Tasa provisional de preparaciones: TPPR = Cantidad de preparaciones / Previsión de preparaciones. En tiempo de operaciones de personal será: Tasa provisional de tiempo de preparaciones: TPT = Tiempo mantenimiento preparaciones / Previsión tiempo preparaciones. Mejora de tiempo de preparaciones: MT = Tiempo mantenimiento preparaciones actual / Id. período anterior. 2) IMPORTANCIA Y FRECUENCIA DE LAS AVERÍAS Y FALLOS EN GENERAL: La frecuencia con que se producen las averías y fallos en general, va a centrar el diagnóstico que puede efectuarse con base en: Tiempo perdido que comporta la avería en sí más el tiempo de reparación. Frecuencia con que se producen. Serán de interés las siguientes ratios: Tiempo medio entre fallos (mean time between failures): MTBF = Tiempo de carga (TC) / Número de paros por fallos (PF). FF = Frecuencia de fallos (fallos por unidad de tiempo) será su inverso: 1 / TMF. Tiempo medio perdido por fallo: TMPF = Tiempo de paradas total (TP) / Número de paros por fallos (PF). Si tuviéramos en cuenta todos los paros (incluidas las preparaciones), se daría: TMPF = (TO – TOR) / (NP+PF), puesto que se dará: TP = TO – TOR Siendo NP el número de preparaciones. 001-408 TPM.indd 123 22/09/2010 13:25:54 124 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento Toda avería exige una reparación, y el tiempo de reparación es asimismo muy importante: Tiempo medio de reparación (mean time to repair): MTTR = Tiempo total reparaciones (TR) / Número de reparaciones (NR). La trascendencia de las averías puede ser más o menos grande dentro de las pérdidas que tiene el sistema. Esta importancia puede valorarse mediante: Tasa de averías: TA = Cantidad de trabajos de mantenimiento por averías (TMA) / Cantidad de trabajos de mantenimiento (TM ). Este último abarcará, además de las reparaciones, el Mantenimiento Preventivo y autónomo y las mejoras de mantenibilidad. La trascendencia de las averías y fallos en general, por lo que a la eficiencia del sistema se refiere, pueden medirse por: Ineficiencia por averías: IA = Tiempo total de paro por averías (TP) / Tiempo de carga (TC). Una vez más hemos de añadir que, considerando todo el tiempo de paro, será: IA = (TO - TOR) / TC Esta carga por averías puede estar o no dentro de las previsiones. Sobre esta carga nos informará la ratio siguiente: Tasa provisional de fallos: TPF = Cantidad de reparaciones / Previsión de reparaciones. Y en tiempo de personal de mantenimiento o de máquina: Tasa previsional de tiempo: TPT = Tiempo mantenimiento reparaciones / Previsión de tiempo reparaciones. 001-408 TPM.indd 124 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 125 Estas dos últimas mediciones pueden tener un ratio de importancia relevante, en aquél que mida la mejora o empeoramiento con el tiempo: Mejora de fallos: MF = Cantidad de reparaciones actual / Id. período anterior. Mejora de tiempo: MT = Tiempo mantenimiento reparaciones actual / Id. período anterior. 3) EFICIENCIA DERIVADA DE LOS DISTINTOS TIPOS DE AVERÍA: Cada tipo de pérdida se va a traducir en una reducción del tiempo real disponible para operar, hasta llegar al tiempo operativo efectivo. Por otra parte, cualquier pérdida supondrá una reducción de rendimiento, que puede medirse por la correspondiente ratio: • • • • • • Ineficiencia por paros por averías y fallos en general: IAF = Tiempo de paro por averías y fallos / Tiempo de carga TC. Ineficiencia por paros por preparaciones: IPP = Tiempo de paro por preparaciones / Tiempo de carga TC. Ineficiencia por paradas cortas y tiempo de vacío: IPV = Tiempo perdido por paradas cortas y vacío / Tiempo de carga TC. Ineficiencia por reducciones de velocidad: IRV = Tiempo perdido por funcionamiento a velocidad reducida / Tiempo de carga TC. Ineficiencia por pérdidas en puesta en marcha: IPM = Tiempo perdido en las puestas en marcha / Tiempo de carga TC. Ineficiencia por productos defectuosos o reprocesados: IDR = Tiempo empleado en producto defectuoso o reprocesado / Tiempo de carga TC. 4) FACTORES INTRÍNSECOS A LA EFICIENCIA: El más relevante, al que nos referimos en primer lugar, es el que concierne a la productividad: 001-408 TPM.indd 125 22/09/2010 13:25:54 126 Eficiencia de los equipos y de su mantenimiento Productividad media: Tiempo total de operaciones efectivo (TOE) / Tiempo de carga (TC). Tasa de defectos: Cantidad de productos defectuosos / Total de productos fabricados. Eficiencia sobre el consumidor: Cantidad de producto entregado / Cantidad de producto a entregar, planificado. Cantidad de entregas a tiempo / Cantidad de entregas. Cantidad de reclamaciones / Cantidad de clientes. Tasa de renovación de los equipos: Importe de equipos retirados por obsoletos / Inmovilizado del balance. Objetivos del TPM: Cantidad de objetivos cumplidos de TPM / Total de objetivos planificados Todas estas ratios además, admiten la variante, de gran interés, de comparación con el período anterior para determinar su tendencia. A título de ejemplo, ya que todos se construirían de forma similar, la de productividad sería: Mejora de la productividad: Productividad media actual / Productividad media período anterior. 5) RENDIMIENTO DE LAS ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO: Tasa de mejoras de mantenimiento: TMM = Cantidad de mejoras de mantenimiento / Cantidad de actividades de mantenimiento. Tasa de realización de mantenimiento planificado: TRMP = Cantidad de actividades de mantenimiento realizadas / Cantidad planificada. 001-408 TPM.indd 126 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 127 Indice de nivel de incidencia del Mantenimiento Productivo: IMP = Cantidad de actividades de Mantenimiento Productivo / Cantidad de actividades de Mantenimiento Productivo + Mantenimiento Preventivo + Mantenimiento Correctivo. Indice de nivel de incidencia del Mantenimiento Preventivo: IMP = Cantidad de actividades de Mantenimiento Preventivo / Cantidad de actividades de Mantenimiento. Productivo + Mantenimiento Preventivo + Mantenimiento Correctivo. Indice de nivel de incidencia del Mantenimiento Correctivo: IMP = Cantidad de actividades de Mantenimiento Correctivo / Cantidad de actividades de Mantenimiento. Productivo + Mantenimiento Preventivo + Mantenimiento Correctivo. Indice de nivel de incidencia del Costo total del mantenimiento: ICTM = Costo total de las actividades de mantenimiento + costo de las pérdidas habidas en los equipos / Costo total de la producción. 001-408 TPM.indd 127 22/09/2010 13:25:54 001-408 TPM.indd 128 22/09/2010 13:25:54 5 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM El TPM es un modo de orientar la gestión de los sistemas productivos que consolida la eficiencia y competitividad de la empresa, integrándose en la gestión y cultura de la misma, tal y como ocurre también después de la plena implantación de la gestión de la calidad total (TQM); en este sentido, el TPM refuerza el efecto que se obtiene con el TQM, que presupone asimismo este tipo de integración. Ello exige pues, que al igual que con el TQM, debe existir una plena participación e involucración de todo el personal con el proyecto. Si además, de acuerdo con las tendencias actuales en la gestión eficiente, ágil y flexible de los sistemas productivos (basada en la producción ajustada y el JIT en particular, así como en el TQM), el TPM se integra en la filosofía de considerar los distintos departamentos como unidades autónomas, independientes e interrelacionadas y con objetivos de mejora medibles y cuantificables, la gestión del TPM se acercará a los principios de lo que se denomina Mantenimiento Autónomo. Cada una de las células productivas de la empresa se podrá gestionar bajo los principios del TPM, con la alta dirección totalmente involucrada, pero estructuradas en grupos de trabajo con objetivos convergentes cada uno de ellos hacia los de la alta dirección. El éxito del proyecto reside en la alineación de los objetivos de las células productivas con los objetivos estratégicos de la empresa. Con el Mantenimiento Autónomo incluido en el TPM, la gestión de los equipos y su mantenimiento se sitúa al nivel de los sistemas de gestión de 129 001-408 TPM.indd 129 22/09/2010 13:25:54 130 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM la producción y de calidad más avanzados, eficientes y competitivos, la producción ajustada y el TQM.; para estos sistemas, son primordiales la flexibilidad, la producción en series cortas, entrega cada vez más rápida y la reducción de costes de las actividades. En efecto, con la adopción del Mantenimiento Autónomo, el operario de producción asume tareas de Mantenimiento Productivo, incluida la limpieza, así como algunas propias del Mantenimiento Preventivo, y sobretodo advertir de la necesidad del mismo. Tiene, pues, dos objetivos básicos: mantenimiento de las tareas básicas que consisten en la limpieza, lubricación y aprietes, y por otro lado advertir de las desviaciones. Normalmente, las tareas del Mantenimiento Autónomo se llevarán a cabo por grupos de operarios que tendrán a su cargo una o varias máquinas. Con este planteamiento, la gestión de los equipos entra en la dinámica apuntada en el párrafo anterior, puesto que se mejoran simultáneamente las tres componentes de la competitividad: • • • CALIDAD mejorada: Si el operario productivo simultanea el correcto funcionamiento de su equipo con la actividad de producción, obtendrá mejores productos y mayor productividad. COSTE reducido: La ejecución de tareas de mantenimiento desde el puesto de producción reducirá con toda seguridad los costes por aumento del valor añadido por persona; además, con la previsión de fallos del equipo antes de que se produzcan junto al mantenimiento diario sostenido, evitará problemas que redundarían indudablemente en costes. A la vez que involucrará más al operario y le facilitará un mayor conocimiento del mismo. TIEMPO asimismo reducido: La adopción del Mantenimiento Autónomo, permite incorporar a la producción la flexibilidad, la adaptación rápida a diversos productos y la ejecución de series cortas con tiempos de preparación más rápidos; además, aquí también la adecuada previsión de fallos de los equipos y su mantenimiento diario, posibilitan que éste se halle rápidamente y en mayor proporción de tiempo a disposición de la producción (aumenta la disponibilidad), lo que reducirá el tiempo de proceso. Además, con el Mantenimiento Autónomo, se entra también, en cuanto a gestión de equipos, en la tendencia propia de los sistemas de gestión eficientes, de involucrar al personal directo de producción en los resultados de 001-408 TPM.indd 130 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 131 su trabajo; para ello será necesario dotarlos de formación, entrenamiento, motivación, responsabilidad e iniciativa. Recordemos que los sistemas de producción ajustada presentan como algo inherente, la implicación del personal en la gestión del sistema productivo en los aspectos mencionados (lo mismo sucede con el TQM en cuanto a calidad de producto y mejora de las actividades de los procesos). Forma parte del método de trabajo y su rutina diaria. La filosofía básica del Mantenimiento Autónomo es que la persona que opera con un equipo productivo se ocupe de su mantenimiento. Este concepto ha sufrido una evolución a lo largo del tiempo, tal como se observa en la Figura 5.1. En ella se hace referencia a cómo se relacionan, la evolución tecnológica de los equipos y la evolución de las tareas de producción y mantenimiento. Mantenimiento y Producción combinados Mantenimiento y Producción separados Inicio Equipos sencillos Evento Complejidad tecnológica Actualidad Eficiencia y competitividad Figura 5.1. Evolución del sistema de trabajo Mantenimiento. y Producción. En la mencionada figura puede apreciarse cómo la evolución de la complejidad de la maquinaria y los equipos productivos ha incidido en la manera de enfocar el mantenimiento hacia una mayor efectividad. Esto es debido básicamente, a que en los comienzos de la gestión del mantenimiento en plantas de producción, la sencillez de la maquinaria unido a un nivel de productividad y calidad no tan exigente permitía al propio 001-408 TPM.indd 131 22/09/2010 13:25:54 132 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM operario llevar a cabo el mantenimiento de su equipo. Conforme los niveles de productividad aumentaban y la tecnología de la maquinaria aumentaba, haciéndose en muchos casos más compleja, las tareas del operario se fueron encaminando única y exclusivamente a obtener mayor producción; de esta forma se hacía, pues, necesaria la intervención de un personal de mantenimiento entrenado y más cualificado, el cual liberaba al operario, incluso de las tareas más básicas del mantenimiento como son la limpieza y la lubricación. Con esta filosofía, el descuido del equipo por parte del personal productivo que generaba esta situación provocaba fallos y averías, y era preciso un mantenimiento dirigido a subsanar averías, realizado por operarios especializados, con el resultado de una eficiencia muy baja, puesto el tiempo necesario para atender estos problemas traía como consecuencia que la maquinaria quedara doblemente descuidada. Además esta situación daba pie a la entrada de un nuevo factor en juego: la calidad; en efecto, no es suficiente producir, hay que hacerlo bien y a la primera. Como resultado, se agudizaba la complicación. De la combinación de estos factores surgía la necesidad de replantearse la gestión del mantenimiento, y con ello se llega a los planteamientos actuales, de acuerdo con los cuales se vuelve a un enfoque basado en que, en el puesto de trabajo, se combinan tareas de mantenimiento sencillas con las de producción; pero, como resulta del todo previsible, se va mucho más allá, y se crean células autónomas y responsables de la producción, calidad y mantenimiento de los procesos que les corresponden, los productos que se obtienen en ellos y los equipos cuyo mantenimiento se gestiona en los mismos; además, y dado que los operarios no habían sido entrenados para llevar a cabo estas tareas, debe añadirse la formación necesaria en las tareas sencillas de mantenimiento y una mentalización hacia un nuevo sistema de trabajo. Así pues, hay pues un cierto regreso a tendencias anteriores al tratar de integrar producción y mantenimiento, el cual, inicialmente, era consecuencia de la simplicidad de los equipos; en la actualidad, esta integración se debe a las actuales exigencias de eficiencia, competitividad, y calidad, combinado con la tecnología progresivamente avanzada de los equipos. Con todo ello se trata de obtener una gestión más eficaz de los equipos y a la vez se tendrá un personal más formado y por tanto mejor capacitado. El mantenimiento realizado por los propios trabajadores del equipo constituye el denominado Mantenimiento Autónomo. El Mantenimiento Autónomo o Automantenimiento es el mantenimiento llevado a cabo por producción, el que realizan los operarios será el 001-408 TPM.indd 132 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 133 mantenimiento de primer nivel, pudiendo haber otros niveles de mantenimiento llevado a cabo por producción, pero en otros niveles de la organización: responsables de línea, supervisores, responsables de turno, etc. La mejora de la eficiencia y competitividad que puede lograrse de la mano del Mantenimiento Autónomo se deriva de: 1) La combinación de trabajo y mantenimiento en el mismo puesto de trabajo permite ahorrar tiempos (de vacío) y esfuerzos, y da lugar a una actuación más rápida. 2) El trabajador conoce mejor que nadie su equipo y sabe lo que necesita y cuando lo necesita, y puede darle un mantenimiento rápido y eficiente. 3) El trabajador conoce cuando el equipo está próximo a una avería o a la necesidad de cambio de algún componente (un ruido, una holgura, algún indicador, etc.). ACTIVIDAD Producción MANT. / MEJORA Personal Prod. Preparación y ajuste • Operación • Limpieza • Engrase • Aprietes mecánicos • Otros diarios • Mantenimiento Preventivo Inspecciones y comprobaciones • Mantenimiento Correctivo Averías reparables desde puesto trabajo Mantenimiento Autónomo Personal Mant. Actividades periódicas de mantenimiento • • Averías no reparables desde puesto trabajo Mejoras Operativas • • • • Automatización y calidad • Chequeos y concepción global • Figura 5.2. Relación de actividades y responsabilidades en el M.A. 001-408 TPM.indd 133 22/09/2010 13:25:54 134 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM Las actividades de Mantenimiento Autónomo se llevarán a cabo en combinación con las de Mantenimiento Preventivo y, por supuesto, las del correctivo; también pueden involucrarse en las actividades de mejora de mantenibilidad, por el consabido hecho de que los trabajadores que operan con el equipo conocen mejor que nadie sus puntos débiles, prestaciones a mejorar y cómo lograr mejoras que eviten mantenimiento. La Figura 5.2 ilustra la distribución lógica de responsabilidades de mantenimiento y mejoras entre el personal operativo y el de mantenimiento: Como puede apreciarse, es en la limpieza y mantenimiento diario donde podemos implantar la mayor cantidad de actividades de Mantenimiento Autónomo, incluso gestionarlas de manera más efectiva que desde el departamento de mantenimiento; si tenemos en cuenta que estas actividades, bien desarrolladas, permitirán reducir la cantidad de problemas en forma de averías y fallos en general, incluso los de carácter crónico, se comprenderá la importancia que puede tener el Mantenimiento Autónomo dentro del TPM. Llegamos pues a la conclusión de que para implantar un TPM con la máxima eficiencia es imprescindible pasar por la previa implantación de un Mantenimiento Autónomo en aras de rentabilizar al máximo al operario de producción, al tiempo que se incidirá en su formación, entrenamiento, y motivación frente a su puesto de trabajo, permitiéndole entender el proceso productivo en el que está involucrado y sentirse parte de él. 5.1. L as «5 S» como base y la eliminación de las seis grandes pérdidas como objetivo del Mantenimiento Autónomo. El Mantenimiento Autónomo está basado en el principio de las 5 S, que son cinco aspectos básicos para el desarrollo de las actividades de los procesos de producción y del mantenimiento en particular, con la máxima eficiencia y rapidez. Se trata de cinco términos de origen japonés que comienzan con la letra S: SEIRI SEITON SEISO SEIKETSU SHITSUKE 001-408 TPM.indd 134 ➩ ➩ ➩ ➩ ➩ Organizar, clasificar. Ordenar eficientemente. Limpieza e inspección. Estandarización. Cumplimiento o disciplina. 22/09/2010 13:25:54 TPM en un entorno Lean Management 135 La Figura 5.3 muestra un área de trabajo que no tiene implantada ninguna de las 5 S. Los objetivos de las 5 S son los siguientes: • • • • • • • Crear un lugar de trabajo eficiente. Empleo de la limpieza para comprobar las deficiencias de funcionamiento. Establecer controles visuales. Mejorar la estandarización y las preparaciones. Acciones de carácter preventivo. Capacitación de trabajadores competentes en sus equipos. Promover las ventas. Figura 5.3. Area de trabajo sin Organización, orden ni limpieza. Las 5 S, sobre la base de las dos primeras, Organización y Orden, deben permitir avanzar en el camino del logro de los objetivos cero averías, cero defectos, cero despilfarros y cero accidentes. Organización (seiri) La organización supone mantener en cada puesto de trabajo, solamente los elementos realmente necesarios para el mismo; es corriente que las áreas de trabajo estén repletas de elementos innecesarios, que dificultan la utilización de los que realmente se precisan. Con la organización se pretende que en los puestos de trabajo no haya más que los elementos necesarios, en la cantidad necesaria y en el lugar preciso. 001-408 TPM.indd 135 22/09/2010 13:25:55 136 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM Stocks innecesarios, artículos obsoletos, herramientas y útiles que no se usan y otros elementos pueblan las áreas de trabajo de forma innecesaria y suponen un tiempo precioso perdido para encontrar los elementos que se precisan. Un método habitual para implantar la organización es el llamado de las tarjetas rojas. Se etiquetan con tarjetas de este tipo (ver Figura 5.4) aquellos elementos de un área de trabajo para los que se desea determinar la necesidad de su presencia en la misma. Al cabo de un tiempo prefijado, no debería haber elementos con este tipo de etiquetas en el área de trabajo, ya que su presencia significa que no han sido utilizados en todo el tiempo. Estos elementos pueden ahora ser apartados, desechándolos o cambiándolos de lugar, o bien pueden mantenerse un tiempo adicional donde se hallan. Aquellos que se desechen pueden tirarse, devolverse al proveedor, venderse e incluso ser alquilados. TARJETA N.º ............. INSTALACIÓN: ...................................................... FECHA: .....................NOMBRE: ........................... PROBLEMA: ........................................................... .................................................................................. .................................................................................. PREPARADO POR: .............FECHA: ................... Figura 5.4. Tarjeta roja para la Organización. Como acciones complementarias puede considerarse que determinados elementos, como las materias primas, se utilizan pero en cantidades inferiores al lote marcado con tarjeta roja y éste no ha desaparecido pero ha sido utilizado en parte; ello supondrá utilizar lotes inferiores. También puede contemplarse el que algunos elementos se utilizan con una frecuencia superior al período de revisión de las tarjetas rojas, por lo que puede decidirse mantenerlos o disponer de ellos en áreas anexas en lugar de la de trabajo. Los resultados de los ensayos con tarjetas rojas convendrá que sean debidamente documentados para ser tenidos en cuenta en el futuro. 001-408 TPM.indd 136 22/09/2010 13:25:55 TPM en un entorno Lean Management 137 Figura 5.5. Área a organizar con tarjetas rojas. La Figura 5.5 muestra el área anteriormente mostrada en la Figura 5.3, con las tarjetas rojas, dispuesta para implantar un programa 5 S. La Figura 5.6 muestra la misma área parcialmente organizada al cabo de un tiempo; gran parte del material sobrante ha desaparecido, pero aún queda alguna tarjeta roja (material que realmente no se usa). Figura 5.6. Área parcialmente organizada. Algunas tarjetas rojas no han sido retiradas. Orden (seiton) Una vez que en el área de trabajo solo se hallan los elementos necesarios, éstos deben disponerse de forma que su utilización sea fácil y rápida, de forma que, además, puedan encontrarse y guardarse fácilmente. 001-408 TPM.indd 137 22/09/2010 13:25:56 138 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM Así pues, la organización y el orden conviene aplicarlos conjuntamente; así, la fotografía de la Figura 5.7 muestra el área de trabajo de las figuras anteriores, ya organizada y ordenada. Es importante este aspecto, dado que es básico hacer una clasificación de lo útil/inútil pero a la vez, se debe planificar en base a distintos criterios la ubicación óptima de lo que consideramos como elementos útiles y por tanto necesarios en el puesto de trabajo y su entorno. Así lo haremos en una de las etapas de la implantación del Mantenimiento Autónomo. Con ello podrán eliminarse muchos de los despilfarros en actividades de la producción: movimientos de personas buscando elementos de trabajo, tiempos de espera hasta encontrar materiales, herramientas o útiles, desplazamientos de estos mismos materiales, herramientas o útiles que con un orden adecuado no serían precisos, stocks no necesarios o en cantidad innecesaria, etc. De ahí que en muchas implantaciones de TPM se pilote en la fase de implantación del Mantenimiento Autónomo, un despliegue de las 5 S, ya que facilitan la puesta en marcha y una correcta confección de los estándares de mantenimiento de primer nivel, de forma que se puedan llevar a cabo con el mínimo tiempo. Esto es posible dado que se optimizan las ubicaciones, por frecuencia de uso, ergonomía, etc., se da prioridad al hecho de que los elementos realmente necesarios estén visibles y accesibles, y todo ello facilita, simplifica y estandariza la tarea del personal de producción. Figura 5.7. Área de trabajo ordenada tras haber sido organizada con tarjetas rojas. El control visual, que también será importante en el Mantenimiento Autónomo, supone que con el alcance de la vista puede controlarse la situación y 001-408 TPM.indd 138 22/09/2010 13:25:56 TPM en un entorno Lean Management 139 funcionamiento de un área de trabajo. Este control visual se facilitará mucho cuando la organización y el orden se hayan implantado en el área de trabajo. La implantación del orden supone decidir las implantaciones adecuadas para cada elemento y utilizar si es preciso las leyes de la economía de movimientos para evitar despilfarros en tiempos y esfuerzos. Una herramienta muy útil para la implantación del orden la constituyen los «mapas 5 S». En ellos se contienen los elementos del área de trabajo y los flujos de las operaciones entre ellos representados por flechas que se enumerarán para indicar el orden de las actividades del flujo de operaciones. Se hace un mapa previo al establecimiento del orden y luego se mejoran las ubicaciones de los elementos en base a que el flujo de las actividades sea más racional, requiera menos movimientos y se recorran menos distancias. Otro aspecto que contempla el orden es la identificación adecuada de cada elemento de un área de trabajo, toda vez que ya se halle situado en su localización idónea. Etiquetas, tarjetas y rótulos para los elementos, con la información pertinente y visible y líneas para delimitar áreas, podrán utilizarse para cubrir este objetivo. La utilización de colores puede ayudar mucho; así, pueden utilizarse líneas de color verde para delimitar áreas de trabajo, amarillas para los pasillos y en color naranja para delimitar áreas para stocks u otras divisorias. El aspecto básico de estas dos primeras S junto con la tercera: la limpieza serán la clave del éxito para una optimización, simplificación y estandarización de las tareas del operario, permitiendo que cada área tenga un mayor grado de autonomía, facilitando la gestión diaria del personal de producción, la cual repercutirá directamente en la mejora de la eficiencia del proceso, y por tanto en los resultados de la empresa. Limpieza (seiso) La limpieza de los equipos y otros elementos del área de trabajo, será como veremos la base en que se apoyará el Mantenimiento Autónomo, y a partir de ella, podrán detectarse, por la inspección que propicia, problemas reales o latentes de los equipos. La limpieza incluirá, como se verá, buscar la forma de poder eliminar los focos de suciedad que obligan a limpiar en exceso, así como determinar cómo se llevará a cabo la limpieza de lugares en los que se hace difícil. No se trata de un enfoque de limpieza sistemática, el cual si el entorno no está en condiciones adecuadas de limpieza puede llevar mucho tiempo al 001-408 TPM.indd 139 22/09/2010 13:25:56 140 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM operario, sino que se trata de una limpieza equivalente a inspección de fuentes de suciedad. Para contrarrestar el efecto suciedad, se identificarán las fuentes de contaminación, se analizarán sus causas y se pondrán contramedidas efectivas para reducir y/o eliminar cada una de ellas. Priorizando en función del impacto que tiene sobre el operario, el entorno y el proceso, cuáles atacar y en qué orden. La limpieza va más allá de las «2 S» expuestas hasta ahora: con ellas, hemos limitado la presencia de elementos en el área de trabajo a los realmente necesarios y luego los hemos ordenado adecuadamente; ahora trataremos de que se hallen en condiciones óptimas para ser utilizados (la Figura 5.8 muestra el área que hemos organizado y ordenado en las Figuras 5.6 y 5.7, tras la limpieza), ya que junto a la limpieza se llevará a cabo una inspección del estado del elemento, que, con la suciedad, no suele ser posible. En TPM, como veremos, se dice que «limpieza es inspección»; la falta de limpieza, en efecto, propicia falta de conocimiento del estado real de una máquina o equipo, y por tanto puede causar averías o pérdidas en general, puede provocar defectos (sobre todo con suciedad sólida, como por ejemplo virutas, que se interponen entre las herramientas y el producto), y puede provocar problemas de seguridad (las mismas virutas, cuando son de acero, pueden provocar cortes). Figura 5.8. Área de trabajo limpia tras la organización y el orden. La Figura 5.9 muestra un equipo de mecanizado, antes y después de la limpieza. Esta, como toda actividad en el ámbito del TPM, tendrá garantías 001-408 TPM.indd 140 22/09/2010 13:25:56 TPM en un entorno Lean Management 141 de efectividad, si se programa, se nombran responsables, y se establecen los sistemas adecuados para llevarla a cabo (lo que en la próxima «S» se convertirá en el estándar de limpieza). Como la limpieza facilita la inspección, convendrá incorporar paulatinamente dicha inspección, comenzando por aspectos muy elementales, a medida que la limpieza lo facilita al poner «al descubierto» y por tanto aflorar todos los elementos de la máquina o equipo (fugas de aceite, cables en mal estado, pernos aflojados o rotos, partes desgastadas, etc.). La inspección, además, deberá incorporarse en los estándares de la limpieza, como parte de la misma, junto a la programación y la determinación de responsables. En el marco del TPM, cuando la inspección detecta problemas que requieran una solución de mantenimiento, podrá procederse a su ejecución, si es posible, desde el propio responsable de la limpieza (ya veremos que en esto estribará la base del Mantenimiento Autónomo), o una propuesta de actuación para el departamento de mantenimiento de la planta. Figura 5.8. Equipo de mecanización antes y después de la etapa de limpieza. 001-408 TPM.indd 141 22/09/2010 13:25:56 142 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM Estandarización (seiketsu) Estandarizar supone el desarrollo de un método sistemático para la realización de una tarea o procedimiento. En el Mantenimiento Autónomo, donde se aplicará profusamente, la estandarización supondrá que cualquier persona pueda llevar a cabo una determinada actuación operativa. La organización y el orden serán fundamentales para estandarizar. En efecto, y como se verá al exponer las etapas de la implantación del Mantenimiento Autónomo, los logros obtenidos en las primeras etapas, deberán estandarizarse a fin de facilitar su aplicación repetitiva, y esto es lo que conviene con la Organización, el Orden y la Limpieza, las tres «S» expuestas hasta el momento. Las tres primeras S nos optimizan el entorno del trabajo, las dos últimas S tienen por objetivo mantener el estándar alcanzado y marcar nuevos objetivos para el área. Cuando no se estandariza la actuación que asegure el cumplimiento de las tres primeras «S», las condiciones de operación volverán irremediablemente a las existentes antes de haberse llevado a cabo todas ellas, es decir volverán a haber elementos innecesarios en el lugar de trabajo, falta de orden en los mismos y suciedad que enmascarará otros problemas. No se trata de hacer otra cosa que sistematizar las actuaciones que nos han llevado a implantar las tres primeras «S», fijando asimismo un programa de actuaciones, y muy en especial la periodicidad (diaria, semanal, etc.) y los responsables pertinentes. El mapa «5 S» formará parte de la estandarización; en él quedarán claramente indicados los lugares en que deben estar las cosas y donde deben llevarse a cabo las actuaciones, y en especial la limpieza e inspecciones, tanto de elementos fijos (máquinas y equipamiento) como movibles (por ejemplo, lo que nos llega desde los suministradores). Finalmente, las actuaciones derivadas de esta estandarización se integrarán, a través del Mantenimiento Autónomo, en el programa de actividades a realizar desde el puesto de trabajo, como una más; se tratará de la integración de las 5 S en el proceso. El programa de estandarización, como ocurrirá con el Mantenimiento Autónomo, deberá incluir actividades de carácter preventivo, actividades que traten de evitar que se repitan los errores detectados, como por ejemplo, evitar los focos de suciedad que obligan a una limpieza excesiva. Las actividades estándar de carácter preventivo, tendrán como objetivo, pues, evitar que: 001-408 TPM.indd 142 22/09/2010 13:25:56 TPM en un entorno Lean Management • • • 143 Vuelvan a existir elementos innecesarios en el área de trabajo (organización). Haya elementos que no tengan la ubicación óptima para la operativa del área de trabajo (orden); por ejemplo, muchas pequeñas herramientas y útiles (y en especial neumáticas y eléctricas) pueden disponerse colgadas con fijaciones elásticas para acercarlas fácilmente al lugar de trabajo y soltarlas al terminar, de forma que vuelvan por sí solas a su lugar, encima del puesto de trabajo. Focos de suciedad o problemas derivados de elementos que trabajan en condiciones que hacen peligrar el buen funcionamiento y que se hayan detectado con la inspección que sigue a la limpieza (limpieza). Cumplimiento o disciplina (shitsuke) Establecidos la organización, el orden y la limpieza y un método estandarizado para llevarlos a cabo, convendrá que nos aseguremos de que todo ello se efectúe correctamente, es decir se cumpla con el estándar y lo que éste comprende, lo que exigirá disciplina. De nada servirá, como comentaremos a propósito de las etapas del Mantenimiento Autónomo, hallar una metodología para tener las áreas de trabajo organizadas, ordenadas y limpias y haber establecido un estándar para ello, si luego no se lleva a la práctica, ya que no se producirá ninguna mejora en la eficiencia. En efecto, mantener el hábito que cumplir con los estándares exige una dosis importante de disciplina; tal es el caso de devolver las herramientas a su sitio después de utilizarlas, por poner un ejemplo; en definitiva, sin esta quinta «S» no terminarán de implantarse las otras cuatro de una forma efectiva y, menos aún, duradera. Disponer de la infraestructura que facilite el mantenimiento de los estándares, motivación para hacerlo, tiempo para acostumbrarse y el reconocimiento adecuado a la labor bien hecha, serán, sin duda aspectos determinantes para que acabe implantándose la disciplina que se requiere (se verá «compensada y recompensada»). La dirección puede y debe facilitar en gran medida los aspectos que acabamos de comentar y por tanto tendrá una participación importante para que, al final, las «5 S» se implanten de forma perdurable. El reto en sí mismo de las 5 S no es implantarlas, sino mantenerlas a lo largo del tiempo y adaptarlas a la evolución que llevan intrínseca los procesos a lo largo del tiempo. 001-408 TPM.indd 143 22/09/2010 13:25:56 144 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM Como conclusión, el establecimiento de un programa 5 S y su cumplimiento permitirá mejoras importantes en la productividad, costes, rapidez en la ejecución de los procesos (y por tanto en las entregas), calidad, seguridad, confianza en los clientes y, en definitiva, mejora del nivel de beneficios; pero, a los efectos del tema que nos ocupa, constituirá la base de la mayoría de las actuaciones en el marco del Mantenimiento Autónomo, como tendremos ocasión de comprobar. 5.2. E tapas de la implantación del Mantenimiento Autónomo Cuando una empresa entiende que debe evolucionar desde los sistemas de producción tradicionales, con lotes y tiempos de preparación largos, que comportan plazos de entrega dilatados, operarios con una formación mínima y calidad verificada por inspección, a sistemas más eficientes, ágiles y flexibles, que se comporten de modo opuesto en base a la producción ajustada y el TQM, la inclusión del TPM y el Mantenimiento Autónomo en particular será una medida de gran importancia dada su complementariedad con los citados sistemas de gestión. El objetivo final del TPM, será, según ya se dijo, operar con un conjunto de equipos e instalaciones productivos más eficientes, con un volumen menor de inversiones en ellos y mayor flexibilidad del sistema productivo. Inicialmente, el Mantenimiento Autónomo tendrá como objetivo la eliminación de las Seis Grandes Pérdidas, en la medida que pueda hacerse desde el propio puesto de trabajo, y por tanto trataremos de eliminar o reducir: • • • 001-408 TPM.indd 144 Pérdidas de las puestas en marcha: habitualmente, la puesta en marcha rápida y efectiva, depende del trabajador que opera con el equipo, su diligencia y destreza, lo que lo sitúa una vez más en la órbita del Mantenimiento Autónomo. Normalmente requiere de un mayor grado de seguimiento del proceso, de forma transitoria, hasta que éste se estabiliza. Pérdidas de velocidad del proceso, respecto a lo cual podemos reiterarnos en la gran dependencia del operario del puesto productivo. Averías y fallos en los equipos, ya que uno de los propósitos del Mantenimiento Autónomo es actuar para evitarlos y prever su ocurrencia, y 22/09/2010 13:25:56 TPM en un entorno Lean Management 145 en ciertos casos corregir los que se hayan dado. Potencia un mantenimiento proactivo y una optimización mantenimiento reactivo. • Tiempos de preparación: será una exigencia directa de la agilidad y flexibilidad que comportará trabajar con series cortas. Redunda en un mayor conocimiento del proceso, optimización del orden, la estandarización y la simplificación para llevar a cabo de forma óptima los cambios de formato. •Defectos de calidad imputables a una mala operativa del equipo; sin duda el trabajador responsable de esta operativa, será el primero en apercibirse y conocer los motivos de cualquier problema en este sentido. Además si el TPM se implanta en paralelo con el TQM (gestión de la calidad total), el aseguramiento de la calidad del proceso será también responsabilidad del puesto de trabajo. Se optimiza la calidad producto, pero además se dan las pautas para que el operario entienda y aprehenda la calidad del proceso, crítica en un entorno Lean Management, donde las instalaciones no son, en muchos casos, monoproducto y para series largas, sino que hay que garantizar calidad óptima para ese producto en ese equipo productivo a la primera, de forma robusta con mínimo coste para series, en algunos casos cortas. • Pequeñas paradas, que con toda seguridad dependerán en gran medida del trabajador, tanto si ocurren en una máquina con la que opera directamente como si se trata de una línea automatizada (donde se suelen dar la mayoría de las pequeñas paradas), pero que está asimismo a su cargo. El operario debe ser un buen conocedor de su equipo y de la tipología de estas pequeñas paradas que tienen un gran impacto en el OEE en líneas automatizadas; de esta manera podrá advertir de las desviaciones de condiciones existentes que provocan los microparos, para que sean tenidos en cuenta y se ponga en marcha un plan de acciones sólido para reducirlas y/o eliminarlas. Para este tipo de procesos automatizados es imprescindible la reducción a cero de este tipo de pequeñas, pero repetitivas paradas. La adopción del TPM y el Mantenimiento Autónomo en particular, será un avance hacia sistemas de gestión más eficientes; sin embargo, al igual que cualquiera de ellos (ya nos hemos referido al JIT y TQM), será preciso disponer de personal polivalente, motivado y con iniciativa; podemos decir que será un paso más en este sentido, respecto a la adopción previa del JIT y TQM. Así pues, no será extraño que a lo largo de las etapas que supo- 001-408 TPM.indd 145 22/09/2010 13:25:56 146 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM ne la implantación del Mantenimiento Autónomo, la participación del personal será en todo momento una constante y un reto a conseguir. En definitiva con los sistemas de producción ajustada ( JIT ), el TQM y el TPM implantados simultáneamente, podrá decirse que pueden alcanzarse tres grandes objetivos de forma asimismo simultánea: • • • CERO DESPILFARROS. CERO DEFECTOS. CERO AVERÍAS Y PÉRDIDAS EN GENERAL. Con la implantación del Mantenimiento Autónomo se dará un cambio en la gestión de los equipos que comportará una reorientación de la gestión del personal. Además, y al igual que ocurre con cualquier sistema de gestión ágil, flexible y avanzado, comportará cambios en la organización, que la hagan menos rígida y con más autonomía departamental, que incluya además la participación de los departamentos más vinculados a la gestión de los equipos: ingeniería, producción, mantenimiento (por supuesto), calidad y recursos humanos, así como el compromiso total de la alta dirección. Las actividades del Mantenimiento Autónomo se derivan de un cambio organizativo hacia actividades encuadradas en pequeños grupos autónomos multifuncionales, con sus propios medios y objetivos, asimilables a los equipos de mejora continua y círculos de calidad. La implantación del Mantenimiento Autónomo por etapas, supondrá para cada una los correspondientes cambios a los tres niveles que acabamos de citar: gestión de los equipos, gestión del personal (y su adecuada formación y entrenamiento) y cambios organizativos. Deben definirse adecuadamente los objetivos de cada etapa, así como el objetivo final. Deben ser metas alcanzables y medibles, encaminadas a una implantación por etapas, con una política de reconocimiento y basándose en un proceso de mejora continua. Para iniciar la implantación del Mantenimiento Autónomo, deben elegirse aquellas áreas que se consideren más adecuadas para su introducción; los procesos que se desarrollen en un contexto en el que se dé autonomía, serán altamente adecuados, como sería el caso de células autónomas de fabricación, ya que constituyen en sí un equipo de trabajo autónomo con un responsable. Por el contrario los procesos abiertos y distribuidos en grandes superficies, son más complicados para la introducción del Mantenimiento Autónomo; los grupos deben crearse, en este caso, ex profeso para partes independientes de la instalación e incluirán personal de mantenimiento. 001-408 TPM.indd 146 22/09/2010 13:25:56 TPM en un entorno Lean Management 147 Dado que la implantación del Mantenimiento Autónomo implica que se involucren las personas y la organización en la nueva gestión de los equipos y su mantenimiento, con los cambios y aprendizaje necesarios, será preciso que dicha implantación tenga lugar de forma de forma paulatina, asumiendo distintos niveles cada uno de los cuales suponga una nueva progresión. A continuación enumeraremos cuáles pueden ser los niveles de implantación progresiva, en cada uno de los cuales se deberá asegurar la consecución de los objetivos del TPM, es decir mejorar la eficiencia, productividad y flexibilidad: • • • Nivel básico: se referirá a la introducción del mantenimiento básico, cuyo objetivo es la limpieza, engrase y apriete o ajuste de elementos fijos o móviles de los equipos. Nivel de eficiencia de las condiciones de los equipos: este nivel, que se acometerá una vez asumido el anterior, tiene como finalidad lograr mejoras efectivas a través de la inspección y consiguiente eliminación o reducción de las Seis Grandes Pérdidas. En este nivel el equipo debe alcanzar sus condiciones óptimas de trabajo. Nivel de plena implantación: Con éste, el Mantenimiento Autónomo alcanzará la implantación completa, con la consiguiente organización de la operativa con el equipo e integración con la misma. Se estandarizarán la operativa, su preparación y actividades que comporta, y se integrará en ella el mantenimiento al nivel óptimo. Se estandarizará el control y se implantarán sistemas de control visual. Asimismo se integrará la mejora continua en todos los aspectos citados. Se definirá además el sistema para validar que estos niveles alcanzados no degeneran con el tiempo, y que, dado que los procesos y las empresas están vivas, es necesario que haya una revisión constante de las tareas asignadas al Mantenimiento Autónomo para garantizar que estas están al día, se adaptan a las nuevas necesidades de los productos y procesos. Y a la vez deben servir como estándar base, para posteriormente llevar a cabo sobre ellos una optimización del estándar que pueda suponer un mayor grado de ergonomía, reducción de costes y/o tiempos para llevarlo a cabo, o con los mismos tiempos llevar a cabo un mayor número de tareas que permitan mejorar la eficiencia del proceso. A continuación vamos a abordar la implantación del Mantenimiento Autónomo, con base en estos niveles: 001-408 TPM.indd 147 22/09/2010 13:25:56 148 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM 5.3. C ondicionantes básicos de la implantación del Mantenimiento Autónomo La implantación del MA supone un importante cambio de mentalidad para el personal productivo. El operario de máquina no está, hasta su implantación acostumbrado a ocuparse de otra cosa que de la operativa del proceso; cualquier operación de mantenimiento y aún la limpieza misma, le parecen extraños; en realidad, podemos decir que antes de la implantación del MA se halla familiarizado con la máquina solamente de una forma superficial, y con la implantación de éste llegará a un conocimiento mucho más profundo de la misma, de sus necesidades y de los problemas que puede tener antes de que ocurran. De hecho, el cambio de mentalidad que supondrá la implantación de un programa TPM completo, supondrá que las personas, a cuyo cargo se hallan los procesos y los equipos con los que se desarrollan, deberán alcanzar el nivel adecuado de: • • • Autocontrol: asumiendo las responsabilidades correspondientes sobre el producto. Automantenimiento: asumiendo las relacionadas con los equipos e instalaciones. Preparación y programación: en relación con la adecuada gestión previa de los equipos y otros elementos del proceso, antes de iniciarse la producción. La implantación del MA es más un cambio de actitud, una mentalización, una implicación personal con el proceso, que no una cuestión de mera formación, ya que las operaciones de limpieza y mantenimiento básico que engloba, son poco complicadas de aprender. La misma limpieza es un auténtica cuestión de implicación, ya que el operario tiende a pensar que es una pérdida de tiempo y, lo que es peor, de productividad, lo que lo hace muy reacio al comienzo; pero por otra parte adquiere un especial interés en mantener limpio aquello que le ha costado un esfuerzo más o menos grande de limpiar. Inicialmente, los primeros problemas que suelen aparecer al intentar implantar el Mantenimiento Autónomo, comienzan, tal y como acabamos de decir, con la sensación de pérdida de tiempo que embarga al operario de la máquina, en el sentido de que «no está produciendo». En efecto, el operario está acostumbrado a que se le valore única y exclusivamente por su capacidad de producir. La superación de este problema, es sólo cuestión de menta- 001-408 TPM.indd 148 22/09/2010 13:25:57 TPM en un entorno Lean Management 149 lización, de apreciar estas tareas dentro de todo el contexto beneficioso del TPM. Para ello es imprescindible, también que la dirección se implique en valorar esta tarea de manera que se potencie al máximo su puesta en marcha y correcta realización. Se le debe transmitir al operario que la óptima realización de esa tarea es tan importante como el resto de tareas productivas, puesto que incide en el alargamiento del LCC, en la calidad del producto, y en la reducción de averías en las máquinas reduciendo así la variabilidad de los procesos y por tanto de su OEE. El operario debe saber que una correcta valoración de su actividad diaria incluirá una realización con éxito de las tareas que mediante el Mantenimiento Autónomo se le han asignado. Otra dificultad, que aparece al intentar implantar el MA es el desconocimiento que el operario tiene de la máquina, de sus necesidades y de sus problemas potenciales; se trata del conocimiento superficial que hemos mencionado anteriormente que en realidad tenía de la misma. La superación de esta dificultad es una vez más una cuestión clara de formación y entrenamiento. En cuanto a los problemas a afrontar inicialmente, hemos de tener en cuenta también el de la necesaria introducción de variaciones en la gestión de los recursos humanos: iniciación de actividades en grupos, alteraciones en el sistema de retribución económica, etc., es lo que conocemos por una política de recompensa y reconocimiento de las mejoras obtenidas por los equipos de trabajo La implantación comportará una problemática más o menos considerable, según el tipo de línea en que se trate de hacerlo; así, una pequeña línea o una célula de fabricación, que además tenga su ciclo controlado por el operario, tendrá mayor facilidad para la introducción del MA que una gran línea y sobretodo si está fuertemente automatizada. En estos últimos casos se compensa la falta de personal de producción, al menos en la fase inicial, con personal complementario de mantenimiento u otra procedencia y así se constituirán los pequeños grupos para el desarrollo de actividades de MA. La implantación de sistemas de control visual puede facilitar el avance de la introducción del MA y sobretodo para afrontar la fase en la que se dejará todo en manos de los operarios de producción. Además puede comportar el reducir los tiempos y costes asociados a las actividades de Mantenimiento Autónomo. Otro aspecto que hay que tener presente antes del comienzo de la implantación del MA es la fijación de objetivos y la forma de medirlos para tener constancia de la progresiva obtención de los mismos. Sean cuales sean estos objetivos, deberán responder a dos tipos: 001-408 TPM.indd 149 22/09/2010 13:25:57 150 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM •Reducción de pérdidas, que pueden estar relacionadas con las seis ya expuestas: – Reducción de averías (en cantidad o tiempo que mantienen la instalación parada, relacionados con un período base). – Reducción de tiempos de preparación (relacionados asimismo con los existentes para un período base). – Reducción de paradas cortas (en cantidad o tiempo y relacionadas con un período base). – Mejoras en pérdidas de velocidad (tiempo necesario para llevar a cabo un proceso y su relación con el de un período base). – Mejoras en las puestas en marcha (tiempo empleado en alcanzar las condiciones de régimen relacionado con el de un período base). – Producción defectuosa (también relacionado con los correspondientes a un período base). • Mejora de la productividad del proceso, que al principio debe ser importante para estabilizarse a medida que se mejora. Su medida podrá referirse a la producción obtenida en un período dado (p.e. un día) el cual puede relacionarse, para seguir la misma pauta que con la reducción de pérdidas, con la productividad para un período base. Por otra parte, antes de proceder a comenzar la implantación de un programa de MA deben identificarse las áreas que se implicarán en el programa y todo cuanto concierna a dicha implantación (equipos, personas, etc.). Vamos a exponer los aspectos más destacados de la implantación de un programa de Mantenimiento Autónomo, de acuerdo con la correspondiente implantación por niveles ya mencionada anteriormente: 5.3.1. Nivel básico Este nivel será fundamental para conseguir lograr la implantación del Mantenimiento Autónomo, dado que será la base sobre la que se apoyarán el resto de etapas. Será el primer paso para comprobar que el operario está receptivo para un cambio de actitud con relación a la manera de afrontar su trabajo diario. Habrá llegado el momento de poner en práctica lo que ha aprendido a lo largo de su entrenamiento, y lejos de ser una cuestión de aña- 001-408 TPM.indd 150 22/09/2010 13:25:57 TPM en un entorno Lean Management 151 dir tareas de gran complejidad a su trabajo diario, será una cuestión de asimilar como propias unas tareas sencillas, que antes no interpretaba como suyas. En este nivel se desarrollarán las siguientes etapas del programa de implantación del TPM: 1. Limpieza inicial. 2. Eliminación de focos de suciedad y limpieza de zonas inaccesibles. 3. Establecimiento de estándares de limpieza, inspección y otras tareas sencillas de Mantenimiento Autónomo. Etapa 1) Limpieza inicial. La primera etapa en la implantación de un programa de Mantenimiento Autónomo consiste en la limpieza inicial del equipo y sus accesorios. La importancia de la limpieza es fundamental en el Mantenimiento Autónomo, hasta el punto de ser el pilar básico donde se apoya todo el programa. La propia actividad de producción y los mismos equipos con los que se opera para llevarla a cabo, entre otros elementos, pueden generar suciedad (véase Figura 5.9). Figura 5.9. La producción y los propios equipos para llevarla a cabo genera suciedad: Viruta desprendida en una actividad de mecanizado. 001-408 TPM.indd 151 22/09/2010 13:25:57 152 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM Esto implica que en el TPM la limpieza no es una actividad meramente estética o de maquillaje del equipo, sino que hay que entender su significado como medio de inspección y control del equipo y sus piezas. Así, la limpieza representa tocar y mirar cada pieza del equipo y cada área escondida del equipo, removiendo partículas de polvo, residuos, grasa, suciedad, etc. que se adhieren al equipo, en busca de defectos ocultos y disfunciones latentes. Todo ello supone que la limpieza debe ser profunda, y abarcar la máquina o equipo, tanto a nivel interno como externo. El resultado de estas acciones es que el equipo aparece limpio y con imagen correcta. Sin embargo, tal como ya se ha dicho, en el TPM esto es un efecto y no un fin. Por el contrario, sin una limpieza rigurosa y estricta, el equipo sufre innumerables problemas que, en mayor o menor grado, están relacionados con esa negligencia en las tareas de limpieza diaria. Los más significativos son los que se muestran en la Figura 5.10. 1. FALLOS: El polvo y las partículas extrañas se introducen en los elementos rotativos o deslizantes de las máquinas, en los circuitos eléctricos, etc., provocando fallos o averías por obstrucción, fricción, resistencia, cortocircuito, etc. 2. DEFECTOS DE CALIDAD: Las materias extrañas pueden provocar disfunciones del equipo que afecten a la calidad o bien pueden contaminar el producto. 3. DETERIORO ACELERADO: La suciedad favorece la degradación del equipo a la vez que dificulta la visibilidad de defectos a corregir. 4. PÉRDIDAS DE VELOCIDAD: El polvo y la suciedad producen resistencia por fricción, desgaste, y pérdidas de precisión que ocasionan frecuentes paradas y tiempos en vacío. Figura 5.10. Efectos producidos por suciedad. Hablar de limpieza en un contexto TPM equivale a descubrir defectos, anomalías, disfunciones, etc. La descripción secuencial de esta filosofía quedará reflejada en la Figura 5.11, en la que podrá verificarse que una mejora en la limpieza, facilita la inspección, y gracias a ésta podrán detectarse anomalías, que pueden incidir en el tiempo de vida del equipo, en la mejora de la calidad, en el medio ambiente en el que se trabaja y en la reducción general de tiempos de producción perdidos. Cuando se detecten anomalías a través de la inspección, convendrá identificarlas y señalizarlas debidamente para que pueda acometerse la me- 001-408 TPM.indd 152 22/09/2010 13:25:57 TPM en un entorno Lean Management 153 jora correspondiente; esta identificación puede llevarse a cabo por medio de etiquetas o tarjetas (véase Figura 5.12) que se fijan en el punto en el que se haya localizado la anomalía; pueden utilizarse dos tipos de etiquetas, según se trate de mejoras que puedan acometerse en el marco del Mantenimiento Autónomo o deban reservarse para el personal de mantenimiento. Limpieza Inspección Detección anomalías Figura 5.11. Evolución hacia la detección de anomalías desde la limpieza. En cualquier caso es conveniente que se registren las incidencias halladas durante la limpieza e inspección, indicando la pérdida de capacidad que pueden suponer para el proceso; también son de gran interés los paneles informativos con gráficos de la evolución del número de tales incidencias y de aquellas para las que se han sido resueltas, lo mismo si lo han sido por el equipo autónomo, como para las resueltas por el personal de mantenimiento. Desarrollar aptitudes de inspección a través de la limpieza requiere una importante experiencia directa por parte de los operarios, a la vez que entrenamiento in situ y formación sobre las condiciones ideales del equipo y de los procesos. De esta forma, será más fácil y rápido detectar variaciones en el equipo o en sus condiciones que impidan alcanzar su estado óptimo o ideal. Es aconsejable basar el entrenamiento sobre hechos descubiertos por los propios operarios en sus equipos o según vayan planteándose dudas mientras realizan las tareas diarias básicas. Así empezarán a comprender la importancia de la limpieza como medio de mejora y se familiarizarán con tareas de mantenimiento primario, al tiempo que sentirán deseos de hallar soluciones que faciliten una limpieza fácil. Para la implantación de esta primera etapa, la limpieza seguida de la inspección y detección de anomalías, deberán tenerse muy en cuenta los posibles problemas que podrán encontrarse y atajarlos adecuadamente, tal y como se han expuesto con anterioridad; será el caso de la sensación de tiem- 001-408 TPM.indd 153 22/09/2010 13:25:57 154 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM TPM TPM ANOMALÍAS GRUPO AUTÓNOMO ANOMALÍAS DEPT. MANTENIMIENTO Departamento: ___________________ Departamento: ___________________ Máquina/equipo: _________________ Máquina/equipo: _________________ Grupo: ____________ Fecha: _______ Grupo: ____________ Fecha: _______ □ Pérdida de aceite/grasas □ Pérdidas de agua/líquidos □ Pérdida o fugas con rotura □ Roturas mecánicas □ Fugas de aire/gases □ Circuitos eléctricos □ Pernos o sujeciones flojos □ Grietas o deformación □ Focos de suciedad □ Limpieza dificultosa □ Ruidos y vibraciones □ Recalentamientos □ Otros: ______________________ □ Otros: ______________________ Figura 5.12. Etiquetas para la señalización de anomalías. LIMPIEZA INSPECCIÓN • Limpiar diariamente el equipo. • Limpiar en profundidad toda la suciedad acumulada durante años. • Limpiar todos los rincones, zonas inaccesibles, áreas escondidas, etc. • Limpiar del mismo modo las piezas externas al equipo, accesorios, herramientas, plantillas o unidades de equipos auxiliares. • Limpiar los alrededores del equipo a conciencia. • Buscar defectos visibles e invisibles. • Chequear tornillos y tuercas. • Chequear puntos de engrase, niveles de lubricante, alimentación de combustibles. • Averiguar los obstáculos que impiden una limpieza, lubricación y sujeción de tornillos adecuados. • Chequear etiquetas, placas de identificación, etc. • Chequear aparatos de medida y control. • Chequear herramientas. DETECCIÓN ANOMALÍAS • Tornillos y tuercas flojos. • Grietas y fisuras. • Rozaduras. • Abolladuras. • Golpes. • Piezas rotas o en mal estado. • Vibraciones. • Calentamientos. • Fugas o escapes. • Corrosiones internas. • Obstrucciones. • Debilidades que dificultan las tareas. • Inaccesibilidad. Figura 5.13. Actividades de cada etapa. 001-408 TPM.indd 154 22/09/2010 13:25:57 TPM en un entorno Lean Management 155 po perdido que produce a un operario de producción, las actividades que, como la limpieza, aparecen como improductivas; también debe considerarse como problema a resolver, el desconocimiento de la máquina por parte del citado operario, así como los aspectos organizativos de la actividad de limpieza, inspección y detección de anomalías (entrenamiento, horarios, retribución, etc.). Puede ser de gran ayuda y al mismo tiempo servir de estímulo, realizar gráficos de evolución de la cantidad de problemas o anomalías detectados y el avance de su resolución, a modo de seguimiento de la implantación de esta primera y crucial etapa del programa de Mantenimiento Autónomo. La Figura 5.14 muestra las gráficas correspondientes a las cantidades de etiquetas GA (para resolución por grupos autónomos) y las de tipo DM (a resolver por el departamento de mantenimiento), así como la evolución de las cantidades de ambos tipos que van resolviéndose. Cantidad Etiquetas GA Etiquetas DM Resolución Et. DM Resolución Et. GA Semanas Figura 5.14. Gráficas de etiquetas de GA Aanomalías. Por otra parte, también puede ser de interés la realización de gráficos que indiquen la evolución de cada tipo de anomalía reflejado en la etiquetas; así, por ejemplo, en la Figura 5.15 se muestra la evolución de las cantidades de etiquetas tipo GA (problemas a resolver en el seno del grupo autónomo), con distintos tipos de las posibles anomalías contempladas como tales en las mencionadas etiquetas. 001-408 TPM.indd 155 22/09/2010 13:25:57 156 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM Cantidad etiq. GA Focos de suciedad Pérdidas líquidos Limpieza dificultosa Fuga gases Semanas Figura 5.15. Gráficas de tipos de anomalías. Por otra parte es importante que la colocación de las etiquetas corra a cargo del mismo operario o grupo encargado de la limpieza y de la inspección, y que a fin de cuentas, será el que llevada a cabo el Mantenimiento Autónomo. Etapa 2) Eliminación de focos de suciedad y limpieza de zonas inaccesibles. Esta etapa llega de forma natural después de realizar la limpieza inicial y comprobar que el equipo se vuelve a ensuciar rápidamente o existen zonas cuyo acceso es imposible o peligroso, de tal forma que el tiempo y esfuerzo invertido es enorme. Esto lleva a activar la motivación de los operarios para descubrir y eliminar cualquier fuente de suciedad que contrarreste ensucie aquello que tanto trabajo le ha costado limpiar. Además, esta motivación acaba derivando en entusiasmo por investigar métodos que faciliten las tareas de limpieza. Actividades propias de esta fase: • • • 001-408 TPM.indd 156 Identificar y eliminar los focos de suciedad. Mejorar la accesibilidad a las zonas susceptibles de ser limpiadas. Elaborar los planes más adecuados para llevar a cabo una limpieza efectiva, mejorando progresivamente los métodos utilizados y, en su caso, realizando mejoras en los equipos, tanto por lo que se refiere a la elimi- 22/09/2010 13:25:57 TPM en un entorno Lean Management 157 nación de focos de suciedad, como a la accesibilidad de las áreas a limpiar. Una de las consecuencias que cabe esperar de la mejora de métodos, es el acortamiento progresivo del tiempo necesario para llevar a cabo la limpieza, lo que tendrá mucho que ver con la resolución de la limpieza en zonas dificultosas y la eliminación de focos de suciedad. Figura 5.16. Zona de difícil acceso para realizar la limpieza. La Figura 5.16 muestra una fotografía de una zona de difícil acceso para la limpieza, y la Figura 5.17 muestra un foco de suciedad, la culata de un cilindro hidráulico de accionamiento que está impregnada de aceite, lo que viene facilitada por la forma en «bañera» de dicha culata. Como ejemplos de soluciones para los problemas de limpieza, incluidos rincones difíciles y focos de suciedad, podemos citar: • 001-408 TPM.indd 157 Protecciones para zonas delicadas y difíciles de limpiar para que no llegue a ellas la suciedad. 22/09/2010 13:25:57 158 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM • • • • • Bandejas para recogida de agua, aceites y taladrinas. Recogedores de viruta (los más frecuentes son de tipo magnético). Filtros de aire o de otros tipos. Sistemas de aspiración de polvo, fibras u otros elementos. En muchas empresas en este punto se realiza un soplado en vez de una correcta aspiración, lo cual tiene en muchas ocasiones graves incidencias sobre los productos y los equipos productivos. Etc. Figura 5.17. Foco de suciedad: Culata de cilindro que hace de «bañera» de aceite. También en esta etapa serán de interés los registros de estas actividades y paneles con gráficos que muestren la progresión habida (similares a los de las Figuras 5.14 y 5.15). El objetivo que se persigue con estas actividades es reducir progresivamente el tiempo invertido durante la limpieza, la lubricación y los chequeos, y evitar los focos de suciedad, pero sobretodo aquellos que pueden condicionar la productividad (por ejemplo, si se derrama un material en estado líquido que está sometido a un proceso, puede deteriorar la instalación externa). A tal efecto, conviene priorizar las mejoras. 