Sistemas de-mantenimiento-duffua-y-otros

~LIMUSA WILEY~
JOHN DIXON CAMPBELL
Intemational Center of Excellence-Maintenance Management
Coopers & Lybrand
A.RAOUF
GIK Institute of Engineering Sciences and Technology
SALIH o.DUFFUAA
Department of Systems Engineering
King Fahd Universityof Petroleum and Minerals
Planeación y control
SISTEMAS DE
MANTENIMIENTO

".'
HECHO EN M~XICO
ISBN 968-18-S918-9
PRIMERA EDICIÓN
CANIEM NÚM.121
o 2000, EDITORIAL LlMUSA, S.A. DE C.V;
GRUPO NORIEGA EDITORES
BALCEAAS 9S, ~XICO. D.F.
C.P. 06040
.. (5)S21-21:OS
01(800) 7-()6-91-OO
¡QJ (S)S12-29.Q3
if limusa@.noriega.com.mx
www.nonega.com.mx
DERECHOS. RESERVADOS:
!ION PROPIEDAD CEL EDITOR. NINGUNA rwn,E DE EBTA ,
08RA PUEOE IER REPRODUCIDA D TRANSMITIDA, ME-
DIANTE NNGúN SlBTEMA O MéTODO, f3.ECTAÓNCO O
MECÁNICO(INCLUYENDO ELfOlI:ICOPlAOO, LA GRA8AC~
O CUAloUlER SISTEMACE RECUPERACIÓN y ALMACENA-
MIENTO DE INFORMACIÓN). SIN CONSENTIMIENTO POR
ESCRITO DE JoHN WILEY & SONs, INC.
SISTEMAS DE MANTENIMIENTO
PLANEACIÓN y CONTAOL
COlA8OAAOOR EN LA TRAlXJCCIÓN:
FERNANDO ROBERTO P!:REZ VAzaUEZ
INGENIERO MECÑICO POR LA ESCUELA SUPERlCIA
CE INGENIEAIA MecANICA y ELI~CTRICACEL IN8T1TU1'O
PourtcNco NN::Iaw..PROFElIOA CE INGENERIA IN-
DUBTRlAL y TECNOLOGIA 1NF0AMÁ11CAEN UPIICSA.
PROFElIOA DE LA MAE8TAIA ENCALICW) EN LA UNVER-
.DAD LA SALLE,MaICO.
LAPREIIENfACIÓN Y Dl8P08ICIÓN EN CON.UnO CE
VERSIÓN AUT'OAIZADA EN ESPAIiIot. DE LA OBRA
PUBLICADA EN INGLtB CON ELlfruLo:
PlANNING ANO CONTROL OF
MAINTENANCE SYSTEMS! '
MoDEUNGAND~Y.B " , , '
O JoHN WIEf &SoI!IB, 1Nc., Npf,YOIIIC,CHICI1EJTIR,
BIaIME, SI«wOAe,TORONTO N«J WEINHEIM. '

A mi esposa Samia, mi hija Sarah y mis hijos Mohammed y
Omar-S. O. Duffuaa
A mi esposa Razia-A. Raouf
A mi madre Mary, mi esposa Beverlyy mi hija Natalie-J. D. Campbell

7
1.5 Administraciónorientada a la calidady capacitación 40
1.6 Comportamientohumano 41
1.7 Terminologíadel mantenimiento 41
39
39
40
40
1.4.1 Control de trabajos
1.4.2 Control de inventarios
1.4.3 Control de costos
1.4.4 Control de calidad
1.1. Introducción 29
1.2 Actividadesde planeación 32
1.2.1 Filosofíadel mantenimiento 32
1.2.2 Pronósticode la carga de mantenimiento 34
1.2.3 Planeaciónde la capacidadde mantenimiento 35
1.2.4 Organizacióndel mantenimiento 36
1.2.5 Programacióndel mantenimiento 36
1.3 Actividadesde organización 37
1.3.1 Diseño del trabajo 38
1.3.2 .Estándares de tiempo 38
1.3.3 Administraciónde proyectos 38
1.4 Actividadesde control 39
Acercade los autores
Abreviaturas y acrónimos
1 Sistemas de mantenimiento
Reconocimientos
19
23
25
27
29
Prefacio
CONTENIDO

75
75
77
3 Mantenimiento preventivo, conceptos, modelos y análisis
3.1 Introducción
3.2 Mantenimiento preventivo
71
72
73
Resumen
Ejercicios
Bibliografía seleccionada
2.6 Procesamiento de órdenes de trabajo 61
2.7 Retroalimentación de información y acción correctiva 62
2.7.1 Control del trabajo 63
2.7.2 Control de costos 66
2.7.3 Control de calidad 67
2.7.4 Control de la condición de la planta 67
2.8 Diseño eficaz de un programa de mantenimiento 68
2.8.1 Mantenimientoplaneado 68
2.8.2 Mantenimiento de emergencia 69
2.8.3 Mejora de la confiabilidad 69
2.8.4 Programa de administración del.equipo 70
2.8.5 Reducción de costos 70
2.8.6 Capacitación y motivación de los empleados 71
59
2.2 Ciclo de control del mantenimiento
2.3 Sistema de órdenes de trabajo de mantenimiento
2.3.1 Diseño de la orden de trabajo
2.3.2 Flujo del sistema de órdenes de trabajo
2.4 Conservación de registros
2.4.1 Tarjeta de trabajo (reporte)
2.4.2 Registro de la historia del equipo
2.5 Estructura del control de mantenimiento
2.5.1 Coordinación y planeación de las
órdenes de trabajo
2.1 Introducción
2 Operaciones y control del mantenimiento
44
44
44
47
47
48
50
51
53
54
:.' 54
56¡"
57
Resumen
Ejercicios
Bibliografía seleccionada
8 CONTENIDO

CONTENIDO 9
3.3 Tecnologías de diagnóstico 82
3.3.1 Análisis de vibraciones 82
3.3.2 Análisis de lubricantes 83
3.3.3 Termografía 83
3.3.4 Ultrasonido 84
3.3.5 Monitoreo de efectos eléctricos 84
3.3.6 Penetrantes 84
3.4 Modelos para decisiones de reemplazo 84
3.5 Elementos del mantenimiento planeado 87
3.5.1 Administración del plan 88
3.5.2 Inventario de las instalaciones 88
3.5.3 Identificación del equipo 88
3.5.4 Registro de las instalaciones 88
3.5.5 Programa específico de mantenimiento 89
3.5.6 Especificación del trabajo 89
3.5.7 Programa de mantenimiento 89
3.5.8 Control del programa 89
3.6 Modelos matemáticos parapolíticas óptimas
de mantenimiento preventivo 90
3.6.1 Reemplazo preventivo óptimo basado en
la edad (política tipo 1) 91
3.6.2 Método de la sección dorada 93
3.6.3 Reemplazo preventivo óptimo a
intervalos constantes (política, tipo 11) 97
3.6.4 Extensiones de las políticas I y 11 100
3.7 Modelos de inspección 101
3.7.1 Programa óptimo de inspección que minimiza
el costo esperado para una sola máquina 102
3.7.2 Modelo de maximización de utilidades para la
inspección de una sola máquina 104
3.7.3 Modelo de inspección para minimizar el costo
esperado con reparaciones mínimas 105
3.7.4 Modelo para coordinar la inspección
de un grupo de máquinas 107
3.8 Mantenimiento preventivo imperfecto 109
3.8.1 Suposiciones y notación de los modelos 110
3.8.2 Modelo del enfoque 1 111
3.9 Modelo de tiempo de demora 115
Resumen 118

10 CONTENIDO
Ejercicios 118
Referencias 120
4 Medición del trabajo de mantenimiento 123
4.1 Introducción 123
4.2 Técnicas de la medición del trabajo 124
4.2.1 Estudio de tiempos 125
4.2.2 Procedimientos del estudio de tiempos 125
4.3 Muestreo de trabajo 130
4.3.1 Número de observaciones requeridas para
un estudio de muestreo de trabajo 131
4.3.2 Planeación de un estudio de muestreo de trabajo 132
4.4 Gráficas de control 135
4.4.1 Introducción 135
4.4.2 Construcción de las gráficas de control 135
4.5 Sistemas de tiempos predeterminados de
los movimientos 136
4.5.1 Sistema MTM-2 137
4.5.2 Procedimientos para el establecimiento de
un estándar predeterminado 138
4.6 Datos estándar 138
4.6.2 Pasos para el desarrollo de datos estándar 139
4.7 Estimación 139
4.7.2 Estimación comparativa (inserción) 141
4.7.3 Aplicación de la estimación comparativa 141
Resumen 143
Ejercicios 144
Bibliografía seleccionada 145
5 Pronósticos y planeación de la capacidad de mantenimiento 147
5.2 Aspectos preliminares para los pronósticos 148
5.3 Técnicas para pronósticos cualitativos 149
5.4 Técnicas de pronósticos cuantitativos 151
5.4.1 Promedio móvil simple 151

5.4.2 Promedio móvil ponderado 152
5.4.3 Análisis de regresión 153
5.4.4 Suavización exponencial 156
5.4.5 Pronósticos estacionales 160
5.5 Análisis de errores 163
5.6 Pronósticos del trabajo de mantenimiento 164
5.7 Planeación de la capacidad de mantenimiento 166
5.8 Enfoques determinísticos para la planeación
de la capacidad 167
5.8.1 Método del tablea u heurístico 167
5.8.2 Programación lineal y entera para la
planeación de la capacidad de mantenimiento 173
5.9 Técnicas estocásticas para la planeación de la
capacidad 178
5.9.1 Modelos de líneas de espera 179
5.9.2 Simulaeión estocástica 182
5.10 Mantenimiento por contrato 186
Resumen 187
Ejercicios 187
Referencias 190
6 Planeación y programación del mantenimiento .. 191
6.2 Planeación 193
6.3 Programación 197
6.3.1 Elementos de una programación acertada 198
6.4 Sistema de prioridades para los trabajos de
mantenimiento 199
6.5 Técnicas de programación 200
6.5.1 Enfoques de programación matemática
para la programación del mantenimiento 202
6.5.2 Método de la ruta crítica 204
6.5.3 Técnica de revisión y evaluación de
programas (PER T) 212
6.5.4 Enfoques de la programación entera y
estocástica para la programación del
mantenimiento 213
CONTENIDO 11

12 CONTENIDO
6.6 Mantenimiento con paro de la planta 222
6.6.1 Planeación del mantenimiento con par.o
de la planta 223
6.6.2 Programa del mantenimiento con paro
de la planta 226
6.6.3 Informe del mantenimiento con paro de
la planta 227
Resumen 227
Apéndice 228
Ejercicios 229
Referencias 230
7 Control de los materiales del mantenimiento 233
7.2 Componentes del almacén de mantenimiento 234
7.2.1 Refacciones 234
7.2.2 Existencias del mantenimiento normal 234
7.2.3 Herramientas 235
7.3 Costos de los materiales de mantenimiento 235
7.3.1 Costo del artículo 235
7.3.2 Costo de tener en inventario el artículo 235
7.3.3 Costo del artículo en el moméntode su salida 235
7.4 Procedimiento para el control del almacén de
mantenimiento 237
7.4.1 Requisición 237
7.4.2 Control de inventarios 237
7.4.3 Artículos para: almacenar 238
7.4.4 Análisis ABC 238
7.5 Sistemas de inventarios 239
7.5.1 Tamaño de lote económico 240
7.5.2 Nivel de reorden 243
7.5.3 Existencias de seguridad 244
7.5.4 Política eficaz para hacer pedidos 245
7.6 Políticas de ordenamiento para reparaciones 246
7.6.1 Vínculo de la demanda y la tasa de fallas 247
7.6.2 Estimación de las unidades de refacciones
necesarias para el reemplazo en caso de fallas 247