001-408 TPM.indd 158 22/09/2010 13:25:57 TPM en un entorno Lean Management 159 Etapa 3) Establecimiento de estándares de limpieza, inspección y otras tareas sencillas de Mantenimiento Autónomo. Una vez efectuadas las operaciones de limpieza, podemos ya establecer las condiciones básicas (limpieza, lubricación, apretado de tornillos y tareas sencillas de MA) que aseguran la situación óptima del equipo. Para ello, los grupos de operarios fijarán estándares de los procedimientos de limpieza, engrase y sujeción de tornillos y asumirán la responsabilidad de mantener su propio equipo. Es importante para su cumplimiento que los estándares de operaciones no vengan impuestos, es decir, que cuando se establecen los estándares se reflejen las opiniones formuladas por los propios operarios. Se trata pues, de estándares elaborados por los mismos operarios y fundamentados en su propia experiencia directa con el equipo. Las siguientes cuestiones deben contemplarse a la hora de formular y aplicar los estándares: • • • • • • • 001-408 TPM.indd 159 Elementos a inspeccionar a incluir en la estandarización: determinar qué elementos de los equipos han de ser chequeados. Aspectos clave a estandarizar que prevean los efectos de una limpieza, lubricación y sujeción negligentes. Metodología a estandarizar: emplear los métodos más simples y fáciles para chequear. En la medida de lo posible, conviene que incluyan controles visuales que ayudan a ejecutar rápida y correctamente las acciones correspondientes. También se incluirán en el estándar, los útiles y herramientas deberán utilizarse en la limpieza, chequeos, lubricación, aprietes, etc. y catalogarlas claramente y organizarlas adecuadamente. Tiempos estándar: asignar un tiempo determinado para las tareas y establecer objetivos alcanzables. Estos tiempos deben ir reduciéndose en las sucesivas mejoras. Frecuencia estándar: fijar la frecuencia de las inspecciones y supervisar los resultados. Con las sucesivas mejoras se podrán prolongar estos intervalos de inspección. Responsabilidades: asignar claramente las funciones de cada persona, evitando descuidos o duplicidades, tanto de funciones como de personal. Cumplimiento de los estándares: En ocasiones, se elaboran adecuadamente los estándares, pero luego no se aplican, o se hace a un nivel 22/09/2010 13:25:57 160 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM muy bajo, de forma que no se reducen las pérdidas, ni se mejora la productividad, ni las condiciones de trabajo. El papel de la dirección puede ser, en este punto, determinante para asegurar el cumplimiento de los estándares. Para preparar estos estándares es preciso instruir a los operarios sobre: 1. Creación de estándares y comprobar su importancia a través de ejemplos. 2. Entrenamiento y formación para llevar a cabo correctamente los estándares. 3. Motivación para que desarrollen y fijen estándares. Los estándares así establecidos responden a las cuestiones tipo básicas: ¿Dónde?, ¿Qué?, ¿Cuándo?, ¿Por qué?, ¿Quién?, y ¿Cómo?, conocidas como «5 W y 1 H», (Where, What, When, Why, Who y How), que facilitan a los operarios realizar fácil, correctamente y sin olvidos los chequeos diarios. Estos estándares serán efectivos puesto que estarán debidamente documentados en el propio puesto de trabajo; la documentación deberá contener las instrucciones para efectuar las sencillas operaciones a realizar, así como la frecuencia con la que deben ser realizadas, describiendo claramente los pasos para hacerlo. Junto a esta documentación habrá una hoja de registros, en la cual se llevará el control de cuando ha sido realizada una determinada operación de mantenimiento, y quien la ha llevado a cabo. La etapa de estandarización de las operaciones básicas de Mantenimiento Autónomo con la que termina el que hemos denominado nivel básico puede asumirse con mayor rapidez y buenos resultados si las dos etapas precedentes se han cubierto correctamente, con el resultado de que habrán mejorado sensiblemente, no sólo la productividad, sino también las condiciones de trabajo. Por otra parte, con una implantación adecuada, esta etapa puede cubrirse a los ocho a diez meses de iniciarse el programa de Mantenimiento Autónomo. Puede ser muy conveniente que los estándares de limpieza y tareas sencillas de mantenimiento se puedan registrar en documentos que detallan los elementos que deben limpiarse, lubricarse, etc., el método a seguir, los útiles a emplear y la frecuencia a llevar a cabo las operaciones correspondientes (véase Figura 5.18). 001-408 TPM.indd 160 22/09/2010 13:25:57 TPM en un entorno Lean Management 161 Máquina o equipo: .................................................................. Semana:.................................. Elemento Operación Método Útiles Bancada Limpieza A mano Trapo seco Inspección grietas Visual Foco Porta herram. Limpieza A mano Tiempo minutos 4 3 Ejecución y turno Lun. Mar. Miér. Jue. Vier. 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 × × × x × × × × × × × × x × × x Figura 5.18. Documentación de los estándares. 5.3.2. Nivel de eficiencia Este nivel cubre otras dos etapas del programa de implantación paso a paso: 4. Inspección general del equipo. 5. Inspección autónoma del equipo. Los objetivos, en el nivel al que nos referimos, serán más exigentes que en anterior; debe consolidarse la mejora de la productividad y de las condiciones de trabajo, acompañadas de una mejora en el MTBF (tiempo medio entre paradas, con o sin avería) y un alargamiento de la vida de los equipos. A continuación se detallan con mayor profundidad cada uno de estas etapas. Etapa 4) Inspección general del equipo. La inspección general pretende introducir controles sobre los elementos vitales del equipo que mantengan el mismo en perfecto orden de funcionamiento, cubriendo adecuadamente los aspectos del citado funcionamiento de forma que sea correcto y fiable, la calidad de la producción y la seguridad del proceso. Para que los operarios puedan ser capaces de extraer conclusiones de lo que ven, oyen o notan en el equipo mediante las inspecciones y chequeos, será necesario instruirlos sobre la estructura, características, tecnología y 001-408 TPM.indd 161 22/09/2010 13:25:58 162 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM funciones del equipo que manejan. Sólo así podrán realizar inspecciones válidas sobre el deterioro del equipo. De esta manera, los operarios no se limitarán a pulsar los conmutadores que ponen en marcha el equipo sin saber nada más de él y a aplicar hojas de chequeo para realizar las inspecciones como autómatas. Una vez hayan sido entrenados y tengan la práctica necesaria para llevar a cabo inspecciones generales, pueden preparar hojas de chequeo que cubran sus propios requerimientos; estas hojas pueden tener un formato y tipo de información similares a la mostrada en la Figura 5.18, aunque en esta etapa es conveniente que existan unas instrucciones especificas para la operativa de la inspección general, las cuales pueden venir acompañadas con dibujos claros acerca de cómo actuar y cómo no (véase el ejemplo de la Figura 5.19). Posicionado de la tuerca en el apriete Marcas de pintura CORRECTO INCORRECTO Figura 5.19. Dibujos para ilustrar las instrucciones. Estas hojas de chequeo se ajustarán a las necesidades de cada uno de los equipos. Los resultados, serán guardados en una hoja de registros, la cual permitirá disponer de un histórico de las operaciones realizadas y las frecuencias con que se llevan a cabo, permitiendo sobre esa base de datos, ajustar más las frecuencias y las operaciones a los requerimientos de nuestro equipo, en base al posterior análisis que de ese histórico se realiza. Actualmente la introducción de la fotografía digital y su inclusión en los estándares contribuye de forma muy eficaz a la asignación de validez de los parámetros. Posibilita el dar consignas para el seguimiento de parámetros correctos o incorrectos, niveles de desgaste, suciedad, etc. Son parámetros a veces difíciles de describir, estandarizar o cuantificar mediante un estándar escrito de proceso o lista de chequeo, y que mediante la inclusión de la imagen en el documento permiten uniformar criterios en la toma de decisiones diaria de los operarios, nivel de suciedad, alineación, buen estado, desgaste, etc. 001-408 TPM.indd 162 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management 163 Disponer de operarios conocedores de su equipo permite detectar y reparar pequeñas deficiencias o anormalidades que surgen durante el proceso productivo. Estas anormalidades no implican efectos tales como una avería del equipo, parada o producción defectuosa, sino más bien son fenómenos que esconden problemas latentes o futuros. El Mantenimiento Autónomo intenta desarrollar un operario capaz de atajar y solucionar estas anomalías tan rápidamente como sea posible, evitando que el problema vaya a más y deba acabar en manos del departamento de mantenimiento especializado. No se trata de hacer un estándar de operación para cada tornillo del equipo, sino dotar al operario de completa autonomía para enjuiciar los fenómenos que van surgiendo durante las actividades rutinarias diarias (limpieza, lubricación, fijaciones y otras tareas sencillas). Para que pueda llevar a cabo este tipo de tareas el operario requerirá toda la información necesaria (de la máquina, proceso, producto, materiales, estándares de mantenimiento, etc.), ésta debe ser completa y estar al día, la formación asimismo necesaria (instrucciones, entrenamiento, etc.) y, por supuesto, los medios que sean precisos (útiles, herramientas, materiales, etc.). También hay que controlar los intervalos de inspección general, que pueden ser diarios, semanales, mensuales, etc., según se planifiquen. Por exigencias de la producción, las inspecciones diarias se limitarán al deterioro del equipo que afecten directamente a la seguridad y calidad del producto (limpieza, lubricación, fijaciones, etc.). Además, estas inspecciones diarias han de centrarse en unos pocos elementos, para favorecer la realización concienzuda y la integración gradual en las tareas cotidianas. Etapa 5) Inspección autónoma del equipo. La formación y entrenamiento de operarios competentes en equipos revoluciona no sólo la gestión del equipo sino todos los demás aspectos de la gestión de los lugares de trabajo. Esto implica invertir esfuerzos, tanto en dinero como en tiempo, en la formación del personal. Sin embargo, comporta excelentes resultados y transforma el modo de gestionar una planta de producción. El objetivo de esta etapa es que con los esfuerzos a los que hemos aludido, se incorporen progresivamente las tareas de inspección al mantenimiento realizado por un grupo autónomo, al tiempo que constituyen una depuración sistemática del deterioro del equipo; tal como ya apuntábamos, debe optimizarse todo cuanto afecta al funcionamiento correcto del equipo y 001-408 TPM.indd 163 22/09/2010 13:25:58 164 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM además, la calidad, fiabilidad y seguridad. Consideraremos las siguientes fases en esta etapa: • • • • • • 001-408 TPM.indd 164 Revisión de los estándares realizados en las etapas tercera y cuarta. Deben revisarse los resultados obtenidos en la mejora de las Seis Grandes Pérdidas, reducción del MTBF, aumento de la productividad y mejora de las condiciones de trabajo. Objetivos de la inspección. Partiendo de las especificaciones de diseño del equipo y de su historial de averías, se determinarán los puntos que deben ser objeto de la inspección, tanto si provocan averías, pérdidas de capacidad o defectos. Hay que incluir los componentes básicos funcionales del equipo (tornillos, sistemas de lubricación, sistemas eléctricos, instrumentación, etc.). Es útil identificar físicamente estos puntos con tarjetas de colores como trabajo pendiente, y cambiándolas una vez realizado el mismo, por otras de otro color que indiquen que ha sido implantada una mejora. Puede ser de utilidad recogerlas de forma manual o en una base de datos informatizada, registrarlas y hacer su seguimiento mediante un Plan de Acciones. Establecimiento de las magnitudes a alcanzar para los objetivos de la inspección. Se trata de fijar los niveles de capacidad, cantidad de averías, valores del MTBF, y tolerancias para la calidad que se consideren correctos. Creación de un equipo de trabajo mixto integrado por personal de ingeniería, mantenimiento, calidad y producción, a fin de analizar y dar solución a los problemas fijados en los objetivos de la inspección. Confección de las instrucciones de la inspección y de los registros de las actividades correspondientes a los nuevos estándares a implantar; asimismo se registrarán en manuales o en hojas de chequeo, junto con la información técnica necesaria para realizar correctamente las actividades, como, por ejemplo, gráficos, maquetas, diagramas, transparencias, etc. Establecimiento e implantación de un plan de formación a llevar a cabo por el departamento de mantenimiento conjuntamente con los responsables de producción han de preparar programas de formación; por su parte, la implantación estará basada en una planificación cuidadosa y a largo plazo y se llevará a cabo comenzando por el adiestramiento de los líderes de grupo, sobre los cuales recaerá la responsabilidad de formar a los miembros del mismo. 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management 165 A partir de ahí, los operarios de producción podrán realizar: • • • Las inspecciones generales que correspondan. Valoración de los resultados. Estandarización de los procedimientos de inspección. Si en la empresa se está planteando trabajar con secciones organizadas como Unidades Autónomas de Producción, las denominadas UAP que consiste en dotar a esa sección, célula, área de un alto grado de autonomía, será clave para implantarlo con éxito el haber consolidado previamente estas etapas anteriores. 5.3.3. Nivel de plena implantación El nivel de implantación total supone la autogestión completa en el marco del Mantenimiento Autónomo, y la estandarización de los métodos, las operaciones y los chequeos. Abarca otras dos etapas del proceso de implantación del Mantenimiento Autónomo en el marco del TPM: 6. Organizar y ordenar el área de trabajo. 7. Completar la gestión autónoma del mantenimiento. Etapa 6) Organizar y ordenar el área de trabajo. La gestión del área de trabajo está perfectamente contemplada en el Mantenimiento Autónomo. Se trata de aplicar dos de las 5 S: seiri (organización) y seiton (orden), aquellas a las que aún no habíamos hecho ninguna alusión (limpieza, estandarización e incluso el cumplimiento de estos estándares o disciplina, han sido ya incorporadas a la planificación del Mantenimiento Autónomo). Aunque parece una tarea sencilla, requiere adquirir consciencia de las funciones a llevar a cabo de cada operario, y mantener este orden y limpieza, estará dentro del plan de mejora continua (kaizen). Como se recordará, con la organización se pretende minimizar el número de elementos del área de trabajo, de forma que en ella no haya ningún elemento que no sea necesario. El orden se refiere a la disposición de los elementos necesarios para el área de trabajo, es decir aquellos que han «sobrevivido» 001-408 TPM.indd 165 22/09/2010 13:25:58 166 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM a la organización, de forma que su utilización sea lo más rápida y sencilla posible. Además de los equipos, se han de manejar herramientas, útiles, plantillas, matrices, accesorios, materiales, instrumentos de medida y control, etc. La organización y orden abarca todos estos elementos, de forma que cada cosa esté donde se debe de estar, en el momento en que se necesita, en la cantidad exacta y con la calidad precisa. Etapa 7) Completar la gestión autónoma del mantenimiento. La planta que haya asumido los niveles anteriores del Mantenimiento Autónomo habrá alcanzado condiciones óptimas en el equipo apoyadas en un sistema de estándares adecuados. Los operarios expertos en los equipos que manejan son capaces de detectar y corregir las anormalidades ocurridas en su trabajo diario, a través de chequeos y otras actividades. Poco a poco se van refinando las acciones y se acumulan las mejoras. La Figura 5.20 resume los niveles anteriores y su equivalencia con las fases de formación de los operarios. Niveles de Mantenimiento Autónomo Niveles para capacitación de operarios 7. Gestión autónoma completa Puede reparar el equipo 6. Organización y orden Conoce las relaciones entre la precisión del equipo y la calidad del producto 5. Inspección autónoma 4. Inspección general Conoce la función y la estructura del equipo 3. Establecimiento de estándares 2. Eliminación de focos de suciedad y zonas inaccesibles 1. Limpieza inicial Puede detectar problemas y comprender los principios y procedimientos de mejora del equipo Figura 5.20. Relación del nivel de capacitación alcanzado en cada etapa. Las distintas etapas de la implantación del Mantenimiento Autónomo deben abordarse con mucha precaución y con total seguridad de que se puede dar el salto de una a la siguiente; es decir que hasta que no haya una garantía de que ha sido superado todo cuanto exige una etapa no debería pasarse a la que sigue. Este paso, debería llevarse a cabo con la supervisión de 001-408 TPM.indd 166 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management 167 los responsables de la implantación del programa, e incluso puede establecerse una auditoría interna para aprobar el cambio de etapa, con base en un documento en el que consten los objetivos a cumplir en la etapa actual, y el nivel al que se han alcanzado, de forma que sólo cuando todos los objetivos alcancen el nivel de suficiencia exigida, pueda autorizarse el paso a la etapa siguiente. 5.3.4. Resumen de los objetivos de la implantación de un programa de Mantenimiento Autónomo La implantación total del Mantenimiento Autónomo implica alcanzar los siguientes objetivos: • • • • • Provocar un cambio en la estructura corporativa y de personal mediante la ejecución de las actividades del programa TPM. Efectuar una limpieza inicial profunda y llevar a cabo un programa de mejora continua de defectos como un instrumento para transformar el equipo existente y reconvertirlo en un equipo que funcione a la perfección, de acuerdo con las especificaciones exigidas, reduciendo los fallos y los problemas y estabilizando los procesos de fabricación. Implantar controles de mantenimiento visual y crear estándares que permitan obtener una fuerza de «sensores humanos» capaces de identificar y comprender los problemas conforme suceden. Realizar un programa de entrenamiento sobre las máquinas para aumentar las capacidades de los operarios en las diversas áreas de mantenimiento. Crear un sistema que permita a los operarios inspeccionar y controlar de una manera fiable sus máquinas. Cuando una empresa intenta introducir un sistema de Mantenimiento Autónomo se puede encontrar con ciertas dificultades. En la tabla de la Figura 5.21 se muestran algunos posibles problemas que pueden aparecer inicialmente, y que se acostumbran a superar con éxito conforme se va consolidando la implantación de un programa de Mantenimiento Autónomo. 001-408 TPM.indd 167 22/09/2010 13:25:58 168 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM DIFICULTADES OBJETIVOS El equipo opera constantemente durante día y noche durante largos periodos de tiempo y nunca hay oportunidad de descansos Actividades divididas en categorías de trabajos Planes de actividades detallados para los periodos de vacaciones Los operarios supervisan un gran número de máquinas Clarificar qué máquinas serán el centro de las actividades Tener en cuenta las tendencias críticas, por ejemplo cuellos de botella Hay muchas máquinas complejas Reforzar las actividades de mantenimiento especializado Potenciar la seguridad en todos los aspectos La corrosión actúa en las máquinas sin que los operarios sean conscientes, causando averías Desarrollar un sistema de mejoras individuales Estudio de los materiales y selección de recambios Operarios desconocedores de su equipo Operarios competentes y conocedores del equipo Operarios motivados y con alto grado de polivalencia Falta de comunicación entre departamentos Cooperación entre departamentos Comunicación fluida Figura 5.21. Problemas y objetivos en la implantación del Mantenimiento Autónomo. 5.4. E laboración del plan de la implantación del Mantenimiento Autónomo sobre una planta o grupo de plantas, a partir de un área de producción piloto En este epígrafe vamos a comentar todos los aspectos a tener en cuenta para que pueda efectuarse un plan de Mantenimiento Autónomo, con garantías de éxito. Ante todo, no se tratará de una implantación que implique un cambio rápido y espectacular, sino una implantación paso a paso, creando inicialmente un escenario piloto en el que se seleccionará un equipo a estudiar, y unos operarios a formar, y desde este escenario se irá aprendiendo, estandarizando, y abarcando al resto de equipos similares, para acometer finalmente la implantación al resto de los equipos de toda la planta o grupo de ellas. 001-408 TPM.indd 168 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management 169 Los niveles de implantación del Mantenimiento Autónomo no se practican simultáneamente sobre toda la maquinaria, sino que se despliegan desde el equipo inicial (equipo piloto) hasta la totalidad de los equipos abarcando tres fases distintas. Esto hace posible que el Mantenimiento Autónomo sea profundo y continuo, condiciones indispensables para la eficacia en la gestión del mantenimiento. Con estas tres fases se pretende asegurar que el programa de Mantenimiento Autónomo sea al mismo tiempo profundo y sostenido, incluso en plantas con gran cantidad de equipos y con alto grado de diversificación, dando prioridad a las actividades que correspondan, de acuerdo con una cuidadosa evaluación de la maquinaria. Estas fases se describen a continuación. Fase 1: SELECCIÓN DEL AREA DE TRABAJO PILOTO. Esta fase consiste en seleccionar un equipo piloto que tenga una alta tasa de fallos o un gran número de focos de suciedad como modelo con el que practicar el primer nivel de implantación del Mantenimiento Autónomo que hemos expuesto en este capítulo, y por tanto alcanzar los objetivos que siguen: • • • Limpieza inicial. Eliminación de los focos de suciedad y zonas inaccesibles. Establecimiento de estándares. Esto permite reducir los niveles de suciedad y grasa, se establecen las condiciones básicas del equipo, se restaura el deterioro, se eliminan las fuentes de contaminación y se realizan chequeos en base a unos estándares provisionales. De este modo se avanza en el acercamiento del equipo a su estado óptimo. Por otro lado, esto contribuye a enseñar las tres primeras etapas del Mantenimiento Autónomo a través de la persistente repetición de actividades y comprobaciones. Los operarios que han adquirido experiencia en la implantación de este nivel en el equipo modelo, la pueden aplicar después al resto de los equipos. Al finalizar esta fase habremos conseguido, mediante la creación de un escenario en el que se implanta un sistema de Mantenimiento Autónomo a un equipo piloto, tener un estándar de funcionamiento, unos operarios en- 001-408 TPM.indd 169 22/09/2010 13:25:58 170 El Mantenimiento Autónomo: la base de la implantación del TPM trenados, y en definitiva habremos establecido una base de funcionamiento a hacer extensible al resto de equipos y operarios. Fase 2: DESPLIEGUE LATERAL U HORIZONTAL. Después de la implantación de las actividades de la fase anterior en el equipo piloto, se extienden las actividades a bloques de equipos similares realizando las tres etapas simultáneamente. Una vez superada la primera fase, para determinar el mejor modo de proceder al despliegue horizontal, se calcula la carga de Mantenimiento Autónomo potencial, es decir, el número medio de unidades de equipo que un operario puede asumir en el Mantenimiento Autónomo. Esta medida debe calcularse pensando en cada uno de los pequeños grupos de operarios que realizarán simultáneamente el Mantenimiento Autónomo. Hay que tener cuidado de no sobrecargar a los operarios con muchas unidades de equipo, siendo una carga adecuada de Mantenimiento Autónomo, del orden de tres o menos unidades por persona. Si bien en la fase anterior (selección del equipo piloto) se realizan de manera secuencial las tres primeras etapas, en la actual (despliegue horizontal), los pasos se llevan a cabo de manera simultánea. Con esto se consigue aplicar las mejoras obtenidas para el equipo piloto al resto de equipos del mismo tipo, y al mismo tiempo extender el Mantenimiento Autónomo de forma progresiva a los demás equipos productivos. Fase 3: DESPLIEGUE DE ÁREA. El objetivo de esta fase es considerar las tres dimensiones de los problemas de los equipos: las irregularidades de la calidad, los posibles desórdenes dentro de las áreas, y por último, asentar los fundamentos para un programa de Mantenimiento Autónomo esencialmente ajustado a las necesidades reales. En esta fase se añade la etapa de inspección general del equipo a las tres primeras etapas, y se ponen en práctica simultáneamente todas ellas. Es importante realizar una auditoría al terminar cada etapa y someter a los operarios a un test sobre su grado de capacitación. Esta última fase se caracteriza por un programa de formación diseñado para incrementar las habilidades de mantenimiento de los operarios. 001-408 TPM.indd 170 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management 171 Las etapas restantes enfatizan las actividades de mejora que realizan los operarios con mayor conocimiento y experiencia, las cuales se extienden más allá del equipo, a su entorno. Estas actividades revitalizan el compromiso de todo el personal y promueven los compromisos con las metas de la compañía, asumiendo la responsabilidad de mantenimiento y mejora, esenciales para la actividad autónoma en el taller. 001-408 TPM.indd 171 22/09/2010 13:25:58 001-408 TPM.indd 172 22/09/2010 13:25:58 6 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico 6.1. Introducción Una vez introducido, en el capítulo anterior, el concepto de Mantenimiento Autónomo, dentro de la filosofía del TPM, pasaremos a tratar algunos casos prácticos. Mostraremos a través de los mismos, cómo se llevará a cabo el proceso de implantación, cómo se van abordando y reduciendo las Seis Grandes Pérdidas, y como se va llevando a cabo una estandarización de estas sencillas operaciones de Mantenimiento Autónomo. Una característica básica del TPM es que son los propios operarios de producción quienes llevan a término el Mantenimiento Autónomo, también conocido como mantenimiento de primer nivel, o automantenimiento en algunos ámbitos. En algunos casos éste tipo de mantenimiento se generaliza como el mantenimiento llevado a cabo por producción. El mantenimiento de primer nivel se asignaría al operario de producción, pero se podrían asignar los niveles 2 o 3 también a personal de producción, pero que no sea el operario, como podrían ser supervisores, responsables de línea, responsables de turno, etc., según las necesidades de la empresa, la carga de trabajo de estas figuras y las necesidades específicas de las operaciones. Existe una gran dificultad en empresas con una cierta antigüedad, para la implantación del TPM. La diferencia entre una empresa joven y actual y una empresa con una gestión basada en modelos tradicionales, estriba en la dificultad para introducir el cambio de mentalidad en los operarios, dado que impli173 001-408 TPM.indd 173 22/09/2010 13:25:58 174 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico ca un cambio en la concepción tradicional del trabajo a realizar por el operario de producción y el de mantenimiento. Así pues, desde la empresa tradicional se ve al operario de producción como eje del proceso productivo, y al operario de mantenimiento como la persona que aplica unas actividades de Mantenimiento Correctivo y en algunos casos, preventivo, al equipo. Será pues necesario cambiar un hábito adquirido, de forma que el operario no sólo deba preocuparse de la producción, sino también del estado de su equipo, del que deberá hacerse responsable, y todo ello basándose en que es él quien más lo conoce y podrá así obtener de él la máxima productividad y el máximo rendimiento. Algunas de las tareas básicas que podríamos considerar para la implantación del Mantenimiento Autónomo serán: limpieza, inspección, lubricación y aprietes; estamos hablando pues de unos requisitos sencillos, pero que normalmente supondrán un esfuerzo, no tanto por la dificultad de las tareas a desarrollar, como por el cambio de actitud que supone para el operario romper los paradigmas de su puesto de trabajo. Para alcanzar los objetivos del Mantenimiento Autónomo con el objetivo de eliminar o reducir las Seis Grandes Pérdidas, y mejorar el MTBF y la productividad, de forma que se obtengan los resultados establecidos, y como paso previo a la introducción del Mantenimiento Autónomo en un área de producción, o en toda una planta productiva, llevaremos a cabo la creación de un área de producción piloto, con la selección de un equipo modelo con pérdidas crónicas, que sea de los más representativos del área donde vamos a implantar el Mantenimiento Autónomo. 6.2. I mplantación del Mantenimiento Autónomo a partir de un caso: Mantenimiento en un área de fabricación de transformadores toroidales La máquina que se utiliza para este tipo de fabricación nos permitirá construir un «escenario», a través del cual se estudiará un equipo con pérdidas crónicas, se harán una serie de planteamientos sobre como tratar a este equipo, y los resultados de este análisis se podrán trasladar a otros equipos similares. Ello comportará: • 001-408 TPM.indd 174 Analizar las necesidades de mantenimiento que requiere este equipo. 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management • • 175 Seleccionar las actividades que el operario debe llevar a cabo, asignando unas frecuencias para cada una de ellas. Diseñar el sistema para tener un control sobre las operaciones realizadas. Con todo ello se pretende ir generando un histórico que permita ir ajustando las necesidades del equipo y sus frecuencias, de manera que no se pierda tiempo de producción en tareas de limpieza, lubricación y fijación excesivas o no requeridas, o bien la duplicidad de tareas por falta de un sistema de recogida de registros. Será importante la selección del equipo que vaya a ser utilizado para el escenario, puesto que de acuerdo con lo que se haga con el mismo, se procederá en consecuencia, en la posterior implantación para el resto de equipos. En el caso que nos ocupa, los resultados e informaciones obtenidas con el equipo elegido, son fácilmente aplicables a otros, dado que existen grupos de máquinas similares en la planta, con algunas modificaciones o variedades de unas respecto a otras, como por ejemplo, que incorporen o no un PC. APLICACIÓN DE UN MANTENIMIENTO AUTÓNOMO A UN EQUIPO PILOTO CON PÉRDIDAS CRÓNICAS El equipo seleccionado es una máquina para fabricar transformadores toroidales. A continuación describiremos el producto, el equipo y el proceso. Descripción del producto El producto fabricado son transformadores toroidales, de potencias del orden de 125 VA, con una entrada de tensión a 220 V, y varias salidas a distintos voltajes. Para nuestro caso consideraremos transformadores de dos salidas. Vamos a considerar, para el caso, la fabricación del siguiente transformador: TRANSFORMADOR TOROIDAL Potencia: 125 V. Tensión de entrada. 0-220 V. Tensión 1 de salida: 0-10 V. Tensión 2 de salida: 0-15 V. 001-408 TPM.indd 175 22/09/2010 13:25:58 176 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico Descripción del equipo Máquina formada por un carenado, que soporta los distintos cabezales que se pueden utilizar, y que en su interior aloja el motor. Se utilizarán distintos cabezales según el tipo de bobinado que se desee realizar, los tipos más utilizados son: uno para el bobinado de primarios , en general hilos de cobre de diámetros del orden de 0,35 a 0,60 mm, y otro para el bobinado de devanados secundarios, con hilos de diámetros superiores, y un tercero para la realización de encintados. El material que se utiliza para la fabricación de transformadores es hilo de cobre esmaltado. Este esmalte o recubrimiento, será fundamental que esté y se mantenga en perfectas condiciones en todo el proceso de fabricación, dado que, en caso de tener carencias de esmalte, podría provocar contactos entre espiras, que podrían provocar cortocircuitos. A veces, cuando el recubrimiento sufre desperfectos, no se ve a simple vista, y una vez el producto está terminado, al llegar al control final de calidad, en el que se validan las tensiones de salida, el transformador sufre el riesgo de quemarse en la operación correspondiente a las comprobaciones funcionales, las tensiones y el control de temperatura por cortocircuitarse las espiras. Si se da esta situación conlleva que el producto ya acabado vaya directamente a chatarra, o bien hay que recuperar el núcleo y reprocesarlo, proceso muy manual y lento. Cualquiera de las dos opciones lleva implícito un coste adicional, que no añade ningún valor al producto, y que además puede alterar nuestro proceso, y por supuesto el rendimiento. Objetivos a lograr Vamos a plasmar el proceso de fabricación de una serie de transformadores convencional y veremos como se optimiza el producto y el proceso en base a las mejoras que aporta la aplicación de un Mantenimiento Autónomo. Los objetivos a alcanzar serán: • • • • 001-408 TPM.indd 176 Reducción de averías durante el proceso de fabricación. Mayor calidad de producto. Reducción de despilfarros en el proceso. Mayor robustez del proceso. 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management • • • 177 Reducción de los tiempos muertos por cambio de proceso y de preparación. Eliminar tiempos de producción a velocidad reducida. Reducción de los reprocesos y las piezas a chatarrar. En definitiva buscamos una máxima eficiencia del equipo tendiendo hacia el cero averías, que se traducirá en un incremento de la producción, un incremento de la calidad del producto y un aumento el tiempo de vida del equipo. En este proceso de implantación va a ser fundamental el factor humano, la colaboración desde el operario de la máquina al operario de mantenimiento, así como las mejoras que puedan introducir la ingeniería de producto y la de proceso. Todo ello supone un cambio ideológico, una nueva manera de trabajar, una reestructuración de las tareas que comporta un cambio de actitud del personal así como una aceptación de nuevos valores que se consiguen introducir mediante la formación y la motivación del personal, haciéndoles partícipes de las mejoras aportadas y obtenidas. Descripción del proceso Describiremos a continuación el proceso de fabricación de un transformador toroidal, con varios devanados. Consideraremos la producción de una serie de 50 transformadores con las características técnicas descritas anteriormente, es decir, transformadores con una entrada de tensión a 220 V, y dos salidas a 10 V y 15 V. Será necesario realizar tres bobinados, o devanados: • • un primario dos secundarios Se deberán realizar también dos encintados: • • uno para aislar el primario del secundario otro para proteger los devanados y embellecer el acabado • Primer devanado El primer devanado será un primario, y consiste en el arrollamiento de espiras de cobre alrededor de un núcleo tórico de hierro tratado térmicamente. Para 001-408 TPM.indd 177 22/09/2010 13:25:58 178 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico este proceso se utilizará un cabezal capaz de trabajar con hilos de diámetro del orden de 0,3 a 0,7 mm. Este devanado será el que nos dará la entrada a 220 V. Previamente deberemos montar el cabezal para bobinado de primarios sobre el carenado de la máquina, así como hacer los respectivos ajustes, para ese hilo, y ese núcleo. Asimismo, se deberá seleccionar el hilo a utilizar y fijarlo al cargador, para lo cual se deberán centrar los útiles de sujeción, y será necesario disponer de las herramientas para montar el cabezal y las respectivas para cada uno de los ajustes. • Primer encintado A continuación se procederá a la realización de un encintado, que consiste en hacer un aislamiento entre el primario y los secundarios con una película de film de poliéster, para el que utilizaremos la misma máquina, pero un cabezal distinto para este fin. Previamente deberemos desmontar el anterior cabezal, y montar el cabezal de encintados sobre el carenado de la máquina, y colocar en este cabezal el rollo de film de poliéster. Como en el caso anterior, se deberá realizar un ajuste de útiles, y será necesario disponer de las herramientas a utilizar. • Segundo devanado Este devanado será el primer secundario. El arrollamiento se realizará con otro hilo de cobre de mayor diámetro. Previamente deberemos desmontar el anterior cabezal, y montar el cabezal para el bobinado de secundarios. Igual que para el primer devanado, deberemos cargar el hilo del nuevo diámetro, ajustar los útiles y disponer de herramientas adecuadas. • Tercer devanado Este devanado seguirá el mismo proceso que el anterior. No será necesario desmontar el cabezal sólo tendremos que cambiar de nuevo el hilo de cobre. Con lo expuesto hasta el momento, podemos apercibirnos de la importancia que tendrá reducir estos tiempos de preparación, y el disponer de las herramientas adecuadas, en el sitio preciso y en el momento oportuno, evitando así paseos innecesarios. • Acabados del transformador Se harán en este proceso los acabados del producto fuera de máquina, tales como colocar la etiqueta identificativa, protección de los cables de salida, etc. 001-408 TPM.indd 178 22/09/2010 13:25:58 TPM en un entorno Lean Management 179 • Encintado final Se volverá a realizar un encintado para protección final y embellecimiento del mismo. Para ello será necesario cambiar de nuevo el cabezal puesto que lo realizaremos con film de poliéster. • Comprobaciones del Control Final Se trata de controlar visualmente los acabados, protecciones, encintados y etiquetas; se controla asimismo el valor de las tensiones obtenidas, que sean las requeridas, y que el transformador no sufra incrementos de temperatura. Proceso de cambio de programa Antes de empezar cada uno de los procesos que hemos descrito, deberemos introducir el programa correspondiente en el ordenador. En este programa, los datos que deberemos introducir habrán sido previamente calculados y serán los siguientes: • • • • • • Número de vueltas de carga de hilo. Número de vueltas del devanado. Sentido de giro. Sentido del avance. Velocidad de carga. Velocidad de encintado Hasta aquí ha quedado definido el equipo a tratar, el que va a ser la base para la implantación del Mantenimiento Autónomo, como culminación de la implantación del TPM en una área productiva concreta de una empresa. 6.2.1. C lasificación de las Seis Grandes Pérdidas y aplicación a nuestra máquina Recordemos que el objetivo de eliminar o reducir las Seis Grandes Pérdidas se refiere a los siguientes factores de pérdida de eficiencia de los equipos de producción: 001-408 TPM.indd 179 22/09/2010 13:25:58 180 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico Averías. Tiempos de preparación y ajuste de los equipos. Funcionamiento a velocidad reducida. Tiempo en vacío y paradas cortas. Defectos de calidad y repetición de trabajos. Puesta en marcha. A continuación se muestra, en la tabla de la Figura 6.1, la clasificación de las pérdidas, aplicadas a nuestro proceso y equipo, identificando el tipo y características de las mismas, así como los objetivos para reducir al mínimo, incluso en algunos casos eliminar dichas pérdidas. Dependiendo de su naturaleza se podrán reducir y, en según qué casos, eliminar. Ya hemos visto que cuando hablamos de pérdidas nos referimos no sólo a las que inciden directamente en la productividad, sino también a otras como son los defectos de calidad o bien las pérdidas derivadas de la poca robustez del producto y del proceso, que conllevan reparaciones de equipos, de forma que pueden provocarse pérdidas en la cuota de mercado y encarecimiento de productos y procesos. Tipo Pérdidas Tipo y características Objetivo Tiempos Averías Muertos y de Vacío Tiempos de preparación y ajuste de los equipos Rotura pieza, rotura hilo, desgaste escobillas del motor, paro por suciedad acumulada. Eliminar Cambio de cabezal, preparar los útiles para el nuevo proceso, carga de programa. Reducir al máximo Funcionamiento a Pérdidas de velocidad velocidad reducida del proceso Desajuste o error entre las dimensiones del núcleo del transformador y el dimensionado del bobinado que puede provocar un proceso más lento para evitar problemas por roce. Anular o hacer negativa la diferencia con diseño Productos y procesos defectuosos Tiempo en vacío y paradas cortas Proceso interrumpido por qu se ha acabado el Eliminar hilo del cargador, por verificación de proceso. Defectos de calidad y repetición de procesos Avances mal calculados, bobinados asimétricos, hilos demasiado tirantes (dan roturas esmaltado y espiras en cortocircuito). Eliminar producto o proceso fuera de tolerancias Puesta en marcha Pérdidas de rendimiento en las primeras partidas de cada serie. Minimizar por técnica Figura 6.1. Clasificación de las pérdidas en nuestra aplicación. 001-408 TPM.indd 180 22/09/2010 13:25:59 TPM en un entorno Lean Management 181 En la mencionada tabla de la Figura 6.1 podemos observar que nuestro equipo tiene muchas posibilidades de mejora a implementar. A continuación trataremos minuciosamente los siete pasos a seguir para la implantación con éxito del Mantenimiento Autónomo a que nos referimos en el epígrafe 6.2, en qué actividades se aplicarán y cómo se va a materializar en nuestro equipo. La tabla de la Figura 6.2 muestra las mencionadas etapas. Etapa Actividad Limpieza inicial Limpieza del carenado: polvo y desperdicios de cobre, esmalte y poliéster. Lubricar los aros del cargador de cobre. Buscar y corregir defectos que esto provoque. Contramedidas por causas y efectos de la suciedad Prevención de las causas que provocan suciedad: evitar que el cobre roce en algún punto que provoque que salte el esmalte. Proteger las zonas difíciles de limpiar. Reducción de los tiempos de limpieza. Estándares de limpieza y lubricación Establecimiento de los estándares de limpieza y lubricación: realización de estas tareas de forma periódica y reduciendo tiempos Inspección general Instrucción del operario para que sea capaz de detectar problemas por inspección, de manera que se puedan corregir ciertos defectos: dependiendo de en que momento se corte el hilo de cobre, se podrá evitar que los desperdicios caigan dentro del carenado, bloqueando los dientes del devanador Inspección autónoma Operarios entrenados y establecimiento de un calendario de mantenimiento por parte del departamento: seguimiento de cuándo hay que lubricar los cabezales, tensar el cobre, etc. Organización y orden Estandarización y sistematización del control: definición de estándares para lubricación y limpieza, almacenamiento de datos y mantenimiento de útiles y herramientas Implantación plena del Mantenimiento Autónomo Aumentar la cadencia de las actividades de mejora. Análisis del MTTR y del MTBF. Eliminación de las Seis Grandes Pérdidas. Reducir tiempos de preparación y tiempos de avería. Figura 6.2. Actividades a realizar en cada etapa para la implantación del M.A. 001-408 TPM.indd 181 22/09/2010 13:25:59 182 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico Con este estudio previo, y su posterior análisis, puede conseguirse la implantación de un Mantenimiento Autónomo ajustado a las necesidades de este equipo. A continuación puede llevarse a cabo un seguimiento de las pérdidas crónicas de este equipo. El tipo de tratamiento que se les puede dar a cada una de ellas dependerá de su naturaleza; así pues, debe definirse el objetivo alcanzar para cada una, teniendo en cuenta que algunas se podrán reducir drásticamente, mientras que otras sólo se podrán minimizar, y habrá un tercer grupo a erradicar. Finalizado el análisis precedente pueden establecerse ya unos objetivos alcanzables y medibles, y de esta forma, a medida que vayan implantándose las distintas etapas, puede conocerse si las realizaciones permiten ajustarse a los mismos, o por el contrario, se producen desviaciones respecto a los mencionados objetivos. A partir de ahí, puede ya proseguirse con la tarea de decidir cuáles van a ser las actividades de mantenimiento de primer nivel a llevar a cabo por el operario de producción, en su puesto de trabajo, y que van a formar parte desde ese mismo momento de su actividad diaria. Una vez asignadas estas tareas básicas de lubricación, limpieza, y ajustes, puede ya diseñarse la estrategia de base para la formación del personal involucrado. 6.2.2. Plan de formación y su implantación Las siguientes etapas configurarán el plan de formación necesario: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Planificación de la formación: conceptos, fechas y duración. Diseño de sencillos manuales de aplicación. Formación, motivación e implicación del personal. Diseño de las hojas de registro de datos. Descripción de la ficha de operación del puesto de trabajo. Descripción de herramientas y útiles del puesto de trabajo. Diseño de planes de vigilancia de la producción. Diseño de las tareas y frecuencias de las operaciones de mantenimiento. 9. Diagramas de actuación frente a la detección de defectos. 10. Hoja de instrucciones generales. 001-408 TPM.indd 182 22/09/2010 13:25:59 TPM en un entorno Lean Management 183 Este proceso productivo trabaja a dos turnos, con lo cual pueden formarse dos operarios de máquina más otros dos que simultaneen tareas de preparación del producto, acabados, etc. Conviene involucrar asimismo a sus jefes de área en este proyecto, de manera que les den el debido soporte, y a la vez una visión más global del proceso. Como documentos relevantes de esta implantación, pueden destacarse los que siguen, ya tratados, a nivel teórico, en el capítulo anterior: • • • Diagrama de actuación con relación a la detección de defectos. Hoja de instrucciones generales. Hoja de registro de datos. Los cuales, junto con el resto de información y documentos, forma parte de todos y cada uno de los puestos de trabajo de la planta para los que se implanta el Mantenimiento Autónomo, de manera que el operario de cualquiera de ellos, sabe en todo momento: • • • • • Qué es lo que tiene que hacer. Dónde esta la información a consultar. Qué registros y con qué frecuencia debe tomar. Dónde está la hoja de registros. Qué hacer en caso de deterioro del producto o el equipo. A) DIAGRAMA DE ACTUACIÓN FRENTE A LA DETECCIÓN DE DEFECTOS. La Figura 6.3 muestra el diagrama de flujos para tales actuaciones. A este proceso se le asigna una periodicidad que dependa del volumen de producción de cada lote de transformadores, asegurando al máximo la entrega de partidas correctas. A medida que la tasa de fallos observadas evolucione, puede alterarse esta periodicidad (aumentándola si mejora la tasa de fallos o reduciendo el periodo de revisión, si empeora). B) HOJA DE INSTRUCCIONES GENERALES. Esta hoja constará de tres partes: 1. Encabezado: información necesaria para identificar el equipo y la referencia del conjunto de tareas de mantenimiento de primer nivel que se deben realizar sobre el mencionado equipo, que en nuestro 001-408 TPM.indd 183 22/09/2010 13:25:59 184 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico Toma de la muestra a controlar sí no Resultado correcto Piezas realizadas desde la última inspección pendientes de aceptación Seguir con la fabricación Análisis causa-efecto sí ¿Afecta a piezas fabricadas? Verificar piezas fabricadas no Seleccionar piezas defectuosas Corregir proceso Seguir con la fabricación Entregar serie acabada Figura 6.3. Diagrama de actuación relativo a la detección de defectos. 001-408 TPM.indd 184 22/09/2010 13:25:59 TPM en un entorno Lean Management 185 caso se trata de la máquina de bobinar toroidales. Esta información constará de: – Identificación de la célula o área productiva a la que pertenece el equipo. – Equipo al que se refiere; es preferible que el equipo disponga de un código o matrícula que permita diferenciar distintos equipos del mismo fabricante y con la misma descripción. – Referencia del mantenimiento de primer nivel que se le debe efectuar. – Persona o grupo de trabajo que ha realizado, revisado y aprobado las tareas de mantenimiento de primer nivel. – Responsable de la realización de esas tareas. 2. Imagen o ayuda visual: esquema, foto, plano, etc., que permita y facilite la identificación física de las zonas donde se debe realizar alguna de las tareas de mantenimiento. 3. Instrucciones generales: relación de instrucciones particulares y/o generales a considerar, en caso de existir. Esta hoja estará disponible en el propio puesto de trabajo de todo operario de las operaciones afectadas del proceso productivo, el cual deberá conocer su existencia, y consultar aquello que precise. Sería conveniente que estuviera en un lugar visible, y que sistemáticamente, todos los equipos de este tipo dispusieran de esta hoja en un mismo lugar, lo cual facilitaría cualquier consulta que un operario quisiera realizar, incluso en el caso de que no se tratara de la máquina con la que opera habitualmente, y así se facilitaría también la incorporación de nuevos operarios a esa fase productiva. Se trata pues, una vez más de generar una sistemática de trabajo, de facilitar el acceso a la información, de reducir los tiempos que se pierden a veces en buscar esta documentación, entrando así en una dinámica de orden, organización y disciplina del puesto de trabajo. Así se conseguirá que a pesar de compartir más de un operario un puesto de trabajo en distintos turnos, se mantenga el orden del mismo. Es importante la actitud de dejar el puesto de trabajo ordenado al final de la jornada para facilitar la gestión del equipo por el operario del turno siguiente, y crear así una cultura en la que el operario deje su puesto de trabajo tal y como a él le gustaría encontrarlo al inicio de su jornada. A continuación se muestra la hoja de instrucciones del equipo del caso de la fabricación de transformadores (Figura 6.4). 001-408 TPM.indd 185 22/09/2010 13:25:59 186 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico MANTENIMIENTO AUTÓNOMO Código equipo: MBT-001 Descripción: Máquina bobinar toroidales Ref.: MA MBT Área TT1 Área de producción: Toroidales línea 1 - TT1 Realizado: Revisado /Aprobado: Tarea a realizar por: Instrucciones Generales 1. ANTES DE LA CONEXIÓN DEL EQUIPO Evitar obstáculos que impidan el correcto funcionamiento del equipo. Disponibilidad de todos los elementos del equipo: herramientas, útiles y elementos de control y verificación. 2. PUESTA EN MARCHA Verificar que no haya ningún impedimento para la conexión. Dar tensión. Verificar que los indicadores den luz verde (indicadores correctos). Realizar las tareas de mantenimiento previstas. 3. A LO LARGO DE LA JORNADA Observar el correcto funcionamiento del equipo. En caso de detección de anomalía: humos, ruidos atípicos, malfuncionamientos, etc., avisar al responsable del área. Evitar la acumulación de residuos y suciedad por el propio funcionamiento. 4. FINAL DE JORNADA Limpieza sistemática del equipo, dejarlo todo en óptimas condiciones de trabajo para el turno siguiente. Ordenar y dejar a punto todos los útiles, herramientas y equipos de verificación utilizados. Responsabilidad del encargado del área de cada turno de supervisar el estado correcto de los equipos a su custodia. Foto del equipo Zonas a realizar mantenimiento marcadas Figura 6.4. Hoja de Instrucciones Generales del caso Transformadores. 001-408 TPM.indd 186 22/09/2010 13:25:59 TPM en un entorno Lean Management 187 C) HOJA DE REGISTRO DE DATOS El objetivo de este documento es tener a la vista y de forma accesible el seguimiento de las tareas de mantenimiento a controlar, de manera que, una vez realizadas, el operario pueda anotar rápidamente si se han llevado a cabo; además, al tener estos datos registrados, será más fácil consultar las operaciones realizadas, cuál ha sido el operario, y en qué turno. La disposición más común de estos registros es en forma de matriz; se distribuyen, por ejemplo, en filas la serie de operaciones a realizar, y en función de la frecuencia temporal, se distribuyen en columnas los días de la semana, del mes, las semanas, etc., acordándose el símbolo a utilizar para marcar en la tarea si los resultados son correctos, o por el contrario, incorrectos. A continuación se mostrará una hoja de registros, y se podrá comprobar la sencillez del uso de esta hoja así como su utilidad para seguir la evolución de esos chequeos. La Hoja de registro de Datos que se mostrará seguidamente (Figura 6.5), corresponde al caso de nuestros transformadores. En este caso utilizaremos el mismo diseño de formato que utilizamos anteriormente en la hoja de instrucciones generales, puesto que los resultados demuestran que es aconsejable el uso del mismo tipo de formato. En efecto, al operario que está entrando en una nueva dinámica operativa y de gestión de su puesto de trabajo, de las tareas a realizar y de su tiempo, le resultará cómodo poder familiarizarse con la documentación de su fase productiva, así como identificar la máquina que está controlando, y el seguimiento que, tanto él como el resto de sus compañeros, hacen de las tareas que están bajo su responsabilidad. Insistimos, pues, una vez más en la importancia de la estandarización de las operaciones a realizar, incluyendo la cumplimentación de documentos. Esta estandarización que se exige a las actividades del operario, debe exigirse también a los responsables del área de producción facilitando la accesibilidad a la consulta y rellenado de las hojas del puesto de trabajo, así como simplificando al máximo la información existente en estas hojas y estandarizando la disposición de la información en las mismas. El registro de datos es una herramienta necesaria para auditar que el proceso se lleva a cabo correctamente. Por otro lado, dependiendo del número de operaciones que contenga el check-list, el número de puntos a verificar, frecuencias, etc., conviene simplificar al máximo el sistema de registro de datos, enfocándolo a una recogida selectiva de datos que presentan desviaciones. Esto nos permitirá crear un histórico fiable sobre el que hacer un estudio para poder implementar posteriormente contramedidas correctoras y orientadas a 001-408 TPM.indd 187 22/09/2010 13:25:59 188 El Mantenimiento Autónomo: implantación detallada. Caso práctico eliminar la causa raíz del problema, o bien para ver la evolución y la frecuencia de un llenado de depósitos, evoluciones de Tª, estacionalidades, etc. MANTENIMIENTO AUTÓNOMO Código equipo: MBT-001 Descripción: Máquina bobinar toroidales Ref.: MA MBT Área TT1 Área de producción: Toroidales línea 1 - TT1 Realizado: Revisado /Aprobado: Tarea a realizar por: Registro de datos Matrícula operario: M/T/N Frecuencia diaria Puntos a verificar 1 2 34 567 89 1 11 111 11 11 2 222 22222 2 33 0 12 345 67 89 0 123 45678 9 01 1. Verificación estado lubricación guía hilos 2. Verificación tensión freno cabezal film poliéster 3. Verificación fieltros devanador hilo Frecuencia quincenal 1.ª quincena: 1 cada mes 2.ª quincena: día 15 (o el primer día laborable posterior) (o el primer día laborable posterior) 1. Verificar estado escobillas motor 2. Verificar nivel aceite motor reductor 3. Verificar estado conservación correas transmisión X = Correcto Y = Incorrecto C = Acción correctiva Foto del equipo Zonas con puntos a controlar marcados Figura 6.5. Hoja de Registro de datos del caso Transformadores. 001-408 TPM.indd 188 22/09/2010 13:25:59 7 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación 7.1. Introducción El Mantenimiento Planificado es el conjunto sistemático de actividades programadas de mantenimiento cuyo fin es acercar progresivamente a una planta productiva al objetivo que pretende el TPM: cero averías, cero defectos, cero despilfarros, y cero accidentes; este conjunto planificado de actividades se llevará a cabo por personal específicamente cualificado en tareas de mantenimiento y con avanzadas técnicas de diagnóstico de equipos. Está claro, pues, que el Mantenimiento Planificado es una de las actividades clave para la implantación con éxito del TPM. Sus objetivos son: • • Establecer un programa de mantenimiento efectivo para equipos y procesos. Lograr la máxima eficiencia económica para la gestión del mantenimiento, es decir que el mantenimiento y su coste se ajuste a cada equipo, en cada momento, en su curva de L.C.C. Life Cycle Cost. MANTENIMIENTO PLANIFICADO Objetivo 1: Objetivo 2: EFICIENCIA EQUIPOS Y PROCESOS RENTABILIDAD ECONÓMICA Figura 7.1. Objetivos y alcance del Mantenimiento Planificado. 189 001-408 TPM.indd 189 22/09/2010 13:25:59 190 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación El Mantenimiento Planificado surgirá como el resultado de la coordinación de actividades del mantenimiento especializado realizado por el departamento de mantenimiento, con las actividades propias del Mantenimiento Autónomo realizado por el departamento de producción, que de esta forma se integrarán pues con aquellas. Ambos departamentos deberán funcionar sincronizados para asegurar un mantenimiento planificado de alta calidad. El objetivo de la implantación de un mantenimiento planificado, será ajustar la frecuencia de las tareas de mantenimiento requeridas por el equipo, y llevarlas a cabo en el momento menos perjudicial para producción, y antes de que se transforme en una avería para el equipo, o bien en un defecto de calidad del producto (será el caso de actividades tales como, por ejemplo, el cambio de correas dentadas, herramientas de corte, cambios de aceite, de filtros, etc.). La implantación de un mantenimiento planificado eficaz será el resultado de la armonía existente entre los departamentos de producción y mantenimiento. El personal de producción será quien con su experiencia trabajando con el equipo informe sobre las necesidades y cuidados que éste requiere previo a cualquier deterioro, lo que supone que las actividades propias del Mantenimiento Autónomo tendrán una gran importancia en la planificación del mantenimiento; esta información será de vital importancia a la hora de ajustar las frecuencias de las actividades de mantenimiento para cada equipo, las cuales, por otra parte, deben efectuarse fuera de los períodos de producción, de manera que si, por ejemplo, tenemos un equipo trabajando a dos turnos, se programen las intervenciones de mantenimiento durante el tercer turno. Por su parte, el personal de mantenimiento se ocupará de recopilar esa información, estandarizar esas tareas, documentarlas y, en la medida de lo posible, estandarizar y unificar los recambios a utilizar, y tenerlos disponibles en el momento de realizar las tareas previamente planificadas. De no procederse así, podríamos encontrarnos en la situación de haber planificado una actividad de mantenimiento, y por no estar correctamente documentada, no disponer del recambio que se precisa, o bien sin el personal requerido para llevarla a cabo. Dentro del mantenimiento planificado, las actividades básicas desplegadas por el departamento de mantenimiento van dirigidas a la mejora de las condiciones operativas del equipo, la capacitación del personal y la mejora de las técnicas de mantenimiento; en la tabla de la Figura 7.2 se exponen pormenorizados los requerimientos de cada uno de estos objetivos. 001-408 TPM.indd 190 22/09/2010 13:25:59 TPM en un entorno Lean Management 191 ACTIVIDADES DEL DEPARTAMENTO DE MANTENIMIENTO Mejora del equipo Capacitación personal • Seis etapas del mantenimiento planificado. • Apoyo al Mantenimiento Autónomo. • Actividades diarias del Mantenimiento Preventivo. • Capacidades para establecer las condiciones operativas de los equipos. • Capacidades de inspección y análisis. • Capacidades de planificación y seguimiento. Mejora técnicas mtto. • Técnicas de diagnóstico y medición perfeccionadas. • Desarrollo de equipos adecuados de control. Figura 7.2. Actividades desplegadas al implantar el Mantenimiento Planificado. Fieles a la filosofía del TPM, las actividades propias del mantenimiento planificado deben realizarse sistemáticamente, de acuerdo con el correspondiente programa, y con el pertinente cambio de actitud con respecto al propio puesto de trabajo y las tareas estándares de producción y mantenimiento que requiera. Al finalizar cada etapa convendrá evaluar los resultados obtenidos para comprobar que se ajustan a lo esperado o para corregir actuaciones. El concepto de mantenimiento planificado engloba tres formas de mantenimiento: • • • Mantenimiento basado en tiempo, Mantenimiento basado en condiciones Mantenimiento de averías. De la correcta combinación de estos tres componentes resulta un mantenimiento planificado efectivo. En la Figura 7.3 se expone una clasificación exhaustiva de los tipos de mantenimiento que se dan dentro del Mantenimiento Planificado, así como las actividades que corresponden a los departamentos de producción y mantenimiento respectivamente. A continuación se expondrán conceptualmente cada uno de ellos en función de los parámetros a los que hagan referencia. Mantenimiento Preventivo (PM) El Mantenimiento Preventivo, cuyo objetivo básico es la planificación de actividades de mantenimiento que eviten problemas posteriores de cualquiera de los seis grandes tipos de pérdidas, se apoya en dos pilares: el TBM y el CBM (véase Figura 7.3). 001-408 TPM.indd 191 22/09/2010 13:25:59 192 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación MP Mantenimiento Planificado BM Mantenimiento Averías MP Mantenimiento Preventivo CM Mantenimiento Correctivo (Corrección problemas diseño) TBM Mantenimiento Periódico ME MA ME CBM Mantenimiento Predictivo MA (ME: Mantenimiento Especializado ME * MA ME MA: Mantenimiento Autónomo) Figura 7.3. Clasificación del Mantenimiento Planificado y asignación de responsabilidades. La aplicación simultánea de estos dos tipos de mantenimiento conduce a una temprana detección y tratamiento de anormalidades antes de que ocasionen pérdidas. El Mantenimiento Preventivo identifica y supervisa todos los elementos estructurales del equipo, así como sus condiciones presentes, para anticiparse a fallos que puedan provocar averías, detención de la producción, pérdidas de rendimiento, defectos de calidad o accidentes. a) Mantenimiento periódico o basado en el tiempo (TBM) El trabajo de mantenimiento empieza con el mantenimiento periódico o basado en el tiempo (las siglas TBM significan Time Based Maintenance). Se trata de actividades básicas que facilitan un funcionamiento consistente y continuado del equipo, tales como inspeccionar, limpiar, reponer y restaurar piezas periódicamente para prevenir las averías. Las actividades TBM deben llevarse a cabo por el departamento de producción, como parte del Mantenimiento Autónomo, y por el departamento de mantenimiento, como soporte a las tareas de Mantenimiento Autónomo. La estrecha colaboración entre ambos departamentos es un elemento clave para alcanzar los objetivos de mantenimiento. 001-408 TPM.indd 192 22/09/2010 13:25:59 TPM en un entorno Lean Management 193 b) Mantenimiento basado en condiciones (CBM) Para hacer una compañía más competitiva, es más eficiente la gestión basada en el Mantenimiento Predictivo o mantenimiento basado en condiciones CBM (Condition Based Maintenance), que el mantenimiento periódico TBM, siempre que se den las condiciones para poder hacerlo. El Mantenimiento Predictivo se basa en la utilización de equipos de diagnóstico y modernas técnicas de procesamiento de señales que evalúan las condiciones del equipo durante la operación y determinan cuándo se precisa mantenimiento. Es un mantenimiento de alta fiabilidad basado en las condiciones reales del equipo y no en períodos de tiempo. También en este tipo de mantenimiento colaboran conjuntamente el departamento de producción, mediante inspecciones y tests diarios, y el departamento de mantenimiento, utilizando técnicas complejas de mantenimiento y supervisando continuamente cualquier cambio en el estado del equipo. c) Mantenimiento de fiabilidad (FM) Como variante adicional del Mantenimiento Preventivo, podemos considerar también el Mantenimiento de Fiabilidad. Se trata de una variante de gestión del mantenimiento que determina las acciones necesarias para asegurar que el equipo o componente funcione de la forma prevista en su entorno operativo actual. Es un concepto ampliamente desarrollado y aplicado en el campo de la aviación civil en EE. UU. En este país esta técnica se denomina RCM: Reliability Centered Maintenance, «mantenimiento centrado en la fiabilidad». Mantenimiento Correctivo (CM) El Mantenimiento Correctivo comprende las mejoras realizadas sobre el equipo o sus componentes a fin de realizar adecuadamente el Mantenimiento Preventivo. En este tipo de mantenimiento estarían las mejoras efectuadas para solucionar los puntos débiles del equipo. 001-408 TPM.indd 193 22/09/2010 13:25:59 194 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación Mantenimiento de averías (BM) Se entiende por mantenimiento de averías aquel que consiste en reparar el equipo después de que se haya averiado y cuyas pérdidas deberá intentarse que se limiten a los costes de la reparación; para que esas pérdidas no se amplíen a pérdidas de producción y/o de otro tipo, hay que instruir al personal de producción para realizar reparaciones menores durante las inspecciones diarias (Mantenimiento Autónomo) y, si la avería lo requiere, emplazar rápidamente al mantenimiento especializado. El TPM está presente en todo el ciclo de vida de un equipo y de sus piezas, desde la fase de planificación y diseño hasta su retirada de la actividad productiva. El mantenimiento planificado, como parte de un programa TPM, tiene un lugar destacado a lo largo de la vida del equipo. Etapa Actividades principales 1. A nálisis y conocimiento de la condición actual operativa del equipo • Disponer de registros de mantenimiento • Equipo para mantenimiento planificado • Condiciones de trabajo actuales del equipo • Fijar objetivos (MTBF, MTTR, costes, etc.) 2. B úsqueda y reconducción del equipo hacia su estado ideal • Validar el Mantenimiento Autónomo • Corregir puntos débiles del diseño • Contramedidas frente a la repetición de fallos 3. E stablecimiento de un sistema de control de la información • Comprensión de la situación actual de partida • Establecer un sistema de control de datos de fallos • Establecer sistema de control del mantenimiento. • Sistema de control del presupuesto de mtto. • Sistema de control de piezas de repuesto/material • Establecer un sistema de control de la tecnología 4. E stablecimiento de un sistema de Mantenimiento Sistemático • Selección del equipo o componentes • Planificación del mantenimiento • Estandarización del mantenimiento • Control del progreso 5. E stablecimiento de un sistema de Mantenimiento Predictivo • Selección de equipo y condición a medir • Técnicas de diagnóstico adecuadas • Desarrollar nuevas tecnologías de diagnóstico 6. E valuación del Mantenimiento Planificado • Evaluar el sistema de mantenimiento planificado: número de fallos, frecuencia de fallos, MTBF, MTTR, ahorro de costes de mantenimiento, etc. Figura 7.4. Pasos en la planificación del mantenimiento especializado. 001-408 TPM.indd 194 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management 195 En la Figura 7.4 se muestra en qué fases del ciclo de vida interviene el mantenimiento planificado. Su importancia reside en asegurar que el equipo funcione correctamente durante todo su período de vida, incorporando mejoras continuas. En el mantenimiento planificado va a ser fundamental el intercambio fluido y continuo de información entre las fases de operación y mantenimiento. Con ello se mejora la productividad, y el mantenimiento al mismo tiempo. 7.2. E tapas de la implantación de un sistema de mantenimiento planificado La puesta en marcha de un sistema de mantenimiento planificado requiere tiempo y colaboración interdepartamental: • • Tiempo para desarrollar un programa de mantenimiento paso a paso que asegure una implantación cuidadosa y organizada. Colaboración interdepartamental, de forma coordinada, y no sólo entre los departamentos de producción y mantenimiento, sino también con los demás departamentos: administrativo, finanzas, ingeniería, marketing, seguridad, etc., para lograr los objetivos de cada etapa en la fecha prevista y evitar que haya actividades que no se lleven a cabo, o bien otras que por desconocimiento de responsabilidades se puedan duplicar. Antes de emprender acción alguna, va a ser importante que el departamento de mantenimiento programe y organice de forma secuencial las actividades a llevar a cabo por el mantenimiento especializado a medio y largo plazo. Estas actividades se integran normalmente en un programa de seis etapas, auditando los resultados al finalizar cada una con el objeto de establecer un riguroso control del programa. A continuación detallaremos las etapas con las actividades para la correcta planificación secuencial de las tareas a llevar a cabo por el mantenimiento especializado (ME), que es el que abarca el departamento de mantenimiento propiamente dicho. Dependiendo del nivel de mantenimiento existente en cada empresa, el mantenimiento especializado seleccionará las actividades de mantenimiento que crea oportunas. Así pues, una planta con un sistema de mantenimien- 001-408 TPM.indd 195 22/09/2010 13:26:00 196 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación to ineficiente deberá poner en práctica todas las etapas; por el contrario, para aquellas que han alcanzado un nivel de mantenimiento aceptable, el departamento de mantenimiento se encaminará inicialmente hacia a la identificación de puntos débiles y puntos fuertes, teniendo como objetivo potenciar sus fortalezas, y minimizar sus debilidades. El ejemplo que adjuntamos permitirá ver como deberá procederse: Se trata de una planta de fabricación en la que tras analizar los tiempos empleados en resolución de averías, considerando como tales los que transcurren desde que el personal de producción comunica el incidente, hasta que tras la intervención de mantenimiento, el equipo queda de nuevo operativo, obtiene el siguiente punto débil: la media de los tiempos de resolución, para las averías de tipo mecánico es excesiva, y la formación del personal dedicado a estas actividades, resulta demasiado larga. Una vez identificado este punto débil, el siguiente paso, será desglosar este tiempo entre: – Tiempo de espera hasta que llega el personal de mantenimiento. – Tiempo de resolución de avería. – Tiempo en espera de recambios. Tras un análisis detenido, se llega a la conclusión de que el tiempo de espera está dentro de unos valores aceptables para la planta con relación a su estructura, se comprueba que los mecánicos diagnostican correctamente la mayoría de las averías y que una vez obtenidos los recambios la avería se soluciona dentro de los tiempos esperados. Tras este análisis, la cuestión a plantear es qué está sucediendo con la gestión de los recambios. Se identifica este aspecto como punto débil y se pasa a gestionar la frecuencia de uso de los recambios, los costes y los stocks mínimos que justifiquen la pérdida de producción posible de los equipos más críticos, en aquellos casos en que se produzca dicha pérdida. La finalidad de un sistema de mantenimiento planificado es eliminar las averías y los defectos que conducen a pérdidas de producción, paradas innecesarias y despilfarro del valioso potencial humano y económico. Esto no se consigue sólo con el empeño del mantenimiento especializado o sólo con el Mantenimiento Autónomo. Una combinación coordinada y organizada de ambos tipos de mantenimiento puede reportar beneficios importantes. 001-408 TPM.indd 196 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management 197 Las cuatro fases para la obtención del cero averías descritas con anterioridad va a ser la base que permitirá compaginar las actividades del mantenimiento planificado y las del Mantenimiento Autónomo; éstas permiten desarrollar el programa de mantenimiento planificado paso a paso y trabajar, junto con el departamento de producción, sobre los logros alcanzados en cada etapa. A continuación describiremos cada una de las etapas, las cuales han sido ya presentadas en el cuadro de la Figura 7.4: Etapa 1) Análisis y conocimiento de la condición actual operativa del equipo. Como ya se ha comentado, un requisito clave para diseñar un sistema de mantenimiento planificado eficaz es planificar y organizar con antelación las diversas actividades de mantenimiento. Para ello, es necesario disponer de la mayor cantidad de datos posible sobre los equipos. Esta información se recoge en los llamados Registros de Mantenimiento y, para que nos hagamos cargo de su importancia, la calidad de los sistemas de mantenimiento de la planta se manifestará a través de los mismos. Existen varios tipos de registros de mantenimiento, con formatos y contenidos que pueden variar de una empresa a otra, dependiendo en cada caso de las necesidades de cada una. A continuación, se detallan los tipos de registros que como mínimo se utilizan en un programa TPM: a) Registros de equipos. Proporcionan datos actuales de cada equipo, como son la fecha de compra e instalación, historial de averías y reparaciones, costes de mantenimiento, fabricante del equipo, proveedor de las piezas de repuesto, etc. b) Registros de análisis MTBF. Recopilan datos sobre los tiempos medios entre fallos y detalles de las averías. Permiten obtener información sobre la frecuencia y severidad de las averías con una rápida ojeada. c) Registros de análisis MTTR. Registran las reparaciones y los servicios llevados a cabo en el equipo, así como los intervalos entre las tareas. Son configurados por el 001-408 TPM.indd 197 22/09/2010 13:26:00 198 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación personal de mantenimiento especializado. Dan información de la importancia y duración de las averías. d) Registros de mantenimiento rutinario. Recogen datos obtenidos por los operarios durante el mantenimiento de averías. Es importante tener registros diarios sobre trabajos rutinarios, ya que, dada su naturaleza, puede haber puntos que se descuiden. En este contexto se encuentran los registros de inspección de rutina y los registros de reposición y sustitución de lubricantes. e) Registros de inspección periódica. Recogen datos de las mediciones del deterioro del equipo obtenidas por el departamento de mantenimiento durante las inspecciones periódicas (inspecciones legales, inspecciones de desmontaje, chequeos de precisión, etc.). Una vez recopilada toda la información necesaria, los equipos se evalúan en función de la seguridad, criticidad productiva, calidad, mantenibilidad, etc. y se seleccionan aquellos equipos en los que el mantenimiento planificado sea más urgente. El departamento de mantenimiento y producción, así como los departamentos de finanzas, calidad, seguridad, etc., deben cooperar para ponderar la necesidad de mantenimiento planificado de los equipos a partir de la comprensión de la situación actual de los mismos proporcionadas por los registros de mantenimiento (número de fallos, MTBF, MTTR, costes de mantenimiento, etc.), de manera que las inversiones se ajusten a las necesidades, pero que a la vez no supongan una carga muy pesada para la empresa. Será en este preciso momento cuando estemos en condiciones de establecer objetivos concretos para reducir las averías y los defectos a través de un sistema de mantenimiento planificado. Etapa 2) Búsqueda y reconducción del equipo hacia su estado ideal. El mantenimiento planificado no puede ignorar el Mantenimiento Autónomo. De hecho, esta etapa se centra ampliamente en apoyar las actividades desarrolladas por los operarios durante el Mantenimiento Autónomo. 001-408 TPM.indd 198 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management 199 Ante todo, el mantenimiento especializado ha de procurar ayudar a los operarios para comprender y eliminar el alcance del deterioro de los equipos. A continuación se resumen las principales actividades de soporte hacia los operarios de producción, gestionadas desde el departamento de mantenimiento: 1. Restauración del deterioro • Acción rápida frente a averías descubiertas y no resueltas por operarios. • Entrenamiento de los operarios en el mismo lugar de trabajo, acerca de la inspección, restauración y reparación. • Formación de los operarios mediante lecciones de «punto único» y diagramas sobre el equipo, su estructura y funciones. 2. Establecimiento de las condiciones operativas básicas: «Creación de estándares». • Enseñar la confección de estándares diarios de trabajo. • Preparar estándares de fácil comprensión y ayudar a implantarlos. • Estandarizar los tipos y utilización de lubricantes. 3. Adecuación del entorno de trabajo para evitar el deterioro acelerado de los equipos. • Inspeccionar los lugares inaccesibles al mantenimiento y mejorar su accesibilidad. • Identificar focos de contaminación. • Formar y guiar a los operarios en el trato de las fuentes de contaminación, para conseguir eliminarlas. Por otro lado, el mantenimiento especializado debe solventar las posibles debilidades del equipo generadas durante las primeras fases de su vida: diseño, fabricación e instalación. El empleo de técnicas analíticas, como el análisis «know-why» (conocer por qué), el análisis P-M, el análisis modal de fallos y efectos (AMFE), etc., pueden resultar de gran ayuda a la hora de investigar y entender los fallos provocados por tales debilidades. Una vez se hayan estudiado los fallos, identificando sus causas y corregido sus efectos habrá que tomar medidas para prevenir su reincidencia en el mismo equipo o en otros. Las siguientes medidas pueden reducir la repetición de fallos en los equipos: 001-408 TPM.indd 199 22/09/2010 13:26:00 200 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación 1. Preparación de un informe detallado para cada fallo: • Descripción del fallo. • Condiciones anormales previas al fallo. • Ubicación del fallo (croquis, dibujos, diagramas, fotografías, etc.). • Acciones correctivas, etc. 2. Controlar la fiabilidad de los aparatos de medida y control. 3. Mantenimiento de las condiciones operativas óptimas. 4. Capacitación de los operarios para que puedan comprender el equipo y el proceso. 5. Formación de los operarios para afrontar problemas similares a los del pasado. Etapa 3) Establecimiento de un sistema de control de la información Un sistema de mantenimiento planificado puede llegar a manejar tal cantidad de información que el procesado y control de ésta puede exigir la implantación de un sistema informático capaz de gestionar grandes bases de datos en un tiempo mínimo. Esto permitiría disponer de informes precisos y detallados en el instante necesario, reduciendo las horas hombre administrativas. Sin embargo, antes de invertir en costosos equipos informáticos hay que conocer cuál es la situación actual de la empresa y qué nivel de informatización requiere. De hecho, y de acuerdo con una política TPM, es mejor empezar con un nivel bajo o medio, con ordenadores personales y programas informáticos sencillos y fáciles de utilizar por todos los empleados, para pasar más adelante a otros niveles más sofisticados. Un sistema de control total de la información debe integrar, por lo menos, los siguientes subsistemas: I. II. III. IV. V. 001-408 TPM.indd 200 Control de datos de fallos. Control del mantenimiento del equipo. Control del presupuesto de mantenimiento. Control de piezas de repuesto y materiales. Control de la tecnología. 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management 201 I. Control de datos de fallos. Esta base de datos estará formada por todo lo relativo al fallo: naturaleza del fallo, su gravedad, fecha y hora del mismo, localización, causas, contramedidas, etc. Así será posible disponer de listas de fallos, informes periódicos de fallos, gráficos de fallos, etc. para facilitar frecuentes evaluaciones (diarias, semanales, mensuales, etc.) sobre la eficacia del mantenimiento desarrollado. II. Control del mantenimiento del equipo. Este bloque llevará el control de los historiales de los equipos, la planificación del mantenimiento, la planificación de inspecciones, la planificación de servicios, la planificación de proyectos de mantenimiento principal, etc. III. Control del presupuesto de mantenimiento. Este subsistema será de gran ayuda en la estimación y control de los presupuestos de mantenimiento. Facilitará información concerniente a: gastos anuales en mantenimiento, gastos de mantenimiento hasta la fecha, informes comparativos, costes de contrataciones externas para mantenimiento, costes prioritarios de mantenimiento, costes por paradas planificadas, etc. IV. Control de piezas de repuesto y materiales. El control de piezas de repuesto y materiales tiene el propósito de asegurar la disponibilidad de piezas de repuesto y materiales en el momento preciso, el tiempo de recepción por fallos o averías. La información que tratará será: informes detallados sobre las reservas en stock permanente, tablas de pedidos mensuales y de pedidos anuales, costes de pedidos, cálculo de cantidad de materiales para los distintos métodos de aprovisionamiento, tiempo de suministros y gráficos comparativos. V. Control de la tecnología. Este apartado se encarga de la implantación técnica, como por ejemplo, lo referente a diseño de equipos (esquemas eléctricos, diagramas de cableado, estructuras mecánicas, etc.), planos detallados del equipo y sus componentes, puntos clave para inspecciones, catálogos, instrucciones, etc. 001-408 TPM.indd 201 22/09/2010 13:26:00 202 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación Etapa 4) Establecimiento de un sistema de mantenimiento periódico. El mantenimiento periódico o sistemático pretende asentar una gestión de Mantenimiento Preventivo, sólido y progresivo con el tiempo. Sus resultados son acumulativos y evolucionan a lo largo del tiempo; su importancia se aprecia conforme se desarrollan secuencialmente las siguientes actividades: a) Selección de equipos o grupos. La selección del equipo será en función de: exigencias legales (equipos sujetos a una revisión periódica obligada por ley), anteriores experiencias de mantenimiento, equipos imprescindibles dentro del proceso productivo, etc. b) Planificación del mantenimiento. Se deben preparar planes de mantenimiento basados en valoraciones correctas de las condiciones del equipo y programarse sistemáticamente. Los planes de mantenimiento se clasifican como se describe en la Figura 7.5. Planes de mantenimiento con parada Planes de mantenimiento diarios Planificación por período Planes de mantenimiento mensuales Planes de mantenimiento semanales Tipos de Planificación del Mantenimiento Planes de mantenimiento anuales Planificación por proyecto Planes individuales de mantenimiento para una reparación a gran escala Planificación por oportunidad Mantenimiento realizado aprovechando la parada de los equipos por cuestiones diversas. Figura 7.5. Planificación del mantenimiento: Tipos. Para agilizar el cumplimiento de los planes de mantenimiento y minimizar los días de inactividad y el tiempo necesario a emplear para realizar las tareas de mantenimiento se debe tener en cuenta: • • 001-408 TPM.indd 202 Comunicación interdepartamental fluida y precisa. Trabajo en grupos multifuncionales. 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management • • • • • • • 203 Disponer de los elementos necesarios, tales como herramientas, equipos de mantenimiento, plantillas, luces, aparatos de medida, recambios, etc., antes de llevar a cabo el trabajo. Anticipación a problemas como necesidad de subcontrataciones, falta de personal especialmente cualificado, etc. Fijación de intervalos de mantenimiento atendiendo a los registros de averías, registros de inspección diaria, etc. Piezas estandarizadas y plantillas y herramientas mejoradas. Mínima movilización de personal durante el mantenimiento. Intensa colaboración entre departamentos. Supervisión del progreso mediante reuniones de coordinación donde se discuten las acciones correctoras. c) Estandarización de las actividades de mantenimiento. La estandarización de las actividades de mantenimiento se consigue mediante la confección de manuales sencillos y comprensibles, que recogen las experiencias e incorporan las tecnologías derivadas de anteriores experiencias de mantenimiento en la planta. Existen diferentes estándares; así los hay para los procedimientos de trabajo y para el mantenimiento propiamente dicho (servicio, inspección y reparación), los cuales hay que revisarlos y actualizarlos a medida que mejoran las técnicas de mantenimiento, los equipos y los materiales. De hecho, los estándares de mantenimiento indican el grado de mantenimiento que se practica en la empresa. d) Control de la evolución Es fundamental para verificar la eficiencia del sistema de mantenimiento planificado, desde el punto de vista del equipo o máquina sujeto al mantenimiento y también para el equipo de mantenimiento (autónomo y del departamento de mantenimiento). También es conveniente un control de la evolución desde el punto de vista cualitativo, el cual debe asegurar que el trabajo de mantenimiento transcurra de acuerdo con lo programado en los planes de mantenimiento. En otras palabras, evalúa la eficacia de la planificación del mantenimiento, y puede controlarse a través de: • 001-408 TPM.indd 203 Comprobar que la operativa se desarrolla de acuerdo con los estándares. 22/09/2010 13:26:00 204 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación • • • • • Comprobar el trabajo en cuanto se haya acabado. Comprobar el trabajo de mantenimiento (calcular diferencias entre horas hombre empleadas y programadas, desviaciones de calendarios de mantenimiento, etc.). Utilizar estos datos para revisar futuros planes. Comprobar los costes de mantenimiento (diferencias entre costes reales y estimados, desviaciones del presupuesto de mantenimiento, etc.) y utilizar estos datos en futuros planes de mantenimiento. Comprobar la capacitación del personal para las tareas asignadas. Procurar continuamente el compromiso de todos los trabajadores con la calidad del mantenimiento. Por otra parte, debe comprobarse cómo se va progresando paulatinamente hacia los objetivos. La relación entre el nivel de progreso actual y los objetivos deseados ha de poder cuantificarse de forma clara y precisa para mantener una orientación firme en la implantación del mantenimiento planificado. En este sentido, la eficiencia del equipo será objeto de un particular y exhaustivo seguimiento. Etapa 5) Establecimiento de un sistema de Mantenimiento Predictivo. Aunque la práctica de un sistema de mantenimiento periódico reduce notablemente la probabilidad de averías, defectos y accidentes, siguen produciéndose fallos inesperados que revelan acciones preventivas ineficaces en los planes de mantenimiento. Esto se debe a que el mantenimiento se basa en tiempo y establece los intervalos de mantenimiento (tiempo entre revisiones generales) por estimaciones tentativas, utilizando estadísticas de averías, sin tener en cuenta el alcance real del deterioro del equipo. Este tipo de mantenimiento se apoya más en la intuición y en experiencias anteriores que en las verdaderas condiciones presentes en el equipo. Para lograr reducir a cero la probabilidad de averías es necesario incorporar otro tipo de mantenimiento, el Mantenimiento Predictivo o mantenimiento basado en condiciones (CBM). Este mantenimiento establece los intervalos de las revisiones en función de las condiciones actuales del equipo, determinadas de forma científica por tecnología de diagnóstico de equipos. 001-408 TPM.indd 204 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management 205 El Mantenimiento Predictivo se aplica cuando es posible medir las condiciones generales que reflejan fiablemente el estado real del equipo, es decir, la tecnología de diagnóstico de máquinas se utiliza para monitorizar los cambios en determinadas características susceptibles de ser cuantificadas, como pueden ser la temperatura, vibraciones, resistencias eléctricas, presión, humedad, etc. Sin embargo, la introducción del Mantenimiento Predictivo, no resulta conveniente sin haber establecido previamente un sistema de mantenimiento periódico o sistemático. En primer lugar hay que asentar las bases para un entorno favorable mediante el mantenimiento periódico y luego incorporar la tecnología necesaria para medir con regularidad los cambios en las condiciones operativas existentes. De esta forma, coexistiendo simultáneamente ambos tipos de mantenimiento, la probabilidad de que ocurran averías puede reducirse a valores muy pequeños a un coste eficiente. Las técnicas de diagnóstico de máquinas variarán dependiendo del tipo de condición que se desee medir. Por tanto, para llevar a cabo un Mantenimiento Predictivo eficiente será necesario saber qué medir y cómo medir. Es decir, que la clave del éxito del Mantenimiento Predictivo estará en acertar al elegir la técnica de diagnóstico correcta y por tanto más adecuada para cada tipo de equipo productivo. Existen distintas técnicas y habrá que decidir en cada caso cuál es la que tiene una mayor correlación entre la señal medida y el efecto a eliminar. También los costes de la implantación de cada tipo de Mantenimiento Predictivo, su complejidad, el nivel de conocimiento requerido, la medición que se quiera llevar a cabo, etc., harán que se utilice una u otra técnica. Así, por ejemplo, los diagnósticos de vibraciones y ruidos en el caso de la maquinaria rotativa son las técnicas que mejor resultado ofrecen. A continuación se resumen las técnicas de diagnosis más frecuentes y las condiciones sobre las que se aplican. Por otra parte, a medida que avanzamos los equipos se vuelven más grandes y complejos, aumentando también la variedad de condiciones operativas, y haciendo cada vez menos efectivos, los métodos de previsión utilizados por los sistemas de Mantenimiento Preventivo tradicionales. Como contrapartida la aplicación del Mantenimiento Predictivo se limita a los tipos de averías que provocan cambios en los parámetros prestablecidos que se pueden detectar y utilizar para predecir las averías. Tampoco se utilizará cuando el coste de supervisión sea más elevado que el ahorro en gastos de reparación y pérdidas de producción. 001-408 TPM.indd 205 22/09/2010 13:26:00 206 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación Condiciones Técnicas de diagnosis Clase de equipo Temperatura Termografía Pintura térmica Estático Vibraciones Medidor de vibraciones Impulsos de choque Analizador de frecuencias Maquinaria rotativa Lubrificantes Monitorización del color Oxidación Análisis espectroquímicos Estático Fugas Detectores de ultrasonidos Gases halógenos Líquidos coloreados (trazadores) Detectores de grietas Estático Grietas Fluido magnético Resistencia eléctrica Corrientes inducidas Ondas ultrasónicas Ondas de radiación Estático Ruidos Estetoscopio Radioscopio Maquinaria rotativa Corrosión Ultrasonidos Detector de gas Radioscopio, magnetoscopio Estático Obstrucciones Radioscopio Indicador de presión Estático Deformaciones, doblados Escalas Indicadores de nivel Teodolito Estático (tuberías) Figura 7.6. Condiciones y técnicas de diagnosis utilizadas en el Mantenimiento Predictivo. Las técnicas de monitorización más usuales son la monitorización de vibraciones, monitorización térmica, y monitorización de lubricantes, que, abundando en la comparativa con las actuaciones preventivas en la salud humana, equivaldrían al pulso, temperatura y tensión sanguínea de una persona. La operativa en el Mantenimiento Predictivo se basa en mediar en primer lugar los niveles de los parámetros seleccionados bajo condiciones normales y después en determinar los cambios en estos niveles de una forma periódica. Esto revela el comienzo de un funcionamiento defectuoso y per- 001-408 TPM.indd 206 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management 207 mite la predicción y prevención de deterioros y averías. Consiste en la detección de disfunciones a tiempo, susceptibles de ocasionar un problema, de manera que nos permitan tener un tiempo de actuación previo a que aparezca el problema con toda su magnitud y en el peor momento. Dada la importancia del Mantenimiento Predictivo, y la complejidad particular de cada una de las distintas técnicas existentes, dedicaremos un capítulo específico, el próximo, a exponer de forma más detallada los aspectos más relevantes del mismo. Etapa 6) Evaluación del Mantenimiento Planificado. Tal y como hemos expuesto, el mantenimiento planificado no sólo concierne al departamento de mantenimiento, sino que en él confluyen los esfuerzos de todos los departamentos de la empresa. Por ello, esta última etapa del establecimiento de un sistema de mantenimiento planificado tiene un interés especial, puesto que el mantenimiento planificado implica evaluar a toda la empresa como un conjunto compacto y sincronizado. Así pues, examinar el mantenimiento planificado no sólo incluye al equipo directamente implicado en la producción sino también a los sistemas de apoyo (estándares de control, estándares técnicos, etc.). Estas evaluaciones permiten, en función de los resultados, o bien revisar las estrategias de mantenimiento, o bien aceptar y marcar nuevos retos más ambiciosos. 7.3. E ficiencia de los sistemas de mantenimiento planificado Cada empresa ha de desarrollar su propio mantenimiento planificado de acuerdo con sus necesidades, teniendo en cuenta el tipo de actividad industrial que desarrolla, el tipo de maquinaria con la que opera, la dimensión de la empresa, los recursos humanos de los que dispone, el estilo corporativo, etc. De ahí que los indicadores a aplicar para medir la eficiencia del sistema de mantenimiento serán aquellos que mejor reflejen las prioridades de la empresa, es decir, los más representativos para la misma, por lo que no se podrán desarrollar modelos generales a seguir; en muchas ocasiones, para una empresa con distintas plantas será conveniente que tenga unos indica- 001-408 TPM.indd 207 22/09/2010 13:26:00 208 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación dores propios por planta, y en casos particulares se podrá disponer de unos estándares comparativos entre ellas. Sin embargo, existen algunos conceptos generales de medición aptos para cualquier tipo de empresa. Así, una medida adecuada de la eficiencia de un sistema de mantenimiento planificado es la relación output / input, en la cual el output computa los beneficios, en costes, de la reducción de averías y de defectos, mientras que el input considera los costes de los distintos tipos de mantenimiento aplicados: TMB, CBM y BM, junto a la pérdida de valor anual del capital invertido en mejoras de mantenimiento. OUTPUT INPUT = AHORRO AVERÍAS + AHORRO DEFECTOS COSTES MP + DEPRECIACIONES INVERSIÓN MTTO Como se trata de un índice de eficiencia, para maximizar ésta habrá que minimizar el input, en lo posible, para aumentar el cociente; esto, evidentemente, se consigue reduciendo los costes de mantenimiento, y para ello será fundamental que la gestión del mantenimiento sea óptima, mejorando la técnica, y combinando las tareas entre el personal de producción y el de mantenimiento. A continuación se exponen algunos indicadores generales comúnmente utilizados: • Tasa de Mantenimiento de Averías (BM): Porcentaje que suponen las reparaciones de averías respecto al total de trabajos de mantenimiento planificado: TRABAJOS BM TOTAL TRABAJOS MP × 100 • Tasa de horas-hombre en mantenimiento de averías (BM): Se trata del mismo coeficiente que acabamos de exponer, pero expresado en horas-hombre en lugar de cantidad de trabajos. Tras la implantación del TPM, este indicador debe reflejar una tendencia a la baja 001-408 TPM.indd 208 22/09/2010 13:26:00 TPM en un entorno Lean Management 209 HORAS-HOMBRE EN BM × 100 HORAS-HOMBRE TOTALES EN MP • Tasa de cumplimiento del Mantenimiento Preventivo: Tasa de logros del Mantenimiento Preventivo TOTAL TRABAJOS DE MTTO. PREVENTIVO TOTAL TRABAJOS MP • × 100 Tasa de costes de mantenimiento Proporción de los costes de mantenimiento sobre los costes totales COSTE TOTAL MANTENIMIENTO COSTE TOTAL PRODUCCIÓN × 100 • Tasa de costes globales de mantenimiento Indicador para comparar el nivel alcanzado ahora, y el existente con anterioridad a la implantación del TPM COSTE TOTAL MANTENIMIENTO + PÉRDIDAS POR PAROS × 100 COSTE TOTAL PRODUCCIÓN • Reducción del número de paradas de producción para llevar a cabo mantenimiento: Interesa ampliar el número de horas (días) productivos PAROS DE PRODUCCIÓN INICIAL PAROS DE PRODUCCIÓN ACTUAL 001-408 TPM.indd 209 22/09/2010 13:26:01 210 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación 7.4. G estión de los recambios para el mantenimiento de equipos A lo largo de todo este capítulo hemos visto la importancia que juegan en la planificación, de las diversas facetas que componen el Mantenimiento Preventivo, aspectos tales como una adecuada previsión y control de piezas y materiales de repuesto La existencia de las piezas de repuesto y su control permite minimizar los tiempos muertos de mantenimiento y paradas de producción cuando se requiere la disponibilidad de las mismas y, por otra parte, para la reducción de inventarios y sus costes asociados. Sin embargo, no todos los materiales de repuesto tienen la misma aplicabilidad, ni siquiera son necesarios. En este sentido podríamos clasificar los materiales a utilizar como recambios para las tareas de mantenimiento como sigue: • • No utilizables (no aptos para los equipos actuales o en mal estado). Obsoletos. Utilizables: – Recambios específicos (por ejemplo, caja con circuito de maniobra). – Recambios comunes a varios equipos (por ejemplo, aceites o taladrina). – Herramientas y útiles fungibles (por ejemplo, brocas o fresas) – Herramientas y útiles permanentes (por ejemplo, martillo o alicates). – Equipos completos (por ejemplo, central hidráulica) A su vez cualquiera de los recambios puede clasificarse de acuerdo con otros criterios que a la postre serán determinantes para decidir la necesidad de un stock permanente, las cantidades a mantener en stock, o el momento de solicitarlas. Ello daría pié a una clasificación como la que adjuntamos a continuación en la que las opciones citadas en primer lugar favorecen una mayor exigencia de stocks en todo momento y las citadas entre paréntesis, todo lo contrario: • • 001-408 TPM.indd 210 Repuestos especiales de los equipos propios (o bien estandarizados en el mercado). Repuestos de uso común y frecuente (o bien de muy espaciado en el tiempo). 22/09/2010 13:26:01 TPM en un entorno Lean Management • • • • 211 Repuestos prioritarios (o bien no esenciales para la continuidad de la producción). Repuestos fabricados fuera de la empresa (o bien producidos en la propia empresa). Repuestos con plazos de entrega elevado (o bien de entrega rápida). Repuestos con coste elevado (o bien de bajo coste). También es importante considerar los múltiples métodos existentes para cursar las órdenes de aprovisionamiento de materiales de mantenimiento. Básicamente se dividen en dos grupos, pedidos individuales (piezas que sólo se piden cuando se necesitan) y métodos de stock permanente (para piezas que se utilizan con mucha frecuencia), al que pertenecen un amplio abanico de opciones, de las cuales tendremos que estudiar, para cada caso y circunstancias particulares, la que se adapta mejor a nuestros requerimientos de reposición de los stocks. Dentro de los distintos métodos de stock permanente también podemos diferenciar dos sistemas principales, que se hallan expuestos en los cuadros de las Figuras 7.7 y 7.8. Generalmente cuando podemos estimar fiablemente cuándo y qué cantidad va a necesitarse de un recambio, no se considera parte del stock permanente (aunque si es de utilización muy frecuente sí la podemos incluir). Consideraremos como parte del stock permanente, en cambio, los siguientes tipos de materiales. • • • • Repuestos necesarios para averías, aunque se disponga de equipos de reserva. Repuestos con probabilidad de fallar entre los períodos de mantenimiento. Repuestos para reparaciones de emergencia. Repuestos de alguno de los tipos citados en la última clasificación (específicos, prioritarios, con plazos largos, etc.), que pueden tener consecuencias importantes de no disponer de ellos permanentemente. Finalmente, hacemos constatar que pueden darse distintos tipos de gestión de los recambios y sus stocks, cada uno con sus particularidades. En la tabla de la Figura 7.7 se muestran algunos de los más usuales 001-408 TPM.indd 211 22/09/2010 13:26:01 212 El Mantenimiento Planificado: La prevención frente a la reparación REPOSICIÓN DEL STOCK DE RECAMBIOS POR CANTIDADES O PERÍODOS FIJOS Denominación Aplicaciones Descripción Punto de pedido Recambios cuyo uso es regular. Pedidos por una cantidad fija de stock, cuando el inventario ha bajado de un nivel previamente fijado P (punto de pedido), determinado de forma que se reciba cuando el nivel mínimo m se haya alcanzado. Por cobertura Para recambios cuya frecuencia de uso es relativamente constante. El aprovisionamiento de recambios por el sistema de cobertura se realiza con una periodicidad constante, aunque las cantidades pueden variar en función del stock existente en el momento de cada pedido. Reposición al terminar Para recambios de bajo coste que se almacenan en grandes cantidades. No exige ningún control continuado. De cada pieza existen varios lotes iguales de recambio, y los pedidos se realizan cada vez que se termina un lote (caja, contenedor, etc.), para reponer éste, mientras se utilizan los demás lotes iguales existentes. Reposición al empezar Para recambios de bajo coste que se almacenan en grandes cantidades. No exige ningún control continuado. Similar al anterior, los pedidos de reposición se hacen al iniciar el consumo de cada lote (en lugar de al terminarlo), de forma que puede haber o no otros lotes iguales. Por cantidad fija Para recambios caros requeridos con poca frecuencia. Se solicitan con un pedido para cada unidad y el inventario global trata de reducirse al mínimo. Depósito o Consigna Recambios estandarizados y con consumo regular. Recambios que constituyen un stock en almacén, pero la propiedad es del proveedor. Figura 7.7. Gestión del stock para cantidades o períodos fijos. 001-408 TPM.indd 212 22/09/2010 13:26:01 8 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo De acuerdo con lo expuesto en el capítulo anterior, el Mantenimiento Preventivo se lleva a cabo, en principio, por medio de una planificación de actividades de mantenimiento periódicas o mantenimiento basado en el tiempo TBM; sin embargo, ya hemos expuesto en el citado capítulo, que en una etapa más avanzada interesa evolucionar hacia el mantenimiento basado en las condiciones CBM, que se ajusta mejor a las necesidades del equipo; se trata del denominado Mantenimiento Predictivo, y dado que se trata de un tipo de gestión del mantenimiento muy actual y avanzada, vamos ahora a ampliar lo expuesto en el capítulo anterior al respecto, dedicándole el actual. El Mantenimiento Periódico se basa, según se ha expuesto, en la realización de revisiones periódicas para detectar los problemas, fallos o defectos que pueda tener una máquina o equipo. Cuando se detecte cualquier tipo de problemas en el mismo, se deberá tratar de resolverlos lo antes posible. Para realizar revisiones y reemplazo de piezas desgastadas se realizan paros programados; normalmente, estos paros no son muy prolongados, puesto que se detiene la producción, por lo que las revisiones acaban afectando a las máquinas o equipos críticos; los demás se revisan tan sólo si el técnico tiene sospechas de que puedan tener algún problema. El hecho que induce a los técnicos de mantenimiento a sospechar de la existencia de problemas en una máquina o equipo productivo, no es otra cosa que indicios en forma de parámetros físicos de la máquina como las vibraciones, el ruido, la temperatura, etc. 213 001-408 TPM.indd 213 22/09/2010 13:26:01 214 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo Tradicionalmente, los técnicos de mantenimiento se han basado en sus conocimientos, intuición y experiencia para determinar si una máquina tiene problemas e incluso para identificar el tipo de problema, apoyados en parte por el conocimiento del proveedor del equipo, aunque no siempre esta situación sea así, ya que al equipo se le puede dar un uso o utilización muy particular y el know-how puede ser mayor en planta, ya que no sólo es el conocimiento de la máquina, sino de todo el equipo: producto-procesoútiles-herramientas-operarios. Así, por ejemplo, durante mucho tiempo los técnicos han utilizado un destornillador largo para escuchar el ruido de los rodamientos y la palma de la mano para sentir las vibraciones y notar la temperatura. Actualmente, con las nuevas tecnologías se puede acceder a una gran cantidad de información de la máquina o equipo que debe ayudar a interpretar el estado del mismo. Los sistemas que permiten acceder a esta información se llaman Sistemas de Monitorización de Maquinaria. Existen varias filosofías acerca de cómo enfocar la gestión del mantenimiento, pero de la mano de los sistemas de monitorización puede demostrarse que el Mantenimiento Predictivo es en algunos casos el más rentable. El Mantenimiento Predictivo se basa en la detección y el diagnóstico de averías antes de que se produzcan; por eso, puede decirse que es el mantenimiento del presente y, sobre todo, del futuro. Un estudio llevado a cabo en el Reino Unido revela que una reparación realizada después de una avería (paro no programado) supone un coste tres o cuatro veces superior a la misma actividad de mantenimiento bien planeada. 8.1. E studio comparativo de enfoques de la gestión del mantenimiento En los capítulos precedentes, pero sobre todo en el último, han sido expuestos los distintos enfoques de la gestión del mantenimiento, siempre con el objetivo de maximizar la disponibilidad de la máquina y seguridad operacional, a un coste mínimo. Veamos a modo de resumen las conclusiones a que nos llevan: a) Mantenimiento hasta la rotura. En este caso, se deja funcionar la máquina hasta que una rotura total, la ine­ ficiencia o la inutilización de la producción obliguen a pararla. 001-408 TPM.indd 214 22/09/2010 13:26:01 TPM en un entorno Lean Management 215 Al margen de lo costoso del enfoque, que se aleja, por tanto, de los objetivos de eficiencia que acabamos de mencionar, resulta impensable aplicar este tipo de mantenimiento a un turbo-alternador de una central térmica. El coste de una máquina de estas características es de varios miles de millones y las reparaciones son muy costosas, tanto en dinero como en tiempo. Además las perdidas por dejar de producir son muy importantes ya que están «obligados» a producir. b) Mantenimiento Preventivo. Según sabemos, este tipo de mantenimiento, en su planteamiento «clásico», está basado en paradas programadas periódicamente para realizar una inspección minuciosa y reemplazar las piezas desgastadas. Con esto se intenta reducir el número de paradas por averías imprevistas. En muchas ocasiones el desarme e inspección de máquinas que funcionaban sin problemas, les ha producido desajustes. Por ejemplo, puede ocurrir que los pernos de los acoplamientos no quedan debidamente apretados, que el desequilibrio aumente o que el grado de desalineamiento sea mayor. Por eso, por paradójico que resulte, la probabilidad de que una máquina falle suele aumentar después de una inspección. Por otra parte, determinados problemas, como por ejemplo el desequilibrio dinámico, sólo se pueden detectar con la máquina en marcha. Aunque el mantenimiento periódico tiene sus inconvenientes, lo cierto es que es muy utilizado. Por ejemplo, en las fábricas de cementos se realizan unos paros programados del horno para su revisión. A estas paradas se las llama «paro de horno» y son muy importantes, ya que el cemento se obtiene después de cocer en el horno una mezcla realizada previamente. Como una fábrica suele tener un sólo horno, una parada de horno implica dejar de producir cemento. Por eso, la actividad del departamento de mantenimiento alcanza su nivel máximo durante los días que la instalación permanece parada ya sea de forma programada por inspección o por avería. El mayor inconveniente del Mantenimiento Preventivo es la elección del intervalo entre paros programados. Si el intervalo es muy corto, el tiempo de producción disminuye y la probabilidad de fallos por la interferencia humana aumenta. En cambio, si el intervalo seleccionado es muy grande, el número de paros por averías aumenta. Los fabricantes especifican la vida de los componentes, esto puede ayudar a escoger la frecuencia de parada. En la práctica, el intervalo entre paros 001-408 TPM.indd 215 22/09/2010 13:26:01 216 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo no es fijo, sino que viene determinado por el análisis del rendimiento de las máquinas críticas en el pasado. El grado de utilización, las condiciones ambientales del entorno, el mantenimiento de las condiciones básicas y operativas del equipo, pude alterar la frecuencia sobre la que es óptimo intervenir en el equipo. c) Mantenimiento Predictivo. El Mantenimiento Predictivo consiste en la detección y diagnóstico de averías antes de que se produzcan. Así poder programar los paros para reparaciones en los momentos oportunos. La filosofía de este tipo de mantenimiento se basa en que normalmente las averías no aparecen de repente, sino que ntienen una evolución. Un defecto con el tiempo puede causar una avería grave. Por ejemplo, un pequeño desequilibrio puede ir aumentando hasta provocar la rotura del eje. Además cuando antes se detecte el defecto mejor. No sólo para programar su reparación sino que cuando un defecto alcanza un nivel muy importante, no tiene solución o ésta es muy difícil, o bien incluso más costosa. Siguiendo con el ejemplo del desequilibrio, que es el problema más común en las máquinas rotativas, éste deja de ser lineal cuando es muy grande, con lo que el equilibrado resulta muy difícil. El Mantenimiento Predictivo se basa en detectar estos defectos con antelación para corregirlos y evitar paros no programados, averías importantes y accidentes. Los indicadores del estado de la máquina son parámetros físicos como las vibraciones, temperatura o muestras de lubricantes que analizados permiten detectar problemas y su causa. Una de las tareas más comunes de los técnicos que realizan Mantenimiento Predictivo en máquinas rotativas es analizar el estado de los rodamientos. Los ejes rotativos de las máquinas se apoyan en los rodamientos. Son los elementos que sufren más desgaste y los que se deben cambiar con más frecuencia. Con un buen sistema de Mantenimiento Predictivo se puede saber el estado de cada rodamiento y su evolución. Así se puede planificar con antelación el cambio de cada rodamiento y evitar paros no programados. Esta tipología de mantenimiento tiende a ser extensamente subcontratada, por distintas causas que trataremos más adelante. 001-408 TPM.indd 216 22/09/2010 13:26:01 TPM en un entorno Lean Management 217 8.2. V entajas de la introducción del Mantenimiento Predictivo a) Reducción de paros Los paros pueden ser clasificados en forzados y no forzados, y en programados y no programados. Un paro forzado es aquella parada provocada por una avería, y puede ser programado o no programado. Si la avería se detectó con antelación a que pueda provocar daños, entonces la reparación está planificada y se denomina paro forzado programado. Si la avería no fue detectada o detectada con tan poca antelación que no se pudo planificar la intervención, entonces se denomina paro forzado no programado. Las consecuencias de un paro varían de uno a otro pero siempre son negativas. Los paros no programados (por averías imprevistas) son los más costosos y peligrosos. Como se verá, el Mantenimiento Predictivo reduce la cantidad de paros de cualquier tipo. a.1) Paros forzados: Cualquier avería de una máquina que implique una parada forzada, tiene un fuerte impacto en la rentabilidad de la planta. Una parada forzada provoca que no haya ingresos, además de un aumento en los costes debido a la reparación. Es evidente que no se puede tener una planta sin paros forzados, pero se puede minimizar el número y así optimizar el beneficio. Los técnicos de mantenimiento aprovechan cualquier paro para corregir aquellos defectos detectados con el programa de Mantenimiento Predictivo y evitar averías más tarde. Así se disminuye el número de paros forzados. a.2) Paros no forzados: Los paros no forzados son siempre programados y se realizan para inspeccionar las máquinas, reemplazar las piezas gastadas y corregir los defectos detectados para evitar paros forzados en el futuro. Son propios de una planta donde se practica el Mantenimiento Preventivo. Al intervalo entre paros no forzados lo llamamos ciclo de mantenimiento. En una planta, donde se practique el Mantenimiento Preventivo habrá un número determinado de paradas no forzadas. Este número se puede reducir si, además, se aplican técnicas de Mantenimiento Predictivo. Implan- 001-408 TPM.indd 217 22/09/2010 13:26:01 218 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo tado éste de forma generalizada, normalmente sólo se parará cuando se haya detectado un problema. a.3) Paros no programados: Un paro no programado es causado por una avería (paro forzado) y que no ha podido ser planificada la reparación ya que cuando se detectó ya se estaban produciendo daños importantes en la máquina o su funcionamiento podía ser un riesgo para los trabajadores y se tiene que parar. Cuando la parada no puede ser programada, el tiempo de reparación es mayor, ya que el personal, las herramientas y los recambios no están preparados. Los paros no programados se pueden minimizar con el Mantenimiento Predictivo. b) Ahorro en los costes de Mantenimiento La utilización adecuada de la monitorización permite dedicarse a aquellas máquinas que necesitan reparación, sabiendo con antelación qué componentes tienen que ser reemplazado, realineados o equilibrados. Esto implica: • • • • Reducción del mantenimiento programado. Reducción de averías inducidas por mantenimiento. Reducción de los stocks en piezas de recambio. Reducción de la duración de los paros programados. c) Otras ventajas del Mantenimiento Predictivo • • • • • • 001-408 TPM.indd 218 Alargamiento de la vida de la planta. Reducción de los daños provocados por una avería. Reducción del número de accidentes. Funcionamiento más eficiente y de mayor calidad de la planta, puesto que se puede adaptar el ritmo de producción al estado real de la máquina Mejora de las relaciones con el cliente al evitar retrasos en las entregas por averías imprevistas (paros no programados). Posibilidad de especificar y diseñar una planta de mayor calidad. La experiencia obtenida al trabajar con estos métodos puede ser utilizada a tal propósito. 22/09/2010 13:26:01 TPM en un entorno Lean Management 219 8.3. Aplicación del Mantenimiento Predictivo El Mantenimiento Predictivo no puede aplicarse fácilmente, ni para cualquier tipo de máquina o equipo. Su aplicación efectiva viene favorecida por diversas circunstancias, entre las que destacaremos: Ante todo es indispensable que su aplicación sea rentable, lo que a su vez supone poder estimar los costes y beneficios que reporta. Su aplicabilidad se ve favorecida si la rotura de una máquina implica con mucha probabilidad un riesgo para la seguridad; por ejemplo, en plantas como refinerías donde se manejan materiales peligrosos. Los sistemas de monitorización para Mantenimiento Predictivo disponen de relés de alarma y disparo que avisan a los operadores o paran la máquina si detectan variaciones importantes en alguna medida.. También se ve facilitada su aplicación cuando se trata de evitar la rotura de equipos muy costosos. El Mantenimiento Predictivo permite detectar fallos con una antelación tal que permite emitir la orden de parada de equipo antes de que los daños sean muy graves. Por ejemplo, los grupos (turbina-alternador) de una central, el horno de una fábrica de cemento, etc. Asimismo, cuando resulte esencial planificar el mantenimiento con precisión y antelación será conveniente la implantación del Mantenimiento Predictivo. Ejemplos típicos son los equipos situados en lugares remotos, donde las visitas de mantenimiento son ocasionales. Esta circunstancia también aparece en equipos móviles que sólo regresan a la base en contadas ocasiones. Por ejemplo, la armada canadiense ha instalado el Mantenimiento Predictivo en sus destructores con éxito. Cuando la planta o las máquinas son de fabricación reciente aún pueden quedar problemas de diseño residuales, el Mantenimiento Predictivo permite detectar estos fallos mientras el problema es aún pequeño, lo que proporciona datos evidentes sobre posibles mejoras en el diseño. También conviene destacar el caso en que el fabricante puede ofrecer un servicio de MP a los usuarios de sus equipos. De esta forma, el coste por usuario se reduce y, además, el fabricante obtiene una experiencia muy útil para el desarrollo y el diseño de su producto. En la actualidad, hay muchas empresas que contratan el servicio de este tipo de mantenimiento a empresas especializadas. Así, se da el caso de empresas que han implantado el predictivo y no tienen equipos de Mantenimiento Predictivo ya que lo han contratado a una empresa externa. En cambio, otras adquieren los sistemas de medición para 001-408 TPM.indd 219 22/09/2010 13:26:01 220 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo efectuar la toma de datos y en algunos casos el posterior análisis para no perder así el know-how de este tipo de mantenimiento. También resulta de interés el Mantenimiento Predictivo cuando el equipamiento utilizado en el mismo se puede emplear para otras aplicaciones como el control de procesos, protección o equilibrado in situ. Algunos equipos de Mantenimiento Predictivo portátiles disponen de un programa para el equilibrado de rotores con masas de prueba. Sin embargo, hay factores que, por el contrario, no favorecen la aplicación del Mantenimiento Predictivo. Este es, por ejemplo, el caso de plantas que funcionan con un nivel escaso de actividad. Asimismo ocurre otro tanto con equipos o componentes similares en un número es demasiado pequeño para los ingenieros puedan obtener la experiencia suficiente que les permita aprender a interpretar el significado de los parámetros. Téngase en cuenta que para conseguir experiencia en un tiempo razonable, el número mínimo de máquinas o componentes similares oscila entre 4 y 10, dependiendo de cada caso particular. También puede intercambiarse información con otras plantas. Así, por ejemplo, en plantas como las cementeras existen máquinas únicas como puede ser el horno. Entonces la experiencia se adquiere intercambiando información con otras plantas o solicitando la asesoría de especialistas. 8.4. A spectos económicos del mantenimiento basado en la monitorización La capacidad de detectar con antelación las averías para los sistemas monitorizados, y la subsiguiente reducción del tiempo de paro de las máquinas, puede proporcionar beneficios clave a la empresa. Estos beneficios son: • • • • • • 001-408 TPM.indd 220 Reducción del riesgo de paradas forzadas (no planificadas). Reducción de los recursos necesarios para las reparaciones. Reducción de las perdidas de ingresos. Minimización de los costes de mantenimiento. Mejora de la seguridad de la operaciones. Reducir la cantidad y severidad de averías en servicio. 22/09/2010 13:26:01 TPM en un entorno Lean Management 221 Para fallos en servicio, el modelo estima los ahorros en costes teniendo en cuenta el coste de la reparación, los costes por perdidas de producción, el tiempo de paro estimado, y la probabilidad de incidente. Si el fallo es detectado en una revisión, los costes de rectificación son determinados por los materiales y mano de obra de reparación. Los ingresos perdidos en un paro es el producto del tiempo de paro y los ingresos perdidos por hora. Es muy difícil determinar a priori el tiempo de paro por una avería porque en la práctica hay muchos imprevistos, el modelo ofrece una forma de tener en cuenta este problema. Se trata de definir un factor de alcance que multiplique el tiempo de paro entrado en el modelo. Variando este factor, el coste total de una reparación de una avería en servicio puede ser valorada para diferentes paros. Esto puede ser utilizado para averiguar los ahorros en costes de tener ciertos recambios en stock que dependen de un proveedor externo. Otra ventaja del mantenimiento basado en la monitorización, es que el sistema proporciona de forma automática el histórico de una máquina incluyendo el tiempo entre averías (MTBF). Esta estadística es clave para determinar el ciclo de mantenimiento regular que optimiza los costes. La tendencia del tiempo entre fallos y la degradación de la máquina puede ser utilizada para determinar cuándo una máquina está llegando al fin de su vida útil. Los datos obtenidos por el sistema de monitorizado proporciona información vital para conocer la vida de una máquina. El mantenimiento basado en la monitorización de maquinaria puede ser desplegado para determinar las necesidades del mantenimiento de una máquina, y suele ser utilizado con el mantenimiento programado o preventivo para aumentar el ciclo de mantenimiento y reducir la duración de las revisiones rutinarias. Estos beneficios pueden ser conseguidos con la información proporcionada con antelación por el sistema de monitorización. Cuando se instala un equipo de este tipo en una planta, la practica habitual es empezar con una propuesta combinada (preventivo y predictivo), que suele provocar la reducción en los costes y minimizar el mantenimiento programado como resultado de la detección de fallos con el nuevo sistema. Existen varios tipos de sistemas de monitorización y los beneficios de cada uno deben ser establecidos en función de su coste, la capacidad para detectar los fallos, etc. Pero, en principio, cualquier sistema de monitorización bien diseñado, tiene potencial para alcanzar los ahorros en costes asociados con la reducción de averías y de las rutinas de mantenimiento, aun- 001-408 TPM.indd 221 22/09/2010 13:26:01 222 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo que siempre se debe tener en cuenta la aptitud para el propósito en cuestión y la capacidad de detectar los fallos de los diferentes sistemas, además de la habilidad de los técnicos de manejar el sistema y tomar las acciones apropiadas de corrección. 8.5. L a introducción del Mantenimiento Predictivo en las plantas actuales El Mantenimiento Basado en la Condición o Predictivo, no figura actualmente como una alternativa de clara implantación en países como España, aunque cabe destacar el grado de implantación en algunos sectores y empresas dependiendo la justificación de su implantación de parámetros no sólo económicos, sino de seguridad para las personas y el medio, calidad del producto, etc. Cada vez más se valora y extiende el uso de estas técnicas. Un factor clave para su implantación esta siendo también la reducción de costes y la fiabilidad en la medición que han sufrido algunos de los equipos de medida, como puede ser el caso de las cámaras termográficas, de ahí que su uso se esté extendiendo rápidamente. Es conveniente, sin embargo, que esta situación dé paso a su progresiva implantación, dadas sus innegables ventajas de eficiencia en costes, tiempo y calidad. Para ello es necesario, ante todo, que se dé una aceptación general al mismo y al hecho de que este tipo de mantenimiento puede ser un beneficio; así por ejemplo, en el Reino Unido el Mantenimiento Predictivo ha sido incentivado por el Departamento de Comercio e Industria (DTI), con iniciativas para el conocimiento del mantenimiento, lo que ha cambiado la actitud respecto el mantenimiento considerablemente. En la actualidad, existe un conocimiento claro de los beneficios de una estrategia bien definida en el mantenimiento industrial. También se ha logrado que el mantenimiento sea reconocido como una cuestión de organización, de gestión de personas y no sólo técnica. Todo esto no existió en los 80 y, por eso, los primeros intentos de implantación del Mantenimiento Predictivo no conocieron el éxito. Por otra parte, muchas compañías se han implicado con programas de TQM y TPM, con el fin de analizar las necesidades de la producción y su mantenimiento y tratar de obtener una forma ventajosa de realizar las cosas. Todas estas estrategias conducen al mismo mensaje que el Mantenimiento Predictivo. 001-408 TPM.indd 222 22/09/2010 13:26:01 TPM en un entorno Lean Management 223 El Mantenimiento Predictivo es muy adecuado con cualquier filosofía de mejora; de hecho, en la mayoría de análisis se recomienda como la opción más adecuada para aquellas máquinas más críticas en la operación de una compañía. Algunas implantaciones del TPM, una vez consolidado su objetivo, tienen como extensión del proyecto TPM, o bien ya dentro del proyecto, la valoración y/o implantación de estas técnicas, haciendo una depurada evaluación de en qué equipos y en qué medida es conveniente aplicar esta técnica. Los cambios que han ocurrido en el MP en los últimos años han estado en la organización y en la tecnología. Los cambios en la organización ocurren de forma continua como el aprendizaje y experimentación de las personas. Las mejoras técnicas vienen por pasos conforme los nuevos métodos son ideados y las nuevas tecnologías se convierten en herramientas disponibles en el mercado. En los últimos años está habiendo grandes mejoras en ambos campos. Con la tecnología radio (es decir, inalámbrica) y la utilización de un ordenador portátil es posible estar cerca de una máquina y descubrir cualquier cosa que se necesite saber, como su estado actual, su historia y cómo está funcionando como parte del proceso en ese momento. Mediante la monitorización del parámetro y la telegestión las decisiones a tomar sobre el equipo pueden llevarse a cabo fuera del entorno de la planta. La automatización es un tema que está en continua evolución, en busca de sistemas más sencillos y productivos. El diagnóstico de fallos en maquinaria por vibraciones, por ejemplo, ha requerido siempre una experiencia considerable y pericia, debido a la complejidad de las máquinas y procesos implicados en las plantas. La búsqueda de un sistema capaz de diagnosticar de forma automatizada los fallos en máquinas está en continua evolución. Las técnicas son cada vez más depuradas, fiables y, en algunos casos, menos costosas. 8.6. L os métodos operativos del Mantenimiento Predictivo: tecnologías para las mediciones en la monitorización Las tecnologías utilizadas en el Mantenimiento se basan en los datos disponibles de indicadores y del sistema de control de procesos para determinar el estado de la máquina, tales como rendimientos y eficiencias, así como medidas de tipo físico tales como cargas, presiones, etc. 001-408 TPM.indd 223 22/09/2010 13:26:01 224 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo Algunos de los métodos de trabajo en Mantenimiento Predictivo que permiten disponer de medidas efectivas para la monitorización de máquinas y equipos son: Análisis de las vibraciones La tecnología más implantada y la más fácil de percibir es el análisis de vibraciones. Resulta de gran interés, puesto que la mayoría de máquinas están sometidas a algún tipo de vibración, y no resulta difícil, en general, establecer una relación medible e interpretable entre el tipo, intensidad y frecuencia de las vibraciones y algún aspecto del estado del equipo. El hecho más significativo y de interés para evaluar el estado de un equipo sometido a una o varias actividades que dan lugar a vibraciones, es que procesos mecánicos diferentes de una máquina relacionados con aspectos a controlar, como por ejemplo, desequilibrios o fallos en rodamientos, producen energía a diferentes frecuencias. Si esas frecuencias diferentes son separadas una de otra con el análisis espectral, entonces se puede ver el desarrollo del fallo. Análisis de muestras de lubricantes La segunda técnica más común es el test de muestras de lubricantes. Por ejemplo, la presencia de partículas muy pequeñas de arena y polvo puede ser detectada en un lubricante y evitar que cause deterioro a las partes más delicadas del equipo por las que circula el lubricante. Entre los aspectos a controlar en las muestras de lubricantes, están las variaciones de viscosidad, la presencia de productos extraños (contaminantes) y la presencia, también, de partículas procedentes del deterioro de alguna parte de la máquina (por ejemplo polvo o partículas metálicas). Es corriente que este análisis se haga fuera de la planta de producción. Termografía Con la utilización de cámaras de imágenes térmicas pueden obtenerse mapas de distribución de temperatura, buscando por ejemplo puntos calientes de conexiones eléctricas perdidas. Actualmente es utilizada para estudiar el estado de las tuberías y recipientes, así como cojinetes y acoplamientos, arma- 001-408 TPM.indd 224 22/09/2010 13:26:01 TPM en un entorno Lean Management 225 rios y cuadros eléctricos, motores, etc. Además la interpretación de los datos requiere poca formación en comparación con otras técnicas. IMAGEN TERMOGRÁFICA IMAGEN DIGITAL Figura 8.1. Análisis termográfico evidencia el potencial problema e imagen digital real. Análisis de las respuestas acústicas Con una metodología bastante sencilla pueden analizarse a partir de los sonidos, problemas como defectos en rodamientos, donde un elemento de los mismos puede estar causando un defecto en una pista y crear descargas y picos de energía. Estas técnicas suelen utilizar transductores similares y ubicados en los mismos lugares que el análisis de vibraciones. Así se pueden utilizar estas técnicas de forma combinada al análisis de vibraciones. 8.7. M ediciones de monitorización por vibraciones Ya ha sido expuesto que el análisis a partir de las vibraciones es uno de los más extendidos y del que se pueden extraer más consecuencias, en el ámbito del Mantenimiento Predictivo. Por ello vamos a extendernos en algunas consideraciones acerca de los tipos y frecuencias de las vibraciones y todo cuanto afecte a su monitorización. Básicamente nos referiremos a una vibración como una oscilación de una partícula o cuerpo alrededor del punto de equilibrio. Los sistemas oscilatorios pueden clasificarse como lineales y no lineales. Para los sistemas lineales rige el principio de la superposición y las técnicas matemáticas para su tratamiento están bien desarrolladas. Por el contrario, las técnicas para el análisis de sistemas no lineales son menos conocidas y difíciles de aplicar. 