8 Control de la calidad del mantenimiento 253
8.2 Responsabilidades de control de calidad 255
8.3 Programas de inspección y verificación 256
8.4 Control estadístico de procesos en el mantenimiento 257
8.4.1 Recopilaciónde datos 258
8.4.2 Lista de verificación 258
8.4.3 Histograma 260
8.4.4 Diagrama de causa y efecto (espina de pescado) 264
8.4.5 Gráfica-de Pareto (análisis ABC) 267
8.4.6 Gráficas de control 268
8.4.7 Diagrama de dispersión 269
8.4.8 Análisis del modo de faílas y efectos 270
8.5 Control de calidad de los trabajos de mantenimiento 270
8.5.1 Factores relacionados con los
procedimientos y las_normas 274
8.5.2 Factores relacionados con el personal 275
8.5.3 Factores relacionados con los materiales 275< <
8.5.4 Factores relacionados con las herramientas
y el equipo 275
8.6 Círculos de calidad 276
8.7 Vínculo del mantenimiento con la calidad 277
Resumen 280
Ejercicios < 280
Referencias 281
250
251
251
252
250
2507.7 Clasificación de.las refacciones
7.7.1 Estrategias de pedidos de refacciones con
base en su clasificación
7.7.2 Agrupamiento de refacciones de acuerdo
con su grado crítico y costo
Resumen
Ejercicios
Referencias
CONTENIDO 13
-

14 CONTENIDO
9 Productividad de los sistemas de mantenimiento 283
9.2 Medidas de entrada 283
9.3 Medidas de salida 285
9.4 Medidas dentro del sistema 290
9.5 Índices de mantenimiento 291
9.5.1 Administración del mantenimiento 291
9.5.2 Eficacia del mantenimiento 293
9.5.3 Costos de mantenimiento 295
9.6 Comparaciones de medidas 297
9.7 Análisis de tendencias 298
Resumen 298
Ejercicios 298
Referencias 299
10 Sistemas computarizados para la administración del
mantenimiento 301
10.2 Panorama de los sistemas computarizados para
la administración del mantenimiento 302
10.3 Módulos del SCAM 304
10.3.1 Módulo para la administración del equipo 305
10.3.2 Módulo de control de órdenes de trabajo 306
10.3.3 Módulo de administración de las
especialidades de mantenimiento 309
10.3.4 Módulo de suministro y control de materiales 309
10.3.5 Módulo de informes de desempeño 311
10.3.6 Informes de mantenimiento 314
10.4 Evaluación de los sistemas computarizados para
la administración del mantenimiento 316
10.5 Evolución de los SCAM para un mantenimiento
eficaz 319
Resumen 324
Ejercicios 324
Referencias 325

CONTENIDO 15
11 Capacitación en mantenimiento 327
11.2 Destreza 328
11.2.1 Niveles de destrezas 328
11.3 Actividades de la capacitación en mantenimiento 329
11.3.1 Política de capacitación 329
11.3.2 Evaluación de la situación actual 330
11.3.3 Análisis de necesidades 332
11.3.4 Diseño de un programa de capacitación 333
11.3.5 Implantación del programa de capacitación 334
11.3.6 Evaluación de la eficacia 335
Resumen 336
Ejercicios 336
Bibliografía seleccionada 337
12 Auditoría del mantenimiento y mejora continua de
los sistemas de mantenimiento 339
12.2 Factores en el esquema de calificaciones de auditoría 340
12.2.1 Organización y personal 340
12.2.2 Productividad de la mano de obra 342
12.2.3 Capacitación gerencial 342
12.2.4 Capacitación del planificador 342
12.2.5 Capacitación de los técnicos 342
12.2.6 Motivación 342
12.2.7 Administración y control del presupuesto 343
12.2.8 Planeación y programación de las
órdenes de trabajo 343
12.2.9 Instalaciones 343
12.2.10 Control de almacenes, materiales
y herramientas 343
12.2.11 Mantenimiento preventivo e historia
del equipo 343
12.2.12 Ingeniería y monitoreo de las condiciones 344
12.2.13 Medición del trabajo e incentivos 344
12.2.14 Sistema de información 344
12.3 Proceso jerárquico analítico para determinar
el peso de los factores 345
12.4 Análisis ABC (gráfica de Pareto) 347

16 CONTENIDO
12.5 Análisis de causas fundamentales y acción
correctiva posible 348
12.5.1 Organización y personal 349
1?.5.2 Productividad de la mano de obra 349
12.5.3 Capacitación gerencial 349
12.5.4 Capacitación del planificador 350
12.5.5 Capacitación de los técnicos 350
12.5.6 Motivación 350
12.5.7 Administración y control del presupuesto 350
12.5.8 .Planeap()IJ y programación de las
t , "órdenes de trabajo 351
12.5.9 Instalaciones 351
12.5.10 Control de almacenes, materiales
y herramientas 351
12.5.11 Mantenimiento preventivo e historia
del equipo .. 352
12.5.12 Ingeniería y monitoreo de las Condiciones 352
12.5.13 Medición deltrabajo e.incentivos. . , 352
12.5.14 Sistema de información 353
12.6 Estudio de caso para la mejora de la productividad
del mantenimiento ' 353
Resumen 355
Ejercicios 355
Referencias 355
13 Avances en los conceptos del mantenlmiento . 357
13.1 Introducción, 357
13.2 Diseño de la factibilidad del mantenimiento 358
13.3 Mantenimiento centrado en la confiabilidad 360
13.4 Mantenimiento productivo total 363
13.4.1 Otorgamiento de facultades a los empleados ¡ 364
13.4.2 Administracíóndel equipo ' 364
13.4.3.Implantación del MPT 367
13.5 Benchmarkingv mantenimiento de clase mundial 368
13.6 Reingeniería de procesos en mantenimiento 370
13.6.1 Análisis de procesos 370
13.6.2 Costeo basado en las actividades 372
13.6.3 Benchmarking competitivo ;
372

Apéndice B Confiabilidad y análisis de fallas
Apéndice C Métodos de optimización
Índice
Apéndice A Repaso estadístico
374
374
375
377
407
411
415
Resumen
Ejercicios
Referencias
CONTENIDO 17

19
Recientemente, las organizaciones manufactureras y de servicios se han vis-
to sometidas a una enorme presión para ser competitivas y ofrecer una en-
trega oportuna de productos de calidad. Este nuevo entorno ha obligado a
los gerentes y a los ingenieros a optimizar todos los sistemas que intervie-
nen en sus organizaciones. El mantenimiento, como sistema, tiene una fun-
ción clave en el logro de las metas y objetivos de la empresa. Contribuye a
reducir los costos, minimizar el tiempo muerto de los equipos, mejorar
la calidad, incrementar la productividad y contar con equipo confiable que
sea seguro y esté bien configurado para lograr la entrega oportuna de las
órdenes a los clientes. Además, un sistema de mantenimiento juega un pa-
pel importante en minimizar el costo del ciclo de vida de los equipos. Para
alcanzar la tasa de rendimiento sobre la inversión que se ha fijado como
meta, se deben maximizar la disponibilidad de la planta y la eficacia de los
equipos.
Ya en el pasado se había tomado en cuenta el papel del mantenimiento
en la rentabilidad a largo plazo de una organización; sin embargo, hasta
hace poco se había dado muy poca atención a los modelos analíticos de los
sistemas de mantenimiento. Aun cuando se reconoce la importancia del
mantenimiento, no se ha desarrollado ni integrado en los programas de es-
tudio de ingeniería y administración, como ha sido el caso de las materias
de administración de proyectos y sistemas de producción. Los sistemas de
producción y la administración de proyectos han sido estudiados extensa-
mente, y la aplicación de las técnicas estadísticas y de optimización en estas
áreas ha madurado a un mayor gradó que en el campo del mantenimiento,
posiblemente por las siguientes razones: 1) el mantenimiento ha sido consi-
derado tradicionalmente como un mal necesario y, en el mejor de los casos,
como un sistema impulsado por la producción; 2) el mantenimiento en una
organización tiene relaciones complejas con otras funciones; y 3) el produc-
to del mantenimiento es difícil de medir y cuantificar. Esta situación ha es-
tado cambiando, y la última década ha sido testigo de un interés sin
PREFACIO

precedentes en la investigación sobre el mantenimiento. El mantenimiento
actualmente es considerado como un sistema integrado que puede ofrecer
una ventaja considerable en la capacidad de una organización para ser com-
petitiva y proporcionar productos o servicios de calidad.
El objetivo de este libro es presentar al mantenimiento como un sistema
integrado que requiere planeación, diseño, ingeniería y control mediante el
empleo de técnicas estadísticas y de optimización. Se hace énfasis en el em-
pleo de técnicas cuantitativas para la operación, control y mejora de siste-
mas de mantenimiento. Esperamos que este esfuerzo ayude a que los
sistemas de mantenimiento maduren como una disciplina que debe ser en-
señada, investigada y practicada dentro de la industria, al igual que los de-
más campos de la ingeniería y la administración industrial. A continuación
se presenta una breve descripción del contenido de los capítulos de este
libro. .
El capítulo 1 presenta al mantenimiento como un sistema. Se proporcio-
na una breve descripción de las actividades de planeación, organización y
control para dicho sistema. Se describen los elementos de cada actividad. Se
describe brevemente el papel del comportamiento humano en un sistema
de mantenimiento. Las observaciones finales indican la necesidad de em-
plear técnicas cuantitativas y modelos en el estudio de los sistemas de
mantenimiento.
El capítulo 2 describe los sistemas de operación y control del manteni-
miento. Se presenta en detalle la función del sistema de órdenes de trabajo.
Se proporcionan guías para el diseño de una orden de trabajo eficaz. Se es-
bozan los componentes de un sistema de control de mantenimiento y la es-
tructura en la que se basa. También se presentan la coordinación de las
órdenes de trabajo, el control de la unidad de mantenimiento y una breve
descripción de los informes y la retroalimentación necesarios.
El capítulo 3 presenta los conceptos del mantenimiento preventivo y la
reparación de las descomposturas. Se explica el empleo de una tecnología
de diagnóstico para reducir las reparaciones por descomposturas vigilando
el rendimiento del equipo a una frecuencia óptima y modificando el progra-
ma de mantenimiento preventivo. Se presentan modelos matemáticos para
determinar las políticas óptimas de mantenimiento preventivo y las frecuen-
cias de inspección. Se explica el concepto del mantenimiento imperfecto y
se proporcionan enfoques para desarrollar los modelos de sus efectos. Fi-
nalmente se ofrece una breve descripción de los modelos de tiempo de de-
mora para determinar el mantenimiento preventivo.
El capítulo 4 muestra la necesidad de estándares de tiempo para los tra-
bajos de mantenimiento, e incluye algunas de las técnicas que pueden apli-
carse para el desarrollo de dichos estándares. Dicas técnicas incluyen la
medición del trabajo, el muestreo del trabajo, los datos estándar y la estima-
ción comparativa.
20 PREFACIO

El capítulo 5 trata acerca del pronóstico de la carga de mantenimiento y
la planeación de la capacidad. Se proporcionan las técnicas de pronósticos
que son útiles para el pronóstico de la carga de mantenimiento. Se presen-
tan enfoques heurísticos y modelos matemáticos para la planeación de la
capacidad de mantenimiento y se demuestran mediante ejemplos tomados
del mantenimiento.
El capítulo 6 presenta la planeación y la programación del mantenimien-
to. Se describen los elementos del proceso de planeación, así como la pro-
gramación del mantenimiento. Se presentan algunas técnicas importantes
de programación. Se incluye un caso de estudio que involucra un manteni-
miento con paro de la planta.
El capítulo 7 describe el control de los materiales requeridos en el man-
tenimiento. Examina los componentes del almacén de mantenimiento y los
procedimientos para el control del almacén. Se esboza una metodología
para la estimación de los costos de los materiales y las refacciones. Se des-
criben políticas eficaces para las órdenes de trabajo y el tamaño de lote eco-
nómico. Se esbozan las políticas de las órdenes de trabajo para reparaciones
y las estrategias de las órdenes de refacciones en donde se considera el cos-
to de las mismas y qué tan críticas son para el sistema.
El capítulo 8 describe el control de calidad en el mantenimiento. Se deta-
llan la organización, la responsabilidad y las funciones de calidad en un
marco de trabajo de mantenimiento. Se presentan técnicas estadísticas para
el control de procesos y para su mejora, y se demuestra su empleo en el
mantenimiento.
El capítulo 9 presenta la productividad del sistema de mantenimiento.
Ésta incluye una descripción de índices importantes sobre la eficacia del
mantenimiento y un análisis de costos del mantenimiento. También se estu-
dian los métodos para la evaluación de la productividad de un sistema de
mantenimiento y su mejora continua.
El capítulo 10 considera las técnicas de sistemas computarizados para la
administración del mantenimiento. Se presentan los requisitos de un siste-
ma de información típico para la administración del mantenimiento, junto
con los detalles necesarios para el diseño de dicho sistema. También se pre-
senta una metodología que puede emplearse para evaluar diversos sistemas
de información para la administración del mantenimiento.
El capítulo 11 describe la capacitación en el mantenimiento. Presenta un
marco de trabajo para diseñar un programa de capacitación en manteni-
miento. Se esbozan brevemente los medios para la evaluación de la eficacia
de los programas de capacitación junto con una mejora Continua de su
eficacia.
El capítulo 12 estudia las auditorías de mantenimiento y la mejora conti-
nua de los sistemas de mantenimiento. Se describen los factores importan-
tes en el mantenimiento que son necesarios para realizar un programa de
PREFAOO 21

auditoría en mantenimiento. Se presenta un plan de mejora continua para
el sistema de mantenimiento y se demuestra mediante un caso de estudio.
El capítulo 13 presenta diversos avances recientes en los conceptos de
mantenimiento. Se incluyen el diseño para mantenibilidad, mantenimiento
centrado en la confiabilidad, mantenimiento productivo total, benchmarking
y reingeniería de los procesos de mantenimiento.
Cada capítulo incluye varios ejercicios, los cuales son de dos tipos. Las
respuestas al primer tipo de ejercicios pueden encontrarse dentro del texto.
Las respuestas al segundo tipo de ejercicios requieren cierta investigación.
Los autores han hecho todo lo posible para que este libro sea completo e
independiente. Las técnicas y los modelos que se emplean en el texto se ex-
plican dentro del mismo; sin embargo, para quienes no hayan tomado un
curso básico en probabilidad y estadística, se incluye un apéndice para cu-
brir este punto. El libro tiene un nivel matemático modesto. LOsestudiantes
de ingeniería y administración, los ingenieros y los administradores que ya
están laborando profesionalmente y han concluido un curso introductorio
en estadística no tendrán dificultad para entender casi todo su contenido.
Nuestra intención es que los lectores entiendan la metodología relevante y
cómo aplicarla; en ningún caso se pretende proporcionar un tratado com-
pleto de la teoría matemática.
Este libro es adecuado como texto o como referencia para los profesio-
nales y los practicantes. Puede ser utilizado como texto en el nivel de licen-
ciatura o en el primer año en los cursos de postgrado en mantenimiento.
Será de gran interés para los estudiantes de ingeniería industrial, ingeniería
mecánica, ingeniería eléctrica y administración industrial. También puede
emplearse como texto para cursos breves sobre mantenimiento en la
industria.
12 PREFACIO

23
SALlH O. DUFFUAA
ABDULRAOUF
JOHND. CAMPBELL
Quisiéramos expresar nuestro profundo agradecimiento a las organizacio-
nes e individuos que contribuyeron para la realización de este libro. Un re-
conocimiento a la Universidad de Petróleo y Minerales del Rey Fahd, el
Instituto GIK de Tecnología y Ciencias de la Ingeniería y a Coopers &
Lybrand Consulting por permitirnos la utilización de sus instalaciones para
poder terminar este proyecto.
El primer autor desea expresar su reconocimiento al generoso apoyo
proporcionado por la Universidad de Petróleo y Minerales del Rey Fahd,
en Dhahran, Arabia Saudita, bajo el proyecto SE/MNTMGT/188. Sin este
apoyo no hubiera sido posible la terminación a tiempo de este proyecto.
Deseamos expresar nuestro aprecio a los esfuerzos de muchos colegas
que leyeron los capítulos de este libro y ofrecieron valiosas sugerencias y co-
mentarios, incluyendo a los doctores en ciencias M. Bendaya, S. Selim, M.
A1-Haboubi, E. Boukas y S. A. M. Saeed. Apreciamos la asistencia editorial
del Dr. B. Bremberg y del señor M. D. A1iyu,Yagradecemos a S. M. Adil Y
M. Abdul Majid por la transcripción a máquina del manuscrito.
Finalmente, pero no menos importante, quisiéramos expresar nuestra
gratitud a nuestras familias por su paciente apoyo, por todos los fines de se-
mana que perdieron dúrante la preparación de este libro, incluyendo a la
familia de Duffuaa, su esposa Samia y sus hijos Sarah, Mohammed y Omar;
a la esposa de Raouf, y a la familia de Campbell, su madre Mary, su esposa
Beverly y su hija Natalie.
RECONOCIMIENTOS

2S
El Dr. S. O. Duffuaa es profesor de Investigación de Operaciones en el De-
partamento de Ingeniería de Sistemas, en la Universidad de Petróleo y Mi-
nerales del Rey Fahd, en Dhahran, Arabia Saudita. Obtuvo su licenciatura
en ciencias (con honores) en Matemáticas y un diploma en Estadística en la
Universidad de Kartum, en Sudán. Se doctoró en 1982 en Investigación de
Operaciones en la Universidad de Texas, en Austin. Sus intereses actuales
en investigación están en modelos matemáticos, programación de redes, op-
timización de sistemas de mantenimiento y control de calidad. Ha presenta-
do muchos trabajos en estas áreas. Sus publicaciones han aparecido en
Ioumal of Optimization Theory and Applications, European Ioumal 01Opera-
tional Research, Ioumal 01 the Operational Research Society, Intemational
Joumal 01Production Research, Applied Mathematical Modeling y otras. Per-
tenece al consejo editorial del Intemational Joumal 01Industrial Engineering
y es editor del Joumal 01 Quality in Maintenance Engineering. Ha trabajado
como consultor industrial en muchos proyectos relacionados con el mante-
nimiento y la calidad.
El Dr. Abdul Raouf es profesor y rector del Instituto GIK de Ciencias de
Ingeniería y Tecnología en Topi, Paquistán. Entre 1984 y 1994 fue profesor
de Ingeniería Industrial en el Departamento de Ingeniería de Sistemas en la
Universidad de Petróleo y Minerales del Rey Fahd. De 1974 a 1983 fue
miembro del cuerpo docente y presidente del Departamento de Ingeniería
Industrial en la Universidad de Windsor, en Windsor, Ontario. Cuenta con
registro profesional de ingeniero en la Provincia de Ontario. Participa acti-
vamente en la docencia, consultoría e investigación. Es miembro de los con-
sejos editoriales de varias revistas internacionales líderes en su campo y es
editor en jefe de la revista Quality in Maintenance Engineering. Ha sido con-
sultor de muchas organizaciones internacionales en temas relacionados con
ingeniería de mantenimiento e incremento de la productividad.
John D. Campbell es socio a cargo del Centro Internacional de Excelen-
cia para la Administración del Mantenimiento en Coopers & Lybrand,
ACERCA DE LOS AUTORES

ubicado en Toronto. Obtuvo su grado en Ingeniería Metalúrgica y Ciencias
de los Materiales en la Universidad de Toronto y, antes de trabajar para
Coopers & Lybrand, ocupó varios puestos en las áreas de ingeniería de
planta y administración en la industria de procesos y manufactura. Con fre-
cuencia da conferencias sobre temas de administración del mantenimiento y
ha sido consultor en diversos escenarios internacionales.
26 ACERCA DE LOS AUTORES

27
Análisis de modo y efecto de fallas
Control de calidad
Control de clasificación de las refacciones
Control de calidad en toda la compañía
Control estadístico de procesos
Capacitación en el trabajo
Índice de productividad compuesta
Método de la ruta crítica
Diagrama de causa y efecto
Eficacia global del equipo
Estimación de máxima verosimilitud
Cantidad económica del pedido
Modo de falla, efecto y grado crítico
Análisis de fallas mediante diagrama de árbol
Índice de auditoría de mantenimiento
Índice de comparación
Justo a tiempo
Mantenimiento basado en las condiciones
Mantenimiento centrado en la confiabilidad
Mantenimiento preventivo
Mantenimiento productivo total
.Tiempo medio entre fallas
Medición del tiempo de Jos métodos
Tiempo medio para la reparación
Eficacia global del equipo
Planeación de la capacidad de mantenimiento
Técnica de evaluación y revisión de programas
ABREVIATURAS y
ACRÓNIMOS
AMEF
CC
CCR
ccrc
CEP
CET
CPI
CPM
DCE
EGE
EMV
EOQ
FMECA
FTA
IAM
IOC
JIT
MBC
MCC
MP
MPT
MTBF
MTM
MTTR
OEE
PCM
PERT

Proceso jerárquico analítico
Controladores lógicos programables
Mantenimiento preventivo
Tasa del proceso
Tasa de calidad
Razón de consistencia
Sistema de apoyo a las decisiones
Sistemas de control supervisor y adquisición de datos
Sistema computarizado para la administración del mantenimiento
Sistema experto
Sistema de tiempos predeterminados de los movimientos
Tiempo medio entre fallas
Unidades de medición del tiempo
PJA
PLC
PM
PR
QR
RC
SAD
SCADA
SCAM
SE
STPM
TMEF
TMU
28 ABREVIATURAS Y ACRÓNIMOS

29
La creciente competencia y la demanda por parte de los clientes de una en-
trega oportuna de productos de alta calidad han obligado a los fabricantes a
adoptar la "automatización". Esto ha dado lugar a inversiones muy grandes
en equipo. Para alcanzar las tasas de rendimiento de la inversión fijadas, el
equipo tiene que ser confiable y capaz de mantenerse en ese estado sin que
se den paros de trabajo y reparaciones costosas. Muchas compañías manu-
factureras han implantado "programas justo a tiempo" (JIT), y están ope-
rando con inventarios de trabajo en proceso tan bajos que no existe reserva
de inventario que pueda utilizarse en caso de que ocurra una descompostu-
ra que dure mucho tiempo. Estas dos tendencias han llevado al primer pla-
no la función del mantenimiento como una actividad clave en las empresas
manufactureras.
El mantenimiento se define como la combinación de actividades median-
te las cuales un equipo o un sistema se mantiene en, o se restablece a, un es-
tado en el que puede realizar las funciones designadas. Es un factor
importante en la calidad de los productos y puede utilizarse como una es-
trategia para una competencia exitosa. Las inconsistencias en la operación
del equipo de producción dan por resultado una variabilidad excesiva en el
producto y, en consecuencia, ocasionan una producción defectuosa. Para
producir con un alto nivel de calidad, el equipo de producción debe operar
dentro de las especificaciones, las cuales pueden alcanzarse mediante accio-
nes oportunas de mantenimiento.
Un sistema es un conjunto de componentes que trabajan de manera
combinada hacia un objetivo común. El mantenimiento puede ser conside-
rado como un sistema con un conjunto de actividades que se realizan en
1.1 INTRODUCCIÓN
SISTEMAS DE
MANTENIMIENTO
1

paralelo con los sistemas de producción. En la figura 1.1 se muestra un dia-
grama de las relaciones entre los objetivos de la organización, el proceso de
producción y el mantenimiento. Los sistemas de producción generalmente
se ocupan de convertir entradas o insumas, como materias primas, mano de
obra y procesos, en productos que satisfacen las necesidades de los clientes.
La principal salida de un sistema de producción son los productos termina-
dos; una salida secundaria es la falla de un equipo. Esta salida secundaria
genera una demanda de mantenimiento. El sistema de mantenimiento toma
esto como una entrada y le agrega conocimiento experto, mano de obra y
refacciones, y produce un equipo en buenas condiciones que ofrece una ca-
pacidad de producción.
La principal meta general de un sistema de producción es elevar al máxi-
mo las utilidades a partir de las oportunidades disponibles en el mercado, y
la meta secundaria tiene que ver con los aspectos económicos y técnicos del
proceso de conversión. Los sistemas de mantenimiento también contribu-
yen al logro de estas metas al incrementar las utilidades y la satisfacción del
Figura 1.1. Relación entre los objetivos de la organización, .el proceso de produc-
ción y el mantenimiento.
1 Objetivosde la 1
, organización ,
, Calidad Cantidad'
Entrega
.1 Procesode I, Entradas Salidas ,
"1 producción 1
L-.j Retroalimentación ~
l Capacidad de l , Procesode I Demandade Iproducción
1 I mantenimiento
I mantenimiento
30 SISTEMAS DE MANTENIMIENTO