001-408 TPM.indd 225 22/09/2010 13:26:01 226 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo Sensor vibración TURBINA ACABADO CABEZAL Sensor vibración Figura 8.2. Medición Mantenimiento Predictivo en un equipo productivo. Por otra parte, en el estudio de las vibraciones podemos encontrarnos dos clases de ellas: libres y forzadas. La vibración libre es la que ocurre cuando un sistema oscila bajo la acción de fuerzas inherentes al sistema mismo y por ello sus vibraciones se producen a una o más frecuencias naturales. La vibración que tiene lugar bajo la excitación de fuerzas externas es una vibración forzada, de tipo periódico o no periódico. Una situación peculiar e importante se da cuando la fuerza de excitación es periódica y la frecuencia de esta fuerza coincide con una de las frecuencias naturales del sistema vibratorio, entonces el sistema entra en resonancia y pueden tener lugar oscilaciones peligrosamente grandes. Todos los sistemas vibratorios están sometidos a cierto grado de amortiguamiento puesto que la energía se disipa por fricción y otras resistencias. Las frecuencias naturales dependen del amortiguamiento del sistema. Además, limitan la amplitud de vibración en resonancia, lo cual es importante. El número de coordenadas independientes que se requieren para describir el movimiento de un sistema, es el grado de libertad del sistema. Resulta muy importante el hecho de que muchos problemas de vibración pueden ser tratados, con aproximación suficiente, reduciéndolos a un sistema con un grado de libertad. Las mediciones con vibraciones libres Según se ha expuesto, la vibración libre es aquella que se produce sin excitación de fuerzas exteriores. Todo sistema con masa y elasticidad puede vibrar libremente. 001-408 TPM.indd 226 22/09/2010 13:26:02 TPM en un entorno Lean Management 227 El modelo más sencillo se basa en un conjunto masa-resorte (Figura 8.3). Es un modelo en el que no hay disipación de energía ya que no se ha tenido en cuenta el amortiguamiento. Oscila con una frecuencia que se le llama frecuencia natural. m K x Figura 8.3. Sistema básico de vibraciones libres. Un modelo más real sería teniendo en cuenta la amortiguación del sistema., puesto que todos los sistemas de vibraciones tienen amortiguación. La amortiguación provoca disipación de energía (véanse las Figuras 8.4 y 8.5). K m C x Figura 8.4. Sistema básico de vibraciones libres con amortiguamiento. Figura 8.5. Vibración representada por una oscilación amortiguada. 001-408 TPM.indd 227 22/09/2010 13:26:02 228 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo Si el amortiguamiento en un sistema es importante, debe tenerse en cuenta para el cálculo de las frecuencias naturales. De hecho, sólo tiene sentido hablar de frecuencias naturales cuando el movimiento es oscilatorio. Mediciones con vibraciones forzadas El caso de vibración forzada más sencillo es el que se obtiene cuando la fuerza de excitación es armónica, y su estudio puede hacerse considerando un sistema con amortiguamiento viscoso (de hecho, todos los estudios teóricos se suelen realizar suponiendo amortiguamiento viscoso porque es el más sencillo y se aproxima bastante a la realidad). El principal interés del estudio del amortiguamiento radica en que limita la amplitud de vibración a la frecuencia de resonancia. Las mediciones por monitorización relacionadas con las vibraciones con amortiguamiento se basan en que la energía disipada por el amortiguamiento es igual al trabajo realizado por la fuerza de que provoca el amortiguamiento. Un tipo especial de vibraciones forzadas son las resultantes de excitaciones periódicas. Este tipo de vibraciones se superpondrá a las correspondientes vibraciones libres, aunque éstas, en general, acaban por desaparecer debido al amortiguamiento. Sistemas compuestos (con más de un grado de libertad) Sistemas compuestos son los que están integrados por más de un conjunto oscilante libre o amortiguado. La Figura 8.6 muestra un sistema con dos grados de libertad y requiere dos coordenadas para describir su movimiento, y tendrá dos frecuencias naturales. Cuando el sistema oscile a 1 de estas frecuencias existe una relación entre las amplitudes de las 2 coordenadas. A cada una de estas configuraciones se le llama modo normal. m 2m k k x1 k x2 Figura 8.6. Sistema oscilatorio con dos grados de libertad. 001-408 TPM.indd 228 22/09/2010 13:26:02 TPM en un entorno Lean Management 229 El análisis de la vibración de sistemas con muchos grados de libertad requiere una aproximación sistemática para lograr claridad en la formulación y simplicidad en el cálculo. Los métodos matriciales son muy adecuados, ya que proporcionan análisis más simples de algunas de las propiedades de los sistemas vibratorios. Como caso particular, pero muy especial, de sistemas con varios grados de libertad, podrían considerarse los sistemas continuos, es decir aquellos que tienen su masa y elasticidad continuamente distribuidas. Se supone que estos cuerpos son homogéneos e isotrópicos, que obedecen la ley de Hooke dentro del límite elástico. Para especificar la posición de toda partícula en un cuerpo elástico, se requiere un número infinito de coordenadas, y tales cuerpos, poseen por lo tanto un número infinito de grados de libertad. Tres casos corrientes de este tipo de sistemas vibratorios, son: • • • Vibración transversal. Caso de una cuerda flexible vibrante. Vibraciones longitudinales de barras (vibración en una barra delgada y uniforme debido a fuerzas axiales. Vibración torsional de barras (véase Figura 8.7). Figura 8.7. Barra sometida a vibración torsional y sección que sufre los efectos. 8.7.1. A plicación de los sistemas vibratorios a la medición del desempeño de los equipos de producción Según acabamos de exponer, un sistema vibratorio puede ser representado por un sistema lineal con n grados de libertad o de forma continua (infinitos grados de libertad). La aproximación que el modelo utilizado tenga acerca de la situación real depende precisamente del número de grados de libertad que se utilicen. Muchos problemas pueden ser tratados, con aproximación suficiente, utilizando un sistema con un grado de libertad. Por el contrario, si el sistema a estudiar tiene la masa y elasticidad continuamente 001-408 TPM.indd 229 22/09/2010 13:26:02 230 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo distribuidas, se deberá modelar con un sistema continuo (con infinitos grados de libertad). Las frecuencias caracterizan y distinguen los distintos tipos de movimientos que pueden generar vibraciones. Se llaman frecuencias naturales de un sistema, aquellas a las que la vibración del sistema es de tipo libre si son excitadas. Son propiedades del sistema que dependen de su distribución de masa y de rigidez. Pues bien, el número de frecuencias naturales es igual al número de grados de libertad del sistema. Entre otras cosas, ello significa que un sistema continuo podrá tener un número infinito de frecuencias naturales. Un sistema puede vibrar de forma libre o forzada. Un sistema lineal bajo vibración forzada vibrará a las frecuencias de la fuerza de excitación. Un sistema lineal vibra de forma libre cuando una, algunas o todas sus frecuencias naturales son excitadas con una vibración transitoria. De acuerdo con lo ya expuesto, si la frecuencia de la fuerza de excitación coincide con una frecuencia natural del sistema, se produce resonancia. En esta situación, la amplitud de vibración aumenta de forma importante y es limitada por el amortiguamiento del sistema. Si el sistema es no amortiguado, la amplitud de vibración en resonancia tenderá a ser infinitamente grande. Recordemos que, además y según también hemos expuesto, la vibración de un cuerpo puede ser longitudinal, de flexión o de torsión (la Figura 8.8 representa sobre una única barra, los tres tipos de vibraciones). En la práctica, un cuerpo tenderá a vibrar libremente dependiendo de las frecuencias naturales, que de hallarse situadas en el espectro de gama baja (o baja frecuencia), la excitación se produce más fácilmente. El principal interés de modelar los sistemas vibratorios es precisamente para conocer de forma aproximada la ubicación de las frecuencias naturales en el espectro de posibles frecuencias. Esto es muy importante para el análisis y diagnóstico de averías por vibraciones. Transversal (Flexión) Torsión Longitudinal Figura 8.8. Tipos de vibraciones. 001-408 TPM.indd 230 22/09/2010 13:26:02 TPM en un entorno Lean Management 231 En los modelos que utilizan sistemas lineales, se da el hecho de que la causa (a averiguar) y el efecto (lo que se percibe) de las vibraciones se hallan relacionados linealmente, es decir, si se dobla la carga, la respuesta se duplica. En un sistema no lineal esta relación causa efecto ya no es proporcional. Por ejemplo, la fuerza de desequilibrio en un ventilador es lineal para masas pequeñas pero para masas grandes deja de ser lineal. La respuesta de un sistema lineal tiene la misma frecuencia que la fuerza causante de la vibración (la excitación, en los términos en que la hemos expresado anteriormente). En cambio, los sistemas no lineales pueden generar frecuencias no presentes en la excitación. Además es posible que aparezcan las frecuencias naturales en la respuesta del sistema aunque la frecuencia de excitación no sea ninguna de esas frecuencias naturales. 8.7.2. A nálisis de las vibraciones monitorizadas en el Mantenimiento Predictivo Una característica general de las máquinas y equipos en movimiento, es que están sometidos a vibraciones, constituidas por movimientos periódicos alrededor de una posición de equilibrio. Cualquier sistema que posea las propiedades inherentes de inercia y rigidez oscila alrededor de su posición de equilibrio, cuando es perturbado por una fuerza exterior. Las vibraciones aparecen por lo general cuando existe rozamiento entre dos superficies, como en el caso de los cojinetes, o contacto como el que se da en rodamientos o engranajes. Cualquier desalineamiento entre ejes y desequilibrio de masas en máquinas rotativas induce fuerzas vibratorias. La duración y magnitud de la vibración dependen del grado de amortiguamiento que los materiales poseen y la relación de fases entre la fuerza de excitación y la respuesta del sistema. Las vibraciones una vez generadas son transmitidas a través de la estructura o medio a otros componentes o subsistemas. La resonancia ocurre cuando la frecuencia natural del sistema corresponde a la frecuencia de excitación. Existen muchas técnicas para controlar los efectos de la vibración. Cuando la vibración alcanza niveles inaceptables, los procesos de deterioro son acelerados, y pueden provocar varias averías. La monitorización de vibraciones de maquinaria en posiciones críticas de una forma metódica, y el análisis inteligente de las señales procedentes de la vibración, permite evitar paradas costosas y evitables. La monitoriza- 001-408 TPM.indd 231 22/09/2010 13:26:02 232 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo ción de las vibraciones está considerada como uno de los más potentes sistemas que pueden ser utilizados para diagnosticar y prevenir averías de maquinaria. Para llevar a cabo el análisis de las vibraciones, deberán determinarse para las mismas, frecuencia (en herzios o en r.p.m.), amplitud (valor de pico Xp que puede observarse en la Figura 8.9) y fase (posición respecto a una dada de referencia, que suele medirse en grados). Amplitud T Xmedia Xp Tiempo Figura 8.9. Movimiento vibratorio y sus parámetros clave. Frecuencia: conclusiones que pueden extraerse para el desenvolvimiento del equipo Las fuerzas que provocan la vibración son generadas por el movimiento rotativo de las piezas de la máquina. Debido a que dichas fuerzas cambian de dirección y amplitud de acuerdo a la velocidad de rotación de las piezas, se deduce que muchos problemas de vibración tengan frecuencias relacionadas con la frecuencia de rotación. Por lo tanto, será posible identificar con precisión la pieza defectuosa tomando nota de la frecuencia de su vibración y relacionándola con la velocidad de rotación de las diferentes piezas de la máquina. Por ejemplo, si se tiene un motor que trabaja a 3.600 r.p.m. que acciona un ventilador que funciona a 2.400 r.p.m. Si el sistema demuestra una vibración excesiva a 2.400 r.p.m. es evidente que el problema reside en el conjunto ventilador. 001-408 TPM.indd 232 22/09/2010 13:26:02 TPM en un entorno Lean Management 233 Las señales de vibración de máquinas rotativas son complejas y están formadas por varios tonos y una componente aleatoria. El aspecto del espectro de una vibración puede apreciarse en la Figura 8.10, que muestra cómo la señal de vibración está formada por varias señales armónicas puras y una componente aleatoria que puede ser, por ejemplo, el ruido del motor. Nivel Vibración Frecuencia Figura 8.10. Espectro de una vibración de una máquina rotativa. Así pues en una vibración pueden darse varias frecuencias; denominaremos entonces frecuencia dominante, a aquella que tiene mayor amplitud; la frecuencia fundamental no siempre se identifica con la dominante. Por otra parte, las frecuencias de una vibración a menudo pueden estar relacionadas, e incluso pueden ser múltiplos exactos una de otra (frecuencias armónicas). Es importante tener presente que las frecuencias de las señales de vibración no se limitan necesariamente a la frecuencia fundamental y sus armónicos. Amplitud: conclusiones que pueden extraerse para el desenvolvimiento del equipo La amplitud de la vibración causada por desplazamiento, velocidad y aceleración es una medida para poder determinar la severidad de la vibración. Como ejemplo, podríamos referirnos al doblado de un alambre, que de efectuarse repetidamente, acabará por romperlo, como consecuencia de la fatiga en la zona del doblado. De forma similar, los componentes de una máquina pueden fallar a causa de flexiones causadas por una vibración excesiva. Hay dos maneras de prolongar el tiempo antes de que ocurra la rotura definitiva. En primer lugar, se puede reducir la amplitud de la flexión (del 001-408 TPM.indd 233 22/09/2010 13:26:02 234 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo doblado en caso del alambre), ya que, efectivamente, cuanto menos se flexione la pieza en cada ocasión, mayor será el tiempo que se precisará para alcanzar el punto de fatiga crítico. En segundo lugar, se puede reducir la velocidad de flexión, de forma que cuantas menos flexiones por unidad de tiempo, mayor será el tiempo transcurrido hasta la rotura. Esto significa que, en realidad, la severidad de la acción de doblado depende tanto de la amplitud (cuánto se flexiona la pieza) y de la frecuencia (a cuántas flexiones por unidad de tiempo está sometida). La velocidad y la aceleración de la vibración pueden expresarse en función de estos dos parámetros, la amplitud X y frecuencia f, lo que supone que a su vez, son buenas medidas de la severidad: f V = X × ; 2π f A = X × 2π 2 Para la mayoría de fines generales de medición de la vibración, la velocidad es el parámetro de medición preferido. Pero también se utiliza, en algunos casos, el desplazamiento y la aceleración. En líneas generales, las vibraciones que acontecen en la gama de frecuencias comprendida entre 600 y 60.000 r.p.m. se miden mejor utilizando la velocidad de vibración. Para la operativa bajo esfuerzos dinámicos, un indicador mejor de la severidad puede ser el desplazamiento. Así, por ejemplo, una de las propiedades de los componentes más rígidos de una máquina es la tendencia a tornarse quebradizos, lo que significa propensión a romperse o partirse cuando se les somete a esfuerzos superiores a un cierto límite. En esta situación, la rotura puede ocurrir debido al esfuerzo (desplazamiento) más que a la fatiga (velocidad). Generalmente, en las bajas frecuencias, el desplazamiento puede ser el mejor indicador de la severidad de la vibración; típicamente, en la gama de frecuencias por debajo de 600 r.p.m. Por su parte, la aceleración está estrechamente relacionada con la fuerza a través de la masa desplazada; a altas frecuencias, pueden presentarse fuerzas relativamente significativas, incluso en el caso de que el desplazamiento y la velocidad sean mínimas. Así pues, a altas frecuencias, es decir de 60.000 r.p.m. y más, la aceleración puede ser el mejor indicador de la severidad de la vibración. La Figura 8.11 resume las gamas de frecuencia para las que prevalecen cada una de las magnitudes analizadas, como condicionantes de la severidad. 001-408 TPM.indd 234 22/09/2010 13:26:02 TPM en un entorno Lean Management 235 Desplazamiento Velocidad Aceleración 0,1 1 10 100 1.000 10.000 Frecuencia (Hz) Figura 8.11. Bandas de frecuencia en que prevalecen las magnitudes de severidad. Fase: conclusiones que pueden extraerse para el desenvolvimiento del equipo La medición de la fase puede ser importante en el análisis de la vibración para diagnosticar problemas específicos de las máquinas. Un incremento del nivel de vibración es un indicador del deterioro del estado de una máquina. Por medio de un análisis de tendencia representaremos lo que denominaremos nivel de vibración en función del tiempo, y se puede utilizar para predecir cuando la máquina debe ser parada para ser reparada. El nivel de vibración a analizar puede ser el valor global de vibración, una componente de frecuencia (por ejemplo, a la frecuencia de rotación) o una banda de frecuencia (por ejemplo, entre 1 KHz y 10 KHz). La Figura 8.12 muestra un ejemplo de este tipo de análisis. Nivel de vibración Rotura Tendencia Reparación Nivel normal Inicio avería Tiempo Figura 8.12. Análisis de tendencia. 001-408 TPM.indd 235 22/09/2010 13:26:02 236 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo Otra forma de detectar un problema en la máquina es comparando el nivel de vibración con un nivel de referencia fijado. También se pueden detectar averías comparando la forma y nivel del espectro de la vibración con un espectro de referencia. Tanto el nivel de referencia como el espectro de referencia debe ser representativo del estado normal de la máquina, es decir, sin problemas. Nivel de vibración Espectro medido Espectro de referencia Frecuencia Figura 8.13. Comparación de espectros. Lo más importante es fijar la referencia correctamente. La vibración de una máquina depende de muchos factores, por ejemplo, de la potencia que desarrolle, o de la ubicación y de la antigüedad de la máquina. Por todo esto, la referencia es diferente para cada máquina. Incluso en el caso de ser dos máquinas iguales. Idealmente, la referencia viene determinada por aquellas medidas realizadas cuando la máquina funciona correctamente sin ningún tipo de fallo. En la práctica la referencia se fija analizando todas las medidas que se han realizado en esa máquina desde la última reparación. Existen varios criterios para seleccionar el nivel de referencia o espectro de referencia. Se puede seleccionar el más repetitivo o la primera medida realizada después de la reparación. Otro criterio es seleccionar el valor más pequeño o el más elevado. Lo importante es que si una medida supera la referencia sea porque existe un problema y, además, el tiempo de aviso sea el suficiente para diagnosticar el defecto y planificar la reparación. Por todo esto es muy importante que la referencia sea fijada por un técnico con experiencia y con un conocimiento de la máquina a controlar. 001-408 TPM.indd 236 22/09/2010 13:26:02 TPM en un entorno Lean Management 237 8.7.3. Diagnóstico de averías mecánicas a partir del análisis de las vibraciones Para diagnosticar fallos se utiliza la información de las frecuencias. El análisis frecuencial descompone la señal vibratoria en componentes a varias frecuencias. Una máquina que funciona correctamente tiene un espectro estable y característico. Sin embargo, cuando algún componente se deteriora y se desarrolla un fallo, el espectro de vibración cambia, y la forma en que lo hace permite, además, identificar el componente. Por eso es importante tener un conocimiento de la máquina en cuestión y de sus frecuencias características. Los fallos más comunes en máquinas rotativas son el desequilibrio y desalineamiento de ejes. Por lo que se refiere al desequilibrio se puede definir simplemente como una distribución desigual del peso de un rotor alrededor de su centro de rotación. La Organización Internacional de Normalización define el desequilibrio como la condición que existe en un rotor cuando una fuerza o movimiento vibratorio es impartido a sus rodamientos como resultado de las fuerzas centrífugas. Idealmente, no existe desequilibrio si el peso del rotor está distribuido uniformemente alrededor del centro de rotación (véase Figura 8.14). El espectro normal de un equipo desequilibrado es de un pico único a la velocidad de giro del rotor sin armónicos apreciables. En aquellos casos en los que el desequilibrio es muy fuerte, suelen aparecer armónicos en el espectro. Al tratarse de una fuerza centrífuga, la componente axial de vibración es muy pequeña respecto a la radial. La Figura 8.15 presenta un espectro de este tipo. Fuerzas centrifugas Masa de desequilibrio Eje de alineamiento central Eje de rotación Figura 8.14. Desequilibrio en un rotor. 001-408 TPM.indd 237 22/09/2010 13:26:02 238 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo 600 100 1200 6.000 12.000 60.000 r.p.m. 100 Frecuencia (Hz) 1.000 Amplitud Radial 10 20 dB 1 Axial 0 1 5 10 50 Figura 8.15. Espectro típico de desequilibrio. Por lo que hace referencia al otro gran problema de las máquinas rotativas, la desalineación, ésta puede darse como consecuencias de distintos fallos. Se llama genéricamente espectros de desalineación a los que provienen de los siguientes fallos: • • • • Desalineación entre conductor y conducido tanto por paralelismo como por ángulo. Presencia de eje combado, eje no recto. Fijación floja a la bancada de parte del equipo, sobre todo la parte central del equipo. Fallos en el acoplamiento de los ejes, desgaste, etc. Fuerza de precarga Acoplamiento Eje 2 Rod. 1 Rod. 2 Eje 1 Figura 8.16. Esquema de desalineación. Cuando en un acoplamiento, existen dos ejes no alineados, la fuerza necesaria para nivelar uno de los cojinetes forzosamente se transmite al otro 001-408 TPM.indd 238 22/09/2010 13:26:02 TPM en un entorno Lean Management 239 eje, de manera que aparece en el cojinete que soporte ese eje, una fuerza denominada fuerza de precarga (véase Figura 8.16). Esta fuerza de precarga, estática porque es estacionaria con el giro de los ejes, va a dar un comportamiento equivalente a un truncamiento de la pureza elástica del rodamiento en todo su desarrollo a Fuerzas de precarga Figura 8.17. Deformación de la elasticidad en un rodamiento por precargas. El caso de fijación a la bancada floja es análogo a la precarga estática, pero en este caso es dinámica, ya que la carga no es estacionaria con la rotación de los ejes, sino variable. 100 600 1200 6.000 12.000 60.000 r.p.m. 5 10 50 100 Frecuencia (Hz) 1.000 Amplitud 10 20 dB 1 0 1 Figura 8.18. Espectro típico de desalineación. 001-408 TPM.indd 239 22/09/2010 13:26:02 240 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo 100 600 1200 6.000 12.000 60.000 r.p.m. 5 10 50 100 Frecuencia (Hz) 1.000 Amplitud 10 20 dB 1 0 1 Figura 8.19. Espectro típico de vibración con impacto. Otra situación de fallo que puede darse es un impacto. Algunas fuerzas provocan un comportamiento de brusquedad en la rigidez del apoyo que produce un recorte en la onda de vibración, normalmente por choque. Este defecto se suele producir en el apoyo del eje y el rodamiento o de la estructura bastidor a la estructura soporte. Este efecto se aprecia con facilidad porque los picos espectrales destacan menos sobre la vibración de fondo; los valles crecen y los picos quedan estables. Otro fallo de las máquinas rotativas es el rozamiento de alguna parte del rotor con el estator. Este fallo puede ser identificado por la presencia de algún pico espectral que no se asocia a ninguna causa mecánica (desequilibrio, desalineación, defectos en rodamientos, etc.). Asimismo, otro problema muy importante de detectar es el debido a fallos o defectos en las pistas de deslizamiento de los rodamientos o en los elementos rodantes, los cuales generan fuerzas que son transmitidas al alojamiento del rodamiento y a la estructura circundante. Dichas fuerzas pueden ser periódicas, no periódicas o aleatorias. A menudo se presentan a las frecuencias más elevadas. Un rodamiento defectuoso puede producir varias frecuencias de vibración, algunas relacionadas con la geometría del rodamiento y otras aleatorias. El problema puede comenzar con la detección de una vibración aleatoria de muy alta frecuencia en los espectros que indica que el rodamiento sufre fatiga. Esto es un aviso que en breve el rodamiento puede tener un fallo. La Figura 8.20 muestra un espectro típico de rodamiento defectuoso. 001-408 TPM.indd 240 22/09/2010 13:26:03 TPM en un entorno Lean Management 100 241 600 1200 6.000 12.000 60.000 r.p.m. 5 10 50 100 Frecuencia (Hz) 1.000 Amplitud 10 20 dB 1 0 1 Figura 8.20. Espectro típico de rodamiento dañado. 8.7.4. Diagnóstico de averías eléctricas a partir del análisis de las vibraciones Cuando un motor eléctrico tiene problemas en su rotor por barras flojas o rotas, o cuando el entrehierro está excéntrico, se producen vibraciones mecánicas. Por ser de origen eléctrico desaparecen totalmente al desconectar eléctricamente la máquina. La excentricidad estática de rotores dan siempre lugar a componente netas de frecuencia igual a el doble de la frecuencia de la red, es decir, 100 Hz en Europa y 120 Hz en Estados Unidos. 100 600 1200 6.000 12.000 60.000 r.p.m. 5 10 50 100 Frecuencia (Hz) 1.000 Amplitud 10 20 dB 1 0 1 Figura 8.21. Espectro típico de excentricidad estática. 001-408 TPM.indd 241 22/09/2010 13:26:03 242 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo 8.7.5. Función movilidad La respuesta de un sistema a una excitación depende de parámetros como la masa y la rigidez. Es decir, dos máquinas diferentes no se comportan de igual forma a la misma excitación. La respuesta es, en realidad, función de la frecuencia, la amplitud y la fase. La movilidad nos relacionará la velocidad de vibración del sistema con la fuerza de excitación: Velocidad = Movilidad × Fuerza La movilidad presenta un gráfico con unos picos que corresponden a las frecuencias naturales (o de resonancia) y unos valles que se llaman frecuencias de antiresonancia. Si la frecuencia de la fuerza de excitación coincide con una frecuencia natural, la amplitud de la velocidad de vibración será máxima. En cambio, si coincide con una antiresonancia la amplitud será mínima. En principio parece lógico pensar que el mejor caso posible es cuando la frecuencia de excitación coincide con una antiresonancia, así la vibración es mínima. Pero no es adecuado trabajar a la frecuencia de resonancia ni a la frecuencia de antiresonancia. Si se trabaja a la frecuencia de resonancia, la vibración es excesiva y causa daños en las máquinas por fatiga y desgaste. Pero si la frecuencia de trabajo coincide con una antiresonancia, entonces la vibración es mínima; y difícilmente el valor de vibración medido alcanza valores preocupantes, aunque la máquina tenga problemas importantes debido a la acción de fuerzas internas como el desequilibrio. Independientemente de la frecuencia de trabajo, se debe conocer la forma del espectro de movilidad y aplicarlo al espectro de velocidad medido para obtener el espectro de la fuerza (recuérdese la fórmula que define la movilidad). 8.7.6. Determinación de las frecuencias naturales Es muy importante conocer las frecuencias naturales de una máquina para evitar resonancias. Además, como se ha comentado anteriormente, es importante conocer la movilidad mecánica para poder ponderar el espectro de velocidad (lo que se mide) y obtener el espectro de fuerza (o que interesa). De este modo se evitan diagnósticos erróneos ya que se analiza el espectro de fuerza que es el que realmente importa. 001-408 TPM.indd 242 22/09/2010 13:26:03 TPM en un entorno Lean Management 243 El espectro de la movilidad mecánica es muy difícil de calcular y, normalmente, se estima. La forma de estimarlo es midiendo la respuesta de la máquina a una excitación; esta respuesta tendrá picos (frecuencias naturales) y valles. Si los valles son muy bajos, entonces se les considera como antiresonancia. De todo ello concluimos que resulta de gran interés decidir cómo se va a excitar la máquina para estimar el espectro de movilidad; además, como normalmente se realiza por golpeo, será importante decidir dónde y con qué se va a golpear, el punto dónde se va a medir y la configuración de los parámetros del aparato de medida. 8.8. M etodología y medios tecnológicos aplicados en el Mantenimiento Predictivo Las necesidades para cada tecnología de medida, tales como las basadas en las vibraciones, muestras de lubricantes, etc., son muy diferentes. El análisis de muestras de aceite, por ejemplo, es muy diferente del análisis de vibraciones y, por supuesto, las herramientas son generalmente desarrolladas por compañías diferentes, cada una con experiencia en un área. En la práctica, el usuario se decide por una de las tecnologías en función de los costes y beneficios aportados por cada tecnología. Debido al gran número de fallos que puede detectar, el análisis de vibraciones es la primera técnica adoptada, por lo que centraremos este epígrafe de una forma especial en las herramientas utilizadas en el análisis de vibraciones. Las primeras herramientas para el análisis de vibraciones utilizadas aparecieron al comienzo de los años 50. Eran analizadores de vibraciones que se utilizaban sólo para ayudar a resolver los problemas más graves de las máquinas y frecuentemente, después de que se hubieran manifestado serios síntomas de la existencia de tales problemas. Más tarde, se empezaron a utilizar para efectuar un seguimiento periódico del estado de salud de las máquinas. En la actualidad es la técnica más utilizada para detectar y diagnosticar los fallos en maquinaria rotativa y los programas informáticos son las herramientas más utilizadas. Las herramientas utilizadas actualmente en el análisis de vibraciones se pueden clasificar en aquellas que almacenan y gestionan las medidas realizadas y los que no. Las más sencillas, las que no almacenan ni gestionan las medidas, son los medidores de valor global que permiten medir el nivel de vibración del punto que se desee y los analizadores que pueden representar la señal temporal y espectral. 001-408 TPM.indd 243 22/09/2010 13:26:03 244 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo Figura 8.20. Analizador. Los sistemas que permiten almacenar y gestionar cantidades muy grandes de datos se basan en programas informáticos. Los intervalos entre medidas pueden ser del orden de días o semanas, en algunos equipos, y de minutos en otros. En los sistemas continuos, los datos son adquiridos continuamente y procesados a intervalos de 1 segundo aproximadamente en cada punto de medida. Son los sistemas con el coste más elevado por punto, pero ofrece el grado más alto de cobertura de fallos incluyendo los estados de carga y transitorios. Un sistema continuo puede convertirse en un sistema permanente, cuando combina el monitorizado de protección (seguridad por activación de relés de alarma o parada de máquina cuando una combinación lógica AND/OR se cumpla) y de predicción (basado en realizar medidas suficientes para proporcionar la información necesaria para realizar un análisis y diagnóstico correcto). Un sistema permanente, además, debe permitir la integración total con un sistema basado en colector (los no continuos), para poder combinar las dos técnicas en la misma planta con un coste mínimo. Asimismo, conviene que el sistema sea capaz de autochequearse. Un sistema de recolección de datos está formado por un colector de datos y un programa de aplicación. El colector de datos realiza las medidas en las máquinas a través de un sensor que mide la señal de vibración. El programa de aplicación permite almacenar y gestionar las medidas realizadas. El procedimiento a seguir con un sistema basado en colector de datos comienza con la decisión de qué máquinas se van a controlar, en qué partes de la máquina se va a tomar mediciones (puntos de medida) y qué medidas se van a realizar en cada punto. Esta información es introducida en el programa de aplicación, definiendo la estructura de la planta a monitorizar. 001-408 TPM.indd 244 22/09/2010 13:26:03 TPM en un entorno Lean Management 245 Simulación máquina TLAUT-01 ÁREA LÍNEA EQUIPO Simulaciones Área Mecanizado Líneas Culatas Verde: Normal Amarillo: Atención Rojo: Avería Azul: Error Máquina TLAUT-01 Máquina RCAUT-02 Líneas Carters AYUDA Figura 8.21. Estructura de una planta introducida en el programa de aplicación. Una vez introducida la estructura de la planta, se pueden definir rutas. Una ruta es un conjunto de puntos de medida de la planta. Una vez creada la ruta con los puntos que se quiere medir, la ruta es cargada en el colector. Entonces ya se puede ir a la planta y tomar mediciones. Cuando se ha realizado todas las medidas de la ruta, se lleva a cabo la «descarga de la ruta», con lo que las medidas ya se hallarán en el programa. Este método es común a todos los sistemas basados en colector de datos, independientemente del fabricante. 8.9. C aracterísticas de los sistemas más comunes de monitorización Los elementos básicos que conforman la mayoría de sistema de monitorización permanente son: transductores, monitor de vibraciones y ordenador principal. Los transductores son los encargados de captar la señal de un parámetro físico (por ejemplo, la señal de vibración). Esta señal se convierte a una señal eléctrica y se envía al monitor de vibraciones. El monitor de vibraciones es el responsable de procesar la señal eléctrica y realizar las medidas configuradas previamente (por ejemplo, el espectro en un ancho 001-408 TPM.indd 245 22/09/2010 13:26:03 246 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo de banda determinado, el nivel de vibración a la velocidad de giro, etc.). Los resultados de estos cálculos son enviados al ordenador principal. El ordenador principal es donde se ha instalado el programa de aplicación. Este programa es el que permite al usuario configurar las medidas a calcular en cada punto de medida y visualizar las mediciones realizadas. Existen una amplia variedad de transductores que pueden emplearse cuando el sistema tiene la adecuada flexibilidad: acelerómetros, transductores de desplazamiento, tacómetros, entradas analógicas o digitales de instrumentación de proceso, etc. Veamos las características de algunos de ellos: 1. Acelerómetro piezoeléctrico: su configuración más conocida consiste en colocar una masa en una parte del cristal piezoeléctrico y la otra cara se fija a la base del acelerómetro. El principio de funcionamiento es el siguiente: cuando se aplican esfuerzos de deformación en el cristal se producen variaciones de la distribución de las cargas de tal modo que esto da lugar a una aparición de tensión eléctrica en las caras de aquél. La tensión proporcionada por el acelerómetro depende de la longitud del cable, necesitando calibración. El acelerómetro puede ser de carga o tensión. Actualmente se utilizan los acelerómetros que miden la carga ya que no depende de la longitud del cable. Elemento piezoeléctrico Muelle Masa Base Figura 8.22. Acelerómetro piezoeléctrico. 2. Acelerómetro de electrónica integrada: es un acelerómetro piezoeléctrico con el front-end de un amplificador de carga o tensión en su interior. La ventaja de este acelerómetro es la inmunidad al ruido, por eso es el más utilizado en ambientes industriales. Debido a la integración de 001-408 TPM.indd 246 22/09/2010 13:26:03 TPM en un entorno Lean Management 247 electrónica en su interior, la temperatura y el rango dinámico del nivel de vibración es limitado comparado con el acelerómetro piezoeléctrico. 3. Tacómetros: Se suele utilizar un detector de proximidad inductivo como tacómetro. El objetivo es medir el número de vueltas a las que gira un eje, normalmente la velocidad de la máquina. El eje lleva insertado un material ferromagnético (normalmente un tornillo); el detector está formado por dos imanes permanentes que crean un campo magnético estático, y una bobina entremedio que induce una tensión en función de la variación del campo magnético; cuando el actuador (material ferromagnético) pasa cerca del detector, produce una variación del campo y, por tanto, una tensión, normalmente un pulso de tensión por vuelta. Por lo que hace referencia al monitor de vibraciones, primero realiza el procesado de la señal procedente del transductor, la cual es filtrada para eliminar la señal no deseada. También puede ser amplificada para mejorar la relación señal/ruido. Finalmente, se calculan las medidas configuradas en ese canal de entrada. D LE Eje Y io ific Or 90º Eje X 90º Figura 8.23. Tacómetro inductivo. 001-408 TPM.indd 247 22/09/2010 13:26:03 248 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo El monitor de vibraciones también se encarga de generar las alarmas de alerta y peligro cuando alguna medida supera alguno de los niveles preestablecidos al efecto. Además controla los relés de alarma y disparo. El monitor consta de módulos fijos e independientes de la estrategia de monitorizado. Los módulos fijos son el módulo de fuente de alimentación y el módulo procesador principal. Existen otros dos módulos opcionales: el módulo analizador de señal, el módulo interface de red y el módulo de memoria no volátil. La comunicación entre el monitor de vibraciones y el ordenador principal se puede realizar mediante red Ethernet o módem. Ésta última se utiliza en los casos en que la distancia entre monitor y ordenador es grande, superior a 2 Km. En la mayoría de aplicaciones la comunicación se realiza mediante red Ethernet (véase Figura 8.24). Una vez configurada la red, la comunicación entre los dos equipos está establecida. MONITORES DE VIBRACIONES Cable Ethernet con limitación de longitud ORDENADOR + SOFTWARE IMPRESORA Figura 8.24. Configuración del análisis y tratamiento de vibraciones sobre red. 001-408 TPM.indd 248 22/09/2010 13:26:03 TPM en un entorno Lean Management 249 Figura 8.25. Software de aplicación. El software con el que trabaja el ordenador principal, debe permitir, como mínimo, realizar las siguientes medidas: DC (medida de continua), Paso Bajo (medida del nivel de vibración después de realizar un filtrado paso bajo, la frecuencia de corte se configura), Paso Banda (medida del nivel de vibración después de realizar un filtrada paso banda, las frecuencias de corte son configuradas), R.P.M. (calcula las revoluciones por minuto con la señal procedente del tacómetro), entrada digital (detecta dos estados, 0 y 1) y entrada por teclado (entrada de medidas de forma manual). Además de este software mínimo, se suele instalar el software de monitorizado de propósito general. Es muy importante recordar que el software de aplicación no realiza las medidas (tarea del monitor), dado que solo permite configurar y programar el monitor para realizar la medida. Por otra parte con la conexión del ordenador principal a otros por medio de redes, puede facilitarse que expertos ajenos a la planta puedan acceder a los datos del sistema, y ayudar en el diagnóstico. El acceso puede hacerse vía módem o acceso a través de una red local; con ésta última, se permite el acceso al sistema desde cualquier punto de la planta. La configuración habitual es situar el ordenador principal en el departamento de mantenimiento, y terminales en sala de control y en el despacho del jefe de mantenimiento. Así se puede acceder al sistema desde tres puntos diferentes. Finalmente se establece la conexión con el sistema de control distribuido (SCD), que es el sistema informático más importante de la planta. Es el siste- 001-408 TPM.indd 249 22/09/2010 13:26:03 250 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo ma que controla los procesos de la planta, ya sea de forma manual o automática. Para ello, dispone de medidas de proceso como temperaturas, presiones, niveles de fluido, vibraciones, etc. y de los niveles de normalidad para generar alarmas y parar el proceso si es necesario. La información de los procesos la obtiene de diferentes equipos de medida, por ejemplo las vibraciones de un equipo de monitorizado. 8.10. S istemas inteligentes de diagnÓstico o sistemas expertos Los diagnósticos en el ámbito del Mantenimiento Predictivo pueden llevarse a cabo por medio de sistemas diseñados al efecto. Los sistemas de diagnóstico son máquinas de procesado que intentan simular el razonamiento humano. Los sistemas de diagnóstico deben ser efectivos y eficientes. Es decir, deben resolver los problemas con un aceptable porcentaje de éxito y relativamente rápido. Básicamente un sistema de diagnóstico obtiene, interpreta y representa el conocimiento de expertos humanos. La forma de realizar estas tres tareas han sido, son y serán motivo de muchos estudios e investigaciones. Los sistemas de diagnóstico, llamados sistemas expertos, contienen en general los siguientes elementos básicos: • • • Una base de conocimiento correspondiente a un dominio restringido (diagnóstico de fallos de maquinaria, problemas en software, etc.). Este conocimiento determina la efectividad de sistema en resolver problemas. Un mecanismo de tomar decisiones que determina la forma de manejar el conocimiento. Una interfaz de entrada/salida que permite al usuario suministrar hechos y datos, y al sistema proporcionar información de sus resultados. Para indicar sus limitaciones, los sistemas expertos asignan valores a sus resultados. Estos valores expresados como un número real o un porcentaje, indican al usuario la probabilidad de que la conclusión dada sea correcta. Inicialmente se diseñaron sistemas basados en reglas pero más tarde se empezó a utilizar sistemas basados en redes neuronales o lógica difusa. Los sistemas de diagnóstico se pueden clasificar en: 001-408 TPM.indd 250 22/09/2010 13:26:03 TPM en un entorno Lean Management 251 Los sistemas basados en reglas, que contienen una base de conocimiento formada por un conjunto de condiciones SI - ENTONCES previamente establecidas. No son capaces de captar el conocimiento intuitivo de los expertos humanos y adaptarse al entorno de operación. El mecanismo de decisión consiste en encontrar una condición o una combinación lógica de condiciones en la base de conocimiento que sea igual a la información de entrada. La Figura 8.26 ilustra este procedimiento. Sin embargo, estos sistemas tienen el problema de la cogestión en la adquisición de conocimiento. La base de conocimiento debe ser introducida por expertos humanos siendo una actividad muy intensa. Esto es un obstáculo en el desarrollo de grandes sistemas ya que la razón original de su diseño era la disponibilidad de expertos. Los sistemas de lógica difusa, que utilizan un mecanismo de razonamiento difuso que les permite razonar con imprecisión, inconsistencia e información incompleta. Obtienen el conocimiento de diferentes reglas que adaptan a su lógica difusa, siendo capaces de explicar las decisiones tomadas pero no pueden aprender. Los sistemas basados en algoritmos genéticos, que se basan en el principio de supervivencia de los más aptos, son capaces de evolucionar en cada generación para producir soluciones más optimas. Son utilizados, sobre todo, para optimizar las operaciones en planta y los programas de producción. RULE 1: RULE 2: RULE 3 : if “long” if “thin” AND if “black” THEN “hair” (certainly = 80%) if “long” AND if “thin” if “black” THEN “wire” (certainly = 20%) if “lo ng ” AND if “thin” if “black” THEN “wire” (certainly = 80%) AND long AND thin hair AND black ..... Figura 8.26. Sistemas basados en reglas. 001-408 TPM.indd 251 22/09/2010 13:26:03 252 El Mantenimiento Predictivo: el mantenimiento a medida de cada equipo 1X 2X R1 R1 R2 R2 R3 R3 R4 R4 R5 R5 R6 R6 R7 R7 R8 R8 R9 R9 R10 R10 R11 R11 R12 R12 Desequilibrio Desalineación 1X/2X Capa Entrada Capas Ocultas Capa Salida Figura 8.27. Estructura de la red neuronal. Los sistemas basados en inducción de reglas, que pueden aprender reglas a partir de un conjunto de datos y árboles de decisión. La cadena de deducción puede ser trazada pero no funcionará adecuadamente si la información es incompleta o contradictoria. Los sistemas basados en redes neuronales, que simulan el comportamiento del cerebro y se modelan con células neuronales. Su principal virtud es reconocer formas incompletas o con ruido. El inconveniente es su dificultad para explicar cómo se han alcanzado las decisiones. 001-408 TPM.indd 252 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management 253 Estos sistemas han sido el último intento en producir el funcionamiento más parecido al experto humano. Intenta añadir esa dimensión humana extra de la que carece los sistemas basado en reglas. Estos sistemas requieren solamente conocimiento implícito en forma de hechos específicos para interpretar, clasificar y generalizar los datos de entrada. Las redes neuronales son una simulación simplificada de la red neuronal biológica de nuestro cerebro. El cerebro humano contiene de 50 a 100 billones de células nerviosas (neuronas) que se dividen en grupos interconectados llamados redes. Cada red contiene varios miles de neuronas muy interconectadas y realizando una función especializada. Explotando el paralelismo entre las neuronas, el cerebro puede reconocer formas (por ejemplo, la escritura de una persona), clasificar (por ejemplo, animal, vegetal o mineral) y generalizar (por ejemplo, pienso, luego existo). Las redes neuronales artificiales están organizadas en capas de neuronas. La capa de entrada distribuye la muestra a través de la red, la capa de salida genera una respuesta apropiada y las capas intermedias (ocultas) actúan como detectores de rasgos. La nueva tendencia es diseñar sistemas híbridos que combinan varias técnicas tal como la utilizada por los sistemas basados en reglas, redes neuronales o inducción de reglas. Se pretende complementar las virtudes de cada técnica y eliminar sus limitaciones. 001-408 TPM.indd 253 22/09/2010 13:26:04 001-408 TPM.indd 254 22/09/2010 13:26:04 9 Implantación del Mantenimiento Planificado en una línea productiva. Caso práctico Vamos a ilustrar la puesta en práctica del TPM, a partir del Mantenimiento Planificado por parte del departamento de mantenimiento, pero con la ayuda del personal productivo, lo que supone que el Mantenimiento Autónomo deberá estar integrado en esta planificación, tal y como ya ha sido expuesto. El Mantenimiento Planificado comprenderá, según se ha ido abordando en los capítulos precedentes, el Mantenimiento Correctivo y el de Averías por una parte, y el Mantenimiento Preventivo por otra, el cual a su vez comprende el Mantenimiento Periódico y el Mantenimiento Predictivo. En este capítulo aplicaremos, por medio de un caso relativo a una línea de mecanizado de piezas, la implantación del Mantenimiento Planificado y de todas sus facetas. Será fundamental que el mecanizado se realice con gran exactitud, así como un buen acabado, debido a que se trata de piezas de muy alta precisión y representan una pieza de gran valor añadido para la empresa. El conjunto donde se montarán las piezas, un componente integrante de un equipo del tipo centralita hidráulica, necesita operar con tolerancias muy ajustadas; de ahí la importancia de que esta línea sea altamente fiable, dado que en muchos casos resulta complicado, incluso llevar a cabo la verificación de cada uno de los mecanizados. Hay taladros que deberán ir con un cierta inclinación, un cierto ángulo, con un determinado hilo de rosca, y un diámetro concreto, por supuesto sin rebabas que puedan desprenderse y polucionar, o no cumplir correctamente su función, y sin zonas que estén faltadas de mecanizado. 255 001-408 TPM.indd 255 22/09/2010 13:26:04 256 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico La implantación del programa TPM se llevará a cabo siguiendo las etapas correspondientes, tal y como se han ido describiendo en capítulos anteriores; asimismo, incrementaremos el rendimiento de esta línea, identificando aquellos puntos que provoquen pérdidas susceptibles de mejora. Esta línea está constituida por un conjunto de maquinaria especializada de mecanizado, y robots para carga y descarga; las primeras operaciones de la misma son las que se llevan a cabo en dos tornos; las siguientes nueve etapas constan cada una de un centro de mecanizado de piezas y un robot de carga y descarga. Identificaremos el conjunto de las etapas de la línea como centros de mecanizado CMn, según sigue: CM1, CM2, CM3, CM4, CM5, CM6, CM7, CM8, CM9 y CM10. La información sobre los distintos momentos y tiempos de paro de las máquinas se obtiene a partir de un sistema de adquisición de datos, que llevará cada una de las máquinas, y que describiremos ampliamente. Los focos de complejidad para la implantación del TPM en esta línea estriban en: • • • • • • • • La precisión y fiabilidad requerida del producto. Condiciones de trabajo muy duras, polución y contaminación. Presencia de aceites de refrigeración de corte. Equipos muy sofisticados. Gran variedad de útiles y herramientas. Producción de distintas referencias de producto. Trabajo en varios turnos. Convivencia de personal de distintas edades y formación. Como aliados para la implantación del TPM tenemos un alto nivel de automatización en la línea y maquinaria muy avanzada y actual. Trataremos de mejorar la eficiencia global de la línea, y muy en especial se analizarán todas y cada una de las pérdidas o ineficiencias que el equipo tenga, clasificándolas según se vio en el capítulo de las 6 Grandes Pérdidas. De todas formas, cabe considerar que el TPM es un proyecto vivo, y una vez implantadas estas mejoras, continuarán existiendo múltiples oportunidades para nuevas mejoras, aunque probablemente con cada vez con un potencial de mejora menor y más costoso. 001-408 TPM.indd 256 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management 257 9.1. El proceso productivo de una línea automatizada de centros de mecanizado Las operaciones a llevar a cabo para cada uno de los centros de mecanizado de la línea, serán las siguientes: 001-408 TPM.indd 257 • Punto de partida y operaciones del CM1: Las piezas llegan desde un proceso de tratamiento térmico, compactas, sin ningún tipo de taladro a los primeros equipos: los dos tornos que constituyen el CM1. Se lleva a cabo un torneado y mecanizado de la pieza, de manera que ésta adquiere forma y queda pulida. • Operaciones en el CM2: Al llegar una pieza procedente del CM1, el robot la carga en la máquina y un cabezal portaherramientas con una broca se ocupa de llevar a cabo el taladro del diámetro VD, denominado así porque en él irá alojado una válvula dosificadora. Dado que la máquina consta de distintos cabezales se irán introduciendo asimismo otras tantas piezas; de esta forma se irán realizando en cada pieza las distintas operaciones correspondientes a este centro de mecanizado. Entre las citadas operaciones, el robot se ocupará de ir descargando las piezas que ya han pasado por esta etapa, y a la vez irá alimentando a la máquina con piezas nuevas. Como aspecto importante a controlar, tendremos muy en cuenta que al llevar a cabo los taladros y operaciones de mecanizado, las herramientas sufren la elevada temperatura a la que se someten al realizar el corte; será por tanto determinante el funcionamiento correcto del circuito refrigerante de corte, para que las herramientas puedan operar correctamente y tengan el tiempo de vida esperado. De hecho, esto será importante en todas y cada una de las estaciones • Operaciones en el CM3: En esta etapa, el robot seguirá con sus funciones de carga, descarga y posicionado de piezas, y se realizará el mecanizado de un complicado taladro con distintos diámetros y acabados, donde irá alojado un sistema control eléctrico del equipo hidráulico. Es importante considerar que cada pieza que se mecaniza lleva distintos componentes, con lo cual cada proceso será distinto del an- 22/09/2010 13:26:04 258 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico terior. Existirán algunas operaciones comunes, pero serán pocas, por lo que en la mayoría de estaciones se tendrán que introducir programas nuevos para cada tipo de pieza que se produzca, y también cambios de herramientas en cada estación. Esto supondrá que serán distintos el tiempo, por tanto, los ciclos de cada referencia de pieza que se fabrica. • Operaciones en el CM4: En esta etapa se procederá a realizar un taladro especial (donde irá alojada una válvula). • Operaciones en el CM5: En esta etapa se llevará a cabo el mecanizado de otro taladro, en este caso para la fijación de una placa. • Operaciones en el CM6: En esta etapa se llevará a cabo un taladro especial para efectuar pruebas de presión, así como otro taladro para la fijación de una válvula dosificadora. • Operaciones en el CM7: En esta etapa se llevará a cabo el mecanizado de un canal de comunicación hidráulico entre salidas y entradas. • Operaciones en el CM8: En esta etapa se llevará a cabo el mecanizado de dos taladros, cuya función se relacionará con la salida y entrada de presión hidráulica. • Operaciones en el CM9: En esta etapa se llevará a cabo el mecanizado de pequeños taladros exteriores en distintas zonas de la pieza. • Operaciones en el CM10: En esta etapa se llevará a cabo el delicado mecanizado de unos taladros interiores, y un complicado taladro inclinado para una válvula. 001-408 TPM.indd 258 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management 259 9.2. Descripción y características de los equipos productivos de la línea Se tratará de una célula de producción constituida por los dos tornos del mecanizado inicial, los nueve centros de mecanización que siguen para efectuar taladros, ranuras, acabados y canales, y los nueve robots que se ocupan de la carga y descarga del centro de mecanizado del que forman parte Los tres tipos de máquinas con los que vamos a trabajar, se descomponen a su vez en bloques funcionales de dos tipos: bloques funcionales generales y bloques funcionales específicos. Aunque cada máquina de un centro no tiene porque disponer de todos los bloques funcionales de tipo general, éstos se hallarán presente de forma generalizada (bloque mecánico, eléctrico, hidráulico, etc.). Ello permitirá facilitar el análisis de las averías, y cada uno de estos bloques servirá para identificar después los puntos débiles de cada uno de estos equipos. Así por ejemplo, podemos concluir que «el bloque mecánico de esta máquina ha fallado en reiteradas ocasiones, provocando un rendimiento por debajo del esperado». Así, una vez cuantificadas las pérdidas que se han producido por averías mecánicas, observamos la evolución en el tiempo, y observamos si, realmente, la mayor parte de los problemas que tiene esta máquina son de tipo mecánico. Como consecuencia del análisis por bloques generales, deberán revisarse determinados bloques funcionales, y si es necesario incluso cambiar alguno, como en el caso de deficiencias de diseño de este equipo, en relación con las condiciones de trabajo en las que tiene que operar. Los bloques funcionales específicos, por el contrario, serán propios de cada máquina, y nos referiremos a ellos a propósito del análisis de cada una. 9.2.1. Tornos Los dos tornos que integran el CM1, son dos máquinas especiales para tornear piezas de acero dotadas de control numérico que harán el mecanizado exterior de la pieza dándole forma y llevando a cabo el pulido de la misma. Los bloques funcionales en que los vamos a descomponer, son los que siguen habida cuenta de sus necesidades de mantenimiento y de sus posibles averías: 001-408 TPM.indd 259 22/09/2010 13:26:04 260 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico • Bloques funcionales generales: – Sistema mecánico fijo (estructural). – Sistema mecánico móvil (rotativo). – Sistema eléctrico general. – Sistema hidráulico general. – Sistema de engrase general. – Sistema refrigerante de corte. – Sistema neumático. • Bloques funcionales específicos: – Cargador. – Cabezal portapiezas. – Torre portaherramientas. – Carros. – Manipuladores de entrada y salida. 9.2.2. Robots Los robots que se utilizan en este proceso son autómatas de 6 ejes, del modelo IRB-2000 de ABB, con capacidad para cargas de hasta 10 Kg, con garantías de precisión y rapidez. Disponen de curvas de velocidad y aceleración independientes para cada eje. Están concebidos como equipos robustos para trabajar en medios adversos, aceites, taladrinas, etc., y con un mínimo de mantenibilidad. Su diseño interno y funcional está también orientado a hacia máxima robustez, mínimo número de circuitos integrados y sencillez de componentes y circuitos. Los robots están compuestos de tres tipos de bloques bien diferenciados: 1. Bloque Mecánico. 2. Sistema de Control. 3. Conjunto de Herramientas (opcional). Los bloques funcionales, a su vez, son: • – – – 001-408 TPM.indd 260 Bloques funcionales generales: Sistema eléctrico general. Sistema de engrase general. Sistema neumático. 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management • 261 Bloques funcionales específicos: – Eje 1. – Eje 2. – Eje 3. – Eje 4. – Eje 5. – Eje 6. – Sistema de garras. La automatización o robotización de esta línea se llevó a cabo de forma global, por lo que todos los robots son iguales, y se ocupan de la carga, descarga y manipulación de piezas. De hecho, siempre es aconsejable la utilización de equipos compatibles entre sí a la hora de automatizar una línea, dado que en caso de averías siempre existirá un stock de recambios, compartido por los sistemas de automatización, lo cual implicará un menor coste para los mismos, menor riesgo de existencia de recambios obsoletos, y poder disponer de algunas piezas siempre en la propia planta sin riesgo de no poder resolver una avería, o bien perder producción por falta recambios y en caso de reutilización de un equipo. Para facilitar el cálculo de los rendimientos de máquina, consideraremos las cintas transportadoras, robots, y manipuladores como equipos independientes de la propia máquina, dado que en muchas ocasiones estos equipos o sistemas, son compartidos por uno o varios equipos, en cuyo caso no se cae en el riesgo de imputar avería a una de las máquinas, pudiéndonos falsear la información, cuando en realidad no se trata de una avería de la propia máquina, sino de una avería inducida del sistema de carga y descarga. 9.2.3. Centros de mecanizado Hay un total de nueve centros de mecanizado, con sus robots, concebidos para la ejecución de las operaciones ya descritas anteriormente para los mismos. Cada uno de estos nueve equipos serán máquinas especiales de taladrar y mecanizar dotadas de control numérico. Estos equipos, al igual que sucedía con los tornos, los hemos descompuesto en una serie de bloques funcionales para identificar y optimizar la gestión de sus averías, que detallamos a continuación: 001-408 TPM.indd 261 22/09/2010 13:26:04 262 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico • Bloques funcionales generales: – Sistema mecánico. – Sistema eléctrico general. – Sistema hidráulico general. – Sistema de engrase general. – Carenado. – Sistema refrigerante de corte. – Sistema neumático. • Bloques funcionales específicos: – Plato divisor. – Cabezal portaherramietas. Si bien veíamos que los tornos se ocupaban de dar la forma básicamente externa, los centros de mecanizado, irán sucediéndose para efectuar las aperturas, ranuras taladros, mecanización de roscas, etc. De la precisión con que se lleven a cabo estas operaciones, dependerá el que el producto acabado tenga una funcionalidad dentro de los parámetros operativos y de calidad esperados, dado que en cada uno de estos alojamientos, se montarán válvulas y elementos de precisión, y por cada uno de los distintos taladros deberá pasar el caudal preciso que se haya previsto para él. 9.2.4. Equipo de adquisición de datos Tras la decisión de implantar el TPM, en esta línea productiva, se creyó conveniente dotar a cada un de las estaciones de mecanizado, de un sistema de adquisición de datos referentes a la propia gestión del equipo y sus incidencias, que almacene el día a día del funcionamiento del mismo. El equipo de adquisición de datos consta de un sistema informático para la obtención de la información relativa a paros de máquina, de forma automática y en tiempo real. Permite así llevar un control de los paros, y las incidencias que los han provocado, de manera que sirva para identificar posibles puntos de mejora. Para ello, cada una de las máquinas dispondrá de los siguientes terminales: 001-408 TPM.indd 262 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management 263 Composición del sistema: • • • Adquisición datos de entrada (terminal). Tratamiento de los datos (ordenador de la célula). Explotación de los datos (ordenador del módulo). La estructura del sistema de nuestra línea comprende un terminal de adquisición de datos por máquina, un PC en la línea de producción (Red Local) y un PC del módulo de producción al que pertenece la línea productiva estudiada. La Figura 9.1 representa la correspondiente configuración. La función del equipo de adquisición de datos, es el análisis de todos los paros de máquina e instalaciones y su naturaleza, bien sean incidencias, averías o cualquier otro tipo de intervención. También será utilizado para el registro de las intervenciones de mantenimiento. El registro de incidencias se producirá automáticamente, en algunos casos, mientras que en otros será necesario que los introduzca el propio operario de producción o mantenimiento. CM1 CM2 CM3 CM4 CM5 CM6 Terminal de adq. datos CM10 CM9 CM8 CM7 Red local PC de la línea Red Ethernet PC de módulo Figura 9.1. Estructura del sistema de adquisición de datos. 001-408 TPM.indd 263 22/09/2010 13:26:04 264 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico CARÁTULA DEL SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PANTALLA F1 F2 A B C D E F 1 2 G H I J K L 3 4 IN OUT FÁBRICA F3 F4 F5 M N O P S T U V Q R 5 6 7 8 ¤ PIEZA 9 0 RQ-NR-Q MTTO INTRO OK W X Y Z Figura 9.2. Carátula del sistema de adquisición de datos. Se comprenderá, pues, la importancia de dotar a los operarios de producción y mantenimiento que van a ser los usuarios directos de este terminal de una formación adecuada y ajustada a las necesidades del cambio que va a sufrir su puesto de trabajo y el entorno laboral de este proceso productivo. La Figura 9.2 muestra la carátula del equipo de adquisición de datos; se trata de un diseño fácilmente comprensible y por tanto de fácil manejo, lo que redundará en la fiabilidad de los datos recogidos. Pese a ello, en los primeros períodos de trabajo hay que prever que pueda darse un cierto desconcierto en el manejo, reflejado al recoger y analizar algunos datos, como más adelante comentaremos. Las teclas de función de esta carátula con cometidos específicos relacionados con la funcionalidad de las máquinas son: • 001-408 TPM.indd 264 F1: Conmutación del estado de la máquina entre requerida y no requerida. 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management • • • • • • 265 F2: A pulsar tras un paro de máquina, cuando el equipo esté en condiciones de entrar a producción de nuevo. Esta opción equivale a máquina preparada. F3: Entrada operario. Para registrar el momento de entrada del operario de producción en el centro de mecanizado y también la del operario de mantenimiento cuando se requiera su intervención. F4: Salida operario. Se pulsa para registrar las salidas referidas en la tecla anterior. F5: Orden de Fabricación. La pulsación de esta tecla implica la solicitud de la orden de fabricación por parte del operario al PC. El PC abre un diálogo con el operario en pantalla sobre referencia, fase, y piezas de la orden siguiente de la lista. MTTO: Llamada a Mantenimiento. Esta tecla se utiliza para requerir alguna actividad de Mantenimiento Preventivo, o bien como requerimiento de intervención del departamento de mantenimiento cuando se ha producido una avería. PIEZA: Variación de pieza. El sistema no lleva el cómputo de piezas fabricadas. Será el usuario quien introduzca las cantidades. Mediante este sistema será posible tener información acerca de la eficiencia de los equipos y más concretamente de las ratios que informan de: • Fiabilidad • Mantenibilidad •Disponibilidad •Rendimiento Se obtendrá así, una información, que podrá ser estudiada y analizada, y que permitirá la mejora de la efectividad, tanto a nivel de máquina, como a nivel de línea productiva. Este análisis permitirá una actuación orientada a aquellos factores que dificultan, e incluso impiden la óptima disponibilidad de la maquinaria y las instalaciones, y que llevan a un deterioro de los equipos, que conlleva, sin duda, a un deterioro en la calidad del producto. Así pues, nuestro objetivo final será conseguir: • • • 001-408 TPM.indd 265 Máxima disponibilidad de las máquinas. Máxima efectividad de la línea. Máxima calidad del trabajo efectuado. 