Figura 1.2 Sistema típico de mantenimiento.
RETROALIMENTACiÓN
Control de los trabajos
Control de materiales
Control de inventarios
Control de eostos
Administración orientad
a la calidad
Máquina.
y
equipo
en
operación
Instalacionc!ii
Mano de obra
Equipo
Refacciones
Administración
INSUMOS
RESULTADO
cliente. Éstas se logran reduciendo al mínimo el tiempo muerto de la plan-
ta, mejorando la calidad, incrementando la productividad y entregando
oportunamente los pedidos a los clientes. Los sistemas de producción han
sido optimizados como un sistema integral y son estudiados de manera ex-
tensa en comparación con los sistemas de mantenimiento. Obviamente es
necesario adoptar esta tendencia en el mantenimiento.
Desde hace mucho tiempo se ha tomado en cuenta el papel de los sistemas
de mantenimiento en las empresas manufactureras; sin embargo, es claro que
las funciones del mantenimiento también son esenciales en las empresas de
servicios como hospitales, bancos, instituciones educativas y tiendas de depar-
tamentos. En organizaciones como los hospitales, por ejemplo, las máqui-
nas de rayos X y de exploración del cerebro deben mantenerse funcionando
todo el tiempo debido a que son equipos fundamentales para la vida huma-
na. Los conceptos, modelos y técnicas que se presentan en este libro para la
planeación, diseño, organización y control de los sistemas de mantenimien-
to son aplicables a todas las organizaciones que realizan una función de ne-
gocios. Por lo tanto, el lector deberá estar consciente de que existe un
amplio espectro para el empleo del material de este libro.
Un sistema de mantenimiento puede verse como un modelo sencillo de
entrada-salida. Las entradas de dicho modelo son mano de obra, adminis-
INTRODUCCiÓN 31

1. Mantenimiento correctivo o por fallas.
2. Mantenimiento preventivo.
a. Mantenimiento preventivo con base en el tiempo o en el uso.
b. Mantenimiento preventivo con base en las condiciones.
3. Mantenimiento de oportunidad.
4. Detección de fallas.
5. Modificación del diseño.
6. Reparación general.
7. Reemplazo.
La filosofía del mantenimiento de una planta es básicamente la de tener un
nivel jnínimo de personal de mantenimiento que sea consistente con la opti-
mización de la producción y la disponibilidad de la planta sin que se compro-
meta la seguridad. Para lograr esta filosofía, las siguientes estrategias pueden
desempeñar un papel eficaz si se aplican en la combinación y forma correctas:
1.2.1 Filosofía del mantenimiento
En las siguientes secciones se hace una descripción de cada una de estas
actividades.
1. Filosofía del mantenimiento.
2. Pronóstico de la carga de mantenimiento.
3. Capacidad de mantenimiento.
4. Organización del mantenimiento.
5. Programación del mantenimiento.
Las actividades de planeación generalmente incluyen las siguientes:
1.2 ACTIVIDADES DE PLANEACIÓN
tración, herramientas, refacciones, equipo, etc., y la salida es equipo funcio-
nando, confiable y bien configurado para lograr la operación planeada de la
planta. Esto nos permite optimizar los recursos para aumentar al máximo
las salidas de un sistema de mantenimiento. En la figura 1.2 se muestra un
sistema típico de mantenimiento. En esta figura se muestran las actividades
necesarias para hacer que este sistema sea funcional, a saber, planeación,
organización y control. Este capítulo presenta los componentes de un siste-
ma de mantenimiento que necesitan planearse, organizarse y optimizarse a .
fin de incrementar sus salidas y lograr la mejor utilización de los recursos.

1.2.1.7 Repiiracióngenerat La reparación general es un examen completo y el
restablecimiento de un equipo o sus componentes' principales a una condición
aceptable. Ésta es generalmente una tarea de gran envergadura ..
1.2.1.6 Modificación del diseño La modificación del diseño se lleva a cabo
para hacer que un equipo alcance una condición que sea aceptable en ese
momento. Esta estrategia implica mejoras y, ocasionalmente, expansión de fa-
bricación y capacidad. La modificación del diseño por lo general requiere
una coordinación con la función de ingeniería y otros departamentos dentro
de la"organización.
1.2.1.5 Deteccióndefallas La detección de fallas es unacto o inspección que
se lleva a cabo para evaluar el nivel de presencia inicial de fallas. Un ejemplo
de detección de fallas es el de la verificación de la llanta de refacción de un au-
tomóvil antes de emprender un viaje largo;
1.2.1.4 Mantenimiento de oportunidad Este tipo de mantenimiento, como su
nombre lo indica, se lleva a cabo cuando surge la oportunidad. Tales oportu-
nidades pueden presentarse durante los períodos de paros generales progra-
mados de un sistema en particular, y puede utilizarse para efectuar tareas
conocidas de mantenimiento.
1.2.1.3 Mantenimiento preventivo con base en las condiciones Este manteni-
miento preventivo se lleva a cabo con base en las condiciones conocidas del
equipo. La condición del equipo se determina vigilando los parámetros clave
del equipo cuyos valores se ven afectados porla condición de éste. A esta es-
trategia también se le conoce como mantenimiento predictivo.
1.2.1.2 Mantenimiento preventivo con baseen eltiempo o en el uso El mantení-
miento preventivo es cualquier mantenimiento planeado que se lleva a cabo
para hacer frente a fallas potenciales. Puede realizarse con base en el uso o las
condiciones del equipo. El mantenimiento preventivo con base en el uso o en
el tiempo se lleva a cabo de acuerdo con las horas de funcionamiento o un ca-
lendario establecido. Requiere un alto nivel de planeación. Las rutinas espe-
cíficas que se realizan son conocidas, así como sus frecuencias. En la
determinación de la frecuencia generalmente se necesitan conocimientos
acerca de la distribución de las fallas o la confiabilidad del equipo.
1.2.1.1 Mantenimiento correctivo Este tipo de mantenimiento sólo se realiza
cuando el equipo es incapaz de seguir operando. No hay elemento de planea-
ción para este tipo de mantenimiento. Este es el caso que se presenta cuando
el costo adicional de otros tipos de mantenimiento no puede justificarse. Este
tipo de estrategia a veces se conoce como estrategia de operación-has-
ta-que-falle. Se aplica principalmente en los componentes electrónicos.
ACTIVIDADES DE PLANEACIÓN 33

Este pronóstico es el proceso mediante el cual se predice la carga de mante-
nimiento. La carga de. mantenimiento en una planta dada varía aleatoria-
mente y, entre otros factores, puede ser una función de la edad del equipo,
el nivel de su uso, la calidad del mantenimiento, factores climáticos y las
destrezas de los trabajadores de mantenimiento. El pronóstico de la carga
de mantenimiento es esencial para alcanzar un nivel deseado de eficacia y
1.2.2 Pronósticode la carga de mantenimiento
Cada una de estas estrategias de mantenimiento tiene una función en la
operación de la planta. Es la mezcla óptima de estas estrategias la que da por
resultado la filosofía de mantenimiento más eficaz. El tamaño de la planta y
su nivel de operación planeado, junto con la estrategia de mantenimiento
aplicable, pueden ayudar a estimar la carga de mantenimiento o las salidas
deseadas del sistema de mantenimiento. La figura 1.3 resume las estrategias
de mantenimiento.
1.2.1.8 Reemp= Esta estrategia implica reemplazar el equipo en lugar de
darle mantenimiento. Puede ser un reemplazo planeado o un reemplazo ante
una falla.
Figura 1.3 Estrategiasde mantenimiento.
Correctivo u
operación
hasta que
falle
34 SISfEMAS DE MANTENIMIENTO

La planeación de la capacidad de mantenimiento determina los recursos
necesarios para satisfacer la demanda de trabajos de mantenimiento. Estos
recursos incluyen: la mano de obra, materiales, refacciones, equipo y herra-
mientas. Entre los aspectos fundamentales de la capacidad de manteni-
miento se incluyen la cantidad de trabajadores de mantenimiento y sus
habilidades, las herramientas requeridas para el mantenimiento, etc. Debi-
do a que la carga de mantenimiento es una variable aleatoria, no se puede
determinar el número exacto de los diversos tipos de técnicos. Por lo tanto,
sin pronósticos razonablemente exactos de la demanda futura de trabajos
de mantenimiento, no sería posible realizar una planeación adecuada de la
capacidad a largo plazo. Para utilizar mejor sus recursos de mano de obra,
1.2.3 Planeación de la cnpacídad de mantenimiento
utilización de los recursos, y sin éste, muchas de las funciones de manteni-
miento no pueden realizarse bien. En la figura 1.4 se muestra el papel que
desempeña este tipo de pronóstico en un sistema de mantenimiento.
Figural.4 Función del pronóstico de la cargade mantenimiento en un sistemade
mantenimiento.
Información sobre la demanda de la
carga de mantenimiento más reciente y
los trabajos de mantenimiento pendientes
I Pronóstico d~ I~carga Ide mantenimiento
+ 1¡'"
+Planeación de la
Programación del Control del sistema
capacidad de
mantenimiento
mantenimiento de mantenimiento
I Salidas del sistema I
I de mantenimiento
I
ACfIVIDADES DE PLANEACIÓN 3S

La programacióndel mantenimiento es el proceso de asignaciónde recur-
sosy personalpara los trabajos que tienen que realizarseen ciertos momen-
tos. Es necesario asegurar que los trabajadores, las piezas y los materiales
requeridosestén disponiblesantes de poder programar una tarea demante-
nimiento.El equipo crítico de una planta se refiere al equipo cuyafalla de-
tendrá el proceso de producción o pondrá en riesgo vidas humanas y la
seguridad.El trabajo de mantenimiento para estos equipos se maneja bajo
prioridades'y es atendido antes de emprender cualquier'otro trabajo. La
ocurrenciade tales trabajos no puede predecirse con certeza, de modo que
los programaspara elmantenimiento planeado en estos casos tienen que
ser revisados.En la eficaciade un sistemade mantenimiento influyemucho
1.2.5 Programación del mantenimiento -,
Dependiendo de la carga de mantenimiento,el tamaño de la planta, las des-
trezas de los trabajadores, etc., el mantenimiento se puede organizar por
departamentos, por área o en forma centralizada. Cada tipo de organiza-
ción tiene sus pros y sus contras. En las organizacionesgrandes, la descen-
tralización de la función de mantenimiento puede producir un tiempo de
respuesta más rápido y lograr que los trabajadores se familiaricenmás con
los problemas de una secciónparticular de la planta. Sin embargo, la crea-
ciónde un número de pequeñas unidades tiende a reducir la flexibilidaddel
sistemade mantenimiento como un todo. La gama dé habilidades disponi-
bles se reduce y la utilizaciónde la mano de obra es generalmente menor
que en una unidad de mantenimiento centralizada.En algunoscasos,puede
implantarse una solución de compromiso,denominada sistema en cascada.
Este sistema permite que las unidades de mantenimiento del área.'de pro-
ducciónse enlacen con la unidad de mantenimientocentral.En la figura 1.5
se muestraun sistemade este tipo.
1.2.4 Organizacióndel mantenimiento
las organizacionestienden a emplear una menor cantidad de técnicos de la
que han anticipado,lo cualprobablemente dará por resultado una acumula-
ción de trabajos de mantenimiento pendientes. Éstos pueden completarse
haciendo que los trabajadores existentes laboren tiempo extra o buscando
ayuda exterior de contratistas. Los trabajos pendientes también pueden de-
sahogarse cuando la carga de mantenimiento es menor que la capacidad.
Ésta es realmente la principal razón de mantener una reserva de trabajos
pendientes. La estimación a largo plazo es una de las áreas críticas de la
planeaciónde la capacidadde mantenimiento,pero que aún no ha sidobien
desarrollada. En el capítulo 5 se presentan técnicas para el pronóstico del
mantenimientoy la planeaciónde la capacidad.

Se sabe que los sistemas de mantenimiento se ponen en movimiento por las
órdenes de trabajo, que generalmente son emitidas por los departamentos de
producción; Estas órdenes de trabajo describen el trabajo, su ubicación, las
habilidades requeridas y la prioridad del trabajo.
1. Diseño del trabajo.
2. Estándares de tiempo.
3. Administración de proyectos.
La organización de un sistema de mantenimiento incluye lo siguiente:
1.3 ACflVIDADES J)E ORGANIZACIÓN
el programa de mantenimiento que se haya desarrollado y su capacidad
para adaptarse a los cambios. Un alto nivel de eficacia en el programa de
mantenimiento es señal de un alto nivel de eficacia en el propio manteni-
miento. El capítulo 6 cubre las herramientas necesarias para una planeación
y programación eficaces.
Figura 1.5 Sistema en cascada.
Mantenimiento para Sobrecarga
'--------+1 el área de producción I-----"'-i~
e
Ayuda de
contratistas
externos
Unidad
central de
mantenimiento
Mantenimiento 'para
...._---------i~el área de producción t---~++I
B
SobrecargaMantenimiento para
'--------+1 el área de producción
A
ACI1VIDADES DE ORGANIZAQÓN 37

En el caso de las plantas grandes, las reparaciones generales de gran enver-
gadura o el mantenimiento preventivo que se han planeadose llevan a cabo
en forma periódica. Durante estos trabajos, toda la planta o parte de ésta se
para. Teniendo en mente la minimización del tiempo muerto, conviene pla-
near y graficar el trabajo para hacer el mejor uso de los recursos. La admi-
nistración de proyectos implica el desarrollo de redes de actividades y luego
el empleo de técnicas como el método de la ruta crítica (CPM) o la técnica
de evaluación y revisión de programas (PERT). Una vez que se ha desarro-
llado la red, que incluye una descomposición de trabajos, secuencia de los
mismos, estimaciones de tiempo para cada actividad, etc., puede utilizarse
software de computadora para programar las actividades y determinar la
mejor utilización de los recursos. La fase de control de un proyecto tal in-
cluye medir el avance en forma regular, compararlo con el programa y ana-
lizar la varianza como un porcentaje del trabajo total. Pueden tomarse
acciones correctivas para eliminar las deficiencias. En el capítulo 6 se expli-
can algunas técnicas para la administración de proyectos.
1.3.3 Administracióndeproyectos
Una vez que la tarea de mantenimiento ha pasado por la etapa de diseño, es
básico estimar el tiempo necesario para completar el trabajo. Los estánda-
res de tiempo realistas representan un elemento muy valioso para vigilar e
incrementar la eficacia de los trabajadores y, de esta forma, reducir al míni-
mo el tiempo muerto de la planta. No es esencial tener estándares para to-
dos los trabajos de mantenimiento. Por ejemplo, puede observarse que el
20% de los trabajos de mantenimiento consumen aproximadamente el 80%
del tiempo disponible para las operaciones de mantenimiento. Deben ha-
cerse los esfuerzos necesarios para desarrollar estándares de tiempo para
estos trabajos que consumen mucho tiempo. Es obvio que se requieren es-
tándares de tiempo de los trabajos para pronosticar y desarrollar programas
de mantenimiento. En el capítulo 4 se presentan varias técnicas, como la
medición del trabajo, el muestreo del trabajo y la.estimación comparativa,
para el desarrollo de estándares de tiempo. .
1.3.2 Estándaresdetiempo
El diseño del trabajo, en lo que se refiere al mantenimiento, comprende el
contenido de trabaio de cada tarea y determina el método que se va a utili-
zar, las herramientas especiales necesarias y los trabajadores calificados
requeridos.
1.3.1 Diseñodeltrabajo

Con anterioridad se afirmó que para la programación del trabajo de mante-
nimiento es esencial asegurar que se cuente con las refacciones y los mate-
riales requeridos. Es físicamente imposible y económicamente impráctico
que cada refacción llegue de manera exacta cuando se necesita y donde se
necesita. Por estas razones se mantienen inventarios. El control de inventa-
rios es la técnica de mantener refacciones y materiales en los niveles desea-
dos. Es esencial mantener un nivel óptimo de refacciones que disminuya el
costo de tener el artículo en existencia y el costo en que se incurre si las
refacciones no están disponibles. También proporciona la información ne-
cesaria para cerciorarse de la disponibilidad de las refacciones requeridas
para el trabajo de mantenimiento. Si no están disponibles las refacciones, se
deben tomar las medidas para lograr su abastecimiento e informar al de-
partamento de programación acerca de cuándo estarán disponibles las re-
facciones. En el capítulo 7 se describen las técnicas para el control de inven-
tarios.
1.4.2 Control de inventarios
El sistema de mantenimiento se pone en movimiento por la demanda de
trabajos de mantenimiento. En la carga de trabajo de este tipo, influye so-
bre todo la filosofía del mantenimiento. La administración y el control del
trabajo de mantenimiento son esenciales para lograr los planes establecidos.
El sistema de órdenes de trabajo es la herramienta que se utiliza para con-
trolar el trabajo de mantenimiento. Una orden de trabajo bien diseñada con
un adecuado sistema de informes es el corazón del sistema de manteni-
miento. En el capítulo 2 se estudian las herramientas esenciales para un
control eficaz del trabajo de mantenimiento, incluyendo el diseño de una
orden de trabajo.
1.4.1 Control de trabajos
1. Control de trabajos.
2. Control de inventarios.
3. Control de costos.
4. Control de calidad.
El control es una parte esencial de la administración científica. El control, tal
como se aplica a un sistema de mantenimiento, incluye lo siguiente:
1.4 ACTIVIDADES DE CONTROL
ACfIVIDADES DE CONTROL 39

La administración orientada a la calidad es una responsabilidad gerencial.
Los gerentes/ingenieros de mantenimiento por lo común no están totalmen-
te conscientes de la importancia de mejorar la calidad de la producción del
mantenimiento. La clave para una administración orientada a la calidad se
encuentra, en primer lugar, en la conciencia de la necesidad de mejorar y,
en segundo lugar, en seleccionar las técnicas apropiadas para la mejora. El
capítulo 12 se concentra en los aspectos de la mejora continua.
1.5 ADMINISTRACIÓN ORIENTADA A LA CALIDAD y
CAPACITACIÓN
En un proceso de producción, la calidad de las salidas puede ser considera-
da como "aptitud para su uso" y "hacerlo bien desde la primera vez". El
control de calidad se ejerce midiendo los atributos del producto o servicio y
comparando éstos con las especificaciones del producto o el servicio, res-
pectivamente. El mantenimiento también puede verse como un proceso y la
calidad de sus salidas debe ser controlada.
En el caso del trabajo de mantenimiento, es esencial "hacerlo bien la pri-
mera vez". La calidad puede evaluarse como el porcentaje de trabajos de
mantenimiento aceptados de acuerdo a la norma adoptada por la organiza-
ción. Una alta calidad se asegura verificando los trabajos de mantenimiento
críticos o mediante la supervisión del mantenimiento. En el capítulo 8 se
presentan los detalles del control de calidad en el mantenimiento.
1.4.4 Controldecalidad
El costo del mantenimiento tiene muchos componentes, incluyendo el man-
tenimiento directo, la producción perdida, la degradación del equipo, los
respaldos y los costos de un mantenimiento excesivo. El control de los cos-
tos de mantenimiento es una función de la filosofía del mantenimiento, el
patrón de operación, el tipo de sistema y los procedimientos y las normas
adoptadas por la organización. Es un componente importante en el ciclo de
vida de los equipos.
El control del costo de mantenimiento optimiza todos los costos del man-
tenimiento, logrando al mismo tiempo los objetivos que se ha fijado la
organización, como disponibilidad, "porcentaje de calidad" y otras medidas
de eficiencia y eficacia. La reducción y el control de costos se utiliza como
una ventaja competitiva en el suministro de productos y servicios. Los aspec-
tos relacionados con el costo ysu control se presentan en los capítulos 2 y 10.
1.4.3 Controldecostos

Disponibilidad. La capacidad del equipo para llevar a cabo con éxito la fun-
ción requerida en un momento específico o durante un período de tiem-
po específico.
Desperfecto. Una desviación inesperada con respecto a los requerimientos y
que justifica una acción correctiva.
Descompostura. Falla que da por resultado la falta de disponibilidad del
equipo.
A continuación se definen algunos de los términos que se emplean común-
mente en la administración del mantenimiento. Estas definiciones se basan,
en gran medida, en la Norma Británica BS3811.
1.7 TERMINOLOGÍA DEL MANTENIMIENTO
En el desarrollo de las funciones de planeación, organización y control, los
gerentes de mantenimiento deben considerar la forma en que sus acciones'
afectan el comportamiento humano. Deberán entender de qué manera el
comportamiento de los subordinados puede afectar las acciones de planea-
ción, organización y control de la gerencia. En la toma de decisiones sobre
el mantenimiento, el comportamiento de los subordinados debe ser de inte-
rés de la gerencia. Deberá asegurarse que se logre y mantenga el nivel de-
seado de satisfacción del personal.
1.6 COMPORTAMIENTO HUMANO
Deberá identificarse a los trabajadores que realizan un trabajo de mante-
nimiento por debajo de la norma. Esto puede lograrse dando seguimiento a
los trabajos repetidos de cada uno de los trabajadores. Se puede realizar un
análisis adicional para localizar la o las causas de trabajos por debajo de la
norma. Las causas probables son la falta de disponibilidad de herramientas
especiales, trabajadores que carecen del nivel necesario de destreza, una su-
pervisión deficiente, etc. La erradicación de estas causas y la vigilancia del
trabajo de mantenimiento concluido puede dar por resultado una mejor ca-
lidad en la producción del mantenimiento.
Debe realizarse un pronóstico de las nuevas tecnologías/procesos que se-
rán adquiridos por la compañía, y debe capacitarse a los trabajadores antes
de la llegada del equipo en cuestión. En el capítulo 11 se tratan los aspectos de
la capacitación.
TERMINOLOGfA DEL MANTENIMIENTO 41

Mantenimiento de emergencia. El mantenimiento requerido para evitar con-
secuencias serias, como pérdida del tiempo de producción y condiciones
inseguras.
Mantenimiento en operación. Mantenimiento que puede realizarse mientras
el equipo está en servicio.
Mantenimiento en paro. Mantenimiento que sólo puede realizarse cuando el
equipo está fuera de servicio.
Mantenimiento correctivo. El mantenimiento que se lleva a cabo después de
que ocurre una falla y que pretende restablecer el equipo a un estado en
el que pueda realizar la función requerida.
Mantenimiento. La combinación de todas las acciones técnicas y acciones
asociadas mediante las cuales un equipo o un sistema se conserva o repa-
ra para que pueda realizar sus funciones específicas.
Mantenimiento basado en las condiciones. El mantenimiento preventivo que
se inicia como resultado del conocimiento de la condición del equipo ob-
servada mediante el monitoreo de rutina o continuo.
Interrupción forzada. Interrupción debida al paro no programado de un
equipo.
Inspección. El proceso de medir, examinar, probar, calibrar o detectar de al-
guna otra forma cualquier desviación con respecto a las especificaciones.
Historia del mantenimiento. Un registro histórico que muestra la reparación,
refacciones, etc., que se emplea para ayudar a la planeación del manteni-
miento.
Falla. La terminación de la capacidad del equipo para realizar la función
requerida.
Especificación del trabajo. Un documento que describe la forma en que se
debe realizar el trabajo. Puede definir materiales, herramientas, estánda-
res de tiempo y procedimientos.
Existencia de refacciones. Piezas que están disponibles con fines de manteni-
miento o para el reemplazo de piezas defectuosas.
Factibilidad del mantenimiento. La capacidad del equipo, bajo condiciones
establecidas de uso, para conservarse o ser reparado y que quede en un
estado en el que pueda realizar la función requerida, cuando el manteni-
miento se realiza bajo condiciones establecidas y empleando procedimien-
tos y recursos prescritos.