22/09/2010 13:26:04 266 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico Para alcanzar estos objetivo será necesario ir mejorando en los aspectos que siguen: •Reducción del número de averías, con la que se conseguirá mejorar la productividad, y el plazo de entrega de los productos fabricados. •Reducción de los tiempos de reglaje y cambios de fabricación, incrementando así la producción, reduciendo los materiales en stock y los productos en curso. • Mantenimiento de la precisión y repetibilidad de los equipos, mejorando así la calidad y disminuyendo el número de productos defectuosos, y el rechazo. Para la introducción de este nuevo sistema de adquisición de datos, es necesaria una previa formación y un entrenamiento del personal de la línea que permita conocer el modo operativo del terminal, así como los conceptos y conocimientos fundamentales de tiempos para que los resultados obtenidos se ajusten al máximo a la realidad. 9.2.5. E quipo de Mantenimiento Predictivo por análisis de vibraciones para los tornos (CM1) Al equipo convencional de adquisición de datos que acabamos de describir, añadiremos un equipo especial de Mantenimiento Predictivo, basado en el análisis de las vibraciones para aplicar a las máquinas rotativas, los tornos del centro de mecanizado CM1, a fin de prever los momentos en que será conveniente realizar actividades de mantenimiento por hallarse alguna pieza móvil en situación de desgaste excesivo o próxima a la rotura. El análisis se basará en controlar los desalineamientos de ejes y los fallos en las pistas o elementos rodantes de los rodamientos de los tornos. Se tratará de monitorizar las vibraciones producidas por estos problemas, a fin de prever el estado de este tipo de máquinas en estos aspectos. De acuerdo con el nivel de vibraciones y cuando éste sobrepasara un cierto umbral, por medio de un control como el que se expone en el gráfico de la Figura 8.10, se procederá a reajustar los desalineamientos o substituir los rodamientos desgastados en el momento preciso que lo exija la máquina, y no como fruto de un control periódico como se hace en caso de no disponer de equipos de Mantenimiento Predictivo. 001-408 TPM.indd 266 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management 267 El sistema de control que se implante tratará de controlar especialmente la frecuencia y la amplitud de las vibraciones; en efecto, con la frecuencia se podrá prever el desgaste de los rodamientos (que suele generar un espectro de vibraciones aleatorias de alta frecuencia con una zona más o menos amplia de resonancia); con la amplitud se podrá controlar el desalineamiento, los fallos en los acoplamientos y las fijaciones aflojadas, que pueden producir flexión en los ejes de giro, por desplazamiento entre extremos del mismo y con una velocidad dada, todo lo cual suele generar un espectro de vibraciones con picos correspondientes a la velocidad de giro y sus armónicos. Los elementos básicos a controlar serán los cabezales portapiezas y los contrapuntos de apoyo de las piezas, que debe estar alineados entre sí, y además como ambos giran sobre rodamientos, éstos pueden estar sujetos a desgaste. Para llevar a cabo este tipo de mantenimiento se utilizará un equipo de medición de datos de las vibraciones a intervalos, de forma que puedan almacenarse los mismos en un ordenador principal de control, que a su vez podrá recibir también los datos de otras actuaciones en el área del TPM, para poder evaluar la situación en cada momento y determinar los indicadores correspondientes, así como controlar la evolución de las mejoras, tal y como se expondrá en el epígrafe siguiente. El equipo colector y procesador de datos de las desalineaciones de los cabezales portapiezas y del desgaste de los rodamientos de los tornos, estará formado por un transductor del tipo acelerómetro de electrónica integrada para medir cargas, del monitor de vibraciones, para procesar, filtrar y amplificar la señal y el ordenador principal que, una vez recibida la señal procesada, elaborará la información del estado de los elementos a controlar con su software de aplicación. 9.3. C onceptos e indicadores para la evaluación de la gestión del mantenimiento y su mejora Para poder evaluar la gestión del mantenimiento, basándose en la utilización de estos terminales, así como para conseguir que el usuario entienda la finalidad de los mismos, es necesario introducir una serie de conceptos e indicadores, que a continuación detallaremos: 001-408 TPM.indd 267 22/09/2010 13:26:04 268 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico Tiempos Referidos a aquellos que se manejarán en el estudio y el análisis del rendimiento. Para facilitar el seguimiento de la relación de estos tiempos se adjuntará al finalizar su presentación, una clasificación de todos ellos (Figura 9.3), y otra clasificación simplificada (Figura 9.4), que será con la que se trabajará habitualmente. Tiempos de estado de un equipo de producción (TT): Período de tiempo laboral elegido para el análisis de los tiempos, cubriendo todos los posibles estados del equipo. Por ejemplo, el período laboral de un turno de trabajo. Tiempo requerido (TR): Tiempo en el que el usuario tiene la voluntad de producir con dicho equipo. Tiempo no requerido (TNR): Tiempo en el que el usuario no tiene voluntad de producir con dicho equipo. Tiempo de disponibilidad (TD): Parte del tiempo requerido, durante el cual el equipo es apto para cumplir su función. TT TR TNR TD TF TBF TAP TAI TFD TAF TP TAM TMA Figura 9.3. Diagrama de tiempos de estado. 001-408 TPM.indd 268 22/09/2010 13:26:04 TPM en un entorno Lean Management 269 Tiempo de parada propia (TAP): Parte del tiempo requerido, durante el cual el equipo no es apto para cumplir su función, por una causa que le es directamente imputable. Podríamos citar, por ejemplo, un cambio de preparación, una avería, etc. Tiempo de funcionamiento (TF): Parte del tiempo efectivo de disponibilidad, en el cual el equipo cumple una función requerida. Tiempo de parada inducida (TAI): Tiempo en el que el equipo no puede cumplir su función por causas externas. Podríamos citar, por ejemplo, saturación, corte en el suministro eléctrico, falta de piezas, falta de personal, etc. Tiempo de funcionamiento correcto (TBF): Tiempo durante el cual el equipo produce sin anomalías. Tiempo de funcionamiento degradado (TFD): Tiempo en el que el equipo produce en condiciones excepcionales para paliar un fallo; podríamos citar, por ejemplo, casos en los que hay que producir a una velocidad reducida. Tiempo de parada funcional (TAF): Tiempo de parada necesario para intervenciones que permitan que el equipo siga funcionando. Lo constituyen los denominados paros funcionales. TT TR TNR TD TF TAP TAI TAF TP Figura 9.4. Diagrama simplificado de tiempos de estado. 001-408 TPM.indd 269 22/09/2010 13:26:05 270 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico Tiempo de avería (TP): Tiempo durante el cual el equipo está parado debido a una avería. Entenderemos por avería, un fallo de cualquier componente o utillaje de la máquina por hallarse fuera de servicio, degradado o desajustado, de forma que no permita asegurar su función. Tiempo de espera a mantenimiento (TAM): Intervalo de tiempo entre el momento de la detección de la avería y el comienzo de la intervención del servicio de mantenimiento, bien sea interno o externo. Tiempo para el Mantenimiento Correctivo (TMC): Tiempo de corrección de la avería. Además y, aparte de los anteriores, consideraremos: Tiempo de ciclo nominal (TCN) y de ciclo real (TCR) de una máquina: Corresponde al tiempo de mecanizado de una pieza más el tiempo de carga y descarga de la misma (nominal para TCN y real para TCR). No lo englobamos con los demás, dado que se refiere a un tiempo de mecanizado. Indicadores de eficiencia A partir de los tiempos que acabamos de identificar, será conveniente definir una serie de indicadores de rendimiento y efectividad de la implantación del programa TPM, que permitirán realizar un diagnóstico del mismo y un seguimiento de su evolución, así como evaluar las mejoras alcanzadas. Por otra parte, también nos serán de gran utilidad para poder establecer comparaciones con la evolución de otras líneas; además, también serán útiles para indicar sus puntos débiles y las áreas en las que trabajar para que sean equipos altamente eficaces. Un matiz a destacar es que estos indicadores no sólo se pueden utilizar para el estudio de una máquina en particular, sino que también pueden hacer referencia a líneas productivas, células productivas y grupos de máquinas. Los indicadores mencionados serán los siguientes: 001-408 TPM.indd 270 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management 271 DISPONIBILIDAD Capacidad del equipo para estar en funcionamiento en un instante cualquiera, en las condiciones de utilización y reparación especificadas. Se utilizan los indicadores de disponibilidad siguientes: 1. Disponibilidad intrínseca o propia (DP): Dp = (TF) / (TF + TAP) donde: TF = Tiempo de funcionamiento TAP = Tiempo de paradas propias O lo que es lo mismo: Dp = (TF) / (TR – TAI) donde: TR = Tiempo requerido TAI = Tiempo de parada inducida 2. Disponibilidad operacional o de explotación (Do): Do = (TF) / (TR) donde: TF = Tiempo de funcionamiento TR = Tiempo requerido RENDIMIENTO OPERACIONAL Relaciona el número de piezas buenas realizadas por el equipo, con el número de piezas que se hubieran podido obtener si el equipo hubiera estado funcionando correctamente durante todo el tiempo requerido. 1. Rendimiento operacional o efectividad global (Ro): Ro = (NPB) / (NPTR) donde: NPB = número de piezas buenas NPTR = número de piezas teóricamente realizables 001-408 TPM.indd 271 22/09/2010 13:26:05 272 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico El rendimiento operacional de un equipo depende de los siguientes factores: • • • Disponibilidad operacional Desviaciones existentes con respecto al tiempo ciclo teórico Cantidad de piezas rechazadas a la salida del equipo De acuerdo con ello, la fórmula anterior se puede expresar también como sigue: Ro = (Do) × (Rv) × (Tq) donde: Do = Disponibilidad operacional Rv = Rendimiento velocidad o de ciclo, cuya expresión es: Rv = (TCN) / (TCR) con: TCN = Tiempo de ciclo teórico y TCR = Tiempo de ciclo real Tq = Tasa de calidad (cantidad piezas buenas obtenidas) / (cantidad piezas realizadas). MANTENIBILIDAD Basada en los conceptos: 1. Tiempo medio de parada por averías: MTTR: TP / NP donde: TP: Tiempo de averías NP: número de Averías 2. Tasa de reparación: µ = 1 / MTTR µ: número de averías resueltas por unidad de tiempo FIABILIDAD Basada en los conceptos: 001-408 TPM.indd 272 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management 273 1. Tiempo medio entre averías: MTBF (tiempo de buen funcionamiento): MTBF = TF / NP donde: TF = Tiempo de funcionamiento NP: número de averías 2. Tiempo de Funcionamiento Medio: TFM = TF / NAP donde: NAP = número de paradas planificadas. 3. Tasa de Fallo: λ = 1 / MTBF Estos conceptos previos harán posible que se pueda gestionar la información registrada, permitiendo así un posterior estudio de la misma. Se podrá tener la información correspondiente, a una determinada máquina, o grupo de ellas, en un determinado período, pudiendo conocer, un desglose de tiempos, y una clasificación del tipo de paros, así como el tipo de averías, y en muchos casos el origen de las mismas. Esta información nos será de gran utilidad, puesto que permite conocer, si para una máquina con un rendimiento anormalmente bajo, la causa de éste se halla en ella misma o bien en su entorno (por paros inducidos), sea por distintos tipos de avería o por tiempos de pérdidas diversas producidos por lo que se denominan microparos. Asimismo, obtendremos información sobre la capacidad de respuesta de nuestro servicio de mantenimiento, y en definitiva deberemos poder conocer si aparecen averías repetitivas, si es posible diseñar el Mantenimiento Autónomo que se espera del operario y el correcto enfoque al Mantenimiento Preventivo, así como si se pueden reducir los tiempos de resolución de averías. El posterior análisis de estos listados e históricos de datos nos permitirá actuar en aquellos puntos débiles que más pesen sobre el rendimiento, y el tiempo de vida del equipo, así como la calidad del producto fabricado. 001-408 TPM.indd 273 22/09/2010 13:26:05 274 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico 9.4. P rocesado de la información de cada centro de mecanización por el terminal de adquisición de datos Tenemos que establecer una relación entre la situación en la que debe estar el terminal, y el estado en que se encuentra la máquina. La Figura 9.5 presenta las posibles combinaciones. Se tratará de analizar el rendimiento de esta línea, así como su evolución desde la implantación del TPM, el punto de partida del presente estudio. Veremos como se van detectando, clasificando y analizando las pérdidas y una vez realizado este proceso, qué acciones correctivas se van llevando a cabo, y como se van introduciendo mejoras continuas, que, como se verá, permitirán mejorar el rendimiento, que inicialmente será del orden del 45 %, hasta un rendimiento al final del estudio del orden del 80 %. El departamento de TPM, creado para llevar a cabo la implantación del Mantenimiento Productivo Total, será al inicio de este estudio quien principalmente se ocupe del control del sistema de adquisición de datos, de analizar, tabular y explotar los datos, de obtener mejoras de ese análisis, así como velar para que se lleven a buen fin las mejoras que de este estudio se desprendan. A: B: C: MÁQUINA PARADA EN MÁQUINA PRODUCE EN TNR TR MÁQUINA PARADA EN TR SISTEMA MÁQUINA + TERMINAL DE ADQUISICIÓN 1: 2: Terminal encendido en TNR Terminal apagado (aconsejable encendido) 3: 4: Terminal encendido en TR Terminal encendido en TR (encendido recoge datos incidencia) Figura 9.5. Combinaciones según estado máquina – terminal. 001-408 TPM.indd 274 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management 275 También se ocupará de recopilar, mediante un programa de gestión del mantenimiento asistido por ordenador (GMAO), todos los partes de avería que sean solicitados, y en los que intervenga mantenimiento, para poder tener así información sobre el tipo de averías, las frecuencias, los tiempos de paro, y las pérdidas productivas, y con todo ello poder formar, orientar y entrenar al personal para la introducción de mejoras continuas en la línea, así como ser el enlace que a base del conocimiento global que supone el estudio y el análisis de las pérdidas de producción, calidad, y costes de mantenimiento transmita las causas a los responsable del departamento de calidad y la dirección. Conforme se vaya avanzando en el estudio, veremos como la implantación del TPM supone una serie de cambios, sin los cuales es imposible convertir este proyecto en realidad. Tal como hemos comentado en los capítulos anteriores, es un proceso largo que supone un cambio de actitud del personal, desde la dirección hasta el operario que está a pie de máquina. Es por todos suficientemente conocida la oposición que supone todo cambio en el proceder habitual humano, y sobre todo cuando se tiene el precedente de haber trabajado toda la vida de la misma forma y, a priori, haber obtenido resultados relativamente buenos, o simplemente buenos según los criterios de producción anteriores, cuando primaba la cantidad sobre la calidad, y la mano de obra tenía un coste proporcionalmente bajo comparado con el peso del resto de componentes a valorar del proceso productivo. La mentalización que supone introducir que lo que antes era una ventaja competitiva puede dejar de serlo, y que si no somos innovadores, no mejoramos nuestros procesos, y orientamos los mismos a satisfacer las necesidades de nuestros clientes para mejorar así nuestros rendimientos y nuestra calidad, corremos el riesgo de ser relegados a un segundo plano, o incluso desaparecer del mercado. Este cambio pasa indudablemente, por la previa introducción del TPM. Un proyecto no menos ambicioso para el departamento de TPM será conseguir que la introducción de los partes de avería sea realizada por los propios supervisores de producción y jefes de célula, y que los propios operarios de mantenimiento, sean capaces de introducir los trabajos realizados, la codificación de las averías, así como la introducción de los recambios utilizados lo cual permitirá, no sólo una optimización en la gestión de los partes de avería, sino que además se logrará aplicar, por medio del análisis de los datos obtenidos, un Mantenimiento Preventivo ajustado a las necesidades 001-408 TPM.indd 275 22/09/2010 13:26:05 276 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico del equipo, programado en tiempos no requeridos, una más larga vida para nuestros equipos productivos, así como una mejor gestión de los recambios de maquinaria, en cuanto a tiempos y stocks. La explotación de los datos de esta línea, se realizará, al comienzo, de forma semanal; conforme la fiabilidad de los datos se va mejorando se pasará a realizar informes quincenales, o bien mensuales, para poder hacer un seguimiento de la evolución del rendimiento. En cada informe se estudiarán separadamente la etapa 1, constituida por los tornos, que denominaremos grupo de tornos, y las etapas de la 2 a 10, que las denominaremos de forma genérica como línea de mecanizado. En los informes tendremos información sobre: • • • • • • Evolución de rendimientos Resumen de resultados Tipos de paros Incidencias y averías Paros inducidos Paros funcionales 9.5. I mplantación del TPM en la línea. Mejoras y evaluación del rendimiento El TPM se implantará previamente y de forma experimental en la línea de mecanizado, con la creación de equipos de adquisición de datos y formación del personal implicado. Aunque se trabaja a tres turnos, en los primeros períodos del estudio de rendimiento, éste se realizará sobre los dos primeros turnos, y posteriormente se añadirá al estudio el turno de noche, de forma que haya más posibilidades de detectar fallos, descoordinaciones y lagunas en la formación y entrenamiento. De forma especial, convendrá controlar que los estados de los tiempos requeridos (TR) y los no requeridos (TNR) se introduzcan correctamente. A continuación se introducirá en el estudio el grupo de tornos, procediendo de idéntica manera. Los datos obtenidos para poder llevar a cabo el estudio, serán contrastados. La manera de realizarlo será mediante los partes de avería; ello implicará a su vez concienciar al personal responsable de producción de la importancia de dejar constancia de la solicitud de partes de avería, así como la concienciación del personal responsable de mantenimiento de la importancia de 001-408 TPM.indd 276 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management 277 ser estricto con la introducción de horas de operario, y los comentarios y codificaciones sobre el trabajo realizado. También tendría pues, una importancia relevante, el hecho de grabar los partes de avería, lo más rápidamente posible, por la importancia de incluir los partes en el período que se está estudiando, y no que por retrasos en la grabación no se detectaran esas averías hasta el período siguiente. Tal y como hemos anticipado, la introducción del TPM se centrará inicialmente en la línea de mecanizado. Ya se vio que la línea de mecanizado está constituida por nueve equipos de mecanizado, que denominamos fases, de la 2 a la 10. El estudio se efectuará analizando el comportamiento de cada una de estas fases. Para la introducción del programa de implantación del TPM, es absolutamente necesario clasificar, ordenar y codificar los distintos tipos de avería que se pueden producir en estos equipos, para conseguir tener un lenguaje común, estandarizar las averías, y crear códigos que después resultaran más manejables a la hora de hacer gráficos. Ante todo se clasificarán los problemas de los equipos en seis grupos, basándonos en los tipos de problemas para los que haya cierta experiencia previa: 1. 2. 3. 4. 5. Averías mecánicas. Averías eléctricas. Averías inducidas. Paradas breves e incidencias. Paros por actividades funcionales. Dentro de cada una de ellas haremos la subclasificación que se mostrará a continuación, con la respectiva codificación. Veremos que en algunos casos se darán de alta algunos códigos que inicialmente no se completarán con la respectiva descripción, pero que se introducen en previsión de posibles modificaciones. Se utilizarán códigos alfanuméricos, donde el primer símbolo es una letra que hace referencia al tipo de problema de entre los citados y que ahora desarrollaremos, y a continuación van dos dígitos que identifican cuál es la incidencia dentro de ese grupo. 001-408 TPM.indd 277 22/09/2010 13:26:05 278 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico 1. Averías mecánicas M01 Módulos de mecanizado M02 Plato divisor M03 Útiles del plato M04 Sistema hidráulico M05 Sistema neumático M06 Filtro refrigeración M07 Protecciones M08 Máscaras M09 M10 Robot M11 Cinta cadena de rodillos M12 M13 Lavadora de palés M14 M15 Sistemas de volteo M16 M17 Alineación cabezal portapiezas de torno respecto al contrapunto M18 Desgaste rodamientos tornos M19 M00 Otros – Varios 2. Averías eléctricas E01 Control módulos de mecanizado E02 Sistema de evacuación de virutas E03 Plato divisor 001-408 TPM.indd 278 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management E04 Sistema eléctrico E05 Control del sistema hidráulico E06 Control del sistema neumático E07 Detectores 279 E08 E09 E10 Robot E11 Cinta de la cadena de rodillos E12 E13 Lavadora de palés E14 E15 Sistemas de volteo E16 E17 E18 E19 E00 3. Averías inducidas Inducidos automáticos I01 Falta de piezas I02 Falta de fluidos (aire) I03 Falta de fluidos (hidráulicos) I04 Falta suministro eléctrico I05 Pérdidas de lubricantes y taladrinas I06 Saturación a la salida 001-408 TPM.indd 279 22/09/2010 13:26:05 280 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico Inducidos manuales I07 Piezas no conformes I08 Falta personal I09 Falta Herramientas y/o útiles I10 Avería estructura fija de torno I11 Avería estructura rotativa de torno I12 Avería robot I13 Redefinición puntos robot I14 I15 Fallo red sistema adquisición datos I16 I17 Ayuda a Mantenimiento I18 I19 Código de arranque I00 4. Paradas breves e incidencias PB01 Carga de una pieza PB02 Descarga de una pieza PB03 Fallo al coger una pieza PB04 Fallo al soltar una pieza PB05 Detectores de piezas PB06 Otros detectores PB07 PB08 Unidades mecanizado PB09 Plato divisor 001-408 TPM.indd 280 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management PB10 Útiles del plato PB11 Piezas con defecto de torneado 281 PB12 PB13 Filtro refrigerante PB14 PB15 Fallo robot PB16 PB17 PB18 Problemas en pieza de submontaje PB19 Extractor de pieza de submontaje PB21 Lavadora de palés PB22 PB23 Cinta entrada piezas inicio cadena PB24 Comprobación herramientas PB25 Falta palé entrada fases PB26 Rotura herramientas PB27 Detector de cadena de rodillos PB28 PB29 PB30 Volteadores PB31 Fallo al levantar palé PB32 Fallo soltar palé PB33 Entrada palé PB34 Salida palé PB35 PB00 001-408 TPM.indd 281 Otros – Varios 22/09/2010 13:26:05 282 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico 5. Paros por actividades funcionales F01 Limpieza equipo F02 Ajuste parámetros F03 Mantenimiento Preventivo operario F04 Afilado herramientas F05 Control calidad y verificación F06 Orden Puesto Trabajo F07 Cambio herramientas y/o útiles F08 F09 Mantenimiento Predictivo: datos cabezal torno F10 Mantenimiento Predictivo: datos rodamiento ejes F20 Mejoras – Modificaciones F00 Otros – Varios Los datos correspondientes a estas incidencias, averías o actividades funcionales, deberán ser recogidos, cuando se produzcan, en el equipo de adquisición de datos. Toda esta información, junto con la obtenida de los partes de avería, permitirá llevar a cabo el procesado estadístico de estos datos. También podremos llegar a conocer el nivel de conflictividad de cada módulo productivo. Podremos así analizar las causas de esas averías, y ver a partir de ahí la asignación de prioridades con relación a los problemas a resolver. Debemos tener en cuenta que en la mayoría de empresas nos encontramos con una asignación de recursos limitada, por tanto tendremos que ver cuáles seleccionamos, a ser posible introduciendo aquellas mejoras que produzcan un impacto mayor. Como es sabido, éstas pueden obtenerse con un diagrama de Pareto, y supondrán que atacando el 20 % de las causas de problemas se puedan resolver el 80 % de los problemas. Veremos cómo el conocimiento de estos datos y su posterior análisis, así como el adecuado conocimiento de la pieza que en ese proceso se está produciendo, nos permitirá incrementar el rendimiento; asimismo se verá cómo, partiendo de esa información, se podrán reducir además los microparos, los 001-408 TPM.indd 282 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management 283 tiempos de preparación, y cómo sacar provecho de ciertos tiempos de inactividad para aplicar un Mantenimiento Preventivo, en la mayoría de los casos de primer nivel. Todo ello permitirá, asimismo, incrementar el rendimiento del operario, consiguiendo a la vez que se sienta más partícipe del proceso productivo en el que se encuentra. A continuación describiremos cómo se llevan a cabo estos informes de manera que sepamos en cada momento el nivel de eficiencia del que se parte y, por supuesto, cuál es el nivel que se alcanza al final de cada período de actividades TPM. Para una mayor comprensión, se sintetizarán de forma gráfica y sencilla las incidencias más acusadas y las causas que las han producido. A título de ilustración de las actividades de implantación del TPM, tomaremos seis períodos, los cuales, como se verá, marcarán una tendencia en la evolución del rendimiento. Para cada período se obtendrán dos diagramas de Pareto, uno para averías, paradas breves e incidencias (en definitiva, problemas que provocan paros) y otro para los paros por actividades funcionales (es decir, paros programados). Entre los dos podremos deducir los problemas más relevantes; se dispondrá también, por supuesto, de los datos registrados en el sistema de Adquisición de Datos. Observaremos la evolución del rendimiento a lo largo de estos seis períodos y podremos comprobar cómo, partiendo de un rendimiento inicial del orden del 40 %, obtenemos un rendimiento final del 80 %. A continuación se presentan los análisis correspondientes a estos cinco períodos, una vez se han llevado a cabo y se dispone de toda la información debidamente clasificada. 9.5.1. Estudio del período 1 Consideraremos como período 1 aquél a partir del cual los operarios de la línea ya han adquirido cierta experiencia con el nuevo método de trabajo. Esto hará que dispongamos de datos bastante fiables acerca de las incidencias de las máquinas de la línea productiva. Los datos han sido adquiridos, como sabrá el lector, mediante los terminales de adquisición de datos implementados en las máquinas. La información que se obtiene es abundante y cuantificable, de manera que se tiene una buena base para analizar periódicamente los resultados obtenidos en esta línea de producción. 001-408 TPM.indd 283 22/09/2010 13:26:05 284 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico Análisis de los diagramas de Pareto Los datos obtenidos en este período, una vez clasificados y realizados los diagramas de Pareto, permiten deducir que los mayores porcentajes de paros corresponden a paradas breves y paradas inducidas (véase diagrama de averías, paradas breves e incidencias). En segundo lugar por tipos de paros aparecen las paradas por actividades funcionales, destacando los paros de limpieza F01 (véase diagrama de paros por actividades funcionales). • Diagrama de averías, paradas breves e incidencias. Analizadas las paradas e incidencias más frecuentes (misión del diagrama de Pareto), observamos: – El CM7 es la que tiene mayor número de paros, aunque un análisis más profundo nos indica que son incidencias puntuales, cuyas causas son: – Fallos robot PB15. – Rotura herramientas PB26. – El CM10 presenta varias incidencias que pueden ser provocadas por el mal estado del medio de transporte, mal estado o diseño del conjunto palé-garra del robot, cuyas causas son: – Fallo al dejar el palé (PB32). – Fallo al dejar la pieza (PB04). – Descarga de la pieza (PB02). En cuanto a paros inducidos, el código con más incidencias es la falta de piezas (IO1), siendo ésta una de las que más penalizan a toda la línea al afectar al flujo normal de la producción. Como causas, se contemplan las siguientes: • • • Falta de piezas. Falta de palés. Palés enganchados en la entrada. • Diagrama de paros por actividades funcionales De los gráficos, y comprobado en las diferentes fases en la línea de producción, se observa que los mayores paros se producen por: – Limpieza de la máquina (F01). 001-408 TPM.indd 284 22/09/2010 13:26:05 TPM en un entorno Lean Management 285 – Cambio herramientas (F07). – Mantenimiento preventivo (F03). Problemas a abordar y soluciones de mejora Los fallos al dejar el palé y la pieza, así como el que se produce al descargar ésta y, por supuesto, sus posibles causas, que no las consideramos como puntuales, son las que vamos a resolver en este período mediante las mejoras siguientes: 1. Adquisición de nuevos elementos de transporte. 2. Nuevo diseño de las garras de sujeción y análisis de las trayectorias de los robots. 3. Stock de seguridad en la alimentación de la cadena, para asegurar que no falten piezas, y entre fases, para evitar pérdidas de tiempo por incidencias en la estación de trabajo anterior. En el próximo período podremos valorar la efectividad de estas modificaciones y la consideración de las incidencias del CM7 como puntuales. Rendimiento El rendimiento de la línea se evaluará de acuerdo con los indicadores que hemos definido anteriormente. Los valores que se han obtenido para los distintos tiempos que se precisan para calcularlos (TF, TR, TAI, TP, TCN y TCR), evaluados sobre una base de tiempo requerido TR = 100 para facilitar los cálculos de nuestro caso, así como para los demás factores necesarios para el cálculo de los indicadores, son los que se utilizan a continuación para el cálculo de los mencionados indicadores, tal como sigue: Disponibilidad intrínseca: Dp = TF / (TR-TAI) = 55 / (100 – 30) = 78,5 % Disponibilidad operacional: Do = TF / TR = 55 / 100 = 55 % Mantenibilidad: MTTR = TP / NP = 12 / 2 = 6 Fiabilidad: MTBF = TF / NP = 55 / 2 = 27,5 Tasa de fallos: 1/27,5 = 0,036 Rendimiento operacional o efectividad global: Ro = Do × (TCN/TCR) × Tq = 0,55 × 0,83 × 0,89 = 40,6 % 001-408 TPM.indd 285 22/09/2010 13:26:05 286 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico 9.5.2. Estudio del período 2 El análisis de los datos del sistema de adquisición permite deducir que la incidencia con mayor pérdida de tiempo productivo ha vuelto a ser la motivada por paradas inducidas por falta de piezas, aunque en esta ocasión la causa de esta pérdida ha sido un grave problema de avería de la estación de trabajo anterior a nuestra línea de estudio. Por otro lado se observa que la serie de mejoras introducidas han resultado efectivas, en particular la sustitución de las garras de los robots y el cambio de palés. Los objetivos inmediatos que se plantean para este período son: • Minimizar el tiempo de falta de piezas. •Analizar los paros funcionales. Análisis de los diagramas de Pareto • Diagrama de averías, paradas breves e incidencias Permite deducir que las incidencias más importantes han sido: - PB02 - Descarga de la pieza: 12 horas de paro. - PB13 - Problemas filtro/refrigerante: 8 horas de paro. - PB26 - Rotura herramientas: 7 horas de paro. - PB01 - Carga de la pieza: destaca el caso del CM9. Problemas a abordar y soluciones de mejora Con respecto a esta última incidencia, se ha previsto una nueva mejora consistente en un nuevo centrado por el exterior de la pieza, que sustituya el sistema actual. Los problemas derivados de las paradas breves PB02, PB13, PB26 y PB01, se abordarán en el período siguiente (de hecho aparecerán de nuevo como incidencias más relevantes). Rendimiento Disponibilidad intrínseca: Dp = TF / (TR – TAI) = 65 / (100 – 22) = 83,3 % Disponibilidad operacional: Do = TF / TR = 65 / 100 = 65 % 001-408 TPM.indd 286 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 287 Mantenibilidad: MTTR = TP / NP = 14 / 3 = 4,66 Fiabilidad: MTBF = TF / NP = 65 / 3 = 21,6 Tasa de fallos: 1 / 21,6 = 0,046 Rendimiento operacional o efectividad global: Ro = Do × (TCN/TCR) × Tq = 0,65 × 0,93 × 0,96 = 58,0 % 9.5.3. Estudio del período 3 En este período se puede observar, ante todo, la mejora obtenida en aquellos puntos donde se han introducido mejoras del sistema: • • • • Salidas y entradas palés. Mejoras en el programa de gestión de cadenas . Manipulación de piezas en palés. Manipulación de palés . Por cierto, estos problemas han sido históricamente persistentes y ahora prácticamente se han podido eliminar. Se ha tenido que insistir reiteradamente, como por otra parte suele ser normal en la fase de implantación del programa TPM, en la necesidad de que el departamento de producción emitiera un parte de avería a mantenimiento para todos aquellos problemas que requieran de su servicio y en que la imputación de un trabajo de mantenimiento o avería constatada en la línea se debe realizar como «avería» y no como incidencia, utilizando los códigos específicos reservados para averías, sean eléctricas o mecánicas. El análisis de los datos del sistema de adquisición, y las averías que se tenía constancia que el departamento de mantenimiento ha atendido, no siempre han concordado. Se ha observado que esta diferencia la ha provocado la introducción de los códigos de forma errónea, por parte del departamento de producción; la solución ha llegado con una nueva explicación a los operarios y reforzando la formación con asistencia al usuario. En cualquier caso, se ha hecho necesario mantener un stock de seguridad para la alimentación de la cadena. Se observa una bajada del rendimiento de la línea durante este período. El porcentaje más alto de paradas corresponde a las paradas inducidas, pero se ha de destacar que son consecuencia de las averías sucedidas en este período. 001-408 TPM.indd 287 22/09/2010 13:26:06 288 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico No es de extrañar, pues, que en este período las averías hayan sido considerables. El análisis de los datos del sistema de adquisición confirma que: • • • En la cabecera de la línea han faltado piezas durante siete horas, aumentando en fases sucesivas tanto los códigos falta de piezas I01, como saturación a la salida I06 por haber habido importantes averías. En el CM8 ha habido 45 horas de paro por problemas de un fallo de diseño de máquina relacionado con la fijación y arrastre y 2 horas por problemas con el plato divisor. En el CM6 un problema con el conector de la electroválvula ha dado lugar a 3 horas de paro. Análisis de los diagramas de Pareto • Diagrama de averías, paradas breves e incidencias Las mayores incidencias registradas son: – Descarga pieza: PB02. – Carga pieza: PB01. – Filtro refrigerante: PB13. – Rotura herramienta: PB26. De manera que se sigue a la espera de poner en funcionamiento las mejoras acordadas en períodos anteriores. Por otro lado, hay que considerar la incidencia derivada de los problemas con pieza de submontaje PB18, como una incidencia por resolver. • Diagrama de paros por actividades funcionales Los paros funcionales han disminuido, pero continúan representando un porcentaje importante del tiempo de paro total. Destacan: – Ordenación puesto de trabajo y limpieza (F06). – Cambio herramientas (F07). Problemas a abordar y soluciones de mejora Las paradas que han ocurrido repetidamente han provocado una bajada considerable del rendimiento en la línea por falta de piezas (parada inducida 001-408 TPM.indd 288 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 289 acumulable en toda la línea) y saturación en las máquinas anteriores a las que presentan las averías. Por ello se ha adoptado la medida de mantener un stock de seguridad para la alimentación de la cadena, así como en la conveniencia de evitar la saturación a la salida, aprovechando el funcionamiento de la máquina cuando la siguiente está parada, es decir, acumular el stock entre máquinas de manera que se reduzca el efecto de las incidencias y averías importantes. Rendimiento Disponibilidad intrínseca: Dp = TF / (TR – TAI) = 62 / (100 – 29) = 87,3 % Disponibilidad operacional: Do = TF / TR = 62 / 100 = 62 % Mantenibilidad: MTTR = TP / NP = 19 / 4 = 4,75 Fiabilidad: MTBF = TF / NP = 62 / 4 = 15,5 Tasa de fallos: 1 / 21,6 = 0,064 Rendimiento operacional o efectividad global: Ro = Do . (TCN/TCR) × Tq = 0,62 × 0,93 × 0,96 = 55,3 % 9.5.4. Estudio del período 4 A partir de este período se incorporan a los resultados obtenidos en la línea de producción, los correspondientes al grupo de tornos del CM1. Ello supone, entre otras cosas, incorporar las tareas de toma de datos de Mantenimiento Predictivo acerca de la alineación de los cabezales portapiezas de dichos tornos y del estado de sus rodamientos. También se incorporan los resultados de rendimiento de la línea para el turno de noche, el cual ha sido formado durante el último mes, y en este período ya se ha normalizado su situación respecto los demás turnos. Análisis de los diagramas de Pareto • 001-408 TPM.indd 289 Diagrama de averías, paradas breves e incidencias Con los datos de este período puede constatarse que se mantienen los siguientes problemas: – PB02 - Descarga pieza, destacando el CM9. 22/09/2010 13:26:06 290 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico – PB13 - Problemas filtro/refrigerante. – PB18 - Problemas en submontaje pieza: destaca en el CM2 y CM3. – PB04 - Fallo al dejar la pieza en palé o cinta, sobre todo en el CM10. – M17 - Desalineación del cabezal portapiezas en el primero de los tornos de CM1. – Otros problemas: nuevo problema de rotura de imanes en CM9 y problemas de plato divisor en CM3. Además, en la cabecera de la línea han faltado piezas. Si observamos el resto de paradas inducidas importantes, se observa que son debidas a las averías. • Gráfico de paros por actividades funcionales A destacar especialmente: – Ordenación puesto trabajo y limpieza F06. – Cambio herramientas F07. – Mantenimiento predictivo: toma de datos con acelerómetro, de alineación de cabezales portapiezas de tornos (F9) y del desgaste de sus rodamientos (F10). Problemas a abordar y soluciones de mejora Por lo que hace referencia a los problemas con el filtro/refrigerante (PB13), se ha acordado la extensión de la mejora introducida en el CM2 a los CM3 y CM8. Por lo que hace referencia a los problemas con los submontajes (PB18) en CM2 y CM3, se está construyendo un nuevo canal para el CM2. El problema del CM3 está en estudio. Los problemas al dejar la pieza en palé o cinta (PB04) del CM10 son causados por la maquina de soplar que se instala en la misma fase; por tanto se decide sacar la maquina de soplar fuera del CM hasta que se solucionen los problemas. Para subsanar el problema de desalineación del cabezal portapiezas del torno (M17), se procederá a su corrección de acuerdo con las instrucciones del fabricante; de no ser suficiente, lo que se comprobará en el próximo período, se cursará aviso de reparación al citado fabricante. Por lo demás, el problema (crónico) de falta de piezas se afrontará manteniendo el stock de seguridad para la alimentación de la cadena (medida in- 001-408 TPM.indd 290 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 291 troducida en el período anterior), y también manteniendo la conveniencia de evitar la saturación a la salida, acumulando cierto stock entre centros de mecanizado. Rendimiento Disponibilidad intrínseca: Dp = TF / (TR – TAI) = 70 / (100 – 27) = 95,8 % Disponibilidad operacional: Do = TF / TR = 70 / 100 = 70 % Mantenibilidad: MTTR = TP / NP = 11 / 2 = 5,5 Fiabilidad: MTBF = TF / NP = 70 / 2 = 35 Tasa de fallos: 1 / 35 = 0,028 Rendimiento operacional o efectividad global: Ro = Do . (TCN/TCR) × Tq = 0,70 × 0,93 × 0,98 = 63,7 % 9.5.5. Estudio del período 5 En este período se ha conseguido el mejor resultado, en cuanto a rendimiento se refiere, considerando todos los períodos analizados hasta ahora. A nivel general, el análisis de los datos del sistema de adquisición confirma que los paros más importantes se han producido en las siguientes estaciones de trabajo: • • CM2: 40 horas de paros totales por averías e incidencias, destacando 36 horas de avería del Robot, lo que ha obligado a trabajar manualmente. CM9: 21 horas de paro totales por incidencias, destacando como paro más significativo las 12,7 horas de paro por fallos en la descarga de la pieza. Análisis de los diagramas de Pareto • 001-408 TPM.indd 291 Diagrama de averías, paradas breves e incidencias En conjunto, este gráfico permite observar una importante mejora de los resultados obtenidos, debido a las mejoras introducidas en el período anterior. Los mayores problemas han sido: - PB02- Descarga pieza: siguen los problemas. - PB01 - Problemas en la carga de la pieza: destaca el CM9. 22/09/2010 13:26:06 292 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico - PB08 - Unidades de mecanizado: destacan los CM5 y CM6. - PB26 - Rotura de herramientas: exclusivamente en el CM7. - PB15 - Fallos Robot: destaca el CM3. - PB13 - Filtro/refrigerante: siguen destacando los CM3 y CM8. El total de horas de paro por averías sigue siendo reducido respecto a períodos anteriores, destacando la avería del robot en el CM2 y la avería de los útiles del plato en el CM10. Como información adicional, no se ha vuelto a detectar el problema de desalineación del cabezal portapiezas del primer torno de CM1 (M17), lo que significa que la corrección según instrucciones del manual ha sido efectiva; por supuesto, se sigue controlando con el equipo de Mantenimiento Predictivo. • Diagrama de paros por actividades funcionales A destacar especialmente: – Ordenación puesto de trabajo y limpieza F06. – Cambio herramientas F07: destacando en el CM7 y el CM9. – Mantenimiento preventivo operario F03. – Mantenimiento predictivo: toma de datos con acelerómetro, de alineación de cabezales portapiezas de tornos (F9) y del desgaste de sus rodamientos (F10). Problemas a abordar y soluciones de mejora Las paradas inducidas por falta de piezas en el resto de las estaciones de trabajo, son debidas principalmente por la avería del robot en el CM2, por lo que procede resolverla. Para resolver los problemas, que venimos arrastrando de períodos anteriores, de descarga de piezas (PB02), durante este período se ha intentado montar un útil de nuevo diseño, pero se ha tenido que retirar para ponerlo a punto; queda, por tanto, concluir la sustitución de útiles en esta máquina. Durante este período se ha montado el sistema de limpieza automático del filtro del CM8, por lo que cabe esperar una mejora de los resultados en el próximo período por lo que se refiere a las paradas del tipo PB13. De nuevo han faltado piezas en la cabecera de la línea, por lo que convendrá mantener los stocks de seguridad. 001-408 TPM.indd 292 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 293 Rendimiento Disponibilidad intrínseca: Dp = TF / (TR – TAI) = 78 / (100 – 19) = 96,2 % Disponibilidad operacional: Do = TF / TR = 78 / 100 = 78 % Mantenibilidad: MTTR = TP / NP = 15 / 2 = 7,5 Fiabilidad: MTBF = TF / NP = 78 / 2 = 39 Tasa de fallos: 1 / 35 = 0,025 Rendimiento operacional o efectividad global: Ro = Do × (TCN / TCR) × Tq = 0,78 × 0,96 × 0,99 = 74,1 % 9.5.6. Estudio del período 6 Con este período se ha podido alcanzar un rendimiento final superior al 80 %. Sin embargo, el análisis de los datos del sistema de adquisición confirma que en la cabecera de la línea todavía han faltado piezas durante 1,54 horas. Análisis de los diagramas de Pareto 001-408 TPM.indd 293 • Diagrama de averías, paradas breves e incidencias Los principales problemas que se observan con este gráfico, siguen siendo, aunque en menor medida, los habituales: – PB02 - Descarga de la pieza: se está adecuando el nuevo útil. – PB05 - Detector de piezas: destaca el CM8. – PB01 - Problemas carga piezas: destaca el CM5 y el CM9. – PB18 - Problemas submontaje piezas: destaca el CM2. – E01 - Avería unidades mecanizado: CM3 por cambio de fuelles de protección. – M08 - Problemas en detectores máscaras: CM7. • Diagrama de paros por actividades funcionales A destacar especialmente: – F06 Ordenación puesto de trabajo y limpieza. – F03 Mantenimiento preventivo operario. – F07 Cambio herramientas: estaciones de trabajo CM7, CM9 y CM100. 22/09/2010 13:26:06 294 Implantación del Mantenimiento Planificado. Caso práctico – Mantenimiento predictivo: toma de datos con acelerómetro, de alineación de cabezales portapiezas de tornos (F9) y del desgaste de sus rodamientos (F10). Problemas a abordar y soluciones de mejora Dado que se producen paros planificados para hacer modificaciones o por no tener la necesidad de fabricación, se considera de gran interés la planificación conjunta con el departamento de producción de algunos trabajos de mantenimiento que se pueden efectuar en períodos de TNR (por ejemplo, el cambio de fuelles de protección, revisiones, etc.), de forma que estas averías no incidan en el rendimiento de la línea. Así pues se decide hacer un listado de tareas de Mantenimiento Preventivo y revisiones periódicas que podrían ser realizados en TNR. Por lo demás, se consolidarán las soluciones propuestas o introducidas en los períodos anteriores, para los problemas que han seguido apareciendo en el presente, aunque sea en menor medida. Rendimiento Disponibilidad intrínseca: Dp = TF / (TR – TAI) = 84 / (100 – 15) = 98,8 % Disponibilidad operacional: Do = TF / TR = 824100 = 84 % Mantenibilidad: MTTR = TP / NP = 6,5 / 1 = 6,5 Fiabilidad: MTBF = TF / NP = 84 / 1 = 84 Tasa de fallos: 1 / 84 = 0,012 Rendimiento operacional o efectividad global: Ro = Do × (TCN / TCR) × Tq = 0,84 × 0,985 × 0,997 = 82,5 % Como puede apreciarse, el rendimiento de la línea ha superado el 82 %, cuando en el período primero apenas superaba la tasa del 40 %, con lo cual se considera que los objetivos de este programa TPM quedan cubiertos. 001-408 TPM.indd 294 22/09/2010 13:26:06 10 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) Hasta aquí hemos expuesto el TPM y cómo implantarlo desde sus dos grandes vertientes: el Mantenimiento Autónomo y el Mantenimiento Planificado; el TPM comprende pues ambos enfoques de gestión y por tanto toda la capacidad de los «profesionales» del mantenimiento (que llevan a cabo los distintos tipos de gestión que contempla el mantenimiento planificado), junto a la capacidad de los operarios de producción derivada de «convivir» en el día a día con los equipos productivos, sus necesidades y sus debilidades; la unión de ambas capacidades es lo que hace tan completo al TPM, lo que le permite obtener muy elevados niveles de eficiencia. Hemos comentado repetidamente, que el objetivo del TPM debe ser el de obtener la máxima eficiencia de los equipos junto al máximo rendimiento de los operarios. Con base en estos objetivos, y en la medida que se pueda agilizar la gestión de la obtención de información de las averías, paradas funcionales, breves o inducidas, las frecuencias de todas ellas, así como el tipo de averías, las actividades de mantenimiento realizadas, los recambios utilizados y los que están en stock, etc., en la medida que ello sea así, decimos, la eficacia en la actuación y el rendimiento de la gestión del mantenimiento mejorarán. En este capítulo vamos a tratar de que ello sea así, con base en tratamiento de los datos y la elaboración de la información por medio de la implantación de un sistema informático capaz de gestionar todo cuanto esté relacionado con el mantenimiento. Así, por ejemplo, desde el momento que se produce una avería, se registrarán los datos de la avería, tipo de máquina, 295 001-408 TPM.indd 295 22/09/2010 13:26:06 296 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) tipo de avería, nivel de urgencia, fecha y hora en la que se produce el fallo, y si la máquina se encuentra parada, o bien si puede seguir funcionado. Esta información la podrá introducir directamente el personal de producción, y el departamento de mantenimiento podrá consultar automáticamente las averías pendientes y las que se han producido desde la última consulta, así como, una vez reparada la avería, introducir los datos del tipo de reparación llevada a cabo. Una vez resuelta la avería, desde la propia línea de producción se introducirán los datos de tiempo perdido de producción y la aceptación de avería resuelta. A lo largo del capítulo se expondrá cómo llevar a cabo toda esta gestión, así como la posibilidad de realizar actividades complementarias, tales como consultar los stocks de almacén, hacer solicitudes de compra de material externo, y por último enlazar con un sistema de Mantenimiento Preventivo que permita planificar los distintos tipos de mantenimiento que comprende y gestionar los recambios. Trataremos de presentar un modelo real de implantación de este sistema de gestión del mantenimiento, pero que no pretende ser válido para cualquier empresa; de acuerdo con las necesidades de cada una de ellas, los objetivos, las actividades, incluidas las conexiones, los flujos de información variarán de una empresa a otra. Se hará mucho hincapié en la importancia de dedicar el tiempo suficiente a planificar cómo deberá ser la aplicación informática, qué es lo que esperamos obtener de ella y de cada una de las fases de la etapa de implantación. Es imposible a priori no dejar ningún cabo suelto, pero sí es muy importante tener una estructura sólida y bien diseñada, de manera que, conforme aumenten las necesidades, el sistema se pueda ir adaptando a las nuevas sugerencias que vayan teniendo los usuarios, por lo que podemos decir que se trata de diseñar un sistema flexible. El éxito de la aplicación depende del grado de utilización que se le de al sistema, por tanto debe ser un sistema «amigable» para los distintos usuarios. A lo largo de este capítulo veremos también cómo, partiendo inicialmente de una postura opuesta al cambio, con tareas, hábitos y maneras de trabajar en las que el individuo no participaba inicialmente, se podrá acceder a un sistema participativo de producción y mantenimiento, en el que las personas se irán introduciendo en el uso de herramientas informáticas, antes desconocidas, y cómo mediante formación, soporte técnico y atención al usuario se consigue vencer el pulso hasta llegar a un sistema activo, realmente operativo y movido por las sugerencias de los propios usuarios. 001-408 TPM.indd 296 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 297 Como ya hemos insistido reiteradamente, será fundamental la motivación y la formación del personal que va a ser el usuario de este programa, puesto que de él dependerá el éxito de la aplicación, tanto en el correcto uso de los datos, como en la introducción y explotación de los mismos. 10.1. E tapas de la introducción de la gestión del mantenimiento asistido por ordenador El cuadro que sigue, presenta las etapas para la introducción de la gestión de tareas de mantenimiento, incluida la estandarización de procedimientos (como por ejemplo, los correspondientes a las averías) que ello exige: ETAPAS DE IMPLANTACIÓN DEL GMAO Etapa 1 Decisión de implantar un sistema GMAO y preparar plan desde TPM Etapa 2 Decisión y creación del equipo de implantación Etapa 3 Seleccionar un programa que se ajuste a nuestras necesidades Etapa 4 Selección de un escenario de implantación Etapa 5 Identificación de necesidades e interacciones con otros departamentos Etapa 6 Formación y divulgación Etapa 7 Implantación al resto e células productivas Etapa 8 Estandarización del sistema y explotación de resultados Etapa 9 Consolidación del sistema. Búsqueda de nuevos objetivos Figura 10.1. Etapas de la implantación de la GMAO. ETAPA 1: Decisión de introducir el GMAO y su planificación desde el departamento de TPM que comprende las siguientes actividades: • • • • 001-408 TPM.indd 297 Definir los objetivos con sus plazos y las directrices de la informatización de la gestión del mantenimiento. Analizar la capacidad de la estructura y los recursos de la corporación, para asumir los objetivos fijados. Evaluar los beneficios de la implantación del GMAO. Prever las necesidades que deben quedar cubiertas en base a la experiencia del departamento de TPM. 22/09/2010 13:26:06 298 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) ETAPA 2: Crear el equipo de trabajo para la implantación del sistema El equipo en cuestión puede estar integrado por personal del propio departamento de TPM, aunque también puede estar integrado por personal externo asesorado por dicho departamento. Otra alternativa es utilizar un equipo mixto. Finalmente cabría la posibilidad de utilizar un equipo exclusivamente externo a la compañía, aunque ésta es poco aconsejable dada la importancia que tiene la experiencia anterior y dado que el sistema deberá actualizarse continuamente. La experiencia nos ha demostrado que en la mayoría de casos da mejores resultados un equipo integrado por personal de la empresa, que conozca los puntos fuertes y los débiles de la misma, y si se cree conveniente se podrá reforzar externamente este equipo de manera que se asegure la continuidad y el seguimiento del proyecto a lo largo de todo el proceso de implantación, así como su mantenimiento una vez implantado. ETAPA 3: Seleccionar o diseñar un programa que se ajuste a nuestras necesidades En esta etapa deberán ser analizados los estándares existentes en el mercado y las modificaciones a llevar a cabo, consultar los distintos programas, comparar y decidir cuál de ellos se ajusta más a las necesidades de nuestra empresa. Un aspecto destacado a tener en cuenta es valorar la posibilidad de amoldar el programa a nuestras necesidades En esta tarea será conveniente involucrar a los departamentos directamente implicados de producción, mantenimiento y calidad, y aquellos que puedan estarlo en función de las prestaciones que esperemos obtener de nuestro programa de gestión ETAPA 4: Selección de un área de producción piloto El objetivo de esta etapa será hacer una implantación piloto, acotada a una determinada selección de equipos, que puede ser una única máquina, un tipo de máquinas o una línea de producción; para hacer esta selección deberá tenerse en cuenta todo aquello que facilite la implantación de la gestión informatizada, tal como los medios informáticos existentes, el canal actual 001-408 TPM.indd 298 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 299 de comunicación de partes de avería entre producción y mantenimiento, y todos aquellos elementos que creamos que van a intervenir en el diseño operativo de nuestro sistema. Será de gran interés que el escenario piloto que se elija permita que puedan ensayarse las distintas interacciones entre producción y mantenimiento referidas a gestión de averías que puedan darse más adelante, y que pueden ser muy diferentes de unas áreas a otras, así como las distintas necesidades de cada uno de los módulos productivos. ETAPA 5: Identificación de las necesidades e interacciones En esta etapa se determinarán los requerimientos del sistema informatizado para el módulo piloto, así como las conexiones que se considera que el sistema deberá tener con otros departamentos. Una vez más, uno de los factores a sortear para introducir cualquier sistema novedoso, va a ser la aversión al cambio. Sin embargo, muchas veces no va a ser la dimensión del cambio, lo que va a costar introducir, sino el momento de dar y asumir el paso hacia el cambio; pero si se decide dar este paso puede ser conveniente aprovechar la situación de cambio que se creará para introducir otras mejoras que pueden estar relacionadas con el mismo problema, tales como: • • • • • • • • • 001-408 TPM.indd 299 Solicitud informatizada de los partes de avería por los propios supervisores de producción. Gestión de partes y codificación de averías por los propios operarios de mantenimiento. Solicitud de prestaciones de servicios externos. Creación y unificación de un sistema de codificación de averías. Creación y unificación de la codificación de los recambios. Gestión y actualización automática de la lista de los recambios utilizados por cada máquina. Relación de recambios utilizados, equivalentes y compatibles y proveedor/es que lo comercializan. Realización de un histórico de los recambios utilizados por tipo de avería. Aprovisionamiento de recambios realizado por los propios módulos productivos asociadas directamente al parte de avería. 22/09/2010 13:26:06 300 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) • • Aprovisionamiento programado de recambios de reserva para mantenimientos planificados. Desarrollar, por medios informáticos, la gestión de los recambios del almacén, de acuerdo con sus frecuencias de aprovisionamiento, pero ajustando los stocks de acuerdo con una gestión adecuada. ETAPA 6: Formación y divulgación Una vez llevada a cabo la implantación del escenario, se podrán identificar las necesidades de cada usuario, pudiendo así diseñar un sistema de accesos según sea el perfil del usuario, es decir, definir las partes del programa a las que cada usuario necesita tener acceso y qué tipo de acceso va a ser: modificable, de consulta, explotación de datos, etc. Será el momento de preparar un plan de formación por tipos de usuario y elaborar unos manuales que se ajusten a la información que cada grupo necesita tener a su alcance. Hay que tener en cuenta que el nivel del personal a formar, dependiendo del tipo de empresa puede ser muy distinto. Es decir, estamos hablando de un personal que en su mayoría no sólo va a disponer de un sistema novedoso para realizar su trabajo sino que además se va a tener que acostumbrar al uso de herramientas y entornos informáticos a los que no siempre estarán habituados o debidamente formados. No siempre será posible, por los requerimientos de producción y los recursos disponibles, tener un nivel de formación homogéneo de todo el personal; de ahí la importancia de facilitar al máximo la tarea de aprendizaje, con manuales ajustados a sus necesidades, información elemental al inicio. Una vez consolidada esta etapa de formación y entrenamiento, es conveniente dar una asistencia continuada al usuario, hacerse accesible en los momentos en que éstos una vez formados, empiezan a trabajar y les surgen dudas que en el período de formación, por el propio desconocimiento, era imposible que les surgieran. De hecho, ni siquiera cabe esperar a que surjan estas dudas, puesto que no todo el mundo tiene la misma facilidad para reconocer que no ha asimilado la formación recibida, o simplemente para que le surjan realmente las dudas. Será conveniente que, en esta etapa de implantación tutelada, el personal instructor se fije en cómo opera el trabajador y le aconseje directamente. De hecho, puede ser incluso conveniente llegar a perpetuar la costumbre de realizar «visitas» a los puestos en que se lleva a cabo la gestión 001-408 TPM.indd 300 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 301 informatizada y por tanto llevarlo a cabo más allá de la etapa de formación y entrenamiento, como una sistemática de trabajo. Finalmente, y cuando el personal a cargo del sistema comience a conocer y tomar confianza en el mismo, convendrá tomar buena nota de las sugerencias de los propios usuarios, y obtener así un sistema de introducción de mejoras continuas con el resultado final de tener un sistema actualizado y ajustado a las necesidades reales del mismo. ETAPA 7: Introducción del sistema GMAO al resto de módulos de producción Con esta etapa ha llegado el momento de extender el sistema de GMAO a toda la planta. Lógicamente, será crítico identificar las variaciones existentes de uno a otro módulo de producción. En efecto, aunque es conveniente estandarizar en la medida de lo posible, habrá que tener en cuenta las características funcionales propias de cada uno de estos módulos, tales como número de turnos de producción y mantenimiento, personal de mantenimiento en plantilla y externo, forma de acceso a los ordenadores, etc. Por otra parte, los aspectos que pueden ser comunes podrán dar lugar a estandarizaciones de los procedimientos de trabajo de los módulos productivos, tales como codificaciones de averías, documentación de trabajo y planificación de actividades en general. Asimismo, las agrupaciones de máquinas y equipos de producción pueden ser de gran utilidad para facilitar la tarea de implantar la gestión informatizada de una forma generalizada. Las agrupaciones pueden obedecer a dos grandes criterios: – Por producto fabricado o por proceso – Por tipo de máquina Líneas productivas Agrupaciones funcionales ETAPA 8: Estandarización del sistema y explotación de resultados Una vez consolidadas las etapas anteriores y habiendo obtenido un nivel de implantación similar en todas las áreas productivas, será conveniente evaluar 001-408 TPM.indd 301 22/09/2010 13:26:06 302 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) el nivel de eficacia en la implantación conseguido. Ello supone valorar hasta qué punto se han logrado los objetivos de eficacia para las tareas realizadas exclusivamente por jefes de mantenimiento previamente a una reparación, tales como codificar averías, grabar partes y consultar históricos de máquina, o para las llevadas a cabo por el operario de mantenimiento, relacionadas con las horas de trabajo y los recambios utilizados. Además de la eficacia, se habrá logrado evitar la duplicidad de tareas realizadas y conseguido su realización en tiempo real. Con el nuevo método de trabajo, no sólo se garantiza que no se va a perder información, sino que es directamente el departamento de producción quien realiza la solicitud del parte de avería, rellena una serie de campos que más adelante detallaremos y el departamento de mantenimiento retoma esa solicitud de manera que no haga falta duplicar los datos, e introduce aquello que le corresponde. A fin de ver facilitada su labor, el sistema informatizado de gestión del mantenimiento le debe permitir consultar aspectos tales como la hora en que ha tenido lugar una determinada avería, el nivel de urgencia existente, si la máquina se halla parada, si hay alguna persona del departamento de producción que ha realizado parte del diagnóstico o la reparación e incluso conocer si el trabajo de mantenimiento a efectuar está pendiente de un recambio no disponible. ETAPA 9: Consolidación del sistema y búsqueda de nuevos objetivos Como ha sido ya expuesto, es muy importante decidir adecuadamente qué datos se deberán gestionar o conectar a este sistema y prever que la información que facilita el mismo pueda ser consultada de forma sencilla y desde distintos departamentos. En la etapa de planificación se debe profundizar todo lo que sea necesario antes de decidir qué elementos se deberán conectar y en qué momento hacerlo. Habrá algunas cosas que deberán estar preparadas antes de la introducción del sistema y otras se podrán realizar cuando el sistema funcione como era esperado. Una vez cubiertos los objetivos del Mantenimiento Correctivo, el siguiente paso podrá ser reconducir el sistema hacia la explotación de la información que se precise para la implantación informatizada del Mantenimiento Preventivo ajustado a las necesidades, pero de manera que no nos suponga un coste elevado. 001-408 TPM.indd 302 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 303 10.2. E structura y arborescencia de equipos productivos Para implantar el GMAO puede optarse por utilizar un paquete informático estándar con ajustes para adaptarlo a las necesidades del sistema de gestión del TPM de la planta. Si se opta por un sistema de estas características, conviene llevar a cabo las modificaciones de adaptación al inicio de la implantación del programa, ya que después se hace muy complicado introducirlas. En efecto, cada vez que llega una modificación del programa, una nueva versión, deberán realizarse una serie de pruebas previas a su instalación definitiva. Si la versión se ajusta a los cambios solicitados, puede ya implantarse con la base de datos real y actualizada para operar; en caso contrario, deberán continuar las comprobaciones con la base de datos de prueba, creada con anterioridad con algunos datos reales pero no actualizada, identificar todo cuanto no se ajuste a lo solicitado, y entregarlo de nuevo al proveedor para que realice los reajustes necesarios, y así sucesivamente. En el caso de que la nueva versión se ajuste a los requerimientos, habrá que introducir la misma en el sistema real con la base de datos de explotación, con lo cual será necesario advertir a todos los usuarios de que durante un lapso de tiempo el sistema no va a estar operativo, y una vez se pueda volver a trabajar con él se hará necesario comentar las modificaciones introducidas a los usuarios afectados, lo cual tendrá un nivel de complejidad variable. Además, convendrá tener presente que aunque consideremos que el programa se ajusta suficientemente a nuestras necesidades, una vez realizadas las modificaciones surgirán nuevos requerimientos. Un factor a tener en cuenta es si se quiere utilizar el sistema para gestionar únicamente los equipos y sus averías, o bien si se desea ir más allá y conocer el rendimiento de toda una línea productiva, los costes de mantenimiento por averías mecánicas de todo un módulo, etc. En el caso de querer gestionar información de toda una línea o un módulo, será imprescindible la creación de una arborescencia de equipos, lo que supone la creación de una estructura de niveles y subniveles operativos, de manera que se remonten las averías, los recambios y los costes desde el subnivel que seleccionemos como inferior hasta el nivel más alto que normalmente será el nivel de planta. La Figura 10.2 representa la mencionada estructura de niveles y subniveles. 