Retroalimentación. Un informe del éxito o fracaso de una acción para alcan-
zar los objetivos deseados, que puede ser utilizada para mejorar un
proceso.
Restablecimiento. Acciones de mantenimiento con la intención de regresar
al equipo a sus condiciones originales.
Requisición de trabajo. Un documento en el que se solicita la realización de
un trabajo.
Reparación general. Un examen completo y restablecimiento del equipo, o
una parte importante del mismo, a una condición aceptable.
Reparación. El restablecimiento de un equipo a una condición aceptable
mediante la renovación, reemplazo o reparación general de piezas daña-
das o desgastadas.
Renovación. Trabajo extenso con la intención de que el equipo alcance con-
diciones funcionales aceptables, que frecuentemente implica mejoras.
Programade mantenimiento. Una lista completa de piezas (equipo) y las ta-
reas de mantenimiento requeridas, incluyendo los intervalos con que
debe realizarse el mantenimiento.
Orden de trabajo. Una instrucción por escrito que especifica el trabajo que
debe realizarse, incluyendo detalles sobre refacciones, requerimientos de
personal, etc.
Mantenimiento programado. El mantenimiento preventivo realizado a un in-
tervalo de tiempo predeterminado o después de cierto número de opera-
ciones, kilometraje, etc.
r Monitoreo de las condiciones. La medición continua o periódica y la inter-
t pretación de los datos para inferir la condición del equipo a fin de deter-
I minar si necesita mantenimiento.
f
l
l
Mantenimiento preventivo. El mantenimiento realizado a intervalos prede-
terminados o con la intención de minimizar la probabilidad de falla o la
degradación del funcionamiento del equipo.
Mantenimiento planeado. El mantenimiento organizado y realizado con pre-
meditación, control y el uso de registros para cumplir con un plan
predeterminado.
TERMINOLOGíA DEL MANTENIMIENTO 43

British Standard Institute, Glossary of General Terms Used in Maintenance
Organization. BS 3811.
J. D. Campbell, Uptime Strategies for Excellence in Maintenance Manage-
ment, Productivity Press, Portland, ORo
BmLIOGRAFÍA SELECCIONADA
1.8 Defina el término planeación de la capacidad de mantenimiento.
1.9 Dibuje un diagrama de proceso para mantenimiento que muestre to-
dos los elementos del proceso.
1.10 ¿Cómo mediría la calidad del trabajo de mantenimiento?
1.1 Defina el término proceso y dé ejemplos de tres procesos.
1.2 Defina un sistema y dé ejemplos de tres sistemas;
1.3 ¿Qué es más general, un sistema o un proceso?
1.4 Seleccione una organización dentro de su área e identifique tres de
sus objetivos; demuestre cómo puede el mantenimiento contribuir a
alcanzarlos.
1.5 ¿Cómo obtendría retroalimentación en un sistema de mantenimiento?
1.6 Haga una .lista de las posibles estrategias de mantenimiento para los
gerentes de mantenimiento.
1.7 ¿Cuál es la función de los estándares de trabajo en un sistema de man-
tenimiento?
EJERCICIOS
Cuando los gerentes o ingenieros de mantenimiento planifican, diseñan, or-
ganizan, programan y controlan el sistema de mantenimiento, con toda
seguridad encontrarán muchos problemas y deberán tomar muchas decisio-
nes. A menudo se pueden simplificar estos problemas empleando modelos
apropiados. Sin embargo, si estos modelos no representan al mantenimien-
to como un sistema integrado, muy probablemente darán por resultado so-
luciones no óptimas. Este libro apoya el enfoque de un sistema integrado
para el mantenimiento y presenta los tipos de modelos y técnicas necesarios
para administrar y diseñar sistemas de mantenimiento, conjuntamente con
ejemplos de sus usos y los problemas funcionales del mantenimiento.
RESUMEN

A. Kelly,Maintenance Planning and Control, Butterworth, London.
A. Kelly, Maintenance and lts Management, Conference Communications
Monks Hill, Surry.
H. H. Martin, New Developments in Maintenance, Moret Ernst and Young
Management Consultants, Vanolaan.
B. W. Niebel, Engineering Maintenance Management, 2nd Ed., Dekker, New
York.
BIBLIOGRAFÍA SELECCIONADA 4S

47
El sistema de órdenes de trabajo es el vehículo para planear y controlar
el trabajo de mantenimiento. También proporciona la información necesa-
ria para vigilar e informar sobre el trabajo de mantenimiento. Una meta
1. Demanda de mantenimiento (es decir, qué trabajo tiene que hacerse y
cuándo).
2. Recursos de mantenimiento (es decir, quién hará el trabajo y qué ma-
teriales y herramientas se necesitan).
3. Procedimientos y medios para coordinar, programar, despachar y eje-
cutar el trabajo.
4. Normas de rendimiento y calidad (es decir, cuánto tiempo se requeri-
rá para hacer un trabajo y las especificaciones aceptables).
5. Retroalimentación, monitoreo y control (es decir, el sistema debe ge-
nerar información y reportes para el control del costo de calidad y la
condición de la planta; también es esencial un mecanismo de recopila-
ción de datos y un seguimiento regular para la retroalimentación y el
control).
Un sistema eficaz de operación y control del mantenimiento es la columna
vertebral de una sólida administración del mantenimiento. El control del
mantenimiento significa coordinar la demanda del mantenimiento y los re-
cursos disponibles para alcanzar un nivel deseado de eficacia y eficiencia.
Un sistema eficaz de operación y control debe incorporar todas las siguien-
tes características:
2.1 INTRODUCCIÓN
OPERACIONES y CONTROL
DEL MANTENIMIENTO
2

Entradas a .1 I Salidasde la planta
Ila planta I
Planta del proceso
I
Objetivo
Aplicar medida
I
Muestra de
correctiva las salidas
Analizar la
muestra
La figura 2.1 muestra un ciclo sencillo de control.
• muestreo de las salidas de la planta
• análisis de la muestra
• aplicación de la acción correctiva, si es necesario.
Figura 2.1 Ciclo de' control del proceso.
El mantenimiento puede verse como un proceso y, en consecuencia, una
función para el control del mantenimiento puede aplicar los conceptos de-
sarrollados en el control automático de procesos para mejorar la eficacia de
las máquinas. El control automático de procesos es un ciclo continuo que
consta de:
2.2 CICLO DE CONTROL DEL MANTENIMIENTO
clara y procedimientos específicos son esenciales para la implantación del
sistema de órdenes de trabajo y el control de las actividades de manteni-
miento.
Este capítulo estudia los sistemas de operación y control del manteni-
miento. Explica las formas y procedimientos necesarios para las operacio-
nes y la realización de las funciones de mantenimiento, así como el control
de estas operaciones. El concepto del cicló de control del mantenimiento se
resume en la sección 2.2. La sección 2.3 presenta el sistema de órdenes de
trabajo y la 2.4 describe algunos.procedimientos y formas que se utilizan
para reportar y registrar datos diferentes de la orden de trabajo. La sección
2.5 resume la estructura del control del mantenimiento, y la 2.6 presenta va-
rios programas eficaces de mantenimiento para mejorar la eficacia del siste-
ma de control del mantenimiento.
48 OPERACIONES y CONTROL DEL MANTENIMIENTO

Figura 2.2 Ciclo de control del mantenimiento.
Analizar la muestra
o Análisis de tendencias
'------1 o Medidas de desempeño (+----'
o Tendencia de tiempo
muerto
Muestra de las salidas
Orden de trabajo
Archivo histórieo
Condición del equipo
1nformes de eostos y calidad
Acción eorrectiva: Revisar
Políticas de mantenimiento
Programa de mantenimiento
Especificación de los trabajos
Instalación que Salidas de la planta Objetivos
está recibiendo, t-----...,-----...,---r-Ill>l0 Disponibilidad
información o Nivel de calidad
Entradas
a la planta
La figura 2.2 ilustra el ciclo de control del mantenimiento.
• el objetivo puede ser la disponibilidad de la planta y la calidad de los
productos.
• el muestreo de la salida consiste en recopilar datos de los archivos de
las órdenes de trabajo o~e la historia del equipo.
• el análisis de la muestra consiste en el empleo de técnicas para deter-
minar si se ha alcanzado el objetivo. Por ejemplo, ¿el nivel de calidad
corresponde a la satisfacción del cliente o cumple con Ias.especifica-
cienes? También, ¿corresponde la disponibilidad del equipo. a los ob-
jetivos de disponibilidad?
• la acción correctiva podría consistir en revisar las políticas de manteni-
'miento, modificarlos programas de mantenimiento, mejorar las espe-
cificaciones del trabajo, capacitar a los trabajadores e implementar
nuevos programas y estrategias de mantenimiento, en caso de ser ne-
cesario.
Los conceptos de la figura 2.1 son aplicables al control del mantenimien-
to si se utilizan en el marco de trabajo correcto. En el mantenimiento, el ci-
clo de control puede definirse como sigue:
CICLO DE CONTROL DEL MANTENIMIENTO 49
r

La administración del sistema de órdenes de trabajo es responsabilidad de
las personas que están a cargo de la planeación y la programación. La orden
de trabajo debe diseñarse con cuidado tomando en consideración dos puntos.
El primero consiste en incluir toda la información necesaria para facilitar una
planeación yuna programación eficaces, y el segundo punto consiste en hacer
énfasis en la claridad y facilidad de uso.
En los sistemas de mantenimiento hay dos tipos de órdenes de trabajo.
El primer tipo es la orden de trabajo general (en ocasiones denominada or-
den de trabajo permanente o establecida) que se utiliza para pequeños tra-
bajos de rutina y repetitivos, cuando el costo de procesar una orden de
1. Solicitar por escrito el trabajo que va a realizar el departamento de
mantenimiento.
2. Seleccionar por operación el trabajo solicitado.
3. Asignar el mejor método y los trabajadores más calificados para el
trabajo.
4. Reducir el costo mediante una utilización eficaz de los recursos (mano
de obra, material).
5. Mejorar la planeación y la programación del trabajo de manteni-
miento.
6. Mantener y controlar el trabajo de mantenimiento.
7. Mejorar el mantenimiento en general mediante los datos recopilados
de la orden de trabajo que serán utilizados para el control y progra-
mas de mejora continua.
El primer paso en la planeación y el control del trabajo de mantenimiento se
realiza mediante un sistema eficaz de órdenes de trabajo. La orden de trabajo
es una forma donde se detallan las instrucciones escritas para el trabajo que se
va a realizar y debe ser llenada para todos los trabajos. En la industria se hace
referencia a ella con diferentes nombres, como solicitud de trabajo, requisi-
ción de trabajo, solicitud de servicio, etc. El propósito del sistema de órdenes
de trabajo es proporcionar medios para:
2.3 SISTEMA DE ÓRDENES DE TRABAJO DE MANTENIMIENTO
La aplicación de los conceptos de la figura 2.2 requiere el establecimiento
de procedimientos y formas para administrar el trabajo de manteni-
miento; normas para la recopilación y análisis de los datos; y medios para un
informe eficaz del trabajo, la condición del equipo y la calidad del producto.
Los últimos tres elementos son necesarios para el control de los trabajos, el
control de costos y el control de la condición de la planta.
50 OPERACIONES Y CONTROL DEL MANTENIMIENTO

• tiempo real consumido
• códigos de costos para las habilidades y conocimientos
• tiempo muerto u hora en que se terminó el trabajo
• causa y consecuencias de la falla.
La información necesaria para el control incluye:
• número del inventario, descripción de la unidad y ubicación
• persona o departamento que solicita el trabajo
• dclcripción del trabajo y estándares de tiempo
• especificación del trabajo ynúmero de código
• prioridad del trabajo y fecha en que se requiere
• habilidades y conocimientos requeridos
• refacciones y materiales requeridos
• herramientas especiales requeridas
• procedimientos de seguridad
• información técnica (planos y manuales).
Laorden de trabajo, cuando se emplea en toda su extensión, puede ser utiliza-
da como una forma de solicitud de trabajo, un documento de planeación, una
gráfica de asignación de trabajos, un registro histórico, una herramienta para
monitoreo y control, y una notificación de trabajo completado. Por lo tanto,
es necesario tener cuidado al diseñar la orden de trabajo. Ésta debe contener
dostipos de información: la información requerida para planear yprogramar,
y la información necesaria para el control. La información requerida para la
planeación y la programación incluye lo siguiente:
2.3.1 Diseño de la orden de trabajo
trabajo individual podría exceder el costo del trabajo mismo o cuando éste
es un trabajo fijo, de rutina, como el trabajo del conserje. En este caso, el
conserje hace las mismas cosas todos los días y el trabajo es repetitivo y pla-
neado con anterioridad. En ambos casos, la orden de trabajo general pro-
porciona un costo global para tareas genéricas en los costos acumulados
hasta la fecha y anuales. La unidad de planeación y programación del man-
tenimiento necesita definir claramente qué clases de trabajos se deben ma-
nejar utilizando la orden de trabajo general.
El segundo tipo es la orden de trabajo especial que se elabora para todos
los demás trabajos individuales, para los cuales es necesario reportar todos los
hechos acerca del trabajo.
SISTEMA DE ÓRDENES DE TRABAJO DE MANTENIMIENTO SI

Figura 2.3 Orden de trabajo típica.
Fecha de terminación ; .
Unidad Total
Precio
Dese. Parte núm.
Partes .
Aprobación del trabajo ..
espe-
ciaUdad)
Habilida- Tiempo
des (oñ-
cioo Est. Real Descripción detallada del
trabajo
MaterialesMano de obra
Descripción general del trabajo
No oSí oEl trabajo debe completarse sin interrupción
Urgente o Normal o
Dpto. solicitante .
Costo núm > ••••••••••••••••••••
Departamento .
Unidad .C
Emergencia OPrioridad
Equipo núm. . . .
o
o
o
Orden de trabajo núm.................. Turno
Fecha A
Ubicación B
Programada o
ORDEN DE TRABAJO
En el caso de una compañía mediana en general se llenan tres o cuatro co-
pias de la orden de trabajo. En la figura 2.3 se muestra una orden de trabajo
típica. Sin embargo, cada orden de trabajo debe diseñarse de manera específica
!lZ OPERACIONES y CONTROL DEL MANTENIMIENTO

1. Cuando el planificador recibe la solicitud de trabajo (que puede ini-
ciarse por teléfono, terminal de computadora o forma escrita en pa-
pel), ésta se examina y se planea, y se completa una orden de trabajo
que contiene la información requerida para la planeación, ejecución y
control (ver el capítulo 6). Generalmente se llenan tres o cuatro co-
pias y se envían a través del sistema.
2. La orden de trabajo se anota en un registro que incluye todos los da-
tos pertinentes para cada orden de trabajo.
3. Una copia (generalmente la copia 1) se archiva por número de orden
de trabaja en el departamento de control de mantenimiento. Dos co-
pias (las copias 2 y 3) se entregan al encargado correspondiente y una
copia (la copia 4) se envía a quien originó el trabajo.
4. El encargado asigna el trabajo al técnico apropiado y le entrega una
copia (puede ser la copia 2 o la copia 3). Supongamos que es la copia
3. El trabajador efectúa el trabajo requerido y completa la informa-
ción necesaria acerca del trabajo que realmente se llevó a cabo (como
El flujo del sistema de órdenes de trabajo se refiere a los procedimientos
para la realización del trabajo y el orden en que el trabajo se procesa desde
su inicio hasta su terminación. En esta seccióri nos concentramos en el flujo
de órdenes de trabajo. Los siguientes son los pasos secuenciales para el pro-
cesamiento de órdenes de trabajo:
2.3.2 Flujo del sistema de órdenes de trabajo
• todos los departamentos de mantenimiento deben contar con una or-
den de trabajo para la planeación y ejecución de su trabajo de mante-
nimiento.
• las.órdenes de trabajo deberán numerarse, y se requiere por lo menos
tres copias para el control del mantenimiento.
• las solicitudes de órdenes de trabajo pueden ser iniciadas por cual-
quier persona en la organización y deben ser examinadas por el plani-
ficador o coordinador.del mantenimiento.
para la industria en particular donde se va a utilizar. En los trabajos de mante-
nimiento es común que al estar realizando sus labores los trabajadores descu-
bran algún trabajo adicional que se requiera y que no haya sido incluido en el
plan de trabajo. Esto podría suceder debido a una planeación deficiente o a
que el daño causado por la falla es mayor de lo que se esperaba. Este trabajo
tiene que realizarse, y se debe agregar su descripción en la orden de traba-
jo debajo de la línea punteada de la figura 2.3. Las siguientes son guías gene-
rales aplicables a la mayoría de los sistemas:
SISTEMA DE ÓRDENES DE lRABAJO DE MANTENIMIENTO 53

Para obtener los datos correctos para el trabajo, el costo y el control de la
condición de la planta, es esencial contar con medios exactos para la recopi-
lación de datos y el mantenimiento de registros. Es necesario informar tres
aspectos importantes: 1) tiempo de reparación, 2) costos, y 3) tiempo muerto.
La forma para el reporte del trabajo (tarjeta de trabajo) es un documento
donde se registra el trabajo realizado y la condición del equipo. Se puede
entregar una tarjeta de trabajo a cada empleado que participe en cada tra-
bajo. Laforma puede ser manual o automatizada.
La mayor parte de la información que se requiere en la tarjeta puede ob-
tenerse de la orden de trabajo. En algunas compañías, cada empleado
2.4.1 Tarjeta de trabajo (reporte)
En esta sección se presentan los medios para el registro de datos acerca del
trabajo o costos de mantenimiento.
2.4 CONSERVACIÓN DE REGISTROS
Los pasos anteriores pueden ser manuales o automatizados. La figura 2.4
muestra un diagrama de flujo en donde se ilustran estos pasos. Si se emplea
un sistema automatizado, estas copias pueden almacenarse como copias en un
sistema de cómputo y ser transmitidas a través de una red de área local.
tiempo real, material real utilizado, etc.) y entrega la copia al
encargado.
5. El encargado verifica la información y revisa la calidad del trabajo ter-
minado y anota esta información verificada en la copia 2. Posterior-
mente, el encargado envía las dos copias al departamento de control
de mantenimiento.
6. El planificador anota la información en la copia 1 y envía la copia 3 a
quien originó el trabajo.
7. El planificador envía la copia 2 al departamento de contabilidad, en
donde se anota la información sobre costos. Después de esto, la copia
se envía al departamento donde se conserva el sistema de información
de mantenimiento (puede ser una unidad independiente o pertenecer
al departamento de planeación y programación, dependiendo de la si-
tuación). La información de la orden de trabajo se asienta en un archi-
vo de historia del equipo.
8. La copia 1 se archiva en un archivo de órdenes de trabajo concluidas y
se guarda durante algún tiempo (generalmente de 3 a 6 meses) hasta
que finalmente se destruye.

Figura 2.4 Un flujo típico de órdenes de trabajo.
Contabilidad.
Contabilidad asienta
.. la información
de costos
Ir Copia 2
Copia 3
Las copias 2 y 3 se regresan
a planeación y programación.
La información se anota
en la copia 1
Copias 2y 3
. EI,encargado de la unidad apropiada anota
la información de verificación en las
copias 2y 3
Copia 3
El trabajador realiza el trabajo. Completa
el trabajo y anota la información necesaria
en la orden de trabajo
Copia 3
El encargado de la unidad apropiada conserva
la copia 2 y pasa la copia 3
Copias 2y 3
La solicitud de trabajo se recibe y examina. La orden
de trabajo se planea y prepara (4 copias), la copia 1
se archiva en el archivo de trabajos pendientesCopia 4
Originador del
trabajo
Solicitud de trabajo
CONSERVACIÓN DE REGISTROS 55

Existen muchos sistemas para registrar y almacenar información. El punto
más importante es que la información debe ser completa y estar registrada en
una forma organizada para su uso y acceso futuros. En la figura 2.7 se presen-
ta una muestra de un archivo típico de historia del equipo.
1. Especificaciones y ubicación del equipo.
2. Inspecciones, reparaciones, servicio y ajustes realizados, y las descom-
posturas y fallas con sus causas y las acciones correctivas emprendidas.
3. Trabajo realizado en el equipo, componentes reparados o reemplaza-
dos, condición de desgaste o rotura, erosión, corrosión, etc.
4. Mediciones o lecturas tomadas, tolerancia, resultados de pruebas e
inspecciones.
5. Hora de la falla y tiempo consumido en llevar a cabo las reparaciones.
El archivo de historia del equipo es un documento en el que se registra infor-
mación acerca de todo el trabajo realizado en un equipo/instalación particu-
lar. Contiene información acerca de todas las reparaciones realizadas, el
tiempo muerto, el costo de las reparaciones y las especificaciones del mante-
nimiento planeado. Es necesario registrar lo siguiente:
2.4.2 Registro de la historia del equipo
registra su trabajo diario en una tarjeta de tiempo de trabajo diario, en don-
de se anota el tiempo consumido en cada orden de trabajo. Las figuras 2.5 y
2.6 presentan ejemplos de una tarjeta de trabajo y una tarjeta de tiempo de
trabajo diario.
Figura 2.5 Tarjeta de trabajo (reporte).
Reporte de trabajo Fecha Reporte núm.
Nombre del empleado: Ocupación: Hora de inicio:
Nombre de la instalación, Ubicación Identificación
Defecto del equipo
Acción correctiva
Refacciones/materiales utilizados
Medición/observaciones
Condición general del equipo
Observaciones:
Tiempo consumido:

En la figura 2.8 se muestran las relaciones entre estas funciones.
1. Coordinación y planeación de las órdenes de trabajo.
2. Procesamiento de las órdenes de trabajo.
3. Retroalimentación de información y acción correctiva.
El control del mantenimiento comprende las siguientes tres importantes
funciones:
2.5 ESTRUCTURA DEL CONTROL DE MANTENIMIENTO
Figura 2.6 Tarjeta de tiempo de trabajo diario.
O
S
v
M
M
L
Trabajo 5Trabajo 4Trabajo 3Trabajo 2Trabajo 1
Número Horas Número Horas Número l-JorlL'li Número '-lora.1fI Número de 110m.,
de orden cenen- de orden consu- de orden consu- de orden consu- orden de
de Irabajo mida.iII de trebejo midL'I de trabajo midas de trabajo mida." trabajo mKl1.1fI
Horas
totales
Ola
Aprobación del encargado: Nombre Firma .
Semana que termina :............................. Turno .
Nombre del empleado ..
ESTRUCTURA DEL CONTROL DE MANTENIMIENTO 57