001-408 TPM.indd 303 22/09/2010 13:26:06 304 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) De esta forma, a pesar de que la mayoría de partes de avería serán realizados sobre una máquina, existe la posibilidad de que puedan llevarse a cabo para un único equipo, para toda una línea o incluso, sobre un bloque funcional. La estructura de imputación de tiempos y costes, se creará, tal y como hemos comentado, sobre una base jerárquica, tal y como muestra la Figura 10.3. PLANTA MÓDULO PRODUCTIVO CÉLULA PRODUCTIVA LÍNEA PRODUCTIVA MÁQUINA BLOQUE FUNCIONAL Figura 10.2. Niveles y subniveles de equipos. 001-408 TPM.indd 304 22/09/2010 13:26:06 TPM en un entorno Lean Management 305 PLANTA A MÓDULO 10 CÉLULA 10.1 MÓDULO 20 CÉLULA 10.2 LÍNEA 10.2.1 MÓDULO 30 CÉLULA 30.1 CÉLULA 30.2 LÍNEA 10.2.2 Figura 10.3. Modelo de Arborescencia de equipos. 10.3. C odificación de los equipos y agrupación por células y líneas productivas Para la introducción de la gestión informatizada del mantenimiento de un conjunto de equipos será indispensable, ante todo, haber realizado la codificación de todos ellos. De hecho será muy conveniente llevar a cabo esta actividad a medida que se van comprando y se van dando de alta en el parque de maquinaria. Los códigos de las máquinas no tienen por qué hacer referencia a la línea, célula o módulo productivo al que pertenecen, es más, en muchos casos resultará conveniente no hacerlo, dado que, como todos sabemos, la maquinaria puede sufrir transformaciones y cambios de ubicación a lo largo de su ciclo de vida; en estos casos puede ser más conveniente codificar de acuerdo con el tipo de máquina y no en relación con su ubicación, o incluso dar de alta los equipos de forma secuencial y clasificarlos posteriormente. Sin embargo, el primer subnivel que se halla a continuación de la máquina (en nuestro caso, el bloque funcional) será el único que nos interesará identificar como parte de la máquina en el momento de codificarlo. 001-408 TPM.indd 305 22/09/2010 13:26:06 306 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) Código equipo: TLAUTCTL-01 Descripción: Taladro especial con autocontrol Bloques funcionales: Bloques comunes: –TLAUTCTL-01-H: Hidráulico –TLAUTCTL-01-N: Neumático –TLAUTCTL-01-E: Eléctrico –TLAUTCTL-01-G: Engrase –TLAUTCTL-01-R: Refrigeración de corte –TLAUTCTL-01-C: Carenado Bloques especiales: –TLAUTCTL-01-ePD: Plato divisor –TLAUTCTL-01-eCP: Cabezal portaherramientas Figura 10.4. Modelo subniveles de una máquina. En la Figura 10.4, que representa un modelo de subniveles, se aprecian los dos grupos de subniveles siguientes: Bloques comunes: aquellos que es muy posible encontrar en la mayor parte de máquinas, sean del tipo que sean. Bloques especiales: aquellos grupos particulares de ciertas máquinas. Los hemos codificado con la letra «e» antes de la letra distintiva de cada uno. Examinada la codificación para las máquinas y sus grupos funcionales, vamos a ocuparnos a continuación de líneas, células y módulos productivos. En este caso sí podrá ser aconsejable utilizar una nomenclatura en la que en el propio código se muestre la dependencia jerárquica, dado que en la mayoría de plantas productivas, el número de líneas, células y módulos del que «cuelgan» las máquinas será inferior al conjunto de maquinaria. Veamos, a continuación, un posible modelo de codificación a este nivel: Caso muestra de codificación: • 001-408 TPM.indd 306 PLANTA Código: SMCEE Descripción: Submontaje componentes eléctrico y electrónicos 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management • 307 MÓDULOS Código: PT Módulo: Producción Transformadores Código: PCI Módulo: Producción Circuitos Impresos Código: MFV Módulo: Montaje Final Verificaciones • CÉLULAS Código: PT-01 Célula: Producción Transformadores Bajo Voltaje Código: PT-02 Célula: Producción Transformadores Alto Voltaje Código: PCI-01 Célula: Producción CI una cara Código: PCI-02 Célula: Producción CI multicapa Código: MFV-01 Célula: Ensamblaje Final Código: MFV-02 Célula: Verificaciones y Embalajes • LÍNEAS Seguiríamos el mismo proceso para la codificación de las líneas, por lo que sólo describiremos una de ellas. Código: PT-01.A Línea: Bobinado Primarios Código: PT-01.B Línea: Bobinado Secundarios 001-408 TPM.indd 307 22/09/2010 13:26:07 308 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) Código: PT-01.C Línea: Encintado y Acabados 10.4. Codificación de las averías Para la codificación de las averías se sigue le mismo método que para la de los equipos. Se crea una jerarquía, y dentro de la misma unos niveles de desglose. Al comienzo de la implantación, será conveniente crear una estructura no excesivamente amplia y, a medida que se vayan incrementando las necesidades, se podrá ir ampliando tanto en sentido horizontal (más familias), como en el vertical (más precisión en subniveles). Ejemplo: M: Averías mecánicas M.01: Rotura de correa de transmisión. M.02: Rotura de muela. .......... E: Averías eléctricas: E.01: Avería bomba taladrina. .......... Será conveniente crear tablas informatizadas desplegables dependientes unas de otras; de esta forma seleccionaríamos primero el tipo de avería (por ejemplo, mecánica) y que el programa informático abra en este momento el menú de este tipo de averías; luego puede procederse se forma similar con el tipo de avería seleccionado (por ejemplo, roturas), y así sucesivamente. Clasificadas así las averías, pueden contabilizarse las habidas en un determinado período por tipos de ellas, de forma que para determinada célula podamos disponer de la información del número de horas de avería de un determinado tipo que ha habido, que lógicamente habrán repercutido en horas de producción.; Por ejemplo, las averías de tipo mecánico pueden ser muy superiores en número a las de tipo eléctrico, lo que puede llevarnos a decidir que en nuestro equipo de mantenimiento debería haber un mecánico más, o bien que la proporción de averías eléctricas frente a las de tipo mecánico nos lleva a decidir la inversión en un preventivo orientado a la 001-408 TPM.indd 308 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management 309 detección de averías eléctricas, dado que a pesar de ser menos en número, suponen un tiempo mayor de paro de la línea. Toda esta información, además, puede ser resumida por medio de gráficos y listados y tratada por medio de diagramas tipo Pareto, a fin de facilitar la obtención de conclusiones. 10.5. P roceso de realización de los partes de avería Los partes de avería se llevan a cabo tradicionalmente de forma similar a la que se expone a continuación con un caso a modo de ejemplo. Cuando la línea de producción sufre una avería en uno de sus equipos, se solicita la correspondiente intervención al departamento de mantenimiento, para lo cual debe cumplimentar el correspondiente parte de avería, un pequeño formato de papel con dos copias (una se queda en el departamento de producción) en el que se describe el problema, así como los aspectos identificativos de la máquina. Es habitual, y en muchos casos un mal endémico de las empresas, el generar copias de papel de cada documento. En la mayoría de casos están ya de forma redundante en el sistema, y por tanto cabe plantearse si existe realmente la necesidad de generarlos en formato papel. El responsable de mantenimiento anota la avería para tener constancia de ella, y entrega la otra copia del parte a uno de sus operarios según el tipo de avería. Una vez subsanada la avería, el operario de mantenimiento cumplimenta lo que haya realizado y el tiempo empleado, y lo devuelve a su responsable; éste hace llegar copia al responsable de producción, quien introduce la aceptación del trabajo y las horas perdidas en la línea de producción. Periódicamente, y dependiendo del volumen de averías y del departamento, es posible que se guarden los datos de las averías en una sencilla base de datos. El día a día, con sus prisas y ajetreos, puede provocar que algunos de estos partes se pierdan o no queden correctamente cumplimentados, por lo que, en general, transcurrido cierto tiempo, la confusión hace imposible la utilización de esta información. Así resulta una tarea muy dificultosa disponer de una estadística con las averías más repetitivas, las de mayor impacto, los equipos más conflictivos, los recambios más comunes y los que tienen un plazo de entrega más dilatado, etc. 001-408 TPM.indd 309 22/09/2010 13:26:07 310 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) Como alternativa, describiremos ahora una nueva propuesta de cumplimentación de partes de avería en el marco de la GMAO que resulte realmente eficaz y que surja de la necesidad de controlar globalmente la gestión del mantenimiento, a todos los niveles. 10.5.1. Descripción de los formatos En el diseño de los formatos para la gestión de partes de avería será muy importante que todos los conceptos aparezcan de la forma más ordenada y sencilla posible, aportando el máximo de información, pero teniendo claramente diseñado un espacio para cada tipo de datos. Veamos cuál será la información que puede considerarse necesaria y suficiente en un formato de solicitud, cumplimentación y cierre de un parte de avería, para una gestión de mantenimiento informatizada. Esto nos lleva al diseño y cumplimentación de una serie campos de pantallas que permitirán tener una serie de datos ordenados de forma estructurada, permitiendo así explotar de forma rápida la información, y obtener gráficos, listados, diagramas de Pareto, etc. de las averías más frecuentes, las de mayor tiempo de reparación, las máquinas que más horas han estado paradas, recambios utilizados, etc., permitiendo así gestionar de forma eficaz el Mantenimiento Correctivo, y el diseño y ajuste de los Mantenimientos Autónomo y Preventivo. Algunos campos serán de cumplimentación obligatoria, otros tendrán la posibilidad de escribir en ellos si se cree conveniente, mediante selección de información de una tabla, o mediante un campo alfanumérico en el que se podrá introducir algún comentario; por último, la información de algunos campos se rellenará automáticamente, y se referirán a los que ya constan en la base de datos, referentes a la persona, máquina, subnivel u otro. La forma de proceder que hemos expuesto, se aplicará a cada uno de los formatos que intervienen en la gestión de datos de este programa: las fichas de equipos, las solicitudes de compras, los vales de almacén, etc., pero dado que nos estamos centrando en el mantenimiento y gestión de las averías, veámoslo aplicado a los partes de avería. 001-408 TPM.indd 310 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management 311 10.5.2. Formato de solicitud de partes de avería Entre los posibles datos del correspondiente formato, no deberán faltar los que a continuación se describen a modo de ejemplo de una máquina y su estructura de subniveles ya expuestos anteriormente (donde se ha indicado por IM los datos que se introducen manualmente y por IA los que se introducen automáticamente): Código del equipo: TLAUTCTL-01 (IM) Descripción del equipo: Máquina especial de taladrar con autocontrol (IA asociada al equipo) Nivel Superior: LM-01.B (IA asociada al equipo) Descripción Nivel Superior: Línea de mecanizado nueva (IA automática asociada al equipo) Número de Parte de Avería: 391150 (IA que asigna un número interno correlativo) Nivel de urgencia: 1 (IM del nivel de urgencia, dentro de los valores existentes en una tabla; por ejemplo, 1 = seguridad) Fecha y hora de grabación del parte: 08.35 – 29.05.09 (IA de fecha y hora ordenador) Fecha y hora de necesidad: 08.35 – 29.05.09 (IM de la fecha y hora para cuando se necesita la asistencia de mantenimiento) Máquina parada: SÍ NO (IM de lo que corresponda) 001-408 TPM.indd 311 22/09/2010 13:26:07 312 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) Prioridad del equipo: 2 (IA asociada al equipo, según sea un cuello de botella o algún otro tipo específico) Código del solicitante del parte: 12 (IM o bien seleccionarlo en la tabla) Nombre del solicitante: (IM) Estado del parte de avería: (IA: será un número asociado al estado de realización del parte que cambia automáticamente pasando de un estado inicial 10 de solicitud hasta un estado 90 de acabado; así, en cualquier momento podemos tener información rápida de la situación del parte) 10.5.3. Descripción de los estados de un parte de avería. La utilización de una asignación automática de estados en los que se encuentra un parte de avería desde su solicitud hasta el cierre del mismo, pasando por la gestión del propio parte en función de los datos utilizados, permitirá establecer un pseudocódigo (por ejemplo, dos dígitos) con el que el personal de producción y mantenimiento pueden saber en qué estado están los partes de avería. Caso - ejemplo del citado código: Estado 001-408 TPM.indd 312 Descripción 10 Solicitud cursada 20 Solicitud de mantenimiento atendida 30 Pendiente de recambio almacén 40 Pendiente de recambio externo 50 En realización 60 Realizada por personal de mantenimiento 70 Aceptado por producción 99 Anulado 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management 313 La Figura 10.5 ilustra las etapas por las que transcurre el parte de averías, con indicación de los códigos de esta tabla, correspondientes a cada una. Inicialmente, en el momento de cursar la solicitud, ésta no tiene número asignado, pero una vez se graba el parte se le asignará automáticamente uno, por ejemplo: 980950; en este momento el parte queda en estado 10. Si un operario de mantenimiento, al iniciar su turno, quiere ver el listado de partes de avería nuevos, introducirá el día en cuestión, así como el estado 10, lo que le llevará a encontrar rápidamente los partes que han sido cursados y que todavía no han sido atendidos por el personal de mantenimiento. Si es un mecánico, y quiere empezar con alguno de estos partes, introducirá su número de identificación y pulsará una aceptación; el parte pasará automáticamente a estado 20 de manera que sabremos que ese parte va a ser atendido, y por quién. Al ir a resolver la avería se podrá encontrar con distintas situaciones: 1) Avería resoluble, no necesita recambios, o bien disponemos de ellos en stock; se repara la avería, se codifica, se introducen comentarios y queda el parte en estado 60, pendiente de aceptación por parte de producción. 2) Avería pendiente de resolver por falta de un recambio externo; el parte queda en estado 40 y una vez llega el recambio, se sigue el proceso anterior, pasando a estado 60. El responsable de mantenimiento es el que cursa la solicitud del recambio directamente. 3) Avería pendiente de resolver por falta de un recambio del propio almacén, el parte queda en estado 30 y una vez llega éste, se sigue el proceso anterior, pasando a estado 60. El responsable del almacén es el que cursa la solicitud del recambio, actualizándose así de nuevo los stocks. 4) Avería a medio resolver, bien sea por tiempo o por nivel de dificultad; se introducen descripción y comentarios de las operaciones realizadas y el parte queda en estado 50. El operario que ha intervenido en la parte ya realizada, retomando la reparación en otro momento, o bien otro operario, finalizarán el trabajo, y a partir de ahí se seguirá el proceso como en el caso 1 y el parte quedará en estado 60. El parte, independientemente de los pasos seguidos hasta llegar a estado 60, pasará a estado 70 cuando el departamento de producción acepte la avería como resuelta e introduzca el tiempo real de pérdida de producción. 001-408 TPM.indd 313 22/09/2010 13:26:07 314 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) No será necesario ir cerrando los partes de avería uno a uno, sino que se puede dedicar a ello unos minutos del final de la jornada, siempre en función del volumen de partes. Si se solicita un parte de avería por error, o bien la anomalía desaparece sin ninguna intervención, se puede anular el parte directamente, con lo que pasará a estado 99, al introducir una breve explicación en el campo del motivo de la anulación. Todo parte que se quiera eliminar después de haber sido solicitado, bien sea por estar ya solucionado, duplicado o por otro motivo, podrá anularse de forma automática y pasará a estado 99; la única condición que se impondrá para poder llevar a cabo la anulación, será que el equipo no tenga costes imputados, y si los tuviera deberían liberarse previamente. Periódicamente será el responsable de mantenimiento quien seleccione todos los partes que estén en estado 70s hasta la fecha , y con una simple validación lo pase al histórico, de manera que se puedan explotar esos datos obteniendo información de todo tipo. Pueden tenerse ya predefinidos una serie de listados, gráficos y diagramas de Pareto, consensuados por los departamentos de producción y mantenimiento, a fin de obtener la información más representativa a partir del histórico. La siguiente tabla representa la relación de los estados del parte de avería con respecto al personal de producción y mantenimiento: Estado Descripción Personal 10 Solicitud cursada Producción y/o Mantenimiento 20 Solicitud de mantenimiento atendida Mantenimiento 30 Pendiente de recambio almacén Mantenimiento 40 Pendiente de recambio externo Mantenimiento 50 En realización Mantenimiento 60 Realizada por mantenimiento Mantenimiento 70 Aceptado por producción Producción 99 Anulado Producción y/o Mantenimiento Figura 10.6. Diagrama de proceso desde la solicitud hasta el cierre del parte de avería. 001-408 TPM.indd 314 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management 315 Solicitud de un parte de avería Parte de avería en estado 10 Mantenimiento atiende la avería Precisa recambio NO SÍ ¿Del almacén? SÍ ¿Hay en stock? SÍ EXT Recambio del exterior NO Cursar pedido Recibir material Mantenimiento atiende la avería Mantenimiento finaliza la avería Producción introduce horas. Pasa a estado 70 Avería resuelta y parte cerrado. Al histórico Figura 10.7. Diagrama de proceso desde la solicitud hasta el cierre del parte de avería. 001-408 TPM.indd 315 22/09/2010 13:26:07 316 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) 10.5.4. C umplimentación de los partes de avería por el personal de mantenimiento Vamos a describir los campos que debe cumplimentar el personal de mantenimiento, conforme vaya llevando a cabo la resolución de la avería. Veremos que habrá también campos obligados, campos que se van actualizando de manera automática y otros que será necesario rellenarlos para poder pasar al estado siguiente. Basta con introducir el número de parte de avería, para que aparezca automáticamente la información que había introducido el personal de producción, en relación con la avería. A continuación irá a la pantalla, donde deberá introducir los datos; los campos con que se encontrará serán expuestos asimismo con un caso - ejemplo: Número de matrícula del operario: 124 (IM del código del operario que realiza la tarea; habrá tantos códigos como operarios intervengan en la resolución de la avería) Nombre del operario: José González (IA tras la introducción del código y su validación) Fecha / Hora inicio: DD-MM-AA / HH:MM (IM) Fecha / Hora finalización: DD-MM-AA / HH:MM (IM) Si uno o varios operarios trabajan en distintas etapas deberán introducir las horas reales que hayan estado trabajando; se puede seguir este criterio o algún otro, pero éste es de los más claros dado que se tienen horas reales de realización del parte de avería por operario y día. Así, por ejemplo, una avería eléctrica que puede tener una máquina parada por falta de un recambio durante tres días, quizá haya hecho falta el primer día un operario electricista durante dos horas para identificar el problema, a continuación le haya hecho falta un mecánico para modificar un mal diseño que pellizcaba algún cable, al cual le pueda llevar 5 horas realizar esa modificación, y a continuación la máquina está pendiente de cambiarle un fusible, que no está disponible en la planta, y cuando llega, cambiarlo supone 30 minutos. 001-408 TPM.indd 316 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management 317 Por tanto estamos hablando de una avería de 3 días, con un tiempo de intervención de 2,5 horas de intervención de un operario eléctrico, y 5 horas de un mecánico, en total 7,5 horas de intervención de mantenimiento que pueden suponer 3 días de máquina parada, y dependiendo de que ésta esté o no en tiempo requerido de producción, supondría un tiempo u otro de pérdida de producción. Codificación de la avería: (IM mediante la preselección de opciones de unas tablas relacionadas) Descripción de la avería: (IA tras la introducción del código y validarla) 10.6. V entajas competitivas que pueden derivarse de la gestión informatizada En la actualidad, las empresas garantizan su existencia en el mercado en base al cumplimiento de una serie de exigencias de calidad cada vez mayores, exigencias que les vienen impuestas por sus propios clientes, la competencia, y los potenciales clientes. En muchas ocasiones no sólo hay que superar año tras año el estándar exigido de calidad, sino que hay que hacerlo a un coste cada vez menor. Es muy probable que los productos deban tener prestaciones cada vez más elevadas a igualdad de coste, y deben ser entregados a tiempo. Ello lleva irremisiblemente a una revisión de los procesos, a identificar todos y cada uno de aquellos puntos susceptibles de mejora y a asignar prioridades para su posible y definitiva solución, entrando así en una política de mejora continua, con el fin de obtener mejores resultados. Será fundamental tener el control sobre los procesos, y para ello será necesario el uso de herramientas que cuantifiquen los outputs de dichos procesos, arrojen una estadística de los resultados obtenidos, permitan conocer exactamente el punto de partida y los objetivos de futuro, y establecer así una planificación de resultados en tiempo, de manera que en todo momento se pueda diagnosticar si la línea seguida es coherente con los objetivos o se desvía de ellos. La reducción de los costes de los procesos se llevará a cabo mediante la revisión y mejora de cada uno de ellos. En línea con estos objetivos tendrá 001-408 TPM.indd 317 22/09/2010 13:26:07 318 Gestión del mantenimiento asistida por ordenador (GMAO) lugar la implantación del TPM y un sistema de gestión asistido por ordenador, que simplifique y agilice los procesos de gestión de los equipos, personal y tareas de mantenimiento, así como la gestión y conocimientos de los recambios utilizados y los stocks disponibles de los mismos. De esta forma se podrán ajustar estos stocks a las necesidades y se evitará la existencia de obsoletos o de almacenes satélites de seguridad, que falseen las necesidades. Mejorando el sistema de gestión de nuestros equipos, conseguiremos alargar el tiempo de vida de nuestra maquinaria, así como mejorar y ajustar las condiciones de trabajo de la misma, lo que nos llevará a mejorar la calidad de los productos obtenidos, entendiendo como parte de la misma, las entregas a tiempo y la realización correcta de la producción de los mismos a la primera, en línea pues de conseguir el objetivo de cero defectos y cero averías. El conocimiento preciso y objetivo del estado de los equipos la evolución, tipología, duración y frecuencia de sus averías permitirá a la empresa definir la estrategia de mantenimiento y de gestión de equipos más competitiva, de manera que se obtenga la máxima eficiencia al mínimo coste y que a la vez se puedan marcar estrategias de futuro. Estos sistemas de gestión nos permiten contrastar con datos fiables situaciones, tendencias, a la vez que evaluar la estructura y composición del organigrama, los costes, grado de externalización óptimo, etc., que la empresa precisa mediante el análisis de distintos parámetros: costes, reactividad, calidad de las tareas realizadas, requerimientos actuales, y futuros, etc. En el entorno actual en el que las empresas se orientan hacia una gestión ajustada o Lean Management es necesario disponer de datos actualizados, que nos permitan cuantificar la pérdidas que tienen asociadas nuestros procesos, para poder detectarlas, clasificarlas, cuantificarlas y, una vez medido su impacto, marcar planes de acciones que nos permitan eliminar y/o reducir las pérdidas prioritarias en el momento preciso, e integrándolo con los proyectos estratégicos de la empresa. Es importante para la empresa, conocer en qué momento precisa realmente de un software de gestión del mantenimiento asistido por ordenador, si va a ser capaz de implantarlo con éxito y qué estructura precisa para ello. Un aspecto clave será el grado de utilización y capacidad para analizar los datos obtenidos de manera que se pueda llevar a cabo un plan de acciones ambicioso para la empresa que permita optimizar la gestión del mantenimiento y de los procesos vinculados. 001-408 TPM.indd 318 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management 319 Veremos que, como en todo proyecto, será conveniente evaluar su pay­ back. A pesar de no ser sencillo, será una buena medida para tomar decisiones en la implantación de un GMAO, dimensionando el proyecto en base a los requerimientos de la empresa y el nivel de exigencia, los plazos y los costes asociados a este proyecto. 001-408 TPM.indd 319 22/09/2010 13:26:07 001-408 TPM.indd 320 22/09/2010 13:26:07 11 Prevención del Mantenimiento: diseño y desarrollo de equipos con mínimo mantenimiento 11.1. M arco general de las actuaciones en la prevención de mantenimiento La Prevención del Mantenimiento (MP) trata de optimizar la gestión del mantenimiento de los equipos desde la concepción y diseño de los mismos, tratando de detectar los errores y problemas de funcionamiento que puedan producirse como consecuencia de fallos de concepción, diseño, desarrollo y construcción del equipo, instalación y pruebas del mismo hasta que se consiga el establecimiento de su operación normal con producción regular. El objetivo de la Prevención de Mantenimiento es conseguir un equipo de fácil operación y mantenimiento así como la reducción del período entre la fase de diseño y la operación estable del equipo, y la elevación de los niveles de fiabilidad, economía y seguridad. Para conseguir resultados eficaces, el desarrollo del equipo ha de considerar los condicionantes técnicos de las operaciones de producción que pueden efectuarse con estos equipos, los estándares fijados para los equipos y las operaciones, así como el historial de mejoras de Prevención de Mantenimiento que hayan sido abordadas, todo esto considerado desde el marco de los últimos avances tecnológicos, a fin de propiciar la aparición de nuevas realidades provoquen, a su vez, la aparición de nuevos proyectos de investigación y desarrollo de productos y equipos. Debido a los nuevos factores condicionantes del entorno en el que se desenvuelven las empresas y las demandas de un mercado altamente competitivo, las empresas se ven obligadas a desarrollar y considerar nuevas tecno321 001-408 TPM.indd 321 22/09/2010 13:26:07 322 Prevención del Mantenimiento logías (o modificar las existentes) para poder sobrevivir y afrontar con éxito estos nuevos retos. Estas consideraciones tendrán especial incidencia en las siguientes áreas: 1) Diseño y desarrollo de productos, que sean atractivos para el mercado, pero de forma que se facilite al máximo el proceso de producción, con el fin de reducir costes y plazos de desarrollo y producción, optimizar la calidad y facilitar su producción en distintas plantas. 2) Diseño y desarrollo de los equipos de producción, a fin de facilitar el desarrollo de equipos cada vez más robustos, automáticos y flexibles, que aseguren la producción a unos costes progresivamente menores y con un ciclo de vida cada vez mayor. Asimismo será importante que aseguren una retroalimentación de la información. Habrá dos factores clave: la robustez del equipo, lo cuál le hará ser más fiable y mantenible y por otro lado su adpatabilidad o flexibilidad, dado que las exigencias de los clientes y la «costumización» o grado de personalización de los productos provocan que nuestros equipos productivos deban ser eficientes, pero no con series largas, sino en lote pequeño y adaptado a la demanda. Bajo la perspectiva del TPM tendremos que llevar sus actuaciones más allá de las divisiones de mantenimiento y producción, hasta su aplica­ción en los departamentos de ingeniería, para proyecto y desarrollo de los nuevos productos (ampliación del radio de acción del TPM) y equipos de fábricación. La gestión del mantenimiento en el ámbito de la ingeniería, se la conoce también como Gestión Temprana de los equipos de producción. A partir de ahora hemos de tener siempre presente la conexión entre desarrollo y proyecto de productos y equipos, ya que no será posible pretender conseguir una mayor calidad con costes más bajos en el proyecto y desarrollo de nuevos equipos de producción si no establecemos metas similares para el proyecto y desarrollo de los productos. Consideraremos como parte de este proyecto integrado de desarrollo de producto y equipo productivo, el definir un correcto proceso productivo que incorpore, no únicamente un estándar de funcionamiento u operativo, sino que incluya también un óptimo estándar de mantenimiento para los departamentos de producción y de mantenimiento. 001-408 TPM.indd 322 22/09/2010 13:26:07 TPM en un entorno Lean Management 323 La prevención del mantenimiento pasará a formar parte de un estadio más avanzado que la propia gestión del mantenimiento, ya que el trabajo conjunto de los distintos departamentos y sus objetivos, integrada con el objetivo intínseco del proceso productivo para el que se diseña, o se especifica el equipo o instalación dotará a esa instalación de una mayor calidad, tanto de producto como de proceso, unos tiempos de ciclo más ajustados, unos cambios de formato más sencillos, un mantenimiento enfocado en la prevención del fallo y la optimización de la gestión de la avería, puesto que se tiene un mayor grado de conocimiento del equipo productivo dentro de ese proceso del que forma parte. 11.2. C ondiciones básicas que hay que considerar en el diseño de los futuros equipos El diseño de los equipos, por lo que a la Prevención de Mantenimiento atañe, deberá tener en cuenta determinados aspectos de importancia: I+D: La clave para asegurar la futura competitividad pasa por el diseño y desarrollo tanto de productos como de equipos y sistemas de fabricación pa fin de obtener productos de alta calidad, a bajo coste y con rapidez. Cada vez más los proyectistas de equipos han de tener un mayor conocimiento de las necesidades del mercado y de la propia empresa, empleando los últimos avances tecnológicos para su consecución y desarrollándolos en el departamento de I+D, como por ejemplo: • • • • • Aplicaciones de los nuevos materiales (compuestos metálicos y cerámicos). Aplicaciones de tecnología mecánica fina y procesos con láser. Aplicaciones informáticas (CAD, CAM, sistemas expertos y CIM). Tecnologías de automatización y autodiagnóstico. Tecnologías de medición y control para una elevada fiabilidad. Calidad y fiabilidad: Normalmente podrán alcanzar niveles elevados para productos, equipos y procesos experimentados, para los que se realicen pequeñas mejoras. Por el contrario, los sistemas novedosos, y por tanto poco experimentados, hacen más difícil los niveles de calidad y fiabilidad. Así pues, el objetivo es la creación de equipos nuevos para los que pueda eva- 001-408 TPM.indd 323 22/09/2010 13:26:07 324 Prevención del Mantenimiento luarse anticipadamente y de manera fiable los posibles fallos o pérdidas que puedan acarrear; para ello pueden utilizarse los métodos de evaluación preliminar. Rendimiento global: Que, tal y como se ha expuesto en el capítulo cuarto, permitirá mediar la eficiencia de los equipos a partir del tiempo en que están disponibles (disponibilidad), de los paros por averías, preparaciones, ajustes y otros que conlleve su funcionamiento (efectividad) y de la bondad del producto realizado (calidad). La eficiencia de la inversión de capital que supone un equipo, decae cada vez que el equipo se para con la consecuente reducción en el volumen de producción, sea por falta de disponibilidad del mismo, sea por estar sometido a paros (efectividad) o por estar procesando un producto defectuoso que deberá ser reprocesado. La gestión de todo cuanto concierne a los equipos productivos, fuera o dentro de la empresa, deberá realizarse de forma que el rendimiento global sea el máximo posible y siempre dentro de los parámetros definidos como óptimos y exigibles al equipo. Simplificación del mantenimiento: Los equipos han de ser «mantenibles», es decir, con pocas tareas exigidas de mantenimiento planificado, con un Mantenimiento Autónomo facilitado y con un mínimo de averías y de fácil resolución. Un excesivo mantenimiento de los equipos afecta considerablemente tanto al rendimiento global, como a los costes. Serán pues de gran interés las modificaciones para facilitar el mantenimiento, pero resultará mucho más eficiente integrar los conceptos de mantenibilidad de los equipos desde las fases de proyecto de los mismos. Rendimiento económico. El primer principio que deben tener en cuenta los proyectistas de equipos industriales es que los equipos han de utilizarse para fabricar productos que puedan venderse con el máximo margen de beneficio. Es decir, han de desarrollar equipos con los costes de ciclo de vida más bajos posibles, por tanto, minimizando tanto los costes iniciales de adquisición, como los costes de funcionamiento (gastos de operación, mantenimiento y reparaciones). En definitiva, se tratará, pues, de desarrollar equipos que presenten un balance entre el rendimiento global y el económico óptimo, que satisfaga las funciones mínimas requeridas, lo que llevaremos a cabo en el próximo capítulo. 001-408 TPM.indd 324 22/09/2010 13:26:08 TPM en un entorno Lean Management 325 11.3. Realización práctica de la Prevención de Mantenimiento del equipo El esquema de la Figura 11.1 muestra las actividades prioritarias de la Prevención de Mantenimiento y los objetivos que deberán alcanzarse a través de las mismas. La consideración de un programa de Prevención de Mantenimiento asegura la construcción de equipos que optimizan las relaciones entre hombre y máquina, aumentando los niveles de calidad, reduciendo los costes del ciclo de vida y obteniendo un equipo automático intrínsecamente más seguro y menos costoso, y a la vez más respetuoso con el entorno y el medio ambiente, por tanto también más eficiente desde el punto de vista energético. La Figura 11.2 nos muestra las fases de la prevención de mantenimiento en relación con los distintos objetivos, y cómo optimizar el comportamiento del equipo en base a sucesivas mejoras en cada una de las fases. Actividades de la Prevención de Mantenimiento: • Diseño y desarrollo de productos y equipos. • Secuencia de actividades desde la planificación de los productos y equipos hasta las fases de producción en pruebas. • Uso de la información por los diseñadores, por retroalimentación desde la producción. Objetivos: • Satisfacer las características de calidad solicitadas por los diseñadores del producto, proyectando equipos capaces de facilitar dicha calidad. • Producción de acuerdo con los costes planificados para el producto. Se facilitará, pues, que el equipo satisfaga los requerimientos del producto con el coste más bajo posible. • Instalación y puesta en marcha del equipo sin problemas iniciales, para poder disponer de los productos según el plan de entrega previsto. Figura 11.1. Actividades y objetivos de la MP. Los productos que facilitan mejor su producción, por ser ésta fiable, segura y a bajo coste y, sobre todo, con operaciones sencillas, suponen evolucionar hacia diseños de equipos que incorporen los siguientes aspectos: 001-408 TPM.indd 325 22/09/2010 13:26:08 326 Prevención del Mantenimiento • • Investigar e identificar los problemas que los productos actuales plantean en fábrica, para poder incorporar soluciones en los diseños de los nuevos productos: Realizar revisiones de los diseños en cada fase con el fin de resolver cualquier problema y poder determinar soluciones que se puedan incorporar a los nuevos productos. En general, cuando el diseño del producto está cerca de finalizar, da comienzo el proceso de diseño de equipos y planificación de procesos, de modo que hay pocas oportunidades de que los diseñadores del producto tengan en cuenta ideas de los proyectistas de los equipos, puesto que esta retroalimentación se ejerce en un momento tardío del proceso. Sin embargo, las ideas de los proyectistas de equipos en una fase temprana se puede incluir en el diseño del producto. La gestión temprana de los equipos, presenta una ventaja que no puede alcanzarse de ninguna otra forma, y debe tratar de aprovecharse al máximo para optimizar el rendimiento global y económico de los equipos: permite gestionar los aspectos clave para estas optimizaciones desde las primeras fases de diseño y desarrollo del producto y de los equipos, cuando aún existe un amplio margen para la modificación. Producto y equipos quedan así vinculados, y no debe extrañar, puesto que el objetivo de crear diseños de productos más atractivos no será fácil de alcanzar si el diseño debe ceñirse a los equipos y métodos de fabricación preexistentes. Éste será el reto a conseguir para obtener un ventaja competitiva frente a aquellas empresas que no apliquen la Prevención del Mantenimiento, ya que supone renunciar a la incorporación de distintos aspectos clave para obtener una mayor eficiencia, en un fase en la que la retroalimentación entre los distintos departamentos puede consolidar no sólo la calidad, coste y entrega del producto, sino que nos permitirá definir un equipo más robusto frente a las averías, menos costoso de mantener, y a la vez más adaptable a futuros productos y procesos. En una palabra optimizaremos su LCC, a la vez que reducimos los inputs y maximizamos los outputs del producto y proceso. Un aspecto novedoso que incorpora el Lean Management en el diseño de los procesos productivos y por ende de los equipos, es precisamente eliminar esas máquinas e instalaciones diabólicas, complejas, monstruosas, poco flexibles y muy costosas que James Womack, precursor del Lean Mangement, en su dilatada bibliografía, denomina «catedrales». En muchos casos se convierten en el cuello de botella del proceso. Además en determinadas 001-408 TPM.indd 326 22/09/2010 13:26:08 001-408 TPM.indd 327 Asegurar la calidad. Asegurar mantenibilidad. Flexibilidad. Ciclo de vida de bajo coste. Fiabilidad y seguridad. OBJETIVOS: PROCESO DE FABRICACIÓN: Diseño y desarrollo. Planificación de la calidad. Planificación de costes. Tecnología / métodos de fabricación. • Propuestas MP. • Manual de estándares del equipo. Datos MP: PREVENCIÓN MANTENIMIENTO: • Proyecto de MP. • Estandarización. • Inclusión en diseño y desarrollo. EQUIPOS DE FABRICACIÓN: • Especificaciones. • Concepción y diseño. • Desarrollo. • • • • PRODUCTO: • Planificación. • Diseño. • Desarrollo. Modificaciones en el proceso. Modificaciones en el producto. PRODUCCIÓN DE ENSAYOS Y REGULAR. Modificaciones en el equipo. Modificaciones en el diseño. Figura 11.2. Etapas de la Prevención de Mantenimiento de los equipos. 5 3 4 2 1 TPM en un entorno Lean Management 327 22/09/2010 13:26:08 328 Prevención del Mantenimiento situaciones y dada la elevada inversión que suponen para la empresa, la curva de aprendizaje, y el tiempo de amortización, es difícil prescindir de ellas, por tanto se convierten en verdaderas «piedras» en el camino hacia el diseño de un entorno de producción ajustada. La incorporación de la prevención del mantenimiento en fases tempranas de diseño, permitirá en muchos casos evitar que se den estas situaciones, que pueden tener consecuencias graves posteriormente para la empresa y nos llevarán a situaciones de más compleja reconducción hacia un estado óptimo. Otros aspectos referentes al diseño de productos y que también hemos de tener presentes son: •Diseño de nuevos productos según condiciones estipuladas: Será conveniente analizar estas condiciones y, en particular, aquellas que dificulten el proceso de los productos, y transfieran esta información desde el departamento de diseño de instalaciones y equipos hacia el departamento de diseño de productos Durante la concepción del producto, la ingeniería de diseño de equipos de producción, tiene aún margen para investigar diversos métodos de fabricación y seleccionar los que parezcan más fiables y económicos. Las modificaciones que comporte una nueva generación de productos, introducidas en las etapas de concepción y diseño, facilitan la oportunidad de seleccionar métodos de fabricación más apropiados, que pueden dar lugar a importantes reducciones en los costes de producción. Al diseñador de productos le interesan las necesidades del mercado y el desarrollo de productos atractivos y los diseñadores de equipos no deben imponer restricciones a los diseñadores del producto, a causa de los métodos de fabricación, sino que han de desarrollar métodos de fabricación para intentar proveer la máxima flexibilidad al desarrollo del producto. Es lo que denominamos, particularmente en el Project Management, o gestión de proyectos: alianzas entre ganador y ganador. En este tipo de alianzas se tienen en cuenta las necesidades y requerimientos de cada miembro y se pactan las condiciones para llevar a cabo con éxito y un óptimo equilibrio, un proyecto conjunto orientado en la misma dirección. • Solicitudes de modificación del producto en la fase de evaluación del prototipo y ensayos: Como ya hemos comentado, 001-408 TPM.indd 328 22/09/2010 13:26:08 TPM en un entorno Lean Management 329 ésta es una fase tardía para hacer solicitudes de modificaciones del diseño; sin embargo, es el mejor momento para determinar los requerimientos de la producción en grandes cantidades, realizando tests al prototipo y evaluando los resultados con el fin de prever posteriores problemas que puedan surgir cuando empiece la producción real. Los problemas de la producción en grandes cantidades deben descubrirse en esta fase de test y evaluación del prototipo, y de esta manera será posible eliminar la fase de test para la producción real y acortar, de este modo, el período de desarrollo. También será necesario incorporar en estas fases el comportamiento del equipo no únicamente en grandes cantidades, sino también en un menor número de cantidades, pero por contra con un mayor número de referencias o variaciones de producto. Existen procesos y equipos robustos, que lo son cuando están destinados como líneas monoproducto, y que sus problemas empiezan justamente cuando la demanda no nos lleva a líneas dedicadas sino a líneas multiproducto. La actual situación es tendente hacia esta segunda situación, por tanto cabe plantearse cómo es nuestro sector y cómo van a ser los productos que el cliente va a solicitar de nuestras líneas o equipos productivos, ya que si se confirma esta tendencia será crítico abordarlo en fases iniciales. 11.4. O bjetivos y planificación del diseño y desarrollo de equipos de producción A partir de los objetivos que se establezcan en virtud de los problemas que se planteen, será necesario adoptar un plan con las medidas adecuadas para lograr dichos objetivos. Este plan contemplará, ante todo, el establecimiento de los condicionantes de calidad y fiabilidad requeridos en los procesos, a fin de que el producto final disponga de las características de calidad requeridas y al mismo tiempo esto pueda lograrse minimizando los costes. Para ello, podrán utilizarse herramientas tales como el despliegue funcional de la calidad (QFD) y el análisis modal de fallos y efectos (AMFE). Con estas herramientas y el apoyo de otras más específicas, podremos considerar dentro de los aspectos que engloban los costes, cada una de las 001-408 TPM.indd 329 22/09/2010 13:26:08 330 Prevención del Mantenimiento Seis Grandes Pérdidas, en función de la influencia que tienen sobre la tasa de utilización de la capacidad del equipo (disminuyen la capacidad). Establecidos los objetivos, llega el momento de realizar una evaluación preliminar del proyecto, que incluirá el estudio de los métodos de fabricación a utilizar y también las especificaciones del equipo necesarias para cumplir los mencionados objetivos. Una vez más debemos recordar que esta evaluación tiene que realizarse, lógicamente, en una fase temprana del diseño del equipo, cuando aún tenemos suficiente margen de maniobra. Por lo que hace referencia los sistemas de fabricación, los disponibles o los utilizados hasta la fecha, no tienen porque ser los más apropiados. Los sistemas de fabricación deberán elegirse de entre los disponibles, previa clasificación sistemática. Así, por ejemplo, se pueden unir dos piezas metálicas por soldadura, remachado y atornillado, y de elegir la soldadura como sistema, ésta puede llevarse a cabo por puntos, con hilo continuo en atmósfera gaseosa y al arco eléctrico. Ahora sólo queda decidir cuál será el sistema de fabricación que satisfará mejor los requerimientos del diseño. 11.5. Gestión por etapas Las acciones que pueden llevarse a cabo en la Prevención de Mantenimiento de los equipos, pueden aplicarse en las distintas etapas de su desarrollo; con la utilización de listas de comprobación (check lists) pueden controlarse las etapas existentes desde la concepción y el diseño, pasando por la fabricación del equipo, hasta su instalación y tests de pruebas. En todas estas etapas se desarrollan actividades de prevención, y para ello, el equipo de proyecto utiliza herramientas apropiadas para realizar una gestión paso a paso fiable y efectiva, con frecuencia a base de gráficos de evolución de las magnitudes a controlar. La calidad y efectividad de las actividades de un programa de MP dentro de una empresa dependen por una parte, de la capacidad técnica y de diseño de los ingenieros responsables, los cuales, han de contemplar las últimas tendencias tecnológicas, sean provenientes del exterior o de la experiencia propia, en los campos de la fiabilidad, mantenibilidad y operabilidad, para incorporarlas en el desarrollo de los nuevos equipos. Así pues, la otra parte para el desarrollo de unas actividades MP eficientes depende, en gran medida, de la calidad y cantidad de los datos técnicos disponibles y de su disponibilidad y aplicabilidad. Con frecuencia 001-408 TPM.indd 330 22/09/2010 13:26:08 TPM en un entorno Lean Management 331 estos datos provienen de bases de datos ya existentes en la planta debido, por ejemplo, a la implantación de un sistema de GMAO, como pueden ser los de reparaciones de averías, mantenimiento periódico, inspección, MTBF o MTTR. 11.6. Equipo de proyectos pluridisciplinar Usualmente se confía exclusivamente el desarrollo de nuevos equipos a los departamentos de ingeniería y diseño. Sin embargo, el primer paso a tener en cuenta para conseguir una mayor efectividad en los diseños de futuros equipos productivos y reducir el número de problemas que ocurren durante y después de la fase de ensayo final de producción, será el de establecer o habilitar un canal de comunicación/información de datos eficientes, feed­ back, entre los distintos departamentos de ingeniería implicados, principalmente diseño y mantenimiento, así como la participación del personal que operará y mantendrá el equipo que debe participar desde la fase de diseño y sucesivas. Los departamentos de producción y mantenimiento pueden examinar los problemas que surgen en cada fase, desde diferentes ópticas y experiencias, lo que conduce a una predicción más precisa de los problemas y proposición de nuevas medidas preventivas que el departamento de ingeniería no puede proveer por si solo. Por ejemplo el departamento de producción puede aconsejar sobre temas de fabricabilidad, productividad y calidad, y a su vez, el departamento de mantenimiento puede aconsejar sobre mantenibilidad y fiabilidad. 11.7. Recopilación y tratamiento de datos Los datos de mantenimiento tienen, como resulta lógico, una importancia especial, e incluyen los correspondientes a las averías y sus reparaciones, al Mantenimiento Planificado (Preventivo y Predictivo), así como las mejoras relacionadas con el Mantenimiento Correctivo de los equipos y otros datos relacionados con las actividades de mantenimiento; serán suministrados por los departamentos de producción y mantenimiento y su transmisión hasta el departamento de ingeniería de diseño supone una retroalimentación de la información, que de todos modos se encuentra con problemas para ser 001-408 TPM.indd 331 22/09/2010 13:26:08 332 Prevención del Mantenimiento utilizados, bien sea por su contenido, por una transmisión defectuosa u otros motivos. Las razones de estas deficiencias pueden encontrarse en todos los departamentos implicados (producción, mantenimiento, diseño), y se corresponden, en la mayoría de los casos, con una falta de formación técnica del personal de operaciones y mantenimiento por una parte, y por otra, con una insuficiente habilidad o interés de los diseñadores en dar a conocer sus necesidades. Estos datos y el know-how técnico, que representan la experiencia acumulada de una compañía, deben estandarizarse en forma de manuales de guía y directrices, de modo que ayuden a los diseñadores de equipos a mejorar su capacidad profesional y a evitar errores comunes. La estandarización debe comenzar por las piezas, puesto que los mayores obstáculos para un mantenimiento eficiente es el exceso de piezas en uso, lo que además ocasiona grandes incrementos de stocks de piezas También convendrá estandarizar los diseños, lo que facilitará su comprensión y posterior desarrollo, así como la identificación de la información que precisan. Finalmente, otro elemento a estandarizar son las listas de comprobación (check lists), basadas en los estándares de los elementos más importantes en cada fase (diseño, fabricación, instalación, operaciones test y ensayo final de producción) para detectar y corregir lo antes posible piezas fuera de los estándares, errores de diseño y fabricación, y otros problemas. Sin embargo, no se pretende que las listas de comprobación a utilizar se basen exclusivamente en estándares, ya que éstas son insuficientes para la eliminación completa de defectos, puesto que los componentes únicos de una máquina particular no estarán cubiertos por una lista de chequeo estándar. Para ayudar a solventar esta deficiencia deben estudiarse los contenidos de las tablas y las acciones emprendidas en cada fase, con el fin de predecir problemas y seleccionar elementos prioritarios a verificar en las siguientes fases. La última oportunidad de detectar y corregir los errores de diseño imposibles de predecir antes de la operación con producción regular, es la etapa de ensayo final de producción, última fase de pruebas y ajustes de la puesta en marcha de los equipos, y en la que se opera ya con producción regular. La cooperación entre personal de producción, mantenimiento y diseño es la clave de actuación de esta fase, porque el control de funcionamiento en pruebas es una actividad conjunta de estos tres departamentos. La Figura 11.3, representa la hoja de control para este tipo de ensayo. 001-408 TPM.indd 332 22/09/2010 13:26:08 TPM en un entorno Lean Management 333 La utilización en esta fase de cuadros de análisis del tiempo medio entre fallos (MTBF) para registrar problemas y las mejoras que tienen lugar durante esta fase de pruebas, facilita un registro preciso y control de los datos. Requiere de un seguimiento especial y transitorio del equipo que será la base para futuros seguimientos en fases estables. Una vez el equipo ya se ha puesto en condiciones y opera correctamente, es entonces cuando se realiza el traspaso de la gestión de su producción a los departamentos de operación y mantenimiento, junto con los datos necesarios de diseño, manuales de operación, estándares de Mantenimiento Preventivo que se han elaborado también durante esta fase. Equipo: Taladro especial con autocontrol. Código: TLAUTCTL-01 Area producción: línea de centrales hidráulicas, máquina núm. 1. Mantenimiento: equipo de mantenimiento línea centrales hidráulicas. Ingeniería: equipo de diseño y desarrollo de centrales hidráulicas. Detalle Razón Iniciación Finalización 25 - 01 - 09 25 - 03 - 99 Equipo especial de aplicación dificultosa Prueba OK Existe alternativa Medidas Metas Resultados Capacidad producción 104 Uds/hora 112 Uds./hora Tiempo de ciclo unitario 28 seg. 25 seg. Tasa disponibilidad 70 % 83 % Tasa efectividad 81 % 86 % Tasa calidad 0,05 % defectos 0,01 % defectos Nº paros (frecuencia unidades) 55 118 MTBF 62 minutos 125 minutos Figura 11.3. Control en la etapa de ensayo final de producción. 001-408 TPM.indd 333 22/09/2010 13:26:08 001-408 TPM.indd 334 22/09/2010 13:26:08 12 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos 12.1. Diseño y aseguramiento de la calidad: proyectos QA Los equipos de producción nuevos, tras su instalación e inicio de las primeras operaciones, pueden dar lugar a una cantidad más o menos importante de averías, defectos de producción u otras deficiencias, las cuales requerirán otras tantas modificaciones para lograr una apropiada producción; resulta evidente que una mejor planificación de diseño podría haber evitado la mayor parte de esta serie de circunstancias indeseables. Son los denominados problemas de juventud o niñez del equipo productivo en su LCC antes de llegar a la situación estable. Esta situación cobra mayor importancia en la producción automatizada, donde los problemas que se derivan de la producción y los defectos en el producto provienen de las deficiencias del equipo productivo. En la mayoría de empresas será clave finalizar esta etapa de arranque llegando al objetivo marcado, en el mínimo tiempo, y cumpliendo las especificaciones requeridas en calidad, cantidad tiempo y coste. Los proyectos QA (con aseguramiento de la calidad), tratan este problema investigando en la fase de diseño, la forma de asegurar equipos ciento por ciento libres de defectos, lo que es lo mismo, garantizar la calidad para la vida entera de servicio del equipo. Por tanto se trata de diseñar y obtener equipos libres de defectos y con la robustez de diseño y desarrollo necesarias para mantener esta característica QA. Además, los equipos que la tienen, deben facilitar al máximo un mantenimiento sencillo. La cali335 001-408 TPM.indd 335 22/09/2010 13:26:08 336 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos dad asegurada a partir de la Prevención de Mantenimiento, da lugar a la Calidad de Mantenimiento (MQ), y considera tres tipos de defectos: 1) Defectos iniciales, debidos a una falta de calidad inherente al equipo y su diseño. En ocasiones, el problema surge por una falta de capacitación o experiencia en la operación y mantenimiento del equipo en estas fases de series de tests y de pruebas con producción en masa. Falta de experiencia del proveedor del equipo, complejidad técnica, etc 2) Defectos esporádicos o aleatorios, por falta de cuidado o entrenamiento durante la operación o mantenimiento, suministro de materiales inadecuados, etc. 3) Defectos debidos al deterioro, ya que con el paso del tiempo las condiciones de funcionamiento sin defectos pueden dar lugar, sobre todo si el mantenimiento planificado es insuficiente, a la aparición de defectos en la operativa con el equipo. A los equipos diseñados para que puedan evitarse fácilmente los tres tipos de defectos los denominaremos HQA (calidad asegurada elevada). La Figura 12.1 relaciona la calidad asegurada y el MQ con las actividades TPM desarrolladas en esta obra. Actividades TPM Actividades MQ Mantenimiento Autónomo Producción sin defectos basada en las actividades TPM y proceso bien ejecutado por los operarios de producción Mantenimiento Planificado La planificación preventiva y predictiva del mantenimiento al servicio del proceso bien ejecutado sin averías ni defectos Mantenimiento Correctivo Mejoras en el equipo que faciliten la producción correcta y sin defectos. Herramienta: análisis PM Prevención de Mantenimiento Calidad de la producción introducida desde el diseño (calidad asegurada desde el diseño: QA) Productos diseñados para la calidad Diseño de productos que aseguren la calidad Herramientas: QFD, AMFE y diseño de parámetros/tolerancias Personas capacitadas para la calidad Responsables de los procesos: realizar las actividades MQ Operarios de producción: capacitación y control MQ Figura 12.1. Actividades TPM y el MQ. 001-408 TPM.indd 336 22/09/2010 13:26:08 TPM en un entorno Lean Management 337 12.2. E quipos libres de fallos en origen: calidad desde el diseño y desarrollo Para conseguir equipos libres de defectos en origen, la concepción, diseño y desarrollo de los equipos deben librarse de las causas que favorecen que los haya, tales como: • • • • • • • Los diseñadores asumen sin revisión alguna los diseños anteriores. Errores en el diseño actual. La información disponible no es asumida ni utilizada. Descoordinación en el equipo de trabajo de diseño y desarrollo del equipo. Especificaciones imprecisas o incorrecta por parte del equipo de diseño. Depuración de fallos insuficiente en las etapas de pruebas. Capacidad y/o métodos de fabricación inadecuados. Una vez apuntadas estas causas de defectos en el equipo original, podemos destacar varios modos de mejorar este aspecto: • • • 001-408 TPM.indd 337 Realizar diseños de productos robustos y eficaces, en la línea de lo expuesto en el capítulo anterior a este respecto. Establecer los valores que garanticen la correcta funcionalidad del equipo, incluyéndolos en los manuales de especificaciones, que por tanto, además de cubrir los elementos principales de la calidad del proceso también incluirán los parámetros que aseguran la calidad de cada factor componente. Analizar los problemas de la producción en masa, que tradicionalmente se esperaban a detectar en una fase particular para este cometido, en la fase de test del prototipo funcional, eliminando así los tests de producción en masa (con simulaciones de las condiciones de producción en masa y realización de listas de chequeo del diseño). 22/09/2010 13:26:08 338 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos 12.3. E quipos libres de fallos operacionales: cero defectos en las operaciones Como causas potenciales de falta de calidad operacional, podemos destacar: • • • • • • Concepción, diseño y desarrollo no adecuados para obtener una actividad operacional del equipo exenta de problemas de calidad debido a: – Condiciones óptimas de operación no especificadas con claridad. – Especificación de tolerancias inalcanzable. – Requerimientos de cliente ambiguos o poco claros. Operativa excesivamente compleja con relación a la capacidad del equipo o la capacitación de las personas de producción y/o mantenimiento. Cambios en las condiciones de aceptación de producto sin defectos: modificaciones. Cambios en estas condiciones, que no se identifican hasta que se producen defectos. Condiciones de aceptación que cambian con facilidad y requieren trabajos de mantenimiento y ajuste. Condiciones de aceptación que cambian con el deterioro, difícilmente identificables. A continuación se listan las condiciones que han de verificar los equipos HQA relacionadas con las de aceptación de la calidad, es decir, las que nos permitirán alcanzar el cero defectos, que deberán cumplir con los siguientes requisitos: Simplicidad: En este aspecto pueden ser de gran ayuda los sistemas de control adecuados y de rápida respuesta a cambios, así como sensores, diales, etc. Identificación: De forma que cualquiera las pueda reconocer y tomar una acción adecuada. Así se puede conocer la probabilidad de ocurrencia de defectos y actuar antes que se produzcan. Restablecimiento tras el deterioro: Aunque es importante construir equipos poco susceptibles al deterioro, ro- 001-408 TPM.indd 338 22/09/2010 13:26:08 TPM en un entorno Lean Management 339 bustos, tal durabilidad puede elevar el coste y a veces es mejor diseñar la máquina de forma que las condiciones de desgaste puedan supervisarse fácilmente y reemplazar piezas desgastadas con facilidad. Se asume así la existencia de desgaste en ciertos elementos, a los que se les asigna una vida y una frecuencia de cambio. Robustez frente a la variabilidad: Que aseguren los niveles de calidad exigidos pese a la variabilidad de las condiciones en las que deberá operar el equipo. 12.4. E quipos libres de fallos (de origen u operacionales) que pueden causar averías: el árbol de averías (FTA) En las fases de diseño y desarrollo de nuevos equipos, pueden ser estudiadas determinadas averías posibles, lo que resulta muy importante para las averías críticas, analizando sus causas y reconduciendo luego el diseño, de forma que puedan evitarse estas averías con un mínimo de actividades de Mantenimiento Planificado cuando el equipo se halle en funcionamiento. Ello puede llevarse a cabo por medio de la técnica denominada Árbol de averías (Fault Tree Analysis FTA), que puede aplicarse asimismo en el Mantenimiento Correctivo, cuando se realicen modificaciones para mejorar equipos en funcionamiento y, en general, en las actividades que se desarrollan cuando se está estudiando una determinada avería con el fin de erradicarla. El árbol representa, tal como indica la Figura 12.2, la relación entre la avería o problema, que denominaremos en adelante «suceso» y otros posibles sucesos que responderán a las causas a que puedan responder, enlazadas en forma de ramificaciones, a través de símbolos correspondientes a operadores lógicos, que identifican la vinculación existente entre las causas. Las denominadas puertas lógicas utilizadas ampliamente en electrónica. Estos operadores lógicos, que ligan varios sucesos causales con uno dado o efecto, podrán serán de dos tipos: • • 001-408 TPM.indd 339 Y (puerta AND), cuando deben darse TODOS los sucesos causales para que tenga lugar el suceso efecto. O (puerta OR), cuando basta con que se produzca UNO SOLO de los efectos causales para que tenga lugar el suceso efecto. 22/09/2010 13:26:08 340 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos SUCESOS: Suceso secundario: combinación de otros. DF Suceso primario: no se descompone en otros. Ramificación de sucesos no descompuesta por haber sido ya analizada. SS21 SS22 Ramificación de sucesos no descompuesta, por no proceder su estudio. OPERADORES LÓGICOS: Y (AND): Deben darse todos. SP11 SS SP12 SS21 O (OR): Basta con que se dé uno. Figura 12.2. Árbol de averías FTA y símbolos que utiliza. La probabilidad de que se dé un suceso estará relacionada con aquellos en que se ramifica y según el operador lógico de la ramificación: probabilidad total o suma de probabilidades para el operador O, y probabilidad compuesta o producto de ellas para el Y. Así, para los sucesos de la Figura 12.2, se daría: Probabilidad de SF: P(SF) = P(SS21) × P(SS22) Probabilidad de SS21: P(SS21) = P(SP11) + P(SS1) Evidentemente, siguiendo el árbol y sus ramificaciones, se podrá llegar a evaluar la probabilidad del suceso final SF: P(SF) = P(SS21) × P(SS22) = [P(SP11) + P(SS1)] + [P(SP12) + P(SS21)] Es decir: P(SF) = [P(SP11) + P(SS1)] + [P(SP12) + P(SP11) + P(SS1)] Veamos, sobre un caso práctico, cómo puede aplicarse el árbol de averías, para resolver un problema concreto que puede plantearse en un equipo: Se trata de un equipo para taladrar culatas de motor, del tipo múltiple con cabezal único, es decir con un cabezal que lleva varios portabrocas para realizar de una sola vez varios taladros (véase Figura 12.3). Dicho cabezal puede llevar brocas para taladrar o escariadores para realizar un acabado con ajuste fino. 001-408 TPM.indd 340 22/09/2010 13:26:09 TPM en un entorno Lean Management 341 Motor Reductor y leva Campana portahusillos Cabezales y herramientas Bastidor Pieza a mecanizar Mesa regulable Figura 12.3. Equipo para taladrar con cabezal único múltiple. La operativa del equipo consta de tres fases: bajada del cabezal con todas las herramientas, operación simultánea de taladro o escariado y luego retorno rápido del cabezal y paro. En el taladro de cabezal único múltiple de la Figura 12.3 puede observarse que el equipo se compone de un bastidor con columna trapezoidal que soporta (sobre una base cuya posición es ajustable) el motor, el cabezal y la campana multihusillo con los portaherramientas y, en cada uno, la correspondiente herramienta. Fijada a la base del bastidor, está la mesa portapiezas, cuya altura es regulable sobre unas guías del propio bastidor y, como puede apreciarse en la figura, se halla una pieza fijada a dicha mesa para proceder al taladrado múltiple simultáneo. Además, existe un grupo de bombeo de taladrina, dentro del cuerpo del bastidor, y el correspondiente circuito hasta la posición de las herramientas, para la refrigeración de las mismas. 001-408 TPM.indd 341 22/09/2010 13:26:09 342 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos El cabezal con los portaherramientas y las herramientas gira y avanza a la vez, en la operación de taladrado o escariado múltiple que realiza la máquina. Para ello hay una serie de dispositivos, mecánicos en este modelo, que permiten esta combinación de movimientos; la Figura 12.4 es una representación esquemática de este conjunto de dispositivos mecánicos. Motor Reductor Leva Junta de seguridad Transmisión a mandriles Cardán Telescópico Portaherramientas Herramientas Figura 12.4. Dispositivos de transmisión y avance del cabezal múltiple. Como puede apreciarse en la figura, el motor transmite el giro a un reductor de revoluciones, el cual a su vez hace girar una leva que empuja el cabezal portaherramientas; esta leva tiene un perfil que se ajusta al avance deseado para dicho cabezal, lo que supone que este perfil dependerá de diámetro de 001-408 TPM.indd 342 22/09/2010 13:26:09 TPM en un entorno Lean Management 343 los taladros y del material a taladrar. La fuerza del motor y reductor se transmite al mandril principal (eje central del cabezal) a través de una junta de seguridad constituida por dos discos que presionan entre sí por la fuerza de unos resortes; esta junta cede ante una fuerza límite, en el caso de trabarse alguna herramienta, y debe estar tarada por los resortes, tara que en el caso de nuestro equipo es el correspondiente a un par de 20 mkg. El eje que transmite la fuerza a través de la junta de seguridad, el mandril principal, transmite a su vez el movimiento rotativo a los mandriles protabrocas que son los ejes de giro de cada portabrocas y lo hace a través de engranajes. Estos ejes transmiten finalmente el giro a los portabrocas con sus herramientas, a través de juntas tipo cardan y ejes telescópicos, éstos últimos para absorber el recorrido de avance del cabezal. El problema que queremos estudiar a través del árbol de averías es el de la rotura o desgaste excesivo de las herramientas (brocas o escariadores). El árbol construido a tal efecto es el que se muestra en la Figura 12.5. ROTURA / DESGASTE HERRAMIENTAS LEVA INCORRECTA JUNTA DE SEGURIDAD CARDÁN TELESCÓPICO SISTEMA DE REFRIGERACIÓN JS CT SR Perfil inadecuado Perfil desgastado Juego eje/ rodamiento Figura 12.5. Árbol de averías del taladro de cabezal múltiple. Puede apreciarse que en el árbol de la figura se ha ramificado el suceso problema secundario «leva incorrecta» hasta el nivel primario de sucesos, debido a que es el problema que más directamente incide, por no haber la 001-408 TPM.indd 343 22/09/2010 13:26:09 344 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos suficiente variedad de ellas para cada diámetro y tipo de material mecanizado. Las causas primarias son el perfil inadecuado (relacionado con lo que acabamos de referir) y además, cuando el perfil sí es el correcto, puede ocurrir que tenga un deterioro excesivo (con relación O respecto al problema anterior), bien sea por desgaste del perfil o de los rodamientos (en este caso, la rotura proviene de que se den ambas, es decir, la relación es Y). Supongamos que las probabilidades de que los problemas primarios citados produzcan la rotura o desgaste excesivo, son: • • • Perfil inadecuado: 2 % (obtenido de determinar la media ponderada de los tipos de piezas que se fabrican cuyo diámetro y material resultan suficientemente inadecuados a los perfiles existentes, como para causar la rotura, respecto al total de tipos de piezas). Perfil desgastado: 0,4 % (obtenido del total de operaciones que se llevan a cabo con una misma leva respecto a las que pueden hacerse con un desgaste aceptable, según el fabricante). Juego en los cojinetes: 0,2 % (obtenido de los gráficos de los espectros de las vibraciones llevados a cabo para el desgaste de las pistas de los rodamientos, en ensayos de Mantenimiento Predictivo. Se toma la relación de los espectros con indicación de desgaste con respecto a los que no lo manifiestan, de entre varias tomas a intervalos fijos). De acuerdo con esto, la probabilidad de que se dé una rotura o desgaste excesivo de la herramienta, por causa del perfil, será: P(RDH) = P(perfil inadecuado) + [P(perfil desgastado) × P(juego rodamiento)] Es decir: P(RDH) = 0,02 + (0,004 x 0,002) = 0,020008 = 2,0008 % Por lo que la causa a eliminar es el perfil inadecuado, con dos de cada 2,0008 veces (es decir el 99,96 % de los sucesos se deberán a esta causa). Los otros sucesos que pueden motivar el problema, tendrían su correspondiente árbol. Véase la Figura 12.6). Por lo que hace referencia a la junta de seguridad, pueden darse tres causas primarias, cada una de las cuales suficiente para causar la avería (relación O): tarado incorrecto del sistema, resortes ablandados y desgaste en los discos de fricción; podríamos hacer aquí lo mismo que con el problema de la leva y determinar, a partir de las probabilidades primarias, la probabilidad global de avería por este suceso. 001-408 TPM.indd 344 22/09/2010 13:26:09 TPM en un entorno Lean Management Tarado incorrecto 345 JS SR JUNTA DE SEGURIDAD SISTEMA DE REFRIGERACIÓN Resortes ablandados Desgaste discos Taladrina sucia Caudal insuficiente TS CI Figura 12.6. Árbol de averías del taladro de cabezal múltiple. Por lo que se refiere al sistema de refrigeración, las causas de base son la taladrina sucia y el caudal insuficiente de la misma, relacionadas con el operador Y. Estas causas no son primarias, ya que podrían descomponerse en otras que lo fueran, por lo que se indican con el símbolo correspondiente y el rombo debajo, que indica que hay más ramificaciones. Así, la taladrina puede estar sucia, por problemas en el filtro, por líquidos miscibles en ella o por una hipotética caída de polvo o virutas en ella, una vez filtrada; el caudal puede ser insuficiente por fallo en la electrobomba del sistema de refrigeración, por estrangulamiento de algún tubo del circuito o por insuficiente nivel de taladrina en el depósito. También aquí podríamos determinar la probabilidad de aparición del problema de rotura o desgaste de la herramienta motivada por el problema secundario objeto de análisis, a partir de las probabilidades primarias. Por lo que se refiere al sistema de transmisión de movimiento a los portabrocas por medio de juntas tipo cardan y telescópicos, en la Figura 2.5 del árbol inicial, no vamos a preocuparnos, por el momento de este suceso, como factor desencadenante del problema de rotura y desgastes excesivos en las herramientas; así que quedará con su rombo sin desglose ulterior. Finalmente, la probabilidad final de rotura o desgaste de herramientas de la máquina, será la suma de las de sus causas secundarias analizadas, es decir leva incorrecta, junta de seguridad y sistema de refrigeración, debido a que están 001-408 TPM.indd 345 22/09/2010 13:26:09 346 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos relacionadas con el suceso final con un operador lógico O. El resultado es que sabremos pues, la probabilidad de que se dé la avería, sus causas directas y la probabilidad de cada una de ellas (lo que permitirá priorizar las actuaciones) y las causas últimas de cada una de ellas (también con sus probabilidades y relación con las causas inmediatas), lo que permitirá saber qué actuaciones deberán realizarse. Por ejemplo, para el problema de las levas incorrectas, para resolver las averías, deberán construirse nuevas levas hasta cubrir los tipos de materiales a mecanizar no cubiertos suficientemente (por diámetro y tipo de material), y en todo caso también podría ajustarse la utilización del mecanismos dentro de los límites de cantidad de operaciones que los datos del fabricante y el Mantenimiento Predictivo nos indican, aunque esta actuación es mucho menos importante (a las probabilidades nos remitimos). 12.5. O ptimización económica de los diseños de equipos: diseño para optimizar el coste del ciclo de vida (LCC) El LCC (Life Cycle Cost) de los equipos de producción, puede describirse como la suma de los costes de diseño y fabricación (costes originales o de adquisición) más los costes de operación y mantenimiento (costes de operación). Hay que tener en cuenta, que estos costes, originales y de funcionamiento, variarán fuertemente dependiendo de la misión del diseño. El LCC es uno de los factores de diseño, junto a otros tales como la capacidad, velocidad, fiabilidad, mantenibilidad y cuantos estén relacionados con las especificaciones del sistema, equipo o componente de una máquina. LCC = AC (costes adquisición) + OC (costes operación) Aunque los primeros (AC) son relativamente identificables, los segundos (OC) no lo son tanto, dado que están compuestos por una serie de componentes de coste y algunos de ellos actúan a lo largo del ciclo de vida (es decir a largo plazo) y son difíciles de prever; la Figura 12.7 muestra, de forma simbólica, esta situación, y en ella hemos representado el conjunto de componentes del coste como un iceberg en el que los costes AC afloran y los OC se hallan sumergidos. Una vez fijado el coste en la fase preliminar de su desarrollo, se distribuyen los costes entre los distintos subsistemas de primer nivel, y a su vez éstos se distribuyen entre los subsistemas de segundo nivel, etc. 001-408 TPM.indd 346 22/09/2010 13:26:09 TPM en un entorno Lean Management 347 Costes en origen (adquisición e instalación) Costes operativos de funcionamiento Costes del mantenimiento planificado Costes de formación y entrenamiento Costes de reparaciones Costes de mantenimiento correctivo Costes del mantenimiento autónomo Costes de mantenimiento predictivo y equipamiento Costes inventario de recambios y otros elementos Figura 12.7. Costes AC que afloran y costes OC sumergidos. Una percepción y previsión deficiente de los costes de funcionamiento pueden ocasionar muchos y serios problemas. Hay, pues, que tener muy en cuenta este aspecto, ya que la parte más importante del LCC se fija en las fases de diseño del poder determinarse satisfactoriamente en esa fase. Las características ideales de un equipo son un LCC y mantenimiento mínimos, pero estas dos condiciones son mutuamente excluyentes. Por tanto debemos realizar un balance económico óptimo entre ambas características. El coste del ciclo de vida es sólo uno de los muchos parámetros a considerar en el diseño LCC. Un primer paso del diseño LCC será la realización de un estudio de los obstáculos técnicos para el logro de estas metas para el equipo y el rango del LCC, donde será indispensable haber aclarado, por anticipado, los siguientes aspectos: • • • • 001-408 TPM.indd 347 Objetivos, identificación y adecuación del LCC. Costes que constituyen el LCC. Métodos de estimación del LCC más apropiados y momento de realizar dichas estimaciones en el proceso de diseño. Datos y estándares necesarios para realizar las estimaciones y el diseño LCC. 22/09/2010 13:26:09 348 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos A continuación vamos a ilustrar, con un ejemplo de estudio de costes del ciclo de vida, algunos de los aspectos que acabamos de exponer: Consideremos los costes del ciclo de vida de dos máquinas del tipo tronzadora automática¸ que ya fue objeto de nuestro estudio a propósito de la exposición de las Seis Grandes Pérdidas y sus causas. Disponemos de dos alternativas para adquirir una máquina de este tipo, procedentes de dos fabricantes, los modelos TA1 cuyo precio de compra es de 6.500 euros y TA2 cuyo precio es de 5.900 euros. Por supuesto, sería un error adoptar una decisión basándose solamente en el precio de adquisición. En el cálculo deberán considerarse todos los costes que intervendrán a lo largo del ciclo de vida de cada una de las tronzadoras, lo que incluye, además del precio de adquisición, los costes de operación, todos los relacionados con los distintos tipos de mantenimiento, así como los relacionados con los consumos (energía y otros) y otros costes de tipo general a afrontar, todo ello, según se ha previsto, para un ciclo de vida de cinco años. Supondremos que estos gastos de mantenimiento anual serán de 750 euros para el equipo de la tronzadora TA1 y de 925 euros para una tronzadora TA2. Cuando se compara la efectividad económica a largo plazo debemos considerar el valor de la moneda sobre el tiempo. Deben aplicarse factores que actualicen el valor del dinero; en efecto, si se convierten los flujos monetarios a sus equivalentes al momento cero (actual) podrán compararse entre sí, lo que suele hacerse con las inversiones que generan ingresos y desembolsos a lo largo de varios años, por medio del llamado método del valor actual neto o VAN. La expresión que nos permitirá calcular el VAN para una inversión Io en el año cero y unos gastos anuales de Ak para un año k que varía de 1 a n, para un tipo de interés de actualización i es: es: VAN = Io + A1 × i–1 + A2 × i–2 + ..... + An × i–n Precio compra del equipo Coste sostenimiento anual TA1 TA2 6.500 euros 5.900 euros 750 euros 925 euros Vida 5 años 4% Tasa de actualización Valor actual neto VAN 001-408 TPM.indd 348 9.839 euros 10.018 euros 22/09/2010 13:26:09 TPM en un entorno Lean Management 349 Realizada la comparación de ambos equipos por cálculo del VAN, preferible la tronzadora TA1 (valor actual neto menor), aunque su coste inicial es mayor. Hemos de partir del principio que un buen diseño será aquel que proporcione todas las funciones requeridas al coste más bajo posible, sin esfuerzos innecesarios de perfección, refinamiento u originalidad (y, por tanto, sin costes añadidos). Los diseñadores de nuevos equipos, por otra parte, generalmente han de tener en cuenta las restricciones planteadas por el equipo existente, sistemas y métodos de fabricación actuales, etc. La optimización del equipo y su rendimiento puede enfocarse hacia la mantenibilidad y la operabilidad e incluyendo la seguridad, con el fin de minimizar los costes de funcionamiento del equipo. Nos vamos a centrar en la aplicación del diseño óptimo LCC, para la reducción de averías, clarificando las características de las averías, determinando medidas preventivas e incluyéndolas en el diseño mientras se verifica su efecto económico. La meta es lograr un diseño que reduzca las averías iniciales y las derivadas de la de la producción regular, en especial las derivadas del desgaste. Para la reducción de las averías por desgaste, es útil tener en cuenta, en el momento del diseño, que puede ser más interesante el diseño de componentes con un ciclo de vida más corto pero que facilite la predicción de los reemplazos de piezas, que no un diseño extremadamente costoso, apto para un ciclo de vida largo, en el que se haya de mantener un gran stock de piezas y un alto riesgo de pérdidas relacionadas con grandes averías. A continuación vamos a realizar un breve repaso sobre características y aspectos determinantes, ya introducidos en capítulos anteriores, que inciden significativamente sobre la ocurrencia de los distintos tipos de averías, y que se deberán tener muy en cuenta en el diseño: Averías tempranas Averías relacionadas con el desgaste Averías de rotura Figura 12.8. Historial de averías a lo largo del tiempo con disposición gráfica tipo bañera. 001-408 TPM.indd 349 22/09/2010 13:26:09 350 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos Averías iniciales: • • • • • Características de productos nuevos que no se adecuan a la funcionalidad del equipo, en cuyo caso el tratamiento pasa por considerar las medidas preventivas necesarias al inicio del proceso de diseño, puesto que es más difícil hacer cambios una vez completados los planos. Problemas con nuevos métodos de fabricación o equipos: se han de realizar tests preliminares o técnicas CAD para simular el funcionamiento del equipo. Errores de diseño y aspectos relacionados de anteriores diseños: incorporar la información necesaria en listas de chequeo que pueden servir como base para la revisión de los diseños en la fase de evaluación preliminar. Errores en la fase de fabricación, instalación y arranque: utilización de listas de chequeo, simulaciones CAD/CAM, evaluaciones preliminares en las fases de inspección de pruebas. Errores en los procedimientos de operación y mantenimiento: es conveniente una participación del personal de operaciones y mantenimiento en las fases de diseño para mejorar la funcionalidad del equipo y también una correcta capacitación de dicho personal. Averías en la producción regular: Una vez estabilizada la producción, ya sabemos desde el capítulo dedicado a las grandes pérdidas y en especial en lo referente a las averías, que éstas pueden ser clasificadas en: 1. Averías esporádicas, que se producen aleatoriamente, y se deben en general a errores humanos causados por: a) Falta capacitación operarios y personal mantenimiento. b) Deficiente operabilidad o mantenibilidad del equipo que propicia el error humano. 2. Averías crónicas, que se suceden a intervalos relativamente cortos y regulares, las cuales son debidas a: a) Predicción inadecuada vida de los componentes, y por tanto, intervalos del programa de mantenimiento no adecuados correctamente. b) Procedimientos de inspección y reparación no adecuados. 001-408 TPM.indd 350 22/09/2010 13:26:09 TPM en un entorno Lean Management 351 c) Deficiente mantenibilidad que dificulta inspecciones rutinarias y no permite una clara identificación del deterioro. d) Desequilibrios de cargas no previstos en el diseño, así como variaciones en las condiciones de proceso o en las características de las piezas, que acortan la vida prevista de los componentes. Procedimiento: La utilización de datos MP nos ayudará a la prevención de averías, para lo cual se podrán seguir los siguientes pasos: 1. Predicción de averías en la fase de diseño: mediante registros de averías de equipos o componentes similares, o análisis de árbol de fallos u otros métodos predictivos. 2. Determinación de las causas de las averías a través del análisis P-M, o preguntando al menos cinco veces «por qué» hasta llegar a la causa raíz. 3. Cambios de diseño para eliminar las causas de las averías: preparar planes alternativos investigando la fiabilidad y mantenibilidad del plan. 4. Selección entre los distintos planes: basándonos en sus respectivos costes. 5. Descripción adecuada de los métodos de mantenimiento: mediante manuales. 6. Definición de procesos concretos de actuación recogidos en procedimientos específicos que puedan ser revisados y sirvan de punto de partida para potenciar futuras mejoras, y eviten distintas interpretaciones. 12.6. Diseño LCC en condiciones inciertas Puede ocurrir que alguno de los parámetros de diseño no pueda preverse con la suficiente garantía, como por ejemplo el output esperado de la producción, el coste máximo de la inversión en el equipo, los costes del producto e, incluso, el precio de mercado. Puede utilizarse, entonces, el análisis de sensibilidad AS, como parte del método de diseño LCC, a fin de seleccionar el plan de diseño más económico. El AS establece el rango de variabilidad para los parámetros inciertos en función de la variabilidad de los factores desencadenantes de la incertidumbre (el AS suele conocerse como el análisis de «qué pasaría si...»). 001-408 TPM.indd 351 22/09/2010 13:26:09 352 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos La variabilidad de los factores inciertos se debe comparar con el rango de variabilidad permisible de cada uno de ellos, en función de rentabilidad, de la seguridad, y de cualquier otro objetivo a alcanzar. Asimismo, deberá tenerse en cuenta cuál deberá ser el máximo nivel del LCC para permitir un cierto rango de variación de sus factores componentes asegurando, sin embargo, la rentabilidad. La utilización de diagramas basados en ingeniería económica ayudan a clarificar la situación, cuando existen factores inciertos, creando tablas que ayuden a visualizar problemas a los miembros del equipo de diseño, investigando métodos de ingeniería para reducir efectos negativos de los principales factores inciertos y, sobre todo, seleccionando el plan que asegure la máxima rentabilidad en la peor situación. Así, por ejemplo, podemos estudiar cómo afecta la variabilidad de los costes y las ventas sobre la rentabilidad, para lo cual podemos proceder como sigue: Supongamos que el proceso analizado produce una cantidad n de producto. Se tratará de determinar para este volumen de producción, el precio de venta PV mínimo necesario para cubrir costes y cuáles serán los márgenes de beneficio obtenidos. Para ello consideraremos la inversión inicial en equipos Io y el coste unitario de operación CO (amortización de la inversión aparte). Los ingresos totales por ventas de ventas serán: IT = PV × n El coste total será: CT = CO × n + Io El coste unitario completo será: CU = CO + Io n Por otra parte, el beneficio unitario deberá ser: B = PV – CU Y el beneficio total: BT = IT – CT = PV × n – (CO × n + Io) = (PV – CO) × n – Io Así pues el PV mínimo necesario para cubrir los costes (es decir a beneficio cero), será: PV = 001-408 TPM.indd 352 IO + CO n 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 353 Si se tratara de determinar el volumen mínimo de producción necesario para cubrir los costes (y, por tanto, a beneficio nulo), sería: n= Io PV − CO 12.6.1. Gráfico del punto muerto para volúmenes de ventas inciertos El volumen de ventas debe sobrepasar el «punto muerto» para no incurrir en pérdidas. La Figura 12.9 permite observar cómo se determina el punto muerto. Por una parte, los costes totales para dos equipos distintos E1 y E2 son: CT1 = Io1 + CO1 × n1 y CT2 = Io2 + CO2 × n2 Siendo Iok el coste fijo (recta horizontal) y COk × nk el coste variable (recta de pendiente COk). Por su parte, los ingresos derivados de las ventas son: IT = PV × n, que para n = nk da un total ITk. Pendiente = CO2 Costes, ingresos y pérdidas IT Pendiente = CO1 CT2 PM1 PM2 Io2 CT1 Io1 Pendiente = PV n2 n1 Ventas totales Figura 12.9. Obtención del punto muerto. 001-408 TPM.indd 353 22/09/2010 13:26:10 354 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos El punto muerto del rendimiento de un equipo, es el umbral de beneficios y por tanto corresponderá a aquel volumen de ventas para el que el ingreso total se iguale al coste total (IT = CT), que para cada uno de los equipos corresponderá a un valor distinto: para E1 será el punto PM1 para un volumen de ventas n1, y para E2 el punto será el PM2 que corresponde a un volumen de ventas n2. Puede apreciarse en la figura que E1, pese a suponer una inversión menor en el equipo inicial (Io1), tiene un punto muerto más elevado que el de E2, puesto que n1 > n2; esto significa que hay que vender más para obtener beneficios, lo que hace menos deseable dicho equipo. De la observación del gráfico se deducen los tres escenarios siguientes: 1. Volumen de ventas n < n2: Ambos equipos proporcionan pérdidas económicas. 2. Volumen de ventas n superior a n2 pero inferior a n1: El equipo E2 arroja beneficios, no así el E1. 3. Volumen de ventas n ≥ n1: Ambos equipos arrojan beneficios nulos o positivos. Durante el proceso de diseño de un equipo habrá que tener, pues, muy en cuenta los aspectos del comportamiento del equipo y de los procesos en los que pueda verse involucrado, que afecten a los costes operativos, con el fin de reducir al máximo el punto muerto. Esto supondrá tener la mayor cantidad posible de información histórica acerca de las pérdidas que puedan generar estos costes, información que habitualmente soportará el sistema informático asociado al proceso y su mantenimiento. Los datos de que me interesará disponer, serán básicamente los relacionados con las Seis Grandes Pérdidas: a) Tiempo de personal de operaciones para la producción y para tareas de Mantenimiento Autónomo, así como otros consumos asociados (energía, consumibles, etc.). b) Tiempo de personal de mantenimiento para llevar a cabo las actuaciones de Mantenimiento Preventivo, sea periódico o predictivo, y consumos asociados. c) Datos acerca de los paros, sean paradas breves o averías y en especial el MTBF. d) Datos relacionados con las averías, su frecuencia, tiempo de paro y el necesario para llevar a cabo las reparaciones consiguientes. 001-408 TPM.indd 354 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 355 e) Tiempos necesarios para la preparación de los equipos para la producción de un lote de producto y problemas asociados a estas preparaciones que pueden resolverse o minimizarse en la etapa de diseño del equipo. f) Tiempo necesario para que el equipo pueda asumir la producción con su capacidad normal, una vez arrancado y problemas asociados a esta fase de puesta en marcha que pueden resolverse o minimizarse en la etapa de diseño del equipo. g) Tendencia general de la tasa de defectos del producto imputables a la operativa del equipo. El diseño de los equipos orientado a facilitar una operativa exenta de problemas y, por tanto, de pérdidas en la etapa producción, podrá conducir al desarrollo de equipos que supongan inversiones iniciales más elevadas. Evidentemente, deberemos tratar de alcanzar una solución de compromiso, que sin dejar de minimizar los costes de mantenimiento (diseño MP), se valore especialmente: 1) Que el diseño permita compatibilizar el coste y un ciclo de vida largo para el equipo. 2) Que el diseño facilite las operaciones y reduzca la tasa potencial de errores de los operarios. 3) Que el diseño facilite la rápida y fácil identificación del deterioro y de los defectos. 4) Que el diseño facilite la introducción de modificaciones en el proceso. 5) Diseño de componentes de recambio que puedan reemplazarse fácilmente. 6) Diseño orientado a la mantenibilidad, fiabilidad y seguridad. 7) Normalización y estandarización de los diseños que no impida la necesaria flexibilidad e innovación, sobretodo en los aspectos que permitan mejorar los objetivos que nos hemos propuesto. 12.7. Equipos de producción flexibles La competitividad de las empresas, con los condicionantes actuales de las mismas (mercado, competidores, suministradores, tecnología, etc.), exige que se puedan adaptar fácil y rápidamente a los cambios que se produzcan y tengan la 001-408 TPM.indd 355 22/09/2010 13:26:10 356 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos capacidad necesaria para dar una respuesta flexible. El diseño para flexibilidad pretende desarrollar equipos que puedan acomodarse a los cambios del sistema de producción con el mínimo de nuevas inversiones adicionales. Los aspectos determinantes para el diseño, que emanan de la flexibilidad a la que acabamos de aludir, son los que vamos a exponer a continuación. Flexibilidad frente a las variaciones del volumen de operaciones. Los cambios del mercado y también de los demás factores del entorno tales como la tecnología y los competidores, son los responsables de estas variaciones. Las variaciones incluidas en la planificación no son tan preocupantes como las fluctuaciones imprevistas (motivadas porque el mercado no siempre evoluciona según lo previsto) y se generan pérdidas en inversiones mal aprovechadas cuando las fluctuaciones del mercado son a la baja, inversiones adicionales cuando la tendencia es al alza, así como las consecuentes pérdidas en tiempo de personal y de otros recursos. Así pues, será conveniente desarrollar equipos capaces de asumir volúmenes de producción flexibles para evitar los costes adicionales que comportaría la falta de adaptación a la variación en los volúmenes de actividad, y, por tanto, que puedan asumir sin complicaciones producciones reducidas o, por el contrario, excesos en la capacidad de producción. El diseño de equipos flexibles frente a los volúmenes de producción, podrá incluir un análisis de las pérdidas causadas por las variaciones en el volumen de producción, es decir: • • Pérdidas de rentabilidad de la inversión: análisis de la efectividad de inversiones adicionales y análisis de las pérdidas de rentabilidad de las inversiones actuales con motivo de los descensos de producción. Pérdidas en las operaciones: pérdidas de horas de personal, energía y otros recursos necesarios para las operaciones, durante los períodos de descenso de la producción. Por otra parte, convendrá elegir la capacidad básica del equipo a desarrollar, de forma que se cumpla que para ella se minimice la suma de las inversiones adicionales necesarias para elevar dicha capacidad y las pérdidas debidas a una reducción del volumen, lo que a su vez supondrá prever qué tipo de pérdidas serán éstas y en qué procesos ocurrirán más probablemente y, al 001-408 TPM.indd 356 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 357 mismo tiempo, investigar los mejores métodos para responder a las mismas, previendo así, en el diseño, una respuesta a las mencionadas pérdidas. Por supuesto, será del todo necesario analizar el resultado de las implantaciones que se deriven de tales respuestas y de ser conveniente incluir también un análisis de sensibilidad. Flexibilidad relacionada con la amplitud de la gama de modelos de producto. Los productos que las empresas ofrecen a los mercados presentan una doble exigencia de flexibilidad: una creciente diversidad de modelos para adaptarse más y mejor a la demanda y un ciclo de vida cada vez más corto para estos modelos, que por tanto deberán substituirse con mayor celeridad. Así pues, los sistemas productivos se encuentran con que la instalación de nuevos equipos de fabricación plantea una dificultad creciente para la rentabilización de las inversiones correspondientes. Esta problemática ha quedado resuelta, al menos en parte, por los sistemas de producción mezclada, constituidos por líneas de producción y sus equipos, capaces de llevar a cabo, simultáneamente, la producción de más de un tipo de producto. Pero estos sistemas no están exentos de una complejidad adicional en su organización, distribución en planta y desarrollo de los procesos, así como de incurrir en costos extraordinarios, especialmente si no se resuelven adecuadamente estos problemas. Básicamente, la complejidad deriva de que: • • • • • 001-408 TPM.indd 357 Los tiempos y aún las actividades que requieren los distintos modelos de producto en cada estación de trabajo, son asimismo distintos. Se precisará un mayor número de referencias de materiales básicos (y por tanto un stock mayor de los mismos) que, además, si no están muy bien organizados, pueden acarrear confusiones al seleccionarlos para su aplicación a un modelo dado de producto, y adicionalmente, la provisión misma de dichos materiales puede hacerse más compleja u obligar a recorrer distancias mayores. La formación y entrenamiento de los trabajadores de estas líneas debe ser mayor que para las líneas monoproducto. Los equipos deberán incorporar la flexibilidad necesaria para adaptar la operativa que desarrollan a las distintas modalidades de producto. Los equipos deberán de ser robustos para distintos formatos de producto, y por tanto requerirá de un mayor grado de previsión. 22/09/2010 13:26:10 358 Metodologías avanzadas para el diseño de los equipos Por supuesto, el objetivo a alcanzar es que el ahorro que suponga la operativa sobre líneas de producción mezclada no se vea compensada por un montante excesivo de costes derivados de los aspectos que acabamos de enumerar. La producción mezclada exigirá una previa clasificación de los productos realizando agrupaciones por familias, de forma que se elija para cada línea de producción (mezclada) una «familia» de productos suficientemente parecidos para que la operativa no presente problemas que eleven excesivamente los costes, lo que supondrá comparar la estructura de los productos (componentes y modularidad). Para ello, se utiliza la denominada tecnología de grupos (GT), que permite agrupar los productos por sus componentes y las dimensiones de los mismos. Asimismo, también se exigirá que el flujo de operaciones a que deberán someterse los distintos modelos del producto a obtener en régimen de producción mezclada sea suficientemente similar por lo que hace referencia a las operaciones y su secuencia. A partir de ahí deberá decidirse el flujo definitivo de la línea, si ésta deberá descomponerse total o parcialmente en otras y cualquier otro aspecto relacionado con la secuencia de las operaciones. En las líneas de producción mezclada es necesario organizar las operaciones con la flexibilidad necesaria para poder manejar una amplia gama de productos, y por tanto para poder procesar o ensamblar todos los componentes, posicionar adecuadamente dichos componentes aunque no sean iguales y realizar los cambios de herramientas y útiles que sean necesarios. Además deberán tenerse en cuenta otros aspectos tales como el manejo de materiales en y entre las líneas, así como los sistemas para el aprovisionamiento, almacenaje y entrega de materiales, componentes adquiridos y productos acabados. El lector puede encontrar un desarrollo detallado de la planificación, diseño y desarrollo de sistemas de producción de todos los tipos y en particular para la producción mezclada, en la obra del mismo autor titulada Diseño de procesos de producción flexible (TGP-Productivity Press). Finalmente, y como tipo especial de producción con equipos flexibles, los sistemas de fabricación dotados de un elevado nivel de automatización, pueden desarrollar producciones con una variedad elevada en el producto a través de la tecnología CIM (Computer Integrated Manufacturing) que permite, vía informática (CAD-CAM) y con equipos programables, en especial las máquinas de control numérico, fabricar componentes que tengan variaciones que puedan obtenerse por modificaciones en la programación 001-408 TPM.indd 358 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 359 de este tipo especial de equipos; este tipo de fabricación se la conoce como Flexible Manufacturing System (FMS). La variabillidad de la gama de producto tiene, como se ha mencionado anteriormente, otro componente importante: la paulatina reducción del ciclo de vida de los modelos de producto. Ello puede exigir la realización de nuevas inversiones para que las líneas de producción se adapten a las nuevas especificaciones en los modelos, con el riesgo de no poder amortizar adecuadamente las inversiones anteriores. El diseño flexible para modelos sucesivos, exige que los equipos se desarrollen de modo que puedan aceptar una amplia gama de especificaciones de productos sin requerir modificaciones que obliguen a importantes inversiones. Los diseñadores deberán anticiparse a los cambios de modelo que puedan suceder y diseñar los equipos de modo que ello implique mínimas modificaciones, lo que a su vez supondrá un análisis de los componentes del equipo para determinar si la estructura del mismo puede ser alterada con el fin de reemplazar funciones específicas por funciones generalizadas. El diseño flexible deberá obedecer, en general, a las pautas siguientes: • • • 001-408 TPM.indd 359 Prever las tendencias en las características y especificaciones de los productos, en especial en aquellos aspectos, componentes y características funcionales con mayor probabilidad de sufrir cambios o de estar sujetos a ciclos de vida más cortos. Valorar cómo pueden minimizarse las inversiones en equipos cuando se introducen nuevos productos, modalidades de los mismos o cambios sustanciales en ellos. Prever los aspectos y especificaciones relacionados con los equipos, que demandarán una mayor exigencia de flexibilidad, y planificar para los mismos soluciones que la satisfagan, como sería el caso de realizar diseños basados en la modularidad. Puede resultar conveniente partir de las funciones del equipo, clasificarlas y dividirlas en dos categorías: funciones específicas y funciones genéricas; para las primeras se analiza entonces la necesidad de su especialización, a fin de transformarlas en lo posible en funciones genéricas, y para las segundas se analiza su nivel de aplicabilidad general y se compara con la necesidad de flexibilidad, para ver si cubre adecuadamente la misma. Prever los aspectos y especificaciones relacionados con los procesos, que demandarán una mayor exigencia de flexibilidad, con especial atención a cambios o nuevas aplicaciones para estos procesos y cambios en los métodos de trabajo establecidos para los mismos. 22/09/2010 13:26:10 001-408 TPM.indd 360 22/09/2010 13:26:10 13 TPM en Lean Management: Panel TPM: Gestión Visual y seguimiento de planta. Workplace Management 13.1. TPM y Workplace Management La tendencia actual, considerando la gestión del TPM dentro de un entorno Lean Management, hace imprescindible gestionar los activos no sólo de forma eficiente, sino además de forma visual, ágil y sencilla. Para ello será imprescindible disponer de un área donde aparezcan expuestos los distintos indicadores que nos permitan gestionar eficientemente los procesos. Definiremos un área específica dónde tener expuestos de forma accesible los datos inherentes a los procesos. Ésta será el Panel de gestión del TPM. El objetivo de este panel es mantener informados a todos y cada uno de los miembros de la empresa sobre la evolución del proceso, no sólo de forma mensual, sino día a día. Haciendo una analogía de nuevo con la medicina, su función es conocer el ritmo al que respira la planta, qué le duele en cada momento, qué tiene mayor impacto, cómo, cuanto y de qué manera le duele. De esta forma podremos trazar planes de acciones objetivos, concretos, alcanzables e inteligibles, para todas y cada una de las personas involucradas en el proceso. Este análisis dará lugar a un plan de acciones a llevar a cabo a corto, medio y largo plazo. De esta manera una acción correctiva, por ejemplo, se puede atacar en tres etapas: • • Una contención inmediata. Una solución óptima a medio plazo. 361 001-408 TPM.indd 361 22/09/2010 13:26:10 362 TPM en Lean Management • Una solución definitiva, incluso preventiva definida dentro del contexto de un proyecto de mayor envergadura. Para el seguimiento de un «efecto no deseado» catalogado como problema necesitamos: • • • • identificar clasificar cuantificar medir y hacer un seguimiento de todas y cada una de las causas que intervienen. Para poder así implementar contramedidas que reduzcan y/o eliminen la causa principal, y otras menores que provocan estos efectos «no deseados» en los procesos. • • • • • Definir el problema: acotarlo y que sea claro, inteligible y conciso Identificar: cada una de las causas que intervienen Clasificar: las causas por tipología de las mismas de forma diferenciada Cuantificar: de forma objetiva cada una de las causas, para poder priorizarlas Medir: el impacto y la evolución de sus causas y como se comportan al implantar contramedidas. También nos permitirá medir evoluciones positivas, negativas o simplemente estancamiento de algún indicador clave de nuestro proceso, pudiendo contrastar así el impacto sobre el proceso de las contramedidas llevadas a cabo. La evolución respecto a otras formas de exponer o hacer llegar la información del proceso, es que este panel no sólo es un mero elemento de transmisión de información, sino que es un canal de comunicación bidireccional, interactivo y abierto, que permite tener al alcance de todos los datos y su evolución de forma sencilla, simple, y un aspecto básico: «estandarizada». El panel de gestión del TPM permite ser un punto de reunión de planta, tal como nombran los japoneses: en el «gemba», in situ allí donde se desarrollan los procesos productivos o servicios entregados. Este enclave del panel permitirá llevar a cabo pequeñas reuniones diarias. Éstas deberán ser a pie de máquina, sobre el terreno, próximo a la fuen- 001-408 TPM.indd 362 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 363 te del problema. Nos permitirá encontrar cercanía y proximidad con los procesos. Estos paneles deben estar ubicados estratégicamente en planta, puede haber un único panel general de planta, o bien paneles vinculados a cada área o sección. Esta segunda distribución será muy recomendable, sobre todo, si se implanta de forma paulatina, a partir de una línea, sección o célula piloto y se va extendiendo progresivamente en cascada al resto de la planta. Permitirá optimizar y estandarizar el tipo de panel y adaptarlo después progresivamente a cada zona. El éxito en el uso del TPM depende de lo estándar que este sea, pero a la vez del grado de personalización que se haya llevado a cabo para adaptarlo de forma sencilla a esa sección. Trataremos en los siguientes apartados cómo gestionar este panel, cómo hacerlo visual y estándar, y qué tipo de información tratar en él. Será un punto dónde visualizar los procesos, en qué estado se encuentran, cómo están evolucionando y qué objetivos tienen marcados a corto, medio y largo plazo. Las acciones no estarán encerradas en un informe que circula a través de ordenadores y correos electrónicos, sino que serán visuales, cercanas, próximas a las personas y a sus procesos. Se pueden documentar con un soporte fotográfico que permita ver la evolución del antes y el después. Permitirá contrastar con un simple paseo por las áreas distintas áreas de la planta la situación actual real y compararla con el objetivo previsto. Por tanto no sólo aparecerán indicadores, sino imágenes, fotos, piezas, productos... elementos más tangibles y a la vez fáciles de identificar. Siempre será más sencillo comunicar y diseñar estándares simples mediante imágenes, a ser posible, que hacerlo descriptivamente de forma exacta y precisa pero en ocasiones demasiado extensa si no se quiere generalizar y que sea ambigua. A lo largo de los años implantando TPM, constatamos que este panel es un elemento vehicular y clave para el seguimiento de los procesos de forma ágil, y una herramienta para involucrar y motivar al personal de planta. Este elemento básico del Workplace Management o gestión del puesto de trabajo permite abordar problemas reales cuando éstos suceden, y posteriormente fortalecer la fase de mantenimiento del estándar una vez finalizado el apogeo de las fases iniciales de implantación. Permite sobre él sostener y pilotar la mejora continua, básica para mantener el estándar y marcar nuevos retos de futuro. 001-408 TPM.indd 363 22/09/2010 13:26:10 364 TPM en Lean Management Posición OK Posición NO OK Figura13.1. Estándares sencillos visuales de soporte. Hablamos de mejorar la eficiencia y los resultados de la planta, y un pilar básico para ello serán «las personas», cómo llegamos a ellas y como mantenemos su nivel de involucración. Desde el TPM y nuestra experiencia implantando y pilotando proyectos de implantación del TPM y Lean Management, consideramos el panel como una herramienta básica dado el potencial que tiene y pese a verse inicialmente como un control por parte del personal, con el tiempo y cuando se obtienen resultados se convierte en un soporte que facilita la tarea diaria del personal involucrado en la célula. No sólo facilitará la tarea de seguimiento del proceso y tareas a llevar a cabo por parte del operario, sino que también servirá de apoyo para las personas asignadas como supervisores, jefes de turno, responsables en general de un equipo de personas, que podrán tomar decisiones en función de esos datos actualizados y por tanto sus decisiones serán más robustas y se minimizarán situaciones que se viven en el día a día de todas las plantas dónde se dan instrucciones contradictorias, se cambian repentinamente tareas asignadas, cada responsable da una instrucción distinta según su criterio personal, según las urgencias, etc. Estamos uniformando el criterio y estandarizando la toma de decisiones, según los inputs de proceso, no estamos improvisando constantemente. Es el propio proceso quien marca la pauta, simplificamos la manera de actuar y minimizamos errores. Hemos eliminado previamente variabilidad, y la toma de decisiones resulta más sencilla y ágil. Cada panel, sus indicadores, cómo actualizarlo y tenerlo al día, quién pilotará las acciones que de él se deriven, etc., depende del punto de partida, 001-408 TPM.indd 364 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 365 la cultura y otros aspectos particulares y específicos de cada planta. Lo realmente importante es que el panel sea operativo, cercano y sencillo. Existe una bibliografía japonesa buena y extensa sobre la implantación del TPM. Parte de estos libros están escritos por y para japoneses. La metodología queda metódica y perfectamente descrita, pero para implantar con éxito el TPM, tenemos que entender a cada empresa, sus necesidades y sus particularidades: • • • • • • • • • • sector antigüedad edades del personal la dirección/la propiedad tipo de procesos ubicación geográfica los sindicatos evolución de la empresa multinacional, nacional, multiplanta todo aquello que sea particular y relevante en nuestra empresa Sólo entendiendo y teniendo en cuenta cada uno de estos puntos y adaptando y personalizando nuestro nivel de implantación a éstos y otros factores existentes en la compañía seremos capaces de lograr unos resultados exitosos tras la implantación y que estos logros y manera de proceder Best Practices se mantengan a lo largo del tiempo. El objetivo no es la implantación en sí de estas técnicas de gestión, sino los resultados actuales y futuros y que estos se reflejen en la mejora en el clima laboral y seguridad en la empresa, en la calidad de los productos, y por supuesto en la cuenta de resultados. Las empresas son sistemas abiertos, evolucionan e interactúan con el exterior, por tanto el éxito y reto de éste proyecto será la capacidad de adaptación a las distintas necesidades y dificultades que vayan surgiendo a través de los años y detectándolo a tiempo, de manera que tengamos inputs que nos permitan: • • 001-408 TPM.indd 365 Anticipación: detección de las tendencias de cambio antes que éstos se produzcan. Reactividad: una vez detectados los cambios desarrollar la capacidad de adaptarse a ellos de la forma más rápida posible, incrementando la velocidad de adaptación. 22/09/2010 13:26:10 366 TPM en Lean Management Ambos aspectos, Anticipación y Reactividad se adquieren a base de aprendizaje, entrenamiento y observación entendida como aprender a ver para crear valor. 13.2. Integración de indicadores de planta El objetivo del TPM y técnicas de gestión del TPM es que los resultados obtenidos sean de utilidad para la empresa, para ello debe contener indicadores que nos permitan gestionar de forma óptima el proceso, y estos deben ser fieles una situación actualizada y a la vez estos indicadores deben permitir ver de forma sencilla su evolución. Un aspecto clave en esta área será la selección de estos indicadores. Debemos cuestionarnos: • • • • • ¿Qué estamos midiendo? ¿Quién toma el dato? ¿A quién va dirigido? ¿Qué utilidad tiene? ¿Qué impacto tiene sobre el proceso? El atender con rigor a estas cuestiones puede ser un aspecto clave para conseguir implantar con éxito los indicadores, que estén de acorde a lo que queremos medir y que no degeneren de forma imprevista, sino que si éstos evolucionan sea consecuencia de un mayor grado de madurez del indicador puesto en marcha. Además de los indicadores convencionales, recomendados por el JIPM, Japanese Institute Plant Maintenance, y que se han abordado en este libro: • • • • Disponibilidad: Do Rendimiento Operacional: Ro: OEE Fiabilidad: MTBF Mantenibilidad: MTTR Cada empresa deberá redimensionar su panel e introducir distintos indicadores adaptados a sus necesidades que le permitan gestionar de forma visual sus procesos. 001-408 TPM.indd 366 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 367 Conviene procedimentar estos indicadores, definir de qué datos se alimentan y cómo se calculan. Este hecho será relevante principalmente en dos ámbitos de gestión: 1º) Permitir un benchmarking del mismo, recoger toda la información para posteriormente, poderlo traspasar o adaptar a otros puntos de planta. 2º) Evitar conflictos y confusiones posteriores entre departamentos, áreas, colectivos, etc., a la hora de interpretar el indicador. Este no debe ser interpretable, sino que debe recoger de forma clara, rigurosa y precisa el método de medición. Nuestra experiencia nos lleva concluir que a pesar de la resistencia al control y al uso de indicadores, con el tiempo y una vez superada la fase de selección y adaptación de estos indicadores, el operario no sólo los acepta sino que en muchos casos su existencia tiene un efecto motivador entre el personal, puesto que somos competitivos y nos gusta conocer como estamos respecto a los demás y respecto al objetivo marcado. El aspecto más negativo que hemos encontrado en las diversas implantaciones del TPM ,y que provoca la mayor desmotivación para los operarios pudiendo incluso llegar a hacer tambalear el sistema, es que los operarios detecten que se les piden muchos datos, los cumplimenten y que nadie los analice bien sea por: • • falta de tiempo, o porque ya no sea crítica la información que el indicador aporta en ese momento y nadie se lo haya comunicado, o bien porque de esos indicadores se deriven acciones, y que estas no se implanten, y no se informe del estado en que se encuentran: avanzan, se están evaluando se desestiman y el porqué. Es desalentador para el personal que participa de la mejora y puede tener efectos colaterales y contraproducentes para la implantación con éxito de estas técnicas de gestión y la robustez del sistema. Es cierto que es difícil tener empatía y contagiar motivación a las personas y los equipos de trabajo que se crean, pero una vez esto se consigue tiene mucha inercia, y debemos medir nuestras fuerzas y recursos para llevar a cabo aquellas acciones que se derivan de estos proyectos de manera que no se caiga en el efecto no deseado de desmotivar al personal por falta de soporte a sus propuestas. 001-408 TPM.indd 367 22/09/2010 13:26:10 368 TPM en Lean Management Parece simple y evidente, pero se puede convertir en un motivo de desarraigo y desvinculación del proyecto, y hay que tener en cuenta el riesgo inherente que engendra y poner los mecanismos necesarios para no dejarse llevar por la inercia. Esta situación puede implicar que en proyectos posteriores las personas detecten estos cambios para la empresa no cómo un proyecto clave para la misma, sino como un proyecto más, una moda, y la sensación de que con el tiempo todo volverá a su cauce y no vale la pena el esfuerzo de apostar y participar del cambio. También para ello nos sirve el panel de TPM, puesto que nos da también la alarma de cuando un proyecto se estanca y no se es capaz de estar a la altura de los objetivos y etapas que el proyecto requiere. Es una evidencia del estado de la propia implantación del proyecto. Es una herramienta ciento por ciento visual a todos los niveles y nos mide de una u otra manera a cada uno de los procesos y a cada uno de nosotros. 13.3. Enclave reunión diaria El panel de gestión del TPM es un enclave perfecto para la gestión diaria de los procesos. Se trata de generar un sistema de respuesta rápida a los problemas, incidencias, mejoras que precisan los procesos. Es una herramienta que permite: • • por un lado, impulsar la gestión proactiva de los procesos por otro lado, la gestión reactiva, y ágil en el caso de aparición de problemas, promoviendo la respuesta rápida frente a problemas de calidad, averías, falta de material, recursos, cambio de necesidades, etc. Facilitando: • • la toma de decisiones el seguimiento del Plan de Acciones Vendrá a ser como trasladar el modelo de gestión de los problemas de calidad de los clientes externos: los sistemas Customer Quick Response, o también 001-408 TPM.indd 368 22/09/2010 13:26:10 TPM en un entorno Lean Management 369 denominados QRQC: Quick Response Quality Customer, a un sistema de gestión de las averías, los rechazos, y reprocesos: problemas de calidad internos pudiéndolo definir como Quick Response Quality Control pero esta vez interno, midiendo y reduciendo el impacto «externo» que tendrá en nuestros clientes. Estos sistemas tendrán una doble funcionalidad, en la manera de gestionar las líneas productivas, teniendo dos objetivos distintos: • • reducir los tiempos de respuesta a las diversas incidencias de proceso: reactividad anticiparse a la aparición de problemas de proceso mediante la visualización de parámetros de control y tendencia que nos permitan detectar desviaciones y llevar a cabo un análisis de las mismas a tiempo: anticipación No es de extrañar que sobre este panel se incluya información sobre: - Entregas - Seguridad - Calidad - Formación - Polivalencia - Recursos - Takt Time - Lead Time - FTQ: First Time Quality - Rendimientos - Piezas fabricadas vs. target - Costes - Averías: número, duración, coste y tiempo de pérdida de producción asociado Es realmente el reflejo del proceso, y desde este enclave se podrá pilotar una breve reunión diaria de seguimiento de resultados y análisis de las acciones a emprender a la vez que de validación de las ya puestas en marcha contra los resultados obtenidos. Son reuniones breves de unos quince minutos de duración, estandarizadas y con objetivos muy bien definidos. 001-408 TPM.indd 369 22/09/2010 13:26:10 370 TPM en Lean Management 13.4. E structuración del organigrama de mantenimiento según criticidades Estamos acostumbrados a utilizar los indicadores estándares para el seguimiento de parámetros de mantenimiento. Vamos a abordar ahora otros aspectos que nos permitirán evaluar de forma óptima la estructura del mantenimiento y como equilibrar sus recursos para adaptarlos a las necesidades de los procesos de forma más eficiente. Estos indicadores estándar son los siguientes: Disponibilidad Operacional: Do = TF/TR Siendo: TF: Tiempo de funcionamiento TR: Tiempo requerido para trabajar OEE: Overall Effectiveness Equipment o lo que denominamos Rendimiento Operacional o eficiencia interna: OEE = DO × RV × TQ Siendo: DO: Disponibilidad Operacional RV: Rendimiento de ciclo TQ: Tasa de calidad Fiabilidad o MTBF: TF / Nº Averías Mantenibilidad o MTTR: TP / NºAverías y en muchos casos no serán suficientes para dimensionar de forma óptima la estructura del departamento de mantenimiento y las tareas a llevar a cabo. Tendremos que plantearnos que tareas se deben cubrir y como las asignamos de forma idónea a los recursos disponibles. En muchas empresas disponemos de toda la documentación intrínseca al puesto de trabajo: documentación necesaria para llevar a cabo el proceso, sus recomendaciones, pautas de actuación, criterios a partir de los requerimientos de los distintos departamentos o áreas: Métodos, Calidad, Mantenimiento, Producción, Seguridad, etc. Esto es lo que denominamos DPT o descripción del puesto de trabajo. 001-408 TPM.indd 370 22/09/2010 13:26:11 TPM en un entorno Lean Management 371 Aun así continuamos precisando de mecanismos de control de procesos, bien sean automáticos o manuales, que nos permitan detectar a tiempo las anomalías, o desviaciones del mismo, permitiéndonos analizar y posteriormente introducir contramedidas que devuelvan el proceso a sus condiciones definidas o aceptadas como normales, y que nos sirvan de base sólida para su posterior optimización. El seguimiento de este proceso se debe efectuar de forma cada vez más eficiente, y ello implica optimizar la gestión de estos indicadores de manera que el tiempo consumido sea cada vez menor, o en aquellos casos que sea factible habrá que buscar la manera de llevarlos a término a tiempo cero, o mediante un balanceo de tareas que no redunde en reducir la disponibilidad de los equipos productivos. En función del número de equipos, dimensión de las instalaciones, volumen de averías, recursos disponibles, duración de las averías, coste del recambio, disponibilidad de recambios, etc. Este aspecto nos hará cuestionarnos qué estructura de mantenimiento precisamos. Hacemos referencia al organigrama que cubre las necesidades de mantenimiento, y a las distintas necesidades a cubrir. Nos referimos a las tendencias en gestión del mantenimiento que podemos aplicar como estrategias competitivas y que habrá que revisar en cada etapa de en la que se encuentre la empresa: • • • • Mantenimiento centralizado Mantenimiento descentralizado Integración de funciones de mantenimiento por parte de producción Integraciones de funciones de producción por parte de mantenimiento En cada momento la empresa deberá cuestionarse cuál es el modelo que más le conviene a corto, medio y largo plazo, y por otro lado debe tener en cuenta que este tipo de estructuras es algo que irá evolucionando con el tiempo y que se deberá ir ajustando la mejor fórmula en cada momento, sin perder de vista los objetivos a medio y largo plazo. Quizá convendrá combinar distintas tendencias para encontrar el equilibrio óptimo, en función de los recursos disponibles, el número de equipos críticos, el momento del LCC (Life Cycle Cost) en el que se encuentren los equipos o instalaciones, si es una empresa que está en constante cambio, o bien si tiene ciclos más largos y algo más estáticos, etc. 001-408 TPM.indd 371 22/09/2010 13:26:11 372 TPM en Lean Management El balanceo de puestos de trabajo y recursos que promulga el Lean Management y la necesidad de tener personal polivalente y formado, junto con la necesidad de respuesta rápida frente averías y preventivos eficientes hace que en muchas ocasiones se apueste por una tendencia a la descentralización de la función de mantenimiento y repartición de tareas productivas y de mantenimiento de equipos combinado con personal de producción y de mantenimiento. La descentralización requiere en ocasiones de mayor estructura o personal en parte dedicado, pero por el contrario incrementa la reactividad y fomenta la proactividad que permite pilotar mejoras en los equipos y procesos. Además habrá que combinar estas estructuras con la tendencia o grado de externalización que la empresa precise o vea óptimo alcanzar. Este tema lo abordaremos ampliamente en el capítulo siguiente, donde trataremos la tendencia a la externalización en la función de mantenimiento, que en algunos casos puede ser una tendencia que puede compensar ciertas necesidades de planta. 13.5. E l panel de TPM: canal de comunicación: Ágil, Flexible, Robusto Dada la coexistencia en planta de diversos puntos y medios para la visualización de datos, precisamos tener de forma clara y bien identificada aquellos que conciernen a nuestros procesos y que permiten al equipo de personas vinculadas a ese proceso o responsables del mismo, conocer en todo momento en qué estados se encuentra. Las fábricas, el mercado y los requerimientos de los clientes están en continuo cambio, y le pedimos a nuestra empresa: Flexibilidad: que responda de forma óptima a los cambios que genera el entorno. Agilidad: que aproveche las oportunidades que se nos brindan, de forma sólida. Robustez: exenta de variabilidad en sus entregables. El panel de gestión de TPM debe manifestarse, pues como una herramienta ágil, sencilla, próxima y adaptable. 001-408 TPM.indd 372 22/09/2010 13:26:11 TPM en un entorno Lean Management 373 ¿Qué queremos decir con esto? Que será básico que nuestro panel refleje el ritmo de cambio de nuestra empresa y que éste a su vez esté alineado con el respirar exterior: de nuestros clientes, proveedores, competencia, entorno, etc., no puede ser estático, obsoleto, y lento. Muy al contrario, debe ser dinámico, estar al día y marcar las pautas para anticiparse a las tendencias. Las empresas actualmente están en la fase de empresa como organización, es decir, la empresa se considera como un sistema técnico y social, abierto y constituido por un conjunto de subsistemas: dirección, técnico social que interactúa con el entorno, y por tanto con el exterior. Ya no son parcelas estancas o lo que se denomina sistemas cerrados, sino que son sistemas abiertos y la clave de su supervivencia y éxito depende precisamente de sus relaciones con el exterior y de cómo éstas se traduzcan en la manera de trabajar internamente. Se debe convertir en un mecanismo que, lejos de lo que sería la información convencional, sea un canal bidireccional de comunicación, y que permita enlazar las necesidades y el sentir del exterior con la gestión interna del proceso de manera que el operario, y a su vez cualquier persona de planta, se sienta vinculado al proceso, y lo relacione a su vez con lo que ocurre en el entorno exterior de fábrica. Estos dos factores deberían estar alineados con los procesos estratégicos de la empresa. Es un canal de comunicación próximo y que nos permitirá conectar a las personas y procesos internos, con los clientes y procesos externos, de manera que permitirá llevar a término un empowerment óptimo. Este grado de empowerment deseado permitirá que la presión operativa y de gestión de planta no se quede sólo en una órbita de la empresa específica de la empresa: en las personas con un cierto nivel de responsabilidad y que los responsables inmediatos de los procesos operativos diarios se sientan desvinculados de la presión exterior, cubran sus turnos y en algunos casos pese a asumir sus responsabilidades no se sientan vinculados con las decisiones estratégicas de la compañía ni vinculados con los objetivos y las dificultades de ésta para conseguir sus metas. Es el efecto que nos encontramos en muchas empresas de personal con responsabilidades y que se pasan el día apagando fuegos, metiéndose en la rutina del día a día, solucionando todo aquello que va surgiendo, sin poder dedicar el tiempo necesario a aquél punto de perspectiva y análisis, que es lo que realmente añade valor y permite a la empresa avanzar. Necesitamos que el personal de base forme parte del proceso y lo sienta 001-408 TPM.indd 373 22/09/2010 13:26:11 374 TPM en Lean Management suyo, se sienta correctamente informado, y sepa qué se espera de él y del proceso. Sólo así podremos delegar en ellos y que asuman su parte de responsabilidad de ese proceso que les pertenece, y del que forman parte. El panel de TPM facilita este tránsito hacia un nivel de gestión más autónomo. Incluso en algunas empresa deriva en la creación de UAP o Unidades Autónomas de Producción con un grado de gestión autónoma elevada, que se consigue mediante esta información actualizada que el panel ofrece. Y a su vez tendrán un canal de comunicación de arriba hacia abajo, pero también de abajo hacia arriba, que les permitirá optimizar «su propio proceso», sentirse partícipes y propietarios del mismo. La fuerza de los procesos reside en las la sencillez, simplificación y estandarización de los mismos y el grado de autonomía de las personas. 