La coordinación y la planeación de órdenes de trabajo se encarga de sa-
tisfacer la demanda de mantenimiento, cumpliendo al mismo tiempo los re-
querimientos de producción (servicio) y las capacidades de los recursos de
mantenimiento. El procesamiento de las órdenes de trabajo consiste en la
liberación de órdenes, la programación y el despacho del trabajo. La fun-
ción de retroalimentación y control se ocupa esencialmente de la recopila-
Figura 2.7 Página de un archivo de historia del equipo.
Fecha Manteni- Tiempo Refacciones Mano Horas de Costo Costos de
miento efec- muerto y materiales de producción de mano refacciones
tuado obra perdida de obra y materiales
S8 OPERACIONES y CONTROL DEL MANTENIMIENTO

La planeación del mantenimiento preventivo se ocupa de la vigilancia del
plan de mantenimiento preventivo (MP) y la generación de las órdenes de
trabajo de MP necesarias. Las órdenes de trabajo generadas deben satisfa-
cer los requerimientos de producción, las restricciones de operación y las
restricciones de la capacidad de mantenimiento.
La planeación del mantenimiento preventivo da por resultado dos flujos
de trabajo. Un tipo consiste en órdenes de trabajo fijas que tienen que ser
ejecutadas por el departamento de mantenimiento según está planeado. Por
lo tanto, forman una entrada directa para la programación. El otro flujo
1. Planeación del mantenimiento preventivo.
2. Clasificación del mantenimiento correctivo.
3. Aceptación del mantenimiento adaptable.
4. Ajuste de la capacidad de mantenimiento.
La función de coordinación de las órdenes de trabajo planea y coordina los di-
ferentes tipos de solicitudes de mantenimiento con base en las restricciones
de operación, la disponibilidad de recursos y la prioridad. Según Gits, la coor-
dinación de las órdenes de trabajo comprende cuatro funciones de decisión
(figura 2.9):
2.5.1 Coordinación y planeación de las órdenes de trabajo
ción de información y la toma de decisiones para alcanzar las metas y los
objetivos establecidos.
Figura 2.8 Estructura del control de mantenimiento.
r>
Retroalimentación
I Coordinación y planeación I
de órdenes de trabajo I
es de
ajo Retroalimentación
I
Procesamiento de lórdenes de trabajo
I
Retroalimentación
Trabajo
I Ejecución de las órdenes ~
de trabajo I
Órden
trab
ESTRUCfURA DEL CONTROL DE MANTENIMIENTO 59

consiste en las órdenes de trabajo a futuro, para las cuales todavía debe de-
cidirse su aceptación y ejecución final. .
La clasificación del mantenimiento correctivo comprende laplaneación y
especificación de órdenes de trabajo de mantenimiento correctivo. En esen-
cia, esta función fija la prioridad de estas órdenes de trabajo de acuerdo con
las consecuencias para la producción en caso de fallas, el estado actual de la
capacidad de mantenimiento y las restricciones de operación. Según las ca-
racterísticas de la falla, debe llegarse a un acuerdo con la operación afecta-
da con base en un sistema de prioridades para ejecutar este tipo de trabajo.
La clasificación del mantenimiento correctivo da por resultado dos tipos
de flujo de trabajo. Un flujo consiste en las órdenes de trabajo urgentes,
que tienen que ejecutarse de manera emergente, y el otro consiste en las ór-
denes de trabajo aplazables que pueden ser utilizadas como un grupo pen-
diente en espera de programación.
La aceptación de mantenimiento adaptable busca suavizar el trabajo eje-
cutado por el departamento de mantenimiento. Las fluctuaciones son oca-
sionadas por la variación en la carga de mantenimiento y la variabilidad de
las tareas de mantenimiento. Las tareas de mantenimiento a futuro y apla-
zables se programan después de las órdenes urgentes cuando se disponga
de materiales y mano de obra. El tamaño de este grupo pendiente de órde-
nes de trabajo debe estar entre un nivel mínimo y uno máximo. Si el grupo
Figura 2.9 Estructura de la coordinación de órdenes de trabajo.
Retroalimentación
I Sub-
.. contratación
Órdenes de
trabajo
adaptables
Órdenes de trabajo fijas
Acepta~~n de 1+-
mantenuruento
adaptable
Trabajo
aplazable
Gasificación del
mantenimiento 1+----------
correctivo
Mantenimiento correctivo
Trabajo
a futuro
Planeación del
mantenimiento
preventivo
1. Requerimientos de producción
Restricciones de operación
I(Programa maestro)
'---r--¡ -..-~
Mantenimiento
preventivo
Disponibilidad
de recursos

La función de liberación de órdenes de trabajo controla la cantidad de
órdenes de trabajo en progreso liberando las que son adaptables tomadas
del grupo de aceptación. La principal función del área de liberación de ór-
denes de trabajo es decidir cuánto trabajo deberá liberarse por período, to-
mando en consideración, al mismo tiempo, la capacidad de mano de obra y
materiales después de considerar las órdenes de trabajo urgentes.
La programación de órdenes de trabajo se ocupa de lograr el ajuste de
los recursos con la orden de trabajo y el tiempo necesario para su ejecución.
Así, el programa muestra los recursos que deben emplearse para la realiza-
ción del trabajo en un tiempo dado. El programa final proporciona una idea
bastante aproximada acerca de cuándo se completará el trabajo. Debido al
alto grado de incertidumbre en la predicción del trabajo de mantenimiento,
será imposible adherirse al programa preparado y, en muchos casos, el tra-
bajo en progreso podría requerir la reprogramación de órdenes de trabajo
adaptables o incluso la replaneación de las órdenes de trabajo fijas.
1. Liberación de órdenes de trabajo.
2. Programación de las órdenes de trabajo.
3. Despacho de las órdenes de trabajo.
El procesamiento de órdenes de trabajo se concentra en .la realización de
las órdenes de trabajo según los acuerdos y los objetivos que deben alcan-
zarse, tomando en consideración el programa de producción a corto plazo.
Consta de las siguientes tres funciones de control:
2.6 PROCESAMIENTO DE ÓRDENES DE TRABAJO
cae abajo del mínimo, esto proporciona una señal a la función de planea-
ción para activar la planeación de mantenimiento preventivo y liberar más
órdenes de trabajo de MP. Cuando se rebasa el nivel máximo, esto señala la
necesidad de tiempo extra o subcontratación para realizar el mantenimien-
to. Se pueden utilizar gráficas de control para controlar la variación en las
fluctuaciones del trabajo. Ver en el capítulo 8 más detalles sobre las gráficas
de control.
La aceptación de mantenimiento adaptable da por resultado dos tipos de
trabajo. El primer tipo deberá hacerse externamente, y el segundo se reali-
zará internamente. En la figura 2.9 se muestra la estructura de la coordina-
ción de órdenes de trabajo. .
El ajuste de la capaci~ de mantenimiento es una función necesaria
para evaluar si los recursos actuales satisfacen la demanda de mantenimien-
to. Esta función evalúa aspectos como la necesidad de tiempo extra o la
subcontratación para el mantenimiento.
PROCESAMIENTO DE ÓRDENES DE TRABAJO 61

La función de retroalimentación de información y de acción correctiva se
ocupa de la recopilación de datos acerca del estado de la ejecución del tra-
bajo;disponibilidaddel sistema,trabajo pendiente y calidaddel trabajo rea-
lizado. Luego, esta información se analiza y se formula el curso de acción
apropiado. Este curso de accióny las decisionescorrespondientes están en- .
caminados a mejorar lo siguiente:
2.7 RETROALIMENTACIÓN DE INFORMACIÓN Y
ACCIÓN CORRECTIVA
El despacho de las órdenes de trabajo es una función de control que se
ocupa de determinar la secuenciadel trabajo y asignarloa un tipo de capa-
cidad específico.El despacho se refiere a los procedimientos mediante los
cuales se llevan a cabo los programas. Es importante contar con procedi-
mientos claros de manera que a todo mundo se le informe en el momento
adecuado de su responsabilidady se mantengan registrostanto para los cos-
tos como para el flujo de información.La figura 2.10resume la estructura
del procesamiento de órdenes de trabajo.
Figura 2.10 Estructura del procesamientode órdenes de trabajo.
RetroalimentaciónÓrdenes de trabajo
programadas
Programación de órdenes
de trabajo
RetroalimentaciónÓrdenes de trabajo liberadas
Órdenes de trabajo adaptables órdenes de trabajo de emergenciaórdenes de trabajo fijas

1. Incrementar el mantenimiento por contrato.
2. Considerar la transferencia entre departamentos.
3. Programar tiempo extra que sea eficaz en costos.
4. Incrementar la fuerza de trabajo de mantenimiento.
Sila cantidad de trabajos pendientes está aumentando y se identifica una ten-
denciaclara.puede ser necesaria alguna de las siguientes acciones correctivas:
1. Reducir el mantenimiento por contrato.
2. Considerar una transferencia entre departamentos.
3. Reducir la fuerza de trabajo de mantenimiento.
Este tipo de control vigila el estado.del trabajo y el trabajo realizado para
investigar si éste se ha efectuado de acuerdo con las normas (de calidad y
tiempo). En este tipo de control se supone que el sistema de control de
mantenimiento incluye normas que se asignan antes de llevar a cabo el tra-
bajo real de mantenimiento. En esta categoría de control se genera un con-
junto de informes. Éstos incluyen un informe que muestra el desempeño,
conrespecto a la norma, de las ocupaciones o puestos utilizados en el traba-
jo, y su productividad. En este informe es una buena práctica indicar qué
proporción del trabajo de mantenimiento se efectúa empleando tiempo ex-
tra. Otros informes que son útiles para el control del trabajo son el de tra-
bajos pendientes o atrasados, el porcentaje del mantenimiento de
emergencia con relación al mantenimiento planeado, y el porcentaje de tra-
bajosde reparación originados como resultado de inspección de MP. Todos
estosinformes reflejan algún tipo de medidas de eficiencia.
El informe de trabajos pendientes es esencial para el control del trabajo.
Es una buena práctica mantener un informe semanal de trabajos pendientes
por ocupación o puesto. El informe también deberá indicar la causa del
atraso. Es esencial tener un número aceptable de trabajos pendientes, que
generalmente comprenden de 2 a 4 semanas. Tener demasiados o muy po-
cos trabajos pendientes requiere una acción correctiva: En caso de que se
identifique una tendencia descendente en los trabajos pendientes, puede ser
necesario alguna de las siguientes acciones correctivas:
2.7.1 Control del trabajo
1. Control del trabajo.
2. Control de costos.
3. Control de calidad.
4. Control de la condición de la planta.
RETROALIMENTACIÓN DE INFORMACIÓN y ACCIÓN CORRECTIVA 63

Número Semana Semana Semana Semana Promedio Rango
i Mes 1 1: 3 • 4 semanal Xi semanal Ri
1 Enero 180 170 200 210 190 40
2 Febrero 200 216 250 226 223 50
3 Marzo 180 160 150 190 170 30
4 Abril 170 175 160 190 174 30
5 Mayo 210 206 226 190 208 36
6 Junio 195 185 175 205 190 30
TABLA2.1 Datos semanales de trabajos pendientes.
(2.4)
en donde X es el promedio de los promedios de trabajos pendientes duran-
te varios períodos, a es la desviación estándar de los trabajos pendientes, y n
es el tamaño de la muestra. El siguiente ejemplo muestra el uso de las gráfi-
cas de control para el control de trabajos pendientes.
En la tabla 2.1 se dan los datos de trabajos pendientes semanales para la
división mecánica del departamento de mantenimiento, en términos de las
horas de mano de obra durante los últimos 6 meses. Las semanas de cada
~es se agrupan y se calculan sus promedios, indicándolos con la notación
X