13.6. Despliegue del mantenimiento proactivo Entenderemos por despliegue del mantenimiento proactivo, los mecanismos de respuesta rápida frente a paros espontáneos mediante la reducción de los tiempos de intervención y de espera a coste óptimo. En la gestión diaria de las empresas cabe encontrar un equilibrio óptimo en la gestión del mantenimiento. Tal como hemos comentado en capítulos anteriores, va a ser imprescindible atacar parte de los problemas desde el Mantenimiento Preventivo, y en otros casos desde el predictivo, y en fases más avanzadas de la gestión desde la prevención del mantenimiento: diseño de equipos robustos de cara a producción y mantenimiento desde su concepción, inherente a su diseño. Pero hay algo que siempre debemos tener presente y es el hecho de la existencia en mayor o menor grado de las averías, y paros espontáneos que tienden a aparecer en el peor momento. Partimos de la base que siempre existirá un cierto grado de Mantenimiento Correctivo y será clave trabajar para estar preparados cuando surjan estas averías espontáneas, que en algunos casos dado por ejemplo el elevado coste de Mantenimiento Preventivo, quizás convenga aceptar como admisible cierto grado de aparición, controlando su impacto mediante técnicas que minimicen el efecto de esa avería, tanto en tiempo como en coste. Estamos empezando a hablar del concepto de mantenimiento proactivo y el óptimo mantenimiento reactivo que incluye no sólo la gestión de los equi- 001-408 TPM.indd 374 22/09/2010 13:26:11 TPM en un entorno Lean Management 375 pos productivos y las personas sino también la gestión, dimensionado y ubicación de los recambios Hablamos de un conjunto de técnicas básicas y sencillas de entender, pero complejas de dimensionar e implantar. Podríamos definirlo como la implantación de las 5 S ya tratadas en capítulos anteriores vinculadas al Mantenimiento Autónomo y el SMED (Single Minute Exchange Die, «Cambio Rápido de Formatos») combinados pero no aplicadas a los cambios de formato, sino a la óptima gestión de los paros espontáneos, es decir, al cambio de elemento, bloque o kit dañado de un equipo, y por tanto a la optimización del Mantenimiento Correctivo. Disponer correctamente de los recambios en el almacén, o a pie de línea, no reparar la avería a máquina parada, sino desmontar una parte de máquina montar otra y reparar posteriormente en taller a máquina marcha puede transformarse en una ventaja competitiva en la gestión del mantenimiento. Si se dispone de un kit de recambio y el tiempo de paro equivale al montaje y desmontaje de ese kit, y se planifica en taller la reparación del kit dañado, de manera que se produzca una incidencia mínima en la disponibilidad de la máquina. Se obtendrá una reducción del tiempo de respuesta y se podrá llevar a cabo una reparación del equipo en taller con todos los elementos y recursos necesarios, y sin las prisas y presión que en la mayoría de casos conllevan a un análisis deficitario o incompleto de las causas de la avería, y a reparaciones no definitivas, sino meramente para salir del paso. Estamos optimizando el correctivo a un coste que puede ser más bajo que el preventivo o predictivo. Se debe dimensionar bien el coste del recambio frente al coste del paro, la disponibilidad del recambio, la dificultad de detección de avería, los problemas de calidad o de estabilización del proceso que se pueden derivar de una parada larga, y qué beneficios se obtienen si se reduce este tiempo. Mediante el panel de TPM y los indicadores de gestión podremos tener información del tipo, duración y frecuencia de las averías, que contrastado con la criticidad de ese equipo nos permitirá tomar decisiones más ajustadas a las necesidades de la planta y con mayor criterio. Una dificultad del área de mantenimiento resulta ser el justificar delante de otros departamentos, la necesidad de disponer de un determinado recambio. El presupuesto de mantenimiento debe ser lo más ajustado posible, y en muchas empresas un indicador del departamento es la reducción año tras año de este presupuesto con la misma calidad de servicio, tarea a veces sumamente compleja, puesto que este indicador puede ir bien, los resultados del de- 001-408 TPM.indd 375 22/09/2010 13:26:11 376 TPM en Lean Management partamento de mantenimiento, se pueden ver mejorados parcialmente, pero es necesario valorar si también mejoran los indicadores de proceso, y que la mejora de un indicador no sea a costa del detrimento de otro más crítico para la compañía. Es imprescindible para el responsable de mantenimiento poder justificar y demostrar de forma tangible la necesidad de disponer de un determinado recambio en planta, no sólo a partir de los métricos propios, sino a partir de los métricos que pueden impactar en otras áreas como pueden ser motivos de seguridad, probabilidad de ocurrencia de un problema de calidad en cliente, fallo en entregas, etc. El hecho de disponer de datos de proceso de forma integrada, permite valorar la necesidad o bien el coste de no disponer de un recambio en planta cuando éste se precisa. ¿Qué coste tiene el recambio frente a un día improductivo de una máquina? ¿De que máquina estamos hablando de una fresadora con capacidad excedente, de una tuneladora, de un centro de mecanizado sofisticado y que es cuello de botella del proceso, etc.? Estamos hablando pues, de la optimización de la gestión de los procesos, integrando en esta gestión el mantenimiento como tal y entendiendo que la mejora de la gestión del mantenimiento se focaliza en seis aspectos que son sus inputs de proceso: • • • • • • los equipos productivos los recursos humanos los recambios, útiles y utillajes el material a procesar el método de trabajo el entorno Es de gran utilidad poder analizar las necesidades del proceso, para llegar al equilibrio óptimo entre estos inputs. En las empresas en las que el mantenimiento se integra como parte indivisa del proceso se consiguen mejores resultados y los responsables de mantenimiento, encuentran un canal más sencillo y directo para conseguir aquellas inversiones que van a tener una repercusión positiva en rentabilidad para la empresa. No tiene sentido optimizar ratios de área de forma inconexa, si con ello no se consigue optimizar ratios generales de proceso y de empresa. ¡Las ratios de los departamentos de forma estanca son buenas y la empresa se hunde! 001-408 TPM.indd 376 22/09/2010 13:26:11 TPM en un entorno Lean Management INPUTS Equipos Personas Recambios, útiles y utillajes Material Método Medio 377 OUTPUTS Resultados de Proceso mantenimiento orientados con los objetivos de la empresa Figura 13.2. Minimizar inputs de proceso y maximizar outputs. Esta situación también implica un mayor grado de exigencia y análisis para el departamento de mantenimiento, su actividad queda enlazada con la del proceso por lo tanto más controlada, y con las criticidades mejor definidas. 13.7. E l TPM en un entorno Lean Management: Estrategia competitiva La tecnología nos permite disponer cada vez de más datos, en menos tiempo con un grado más elevado de capacidad de procesamiento de los mismos. A pesar de ello la saturación de datos, la carga de trabajo diario, la falta de empowerment (capacidad para permitir delegar parte de las tareas y sus responsabilidades a otros niveles de la organización), no siempre nos permite disponer de tiempo para registrar dichos datos, cuantificarlos, analizarlos, valorarlos priorizando en aquellos que tienen un mayor impacto, definiendo criticidades para posteriormente poder tomar decisiones no sólo a corto plazo, sino a término medio y largo, creando un plan de acciones, para poder introducir contramedidas, que sea robusto y alcanzable. Para ello, y para promover a la vez la comunicación interna en planta, de manera más robusta y eficiente es necesario tener los procesos controlados, y los datos que permiten su gestión, accesibles y fácilmente identificables. No buscamos información sobre los procesos, sino que queremos tener los procesos controlados y sus parámetros visibles. 001-408 TPM.indd 377 22/09/2010 13:26:11 378 TPM en Lean Management Es necesario disponer de datos de proceso, actualizados, visibles, inteligibles y adecuados a las distintas personas que intervienen y se relacionan con los procesos. Los cuellos de botella de los procesos pueden tanto ser los propios equipos productivos como los operarios que intervienen en ellos. Unos y otros deben orientarse a maximizar los resultados del proceso, y estos a su vez deben estar alineados con los objetivos estratégicos de la empresa. En un entorno Lean Management y apoyándonos en una de sus bases: el TPM (Mantenimiento Productivo Total) será clave la gestión eficiente de los datos. Esta información de los procesos accesible, actualizada y visible nos permitirá que los procesos y productos sean fácilmente revisables y controlables, sin costes adicionales ni pérdidas de tiempo es una ventaja competitiva respecto al planteamiento de otras empresas que tienen desperdicios, en algunos casos parte de ellos identificados, en otros la mayoría sin identificar, ocultos y a veces incluso provocando problemas cuyas causas están interrelacionadas, y por tanto son aún más difíciles de identificar. El TPM (Total Production Maintenance) y el Lean Management trabajan conjuntamente con un enfoque hacia la reducción y/o eliminación de todas las pérdidas de proceso, las denominadas Seis Grandes Pérdidas vistas en capítulos anteriores y la reducción y/o eliminación del desperdicio de todo aquello que no añade valor. El TPM es un pilar básico del Lean Management. Veamos la interacción entre ambas. Las pérdidas se clasifican en tres grandes grupos según su afectación: • • • Pérdidas de disponibilidad: tiempo que un equipo está en funcionamiento respecto al tiempo que estaba requerido para trabajar. Pérdidas de rendimiento de ciclo: diferencia entre el tiempo de ciclo real respecto al tiempo de ciclo teórico. Pérdidas de calidad: diferencia entre el número de piezas buenas y el número de piezas realizadas. Los desperdicios se definen como: • 001-408 TPM.indd 378 Toda actividad que utiliza recursos pero que por contra, no añade valor a nuestro producto final (non-added value). 22/09/2010 13:26:11 TPM en un entorno Lean Management 7. Sobreproducción 379 1. Corrección Proceso A 6. Procesamiento TIPOS DE DESPERDICIO Proceso B 2. Movimiento de material 3. Movimiento 5. Inventario 4. Espera Figura 13.3. Los siete desperdicios del Lean Management. • • Todo aquello que detiene el flujo del producto y es la causa de no ser competitivos. Todo aquello que agrega tiempo y coste, pero no valor. Estos desperdicios, pérdidas que en algunos casos no afloran, provocan que las empresas: • • • • • 001-408 TPM.indd 379 reduzcan sus beneficios (sean más ineficientes) tengan un enfoque reactivo, en vez de proactivo no incorporen la «voz del cliente» en sus procesos, perdiendo la orientación a cliente no sólo en la cadena cliente-proveedor externo, sino también en sus procesos internos: cadena cliente-proveedor interno tengan un personal poco comprometido con el resultado del proceso, dado que tienen información tardía, de cómo afecta su operativa en el producto final, en los requerimientos de los clientes, en las entregas, etc., llegan a incorporar el concepto calidad producto, pero no el concepto calidad proceso, un proceso robusto, ágil, flexible y eficiente. se incremente la función de supervisión, en vez de la planificación y detección de desviaciones en fases tempranas 22/09/2010 13:26:11 380 TPM en Lean Management • • provocan que la empresa sea lenta frente a las nuevas necesidades del mercado y sus clientes, y pueda perder oportunidades de negocio sean rígidas, empresas poco flexibles, frente a nuevas exigencias Son pérdidas mezcladas, interrelacionadas, mal tipificadas, poco identificadas y por tanto pérdidas que a menudo son pérdidas ocultas de los procesos. De ahí la importancia de utilizar indicadores y paneles visuales que den información real y actualizada del estado del proceso a todos los involucrados en él los operarios a otras personas a distintos niveles de la organización, desde Ingeniería, Calidad, Producción, etc. Las empresas que se lanzan a una gestión Lean de sus plantas, y que ya han pasado por un proyecto de implantación de la Calidad Total y el TPM, disponen de un punto de partida sólido y más elevado que el resto de empresas, puesto que han introducido herramientas de control, gestión y análisis de sus procesos, orientados a la reducción de las pérdidas y a la eliminación de todo aquello que no añade valor, permitiendo una posterior estandarización, y por otro lado han sido capaces de crear un canal de comunicación bidireccional, ágil y robusto y que permite trabajar transversalmente mediante lo paneles de gestión de los procesos que se pilotan desde el TPM. Han conseguido dotar a la empresa y, por tanto, a sus trabajadores de una cultura orientada a hacia la mejora de los procesos. La existencia de método permite optimizar en todo momento la gestión y buscar un nuevo objetivo más ambicioso. De cara a las personas que configuran la plantilla se las forma y se las dota de una cultura de gestión estandarizada y enfocada a la detección de problemas y, a partir de los efectos, analizar las causas que lo provocan, por tanto se dota al personal «de una cultura, punto de partida y jerga común», que les permite atacar los problemas con la misma metodología de trabajo, y la exposición de datos, resultados, es común en los distintos puntos de fábrica lo que permite un conocimiento más rápido de los parámetros, datos, resultados del proceso y del producto. Éste a su vez permite el benchmarking dentro de planta y entre plantas, y por tanto un avance interno más rápido, pasando de ser de una formación recibida a unos conceptos adquiridos que dan lugar a una metodología y operativa de trabajo ordenada, estructurada, metódica, simple, visual y estandarizada. Partimos de dos máximas: • • 001-408 TPM.indd 380 Estandarización Gestión Visual. 22/09/2010 13:26:11 TPM en un entorno Lean Management 381 A continuación estructuraremos un sistema para alcanzar una gestión visual óptima de los procesos. Definiremos la Gestión Visual como un proyecto horizontal de empresa que sea una herramienta para fomentar la comunicación transversal en planta. Definiremos un modelo para llevar a cabo este ambicioso proyecto dentro de la empresa identificando cada una de las actividades a llevar a cabo en cada una de las etapas: Ciclo PDCA: P: Planificar (Plan) D: Ejecutar (Do) C: Comprobar (Check) A: Actuar (Act) Aplicaremos el PDCA a la implantación del proyecto de optimización de la gestión visual. Tendemos la capacidad de improvisación inherente a nuestra manera de actuar no es mala, si de ella no se hace abuso, sino uso de forma puntual. La inercia nos lleva a reducir la etapa de planificación (P). Esto implica que la de ejecución (D) se alarga por temas imprevistos y no planificados. Como la etapa de ejecución tiende a alargarse, la etapa de medición y comprobación de resultados (C), que ya de por sí nos resulta más tediosa, tiende a reducirse; por tanto, la etapa de actuación o introducción de las medidas correctoras (A) no tiene una base sólida y se alarga de nuevo. Es la descomposición del ciclo PDCA de gestión de proyectos. A P C D Teórico - Equilibrado P A D C Real - Descompensado Figura 13.4. Ciclo PDCA teórico vs real. 001-408 TPM.indd 381 22/09/2010 13:26:11 382 TPM en Lean Management Definiremos los parámetros a medir para posteriormente evaluar los valores obtenidos, analizar desviaciones, marcar resultados, emprender acciones para reducir los elementos que nos hacen desviar de los resultados. Proceso de implantación de indicadores: a) Selección de datos a medir Analizaremos las principales pérdidas y para ello deberemos seleccionar que vamos a medir y cuál es el objetivo de la medición. b) Captación de datos Es importante definir cómo se van a tomar los datos, en qué punto, con qué frecuencia y quién es el responsable. Hay que saber pasar correctamente la consigna de la relevancia de tomar ese dato. c)Registro de datos Cabe definir cómo va a ser ese registro. En función de quién tome el dato y qué tipo de formato precisa, en función de quién y cómo se vaya a explotar el dato como se registra, dónde se almacena. d) Selección de indicadores Una vez realizada esta tarea, buscaremos qué indicadores son los que nos pueden dar una mejor información de aquello que queremos medir. Para ello es clave la ayuda de los responsables y operarios de los procesos, puesto que pueden tener un mayor grado de conocimiento de la forma en la que se produce el efecto, etc. e) Exhibición de datos: Accesibilidad, Ubicación, Factor de Impacto Finalizada la etapa de selección de indicadores seleccionados, sus resultados deberán quedar expuestos. Hay que decidir dónde ubicaremos esta información, si en un panel de proceso concreto, o bien si es genérica de planta. El objetivo es que los datos estén accesibles para las personas involucradas y a la vez sean inteligibles, para otros roles dentro de planta. También es importante saber seleccionar los datos a mostrar, ordenarlos de manera que tengan un mayor impacto sobre aquellos que pueden o tienen la responsabilidad de introducir contramedidas. f) Eliminación de indicadores Un aspecto clave en la divulgación en el uso de indicadores es precisamente, saber eliminar un indicador cuando éste ya no da información, ya se han introducido las contramedidas necesarias, etc., de manera que 001-408 TPM.indd 382 22/09/2010 13:26:11 TPM en un entorno Lean Management 383 Figura 13.5. Ejemplo de sistema de avisos y parámetros correctos de proceso. no haya exceso de datos, burocracia añadida para la gestión de unos datos que ya no son necesarios, o bien que, como esos datos ya no son necesarios pero no se ha comunicado correctamente, el personal tenga la sensación que se le piden tareas que nadie valora ni supervisa, y que no añaden valor, y caiga de nuevo en la cultura de la «no medición». g) Técnicas de análisis Habrá que dar una cultura, formación general que hemos comentado anteriormente para que esos datos se puedan convertir en futuras acciones que permitan la mejora. h) Sinergias y benchmarking: Mejora de los resultados del proceso. Participación en las mejoras El hecho de utilizar y extender la cultura de medición y exhibición de datos en un área de planta, con la obtención de buenos resultados, es la mejor garantía para que se estandarice el método y se lleve a otros puntos de planta, personalizando y adaptando los indicadores al nuevo proceso, usuarios y necesidades, pero trabajando con la misma filosofía y método. También es frecuente encontrar empresas que se quejan de la escasa participación de su personal, en la búsqueda e implantación de mejoras. Pero cabría preguntarse si realmente tenemos un personal bien informado y comunicado, si conoce el estado de su proceso y cómo actuar en caso de desviaciones. 001-408 TPM.indd 383 22/09/2010 13:26:12 384 TPM en Lean Management Figura 13.6. Planificación visual mediante gestión por colores tipo semáforo. El método propuesto va orientado a romper esta actitud mediante la gestión visual, la estandarización en la manera de comunicar, y el uso de paneles informativos que permitan fluir la comunicación transversal pudiendo ser utilizados como mecanismos para canalizar sugerencias, propuestas de mejora, observaciones, avisos de anomalías o disfunciones, para el personal involucrado, los distintos departamentos y a distintos niveles. Canal de comunicación transversal Este canal permitirá no sólo dar información, sino también transferir información y ser un pilar de comunicación bidireccional: De arriba abajo y de abajo a arriba. Permitiéndonos conocer en todo momento los latidos del proceso. Su evolución, objetivo y plan de acciones asociado. De ahí la importancia de los paneles informativos en planta, los tablones con datos que permitan visualizar y gestionar los procesos y el uso de indicadores y métricos estándares en cuanto a tipo, ubicación, etc., pero personalizado. Será frecuente utilizar información tipo semáforo (rojo – amarillo – verde) para dar información rápida de estado. Estos sistemas visuales parten del mismo sistema de avisos tipo «andon»: antorchas luminosas, y acústicas que se incorporan a los procesos para informar de su estado, ganar en reactividad, etc. 001-408 TPM.indd 384 22/09/2010 13:26:12 TPM en un entorno Lean Management 385 Formación y entrenamiento de líderes. Gestión de indicadores y liderazgo en planta La gestión visual, la estandarización y la divulgación de la cultura de medición darán lugar a la creación de equipos de distinta envergadura para tratar las distintas pérdidas de los procesos según su tipología: si son pérdidas crónicas o esporádicas, su impacto o dificultad de resolución. Esto nos llevará a la necesidad de disponer de líderes de proyectos, de gestores que puedan actuar de forma organizada y estandarizada. El hecho de tener la información estructurada y estandarizada, facilita la creación de estos equipos de trabajo y permite hacer fluir breves reuniones diarias en planta, próximas a los procesos, en el propio «gemba» como definen los japoneses de manera que haya una mayor proximidad entre personas, productos, equipos productivos y procesos orientados hacia una mayor eficiencia. Al facilitar la comunicación se permite crear equipos de proyecto específicos para cada tipo de pérdida, crónica, esporádica, de arranque, etc. Y de cada tipología: disponibilidad, averías, calidad, costes, tiempos, etc. El tablón o panel informativo dará pie a la estandarización y al empowerment, dado que con formación, entrenamiento, y disponiendo de herramientas de gestión y indicadores actualizados, el proceso se podrá gestionar mediante personas más próximas al proceso que descargarán del día a día a otros responsables, permitiendo una gestión más ágil, próxima y eficiente. Para las decisiones de mayor grado de responsabilidad, permitirá a éstos responsables tomar decisiones en base a parámetros y datos fiables y cuantificados, lo cual permite tomar una decisión más adecuada para cada tipo de problema, dado que podemos analizar sus causas, ver cuál es su impacto y a partir de ahí introducir las contramedidas. También es una herramienta útil para la formación del personal que se incorpora a un proceso, puesto que tiene visual los datos, parámetros, etc., que se han ido optimizando mediante el uso y las mejoras propuestas por los propios operarios. • 001-408 TPM.indd 385 Indicadores convencionales. Indicadores de impacto Una forma de concienciar al personal de la criticidad y la importancia de tener bajo control los procesos es transmitir mediante indicadores no estándares o convencionales, el impacto del fallo, o el impacto de las «malas prácticas» o prácticas incorrectas, permitiendo 22/09/2010 13:26:12 386 TPM en Lean Management encontrar soluciones a los problemas, atacando la causa raíz y no perderse en la búsqueda de culpables, y en la mera asignación de costes a departamentos, lo cual nos llevaría de nuevo a una fatídica orientación a departamentos y no a procesos. Estos indicadores pueden ser de distintos tipos: – Costes (de la no calidad, de los ciclos de vacío) – Número de reprocesos – Tiempos no productivos – Duración tipología de la intervenciones por avería – Producción versus objetivo (target) – Consumo energético – Siniestralidad – Absentismo – Rendimiento operacional – Disponibilidad – Retrasos en entregas – Gestión de stocks Acercamos la manera de dar la información con indicadores convencionales, a una comunicación más fluida y más próxima al proceso que acerca el efecto y su impacto al análisis de sus causas y a la toma de decisiones para implementar medidas correctivas puntuales hasta estabilizar, y por otro lado analizar contramedidas definitivas e incorporarlas ya en las etapas de diseño de nuevos equipos, productos o procesos. PANEL REUNIÓN DIARIA Evolución semanal producción Material Personal Envíos Seguridad Calidad Dificultades para alcanzar el objetivo de hoy Averías Figura 13.7. Indicadores en panel de reunión diaria. 001-408 TPM.indd 386 22/09/2010 13:26:12 TPM en un entorno Lean Management 387 La importancia de los indicadores radica en conseguir aproximarlos a la gestión diaria del operario, de manera que no sea una información general de resultados mensuales de la empresa. Información que no permite la corrección de desviaciones a tiempo, y que es un enfoque totalmente reactivo. Buscamos indicadores que aproximen los problemas, sus efectos y sus causas a los operarios y mandos de los procesos de manera que tengan la alarma para advertir las desviaciones y poner en marcha un plan de contención y soluciones definitivas analizadas y planificadas en un medio largo plazo, y coherentes y en línea con los intereses generales de la organización. Pasamos de un enfoque reactivo al proactivo. En la figura siguiente se muestra un panel de gestión de TPM en una organización que aplica el Lean Management. Panel de TPM Figura 13.8. Tablero de gestión TPM en planta. Integración, estandarización y gestión visual de datos de proceso. La alianza TPM en un entorno Lean Management es una alianza ganadora, ya que desde distintos ámbitos se trabaja para conseguir una empresa más eficiente. El reto en un entorno Lean Management es considerar el mantenimiento como un proceso más, a pesar de no ser un proceso operativo, sino de soporte. Se hará la medición de su eficiencia como si de un proceso productivo se tratara, pero adaptándolo a las necesidades y requerimientos del mantenimiento y considerándolo, en muchos casos, como un proceso de soporte, pero que para muchas empresas su buena o mala gestión puede condicionar 001-408 TPM.indd 387 22/09/2010 13:26:12 388 TPM en Lean Management sus procesos estratégicos. De ahí que empresas con visión más inmediata o a corto plazo han tomado decisiones concretas sobre su estructura y gestión del mantenimiento, han tenido que replanteárselas cuando éstas han afectado, y no siempre de la manera esperada a los procesos productivos, o estratégicos de la empresa. Podemos considerar, dentro de un Lean Management, un Lean Maintenance como un factor clave para mejorar los resultados económicos de la empresa. Priorizando los subsistemas y equipos críticos y susceptibles de averías, clasificando las categorías de las pérdidas o averías, optimizando la gestión y desarrollando el mantenimiento de la empresa para tener la máxima reactividad frente a aquellas averías críticas con las que se convive y desarrollando una organización completa de la función de mantenimiento, analizando su estructura, asignando capacidades, tomando decisiones sobre el nivel de centralización o descentralización de la función de mantenimiento, etc. Todo no podrá ser llevado a cabo sin la implicación de los empleados. Los resultados se concretarán: • • • • reducción a cero del tiempo de mantenimiento, reduciendo el número, duración y frecuencia de las mismas, se trabajará con el tiempo y método de diagnóstico, los sistemas de cambio de elementos y gestión de compras, almacenamiento, etc., de los mismos y el método de reparación en sí, el número de operarios (de producción o mantenimiento) para llevar a cabo la tarea y a su vez reducción de costes asociados a mantenimiento, por la mejora en la gestión de los mismos incremento de los tiempos productivos, derivado de la reducción de los tiempos de avería, fallos de diseño, problemas de calidad que repercutirán directamente en el incremento del OEE. estabilización de los procesos; si el proceso es más seguro y robusto se asegura la calidad del proceso Se está creando una base de conocimiento que permitirá posteriormente marcar retos más ambiciosos para el mantenimiento y el proceso productivo. En fases futuras se mapearán los procesos de mantenimiento, de manera que se pueda trazar la cadena de flujo de valor mediante un Value Stream Map Actual y a partir de ahí un Value Stream Map Futuro, desde que el 001-408 TPM.indd 388 22/09/2010 13:26:12 TPM en un entorno Lean Management 389 equipo entra en paro hasta que se restaura de nuevo la producción, priorizando en aquellos procesos y equipos críticos, y averías más representativas para después irlo extendiendo progresivamente al resto de equipos y tipos de avería en función de las criticidades y las necesidades. La introducción y despliegue de estas técnicas requiere de la descripción y aplicación del método. Ya no nos centraremos exclusivamente en las actividades de los procesos operativos y estratégicos de la compañía sino que hablaremos de aplicar las técnicas del Lean Management a un proceso de soporte como el mantenimiento. Analizaremos las actividades de mantenimiento clasificándolas según el valor añadido que aportan: • • Actividades con valor añadido Actividades sin valor añadido – Sin valor añadido pero necesarias – Sin valor añadido e innecesarias El objetivo es maximizar las actividades con valor añadido minimizando las actividades sin valor añadido eliminando las actividades innecesarias y reduciendo las actividades sin valor añadido pero precisas para llevar a cabo ese proceso de mantenimiento. En conjunto el tiempo destinado a estas tareas se debe reducir frente al tiempo destinado actualmente. Podríamos verlo a través de un ejemplo de Mantenimiento Preventivo: • • • Actividades con valor añadido: cambio de un rodamiento que está al final de su ciclo de vida. Actividades sin valor añadido pero necesarias: desplazamiento de las personas y el recambio al punto de la intervención. Actividades sin valor añadido e innecesarias: búsqueda de útiles y herramientas que ya deberían estar a pie de máquina cunado la máquina ya está desmontada y por tanto parada. Para conseguir potenciar las actividades con valor añadido y eliminar o reducir aquellas sin valor añadido nos centraremos en las 3 M, para eliminar y/o reducir las otras 3 M mediante las 3 S del sistema Lean. 3 M: MAN – MACHINE – MATERIAL Mano de obra – Maquinaria – Material 001-408 TPM.indd 389 22/09/2010 13:26:12 390 TPM en Lean Management Para eliminar o reducir: 3 M: MUDA – MURA – MURI Desperdicio – Variaciones – Prácticas injustificadas Mediante: 3 S: STANDARIZATION - SIMPLIFICATION - SPECIALIZATION Estandarización – Simplificación – Especialización Podemos así analizar el flujo de valor de nuestros procesos, para posteriormente trabajar en flujo y detectar y corregir las interrupciones de flujo, y una vez simplificado estandarizar el método y proceso de trabajo para que una vez esté consolidado pilotar sobre él las mejoras para llegar al estado futuro. MAN – MACHINE – MATERIAL Eliminar o reducir MUDA – MURA – MURI Mediante STANDARIZATION – SIMPLIFICATION – SPECIALIZATION Figura 13.9. Partiendo de las interacciones de las 3 M pasar a eliminar/reducir las otras 3 M mediante las 3 S. 001-408 TPM.indd 390 22/09/2010 13:26:12 TPM en un entorno Lean Management 391 Estamos introduciendo los métodos y la gestión Lean al Mantenimiento. Ahí está el nuevo reto que implica un cambio de mentalidad a todos los niveles de la organización. Este es el reto hoy en día para mejorar la gestión del mantenimiento. El Lean Maintenance dentro de un entorno Lean Management nos da la clave de actuación. El aplicarlo depende de nosotros. 001-408 TPM.indd 391 22/09/2010 13:26:12 001-408 TPM.indd 392 22/09/2010 13:26:12 14 Externalización del mantenimiento. Impacto sobre el TPM y el LEAN MANAGEMENT 14.1. E xternalización de los procesos soporte. Antecedentes A lo largo de los últimos años ha habido una tendencia a la externalización, también conocida por el término anglosajón del outsourcing, de gran parte de aquellos procesos que se consideran procesos de soporte, entre ellos el mantenimiento, actividades logísticas, sistemas informáticos, ingeniería, etc. Son procesos, a priori no estratégicos, ni operativos básicos de la empresa, excepto que sea una empresa cuya actividad principal se oriente al sector servicios y cubra el mantenimiento, ingeniería, informática, etc., es decir de servicio a terceros. Esta tendencia a la externalización, en algunos casos extrema, se ha justificado mayoritariamente, única y exclusivamente teniendo en cuenta el factor económico, es decir, desde la reducción de costes a corto, medio plazo que comporta la externalización de ciertas tareas, ya que implica directamente la reducción, o mantenimiento o no incremento de la plantilla. El personal destinado a estas tareas, se reduce o si hay picos de trabajo no se incrementa la plantilla de forma permanente, sino transitoria adaptándose a las necesidades del momento. Es evidente que a la hora de gestionar el mantenimiento, no hay que obviar como éste incide en la cuenta de resultados. En este capítulo nos planteamos cómo incide la gestión del mantenimiento, no sólo desde el punto de vista de los resultados financieros del ejercicio en curso, y poste393 001-408 TPM.indd 393 22/09/2010 13:26:12 394 Externalización del mantenimiento riores sino además desde el punto de vista organizativo y desde la eficiencia interna y los resultados financieros a medio y largo plazo. Cuando se contrata una empresa externa para la realización de un tarea de soporte como podría ser en nuestro caso el mantenimiento, nos encontramos con la particularidad de que al margen de cual sea su coste habrá una serie de factores que para la empresa se van a reducir, y optimizar como pueden ser el absentismo: se contrata un número de trabajadores, la baja la cubre otro trabajador de la empresa externa, las antigüedades del personal, las mejoras salariales u otro tipo de mejoras cubiertas por la empresa como las subvenciones en transporte, servicio de comedor, etc. El incentivo asociado a la reducción de costes provoca la tendencia a la externalización de parte de estos procesos de soporte, o incluso algunos operativos de menor valor añadido para la empresa. Esta tendencia ha ido a más en los últimos años. Cabe plantearse si será la tendencia futura y como afecta una situación de crisis a esta tendencia. El fenómeno de la externalización y la deslocalización tienen en común que se presentan como soluciones para reducir costes inmediatos en las empresas. Pero ¿realmente se reducen estos costes? ¿En cuánto? ¿Cómo afecta a los resultados en el medio y largo plazo? La deslocalización puede llevarse a cabo sin haber agotado todas las vías existentes para mejorar los resultados mediante la optimización de la eficiencia interna. Es un proceso que puede ser más lento, pero puede llegar a ser más beneficioso que deslocalizar, con la consecuente pérdida de tejido industrial y de riqueza que genera no sólo la empresa sino su entorno. Hay una serie de tangibles muy golosos, que enmascaran otros tangibles o intangibles igual de importantes pero que quedan ocultos y que a veces tienen su impacto no de forma inmediata, sino en un medio plazo. Tanto la deslocalización como la externalización quedan en parte justificadas por la reducción de algunos costes tales como mano de obra, alquileres, fiscalidad más favorable en otros países, etc. El mantenimiento no ha sido una excepción y también se ha visto inmerso en esta tendencia. Ahora cabe plantearnos, esa decisión de externalización de la función de mantenimiento qué factores positivos y negativos puede tener a medio y largo plazo para la empresa, desde el ámbito financiero, y desde aspectos organizativos y estratégicos de la misma. La decisión de externalizar la función de mantenimiento puede llevar a la empresa a perder a medio y largo plazo todo su know-how en esta disciplina y en los procesos involucrados, incidiendo en los resultados de rendi- 001-408 TPM.indd 394 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 395 miento de las líneas, y por tanto en la capacidad productiva de las máquinas e instalaciones, la calidad de los productos o la seguridad del personal involucrado en el área productiva. Se puede medir el impacto de la externalización mediante otros KPI (Key Peformance Indicators) donde los costes van a aparecer como uno más de ellos. A continuación podemos ver una tabla que recoge alguno de estos indicadores a modo de ejemplo y que en muchos casos conviene que sean accesibles y que se divulguen en planta, en lo que los japoneses denominan gemba allí donde transcurren los procesos y donde está gran parte de las personas involucradas en él. La empresa debe valorar qué parte del mantenimiento es realmente interesante subcontratar, no sólo desde el punto de vista del mantenimiento, sino desde el punto de vista global de la gestión de los procesos de la empresa. Se asume un riesgo muy elevado con una subcontratación de forma generalizada de cualquier tipo de mantenimiento existente en la empresa amparándose única y exclusivamente en el factor coste. Si esta decisión no es muy contrastada puede convertirse en una situación sin retorno. Sería una externalización global del mantenimiento y su gestión que abordaremos más adelante. Es imprescindible valorar no sólo los aspectos más técnicos del mantenimiento, sino también los aspectos de gestión y su impacto en las personas. Entregas Implicación Calidad Costes Seguridad Accidentes ... Reactividad Figura 14.1. Tabla KPI’s. 001-408 TPM.indd 395 22/09/2010 13:26:13 396 Externalización del mantenimiento Analizaremos en concreto cómo puede afectar esta tendencia a la externalización de la función del mantenimiento a la implantación de un TPM o un Lean Management, proyectos por excelencia internos de las empresas, y que tienen como motor básico la gestión de las personas. Son proyectos que se basan en la mejora de los procesos mediante uno de sus pilares: la implicación y el apoyo de los recursos humanos, delegados por la decisión de la dirección de la empresa de emprender estos proyectos en la compañía. Cuando se toma la decisión de implantar un TPM o un Lean Management en la empresa, las personas y su gestión van a ser un factor clave para la implantación con éxito de estas técnicas. De ahí que el hecho de externalizar o subcontratar la función de mantenimiento debe ser un punto a valorar y a analizar en el momento de planificar el plan de desarrollo del programa TPM, y de un Lean Management, puesto que el hecho de llevarlo a cabo ya sea con personal propio o con soporte de personal externo requiere de una especial atención y puede afectar en la consolidación a medio y largo plazo del proyecto. Cabe plantearnos cómo será la implantación del TPM y el Lean Management y la estabilización y mantenimiento de estándares una vez implantado en tres situaciones: • • • con personal propio con personal externo con personal propio y externo PERSONAS PROYECTOS ESTRATÉGICOS – Motivación – Implicación – Polivalencia – Empowerment Clave del éxito para la implantación LEAN TPM – Conocimiento Figura 14.2. Las personas, pilar clave para la implantación del Lean y TPM. 001-408 TPM.indd 396 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 397 Además dentro de las que consideran la participación de personal externo, qué tipo y grado de externalización. No estamos planteando que no se pueda implantar un Lean Management con personal externo, sino que vamos a evaluar las ventajas, los inconvenientes y las dificultades, por no decir las diferencias y el reto que esto puede comportar en función del grado de externalización que la empresa alcance, tanto del personal de mantenimiento como del de producción. Encontramos empresas que incluso en sus procesos operativos conviven con un cierto grado de personal externo en sus plantas, por diversos motivos asociados a estacionalidad, fluctuación de la demanda, costes, cobertura de turnos adicionales, etc. Por tanto habrá que evaluar dentro de este contexto la política de contratación de la empresa y en el caso de multinacionales, la política del grupo, que puede o no estar en línea con las necesidades particulares de una planta concreta, en un determinado país, en un momento dado, y con una situación particular específica o con un contexto económico global o sectorial determinado. Para poder llevar a cabo este análisis nos centraremos en el siguiente punto en las etapas para evaluación de la externalización del mantenimiento. De hecho, el objetivo no es la externalización del mantenimiento en sí, sino llevar a cabo un riguroso análisis de las tendencias actuales y futuras de la empresa y revisar aquello que es óptimo y que la empresa puede alcanzar para ser más competitiva y eficiente. Del resultado de este análisis que analiza en profundidad los procesos y el organigrama de mantenimiento y su grado de afectación en los procesos operativos saldrá un proyecto de adaptación del mantenimiento a los requerimientos actuales de la planta y a los futuros de manera que queden reflejadas situaciones que pueden no ser las ideales, pero son las asumibles por la empresa. Se recoge todo aquello que se considera y lo que se desestima y los porqués de esa decisión, de manera que cuando la empresa y/o su entorno evolucione sea más sencillo hacer de nuevo esta transición hacia un nuevo modelo aprovechando al máximo lo consolidado en etapas anteriores. 001-408 TPM.indd 397 22/09/2010 13:26:13 398 Externalización del mantenimiento 14.2. Etapas para la evaluación de la externalización del mantenimiento Plantearse la externalización de la función de mantenimiento en una empresa requiere revisar todas y cada una de las tareas a realizar, el organigrama actual, la carga de trabajo de los distintos operarios, oficiales de mantenimiento y otras personas que conforman el organigrama, la distribución y grado de polivalencia de los mismos. No es un mero análisis de costes, sino que requiere de ese y de otros análisis más complejos. En primer lugar el conocimiento de dónde se está actualmente y a qué responde esa estructura existente. De lo contrario podemos llegar a tomar decisiones erróneas en un medio plazo, con consecuencias más drásticas y difíciles de manejar. No estamos sólo hablando de máquinas, sino que hablamos de equipos productivos, y esto incluye las personas, las máquinas, los útiles, las herramientas y los recambios. El análisis incluirá un estudio riguroso de cada uno de estos elementos para poder valorar de forma objetiva el estado actual de nuestro mantenimiento. No debe ser una imagen de cómo nos gustaría que fuera, sino de cómo es realmente nuestra empresa. Etapas: a) Análisis del punto de partida Empezaremos analizando los procesos vinculados al mantenimiento y su implicación dentro de otros procesos de la empresa. Se llevará a cabo una foto del estado actual del organigrama de mantenimiento de sus roles y cargas de trabajo. Cuando una empresa lleva ya unos años constituida y funcionando, conviene revisar el organigrama de mantenimiento de la misma, para evaluar si esa estructura se adapta a las necesidades actuales y futuras de la empresa, o bien si es una evolución o un estructura que redefinió hace unos años y se adaptaba a las necesidades de aquel momento, y ahora éstas ya no son las mismas. Analizaremos el estado actual de los equipos e instalaciones en el momento del LCC en que éstos se encuentran. No sólo analizaremos los equipos productivos sino que también entraremos a valorar la gestión de los recambios, consumibles útiles y herramientas. 001-408 TPM.indd 398 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 399 b) Análisis de valor de las actividades y procesos Llevaremos a cabo un análisis de valor de cada uno de los procesos y nos plantearemos si esa estructura actual se corresponde a las necesidades actuales, o si surge fruto de una situación anterior o como consecuencia de una reducción de costes y no se adapta ni en lo más mínimo a las necesidades actuales y futuras de la empresa. A lo largo de esta etapa llevaremos a cabo una mirada crítica y nos cuestionaremos si son o no necesarias, en función del valor que aportan, las actividades que se están llevando a término. Revisando cada uno de los procesos de mantenimiento y aquellos procesos con los que el mantenimiento está de una forma u otra relacionado, con el objetivo de eliminar todo aquello, innecesario, superfluo, redundante, o que no añade ningún valor al proceso, y que además incluso lo ralentiza o bien lo hace vulnerable. c) Análisis del histórico de datos Si la empresa dispone de histórico de datos es importante explotar los mismos, de manera que se puedan evaluar las evoluciones, los cambios, niveles conseguidos, objetivos y desviaciones, etc. Conviene en esta etapa clasificar los datos de forma distinta a como se venía abordando, a veces un simple análisis de las horas de preventivo frente a correctivo, nos puede dar una primera información básica de la empresa, pero ¿qué es realmente lo que se considera preventivo? ¿Qué estamos midiendo realmente? ¿Cómo se toma el dato? ¿Qué actividades se recogen? A partir de los datos previos existentes hay que volcar estos de nuevo y clasificarlos con una nueva perspectiva de manera que tengan un mayor grado de validez y objetividad y no nos lleven a decisiones erróneas. En algunas empresas nos podemos encontrar que no exista histórico o bien porque son de nueva creación, o bien porque no se haya registrado ni informáticamente ni en papel. O incluso una tercera situación aún peor: que exista histórico, pero que éste no sea fiable, de manera que pueda inducir a error en el seguimiento y propuesta de acciones de futuro. Esta situación conllevará una validación de datos contrastada con trabajo de campo. En los dos últimos casos será más crítica la fase del análisis de campo y la extrapolación que de los datos obtenidos se pueda hacer. En el primer caso insistiremos en el método para ir construyendo un histórico a partir de este 001-408 TPM.indd 399 22/09/2010 13:26:13 400 Externalización del mantenimiento momento. En el segundo caso también se estandarizarán unos registros básicos de captación de datos para su futura explotación, pero además habrá que recabar información entre los operarios de producción, los oficiales y demás personal de mantenimiento, y el personal de planta de aquellos problemas, averías de máquina más repetitivas y complejas, normativas existentes, tiempos de intervención en una avería, frente a tiempos de estabilización del proceso, de manera que se pueda obtener información en este caso más cualitativa que cuantitativa, y menos objetiva de lo que precisamos. Si orientamos bien la búsqueda de este tipo de información, que a veces es oral, podemos ayudarnos de tablas para obtener mayor objetividad en las respuestas, evitando caer en respuestas poco cuantificables. Ejemplo 1: La respuesta a un operario frente a preguntas como: «¿Tiene muchas averías esta máquina?». ¡A menudo! No demasiado. No es un equipo crítico y se dispone de recambios en planta. ¿Tiene muchas averías su equipo? Interventor Responsable de producción Una posible respuesta sería: «Se estropea a menudo». 001-408 TPM.indd 400 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 401 La misma pregunta realizada al oficial de mantenimiento, responsable de turno, director de producción, o responsable de planificación o de mantenimiento puede tener una respuesta distinta, bien porque no se sepa exactamente o bien porque para lo que el operario de la máquina que es su equipo productivo es a menudo, para el director de producción comparado con otros equipos o con el impacto que para él tienen esas averías la respuesta sería «Es poco frecuente». Pero nuestra pregunta va más allá , ypor ahora sigue siendo meramente cualitativa. En realidad queremos saber con qué frecuencia, duración y qué impacto tiene para el proceso, si las averías son costosas en tiempo o en coste de recambio, si hay máquinas similares en planta y también tienen los mismos problemas, o si esta máquina es más vulnerable cuando fabrica un determinado producto, o la materia prima es de un determinado proveedor. Este tipo de análisis nos está preparando para las fases siguientes a dos niveles: • • Obtención de datos con un mayor grado de objetividad. Empezar a extender la cultura de medición objetiva de la empresa para detectar anomalías, poner contramedidas e implantar mejoras. d) Validación del análisis de campo vs. histórico En esta fase se llevará a cabo el trabajo consistente en contrastar los datos obtenidos con el histórico del que dispone la empresa, con los observables realizados. Cada empresa puede partir de un histórico distinto, en algunos casos no existe o es un mero boca oreja, en otros existen datos manuales no informatizados, y no siempre explotados, y en muchas ocasiones las empresas ya tienen datos informatizados a nivel de costes mediante un ERP, o bien de costes e histórico de averías, preventivos, etc., mediante un software de gestión del mantenimiento, en muchas de ellas se explotan correctamente y en otras el nivel de explotación de estos datos puede ser muy precario o demasiado genérico, con lo que dificulta la puesta en marcha de soluciones concretas. Valoraremos la información obtenida, se detectaran prioridades, desviaciones respecto a lo previsto, confirmación de indicios, etc. 001-408 TPM.indd 401 22/09/2010 13:26:13 402 Externalización del mantenimiento e) Elaboración del Proyecto de Optimización Estructuraremos el proyecto de cambio organizativo y operativo a todos los niveles, integrándolo dentro de los proyectos de largo alcance en los que está envuelta la empresa. A partir de esta fase es cuando se marcan los objetivos para este proyecto de mejora de la gestión global del mantenimiento integrada con los objetivos de planta y los corporativos. Se van analizando las tareas a llevar a cabo, prioridades y plazos, y se considera en este momento la asignación de las mismas a personal propio o externo en qué grado y con qué alcance, pero una vez vista la carga real de trabajo y una vez solucionadas las ineficiencias. En ocasiones, después de este análisis se llega a la conclusión de que quizás se justificó la externalización puesto que faltaban recursos, y a veces, una vez realizado este análisis, detectadas las contramedidas y puestas en marcha, las necesidades de recursos son inferiores y altera las conclusiones frente al grado de externalización que se habían dimensionado para el sistema previo a su optimización. Es un ejercicio de análisis estratégico, ya que a partir del punto de partida para marcar a partir de ahí las directrices y objetivos del proyecto, y una vez definido hacia dónde queremos ir y qué precisamos, entraremos a valorar si lo hacemos con personal propio o bien externo y en qué medida, valorando en cada paso los pros y los contras de cada alternativa. Por tanto nos estaríamos planteando un proyecto que no es «la externalización de la función del mantenimiento», sino «la optimización de la función de mantenimiento», pudiendo o no derivar en una externalización, global o parcial, del mantenimiento. f) Asignación de tareas a personal propio o subcontratado En este punto, una vez concluido este ejercicio es cuando valoraríamos los aspectos concretos a llevar a cabo, en qué plazos y con qué recursos. Podríamos entrar a valorar en función del valor añadido, y los costes que tareas asignamos a personal propio o subcontratado. En caso de optar por la subcontratación, ¿qué tipo de subcontratación del mantenimiento es más conveniente y en qué grado? 001-408 TPM.indd 402 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 403 ETAPAS 1. Análisis del punto de partida 2. Análisis de valor de actividades y procesos 3. Análisis del histórico de datos 4. Validación análisis de campo vs. histórico 5. Elaboración del proyecto de optimización 6. Asignación a personal propio o subcontratado Figura 14.3. Etapas para la evaluación de la externalización del mantenimiento. 14.3. Grados de externalización según el impacto Son muchas las empresas que se decantan por cierto grado de externalización de la función de mantenimiento. Podríamos definir unos niveles dentro de esta tendencia a la subcontratación: Primer nivel o básico: Subcontratación de la mano de obra Es el tipo de mantenimiento subcontratado básico y más extendido, ya que está sujeto a picos de producción, obras concretas. Trabajos de mantenimiento específicos sujetos a estacionalidad y que pueden implicar la subcontratación temporal de mano de obra especializada pintores, paletas, que escapan de las tareas de mantenimiento convencional, y que a veces en períodos de vacaciones en el paro de Navidades o verano, se llevan a cabo no sólo mantenimientos convencionales, sino a veces cambio de lay-out, que implica movimiento de máquinas, paredes, modificaciones, adaptaciones a normativas nuevas, etc. 001-408 TPM.indd 403 22/09/2010 13:26:13 404 Externalización del mantenimiento Segundo nivel: Subcontratación del servicio de mantenimiento Este tipo de mantenimiento se lleva a cabo mediante un contrato basado en un pliego de condiciones que recoge todos aquellos trabajos a llevar a cabo. En la empresa hay un equipo residente de oficiales de mantenimiento, y éstos tienen a su alcance los medios técnicos necesarios para desarrollar sus tareas. La empresa o el cliente de la subcontrata es quien dirige el equipo y gestiona el servicio. En este nivel la gestión todavía reside en la propia empresa y no se ha perdido el know-how. Tercer nivel: Delegación de la gestión del mantenimiento Este nivel de mantenimiento tiene diferencias sustanciales respecto a los dos anteriores, y es cuando la empresa debe plantearse hasta dónde quiere llegar con la subcontratación, ya que es un nivel en el que, como hemos comentado anteriormente, puede convertirse en sin retorno. Es el nivel en que la empresa cliente pierde cuota de gestión (total o parcial) frente a la subcontrata. La gestión del cliente se reduce al presupuesto y al contrato de servicio basado en resultados. Se definen los KPI (Key Performance Indicators) y la dirección del mantenimiento queda delegada a la empresa de forma total o parcial. Cuarto nivel: Subcontratación por garantía total En este nivel el tipo de contrato va a ser por resultados. Estará vinculado a inversiones, tanto en instalaciones como en maquinaria. El cliente delega totalmente la gestión y pasará a tener un papel secundario frente a la subcontrata. El cliente evaluará parámetros de calidad del servicio prestado por la subcontrata. En este último grado de externalización la pérdida de know-how es total o muy elevada. Las empresa de subcontrata se ocupa de los recambios, consumibles, controla los consumos, etc. 001-408 TPM.indd 404 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 405 Hay empresas que por definición nacen con un mantenimiento ciento por ciento propio, con excepcionales casos de externalización, la pérdida de know-how es crítica y la vinculación del personal con los procesos también, de hecho algunas optan ya de partida por contratar personal de producción, con nivel II de formación profesional y que prácticamente sean capaces de llevar a cabo el mantenimiento de sus equipos e instalaciones, pudiendo tener personal propio para llevar a cabo las tareas de mantenimiento con una estructura muy liviana y un personal de producción muy preparado. En contraste tenemos empresas que ya se crean con el objetivo de que el mantenimiento jamás sea llevado a cabo por la propia empresa y pasan directamente a una subcontratación con garantía total, sin plantearse la opción de tener una parte del mantenimiento en plantilla. En ocasiones la tendencia a la externalización ha sido tan amplia y en exceso extendida que las empresas han tenido que recurrir en ocasiones a contratar de nuevo a personal externo como propio, o llegar a acuerdos de exclusividad dado que el know-how del mantenimiento es inherente a los profesionales que llevaban a cabo el mantenimiento y, si éstos se van, el conocimiento se va con ellos, y en algunos casos incluso el histórico de los equipos, si no lo tienen informatizado, o existen informes de seguimiento propiedad de la empresa. Es el riesgo de la falta de estandarización en los procesos de mantenimiento. Desde el TPM y el Lean Mangement se refuerza la importancia de la estandarización como elemento clave para sobre él poder pilotar futuras mejoras. 14.4. T ipos de subcontratación por contrato versus mantenimiento por administración Abordaremos los conceptos de mantenimiento por contrato o por administración. • • Mantenimiento por contrato Mantenimiento por administración El mantenimiento por contrato se basa en un presupuesto cerrado, para un determinado período o actividades y para realizarlo en un plazo de tiempo estipulado, mientras que el mantenimiento por administración 001-408 TPM.indd 405 22/09/2010 13:26:13 406 Externalización del mantenimiento tiene la característica principal de no ser un presupuesto cerrado, sino que se fijan unos costes por hora, actividades y a partir de ahí se van realizando las tareas contratadas y normalmente no se define un plazo de ejecución cerrado. Si nos fijamos en ambas definiciones, apreciaremos una serie de aspectos: • • • En primer lugar, si se opta por un mantenimiento por administración, la empresa, pese a poder tener un orden de magnitud de los costes y lo que le supondrá subcontratrar el mantenimiento, desconoce exactamente el importe final que deberá pagar. En segundo lugar, el seleccionar una modalidad u otra parece ir relacionado con el grado de conocimiento y estandarización de las tareas a realizar. Por tanto habrá trabajos que tenderán a subcontratarse normalmente por una de estas modalidades. La modalidad de mantenimiento por contrato puede albergar mayor riesgo para la empresa que va a realizar los servicios de mantenimiento, puesto que si no conoce o no tiene demasiada experiencia en las tareas que se le solicitan puede dar un presupuesto que al final no tenga el margen esperado, o bien que dé un precio más elevado del que resulten sus cálculos para poder tener un margen de seguridad en el caso de existir desviaciones. De ahí que el mantenimiento por contrato lo ofrezcan en muchos casos empresas especializadas en determinado mantenimiento y/o servicios. 14.5. T ipología del mantenimiento a subcontratar Existen diversas facetas y niveles de intervención dentro de la actividad de mantenimiento y su gestión, tal como hemos visto en los capítulos anteriores: Mantenimiento correctivo Intervenciones correctivas generales o bien de equipos especiales. 001-408 TPM.indd 406 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 407 Mantenimiento preventivo y/o reglamentario Intervenciones preventivas generales o bien de equipos especiales. Mantenimiento sujeto a inspección por unidad certificada sería el mantenimiento normativo. Mantenimiento predictivo Aquellas intervenciones orientadas a la detección de señales de los equipos que nos avisen de un deterioro o cambio de condiciones, previo a que se produzca una avería. En algunos casos es considerado como una extensión del Mantenimiento Preventivo, pero en realidad pretende eliminar los costes asociados a un mantenimiento que se lleva a cabo periódicamente, por un seguimiento del equipo que implique no intervenir en él ni de forma preventiva, que puede implicar pérdida de disponibilidad por una intervención condicionada a una desviación de alguno de los parámetros analizados, pero con el tiempo suficiente como para poder planificar los recursos y el momento en el que se llevará a cabo la intervención. Mantenimiento conductivo Es aquél que comprende las distintas actividades para el seguimiento diario de los equipos, orientados a vigilar el buen funcionamiento de éste cuando está en uso. Puede incluir el seguimiento de algunos parámetros del equipo, eventuales correctivos, y algunas tareas de preventivo, con el objetivo de garantizar que los equipos estén trabajando en el tiempo requerido. Existen distintos niveles de mantenimiento y clasificaciones del mismo, no única y exclusivamente por la clasificación abordada a lo largo de este libro: Correctivo – Preventivo – Predictivo – Prevención o ingeniería del Mantenimiento También habrá otro tipo de clasificación del mantenimiento según: • • • • 001-408 TPM.indd 407 Mantenimiento por tipo de equipos Mantenimiento reglamentario Mantenimiento de instalaciones Mantenimiento de exteriores 22/09/2010 13:26:13 408 Externalización del mantenimiento Cada una de estas actividades de mantenimiento que una empresa se plantea si llevar a cabo, o bien externalizar, debe ser analizada desde los pros y los contras de llevarlas a cabo con personal propio o subcontratado. Hay tipos de actividades que, por su carácter específico, se tiende más a externalizar. Por ejemplo, podríamos hablar de algunos mantenimientos predictivos sofisticados como el análisis de vibraciones. Otra situación que se acostumbra a dar es la tendencia a un mayor o menor grado de externalización según los sectores y tipos de procesos de las empresas. Hay sectores que tienden a externalizar de forma generalizada una parte de sus actividades de mantenimiento, y es común que se haga así en ese tipo de empresas. A la vista de la diversidad de aspectos del mantenimiento a considerar sería muy ambicioso establecer qué tipo conviene más o menos subcontrtar de forma general, pero lo que sí podemos ver es que hay cierto tipo de comportamiento a la hora de decidir externalizar esta función y que hay una serie de áreas de esta disciplina que se brindan más a llevarse a cabo internamente. Algunos de los factores que llevan a la externalización son los equipos muy complejos y sofisticados. La tendencia puede ser incluso a que no sólo se externalice el mantenimiento de estos equipos por empresas que prestan servicios de mantenimiento, sino que en algunos casos se lleve a cabo por el propio proveedor del equipo, que en ocasiones es quien tiene el software, los equipos de análisis y medición, etc., para poder llevar a cabo esta actividad. 14.6. I nternalización de los procesos de soporte en la empresa. En particular el mantenimiento En este libro vamos a acuñar y definir por primera vez el término «internalización de los procesos» como respuesta al término y a la tendencia a la externalización de los procesos que hemos vivido en etapas anteriores: el auge del outsourcing, fruto en parte de la situación económica en la que se vivía. En un entrono en crisis en el que muchas empresas se han encontrado con reducciones de producción del 30-50 %, y que ha repercutido en recorte de plantilla del mimo orden, se han ido agotando todas y cada una de 001-408 TPM.indd 408 22/09/2010 13:26:13 TPM en un entorno Lean Management 409 las vías para mantenerse en el mercado, minimizar el impacto de la misma. En algunos casos hay empresas que están impulsando estrategias que permitan a las empresas salir reforzadas de este entorno de crisis. Son aquellas empresas que ya llevaban años incorporando técnicas de gestión avanzadas, y en algunos casos esto les ha permitido aguantar la situación actual pese a tambalearse y que están aprovechando la situación coyuntural acaecida como una oportunidad y un nuevo reto que les brinda el entorno de cambio. Detrás de toda crisis hay una nueva oportunidad, quizá no para las mismas empresas o no entendida de la misma manera, pero es un momento de cambio, y todo cambio lleva asociado una oportunidad. Este período ha servido a muchas empresas para plantearse la gestión de sus procesos y analizar qué es todo aquello que se venía haciendo sin que fuera un aporte claro de valor. En todos los procesos, las inversiones se revisan con lupa, cada vez más si cabe, identificándose ineficiencias de distintos niveles y cuestionándose uno a uno todos los pasos del proceso. Se reducen las ventas, se reducen los márgenes y por tanto cabe preguntarse cómo ser más eficientes en este entorno, desde la filosofía del Lean Management, siendo más eficiente en cada uno de los procesos de nuestra cadena de valor. ¿Implica esto una reducción de estructura? No siempre, o no tiene por qué ir directamente asociado. Implica hacer más con los mismos recursos, reducir costes internos, mejorar y optimizar la gestión interna, plantearse la relación con los clientes y proveedores, analizando de forma sistémica la cadena de valor. En algunas empresas la demanda ha caído tanto que pese a estar en unos niveles de eficiencia muy exigentes, los recursos para las unidades a producir pueden ser ociosos. También existe una vía que muchas empresas están impulsando y es lo que hemos denominado «internalización» o «insourcing», que es la tendencia a retomar como propias actividades que se hacían con recursos externos, de manera que se pasan a hacer con recursos propios pero: • • • • 001-408 TPM.indd 409 más livianas y ágiles, con personal más formado para reducir ineficiencias, con un mayor grado de polivalencia, y con estructuras más ágiles y ligeras más adaptables al cambio y con capacidad de adaptarse a los nuevos retos. 22/09/2010 13:26:14 410 Externalización del mantenimiento La clave y la ventaja competitiva va a ser la optimización y revolución de la gestión interna en las organizaciones. Para ello en el mantenimiento que aquí abordamos, como en otros procesos, cabrá plantearnos qué grado de externalización precisamos de manera que no nos penalice ni en la adaptación ágil al cambio de tendencia, y al cambio en las reglas del juego, ni una vez logrado este reto en la adaptación ágil, rápida y robusta de la estructura enfocada a la anticipación para salir reforzados y bien posicionados frente a nuestros competidores para las nuevas oportunidades futuras. Para ello podremos empezar a plicar los conceptos de la calidad total de la misión y visión de la compañía y el análisis DAFO (Debilidades, Amenazas, Fortalezas y Oportunidades) o análisis SWOT aplicado a nuestra empresa y en particular a la gestión del mantenimiento. Es en este entorno que todavía tiene mayor relevancia implantar técnicas de Lean Management y Lean Maintenance para eliminar todo aquello que no añade valor y, dentro de ella, el TPM orientadas a mejorar la eficiencia global de la empresa mediante la identificación, reducción y/ o eliminación de las pérdidas asociadas a los procesos, y orientando el valor añadido de cada uno de los procesos con los resultados globales de la empresa identificando y eliminando todo aquello que no añade valor a la empresa, y por tanto al cliente. Nuestros clientes esperan pagar por aquello que realmente les añade valor y no por aquellas ineficiencias en muchos casos endémicas de nuestras empresas que son reiterativas y que muchas veces nos cuesta hacer aflorar o identificar como pérdidas en nuestras organizaciones, puesto que se asumen como crónicas, y endémicas y se llega a tener la conciencia de que esa situación no óptima es la normal. Cuando las ineficiencias se convierten en algo normal, el problema que aparece es que llegan a no percibirse; como no se perciben, no se miden; como no se miden, no se conoce el impacto que tienen, éste no se mide de forma objetiva y no se marca un objetivo que lleve asociado un plan de acciones concreto. En este entorno es difícil: • • • incrementar los volúmenes de venta incrementar los precios incrementar los beneficios Organicémonos y empecemos a hablar de optimizar la eficiencia interna antes que buscar otras fuentes de mejora del negocio. Son muchas las empresas que están cambiando su enfoque y buscando la eficiencia de las em- 001-408 TPM.indd 410 22/09/2010 13:26:14 TPM en un entorno Lean Management 411 presas a través de la gestión óptima de sus procesos, analizando su cadena de valor mediante técnicas de Lean Management, no sólo como un conjunto de herramientas sino como un cambio de enfoque en la manera de entender el negocio y cómo hacerlo competitivo orientándose a los clientes y los procesos y permitiendo un flujo libre de interrupciones. 001-408 TPM.indd 411 22/09/2010 13:26:14 001-408 TPM.indd 412 22/09/2010 13:26:14 001-408 TPM.indd 413 22/09/2010 13:26:14 001-408 TPM.indd 414 22/09/2010 13:26:14 001-408 TPM.indd 415 22/09/2010 13:26:14 001-408 TPM.indd 416 22/09/2010 13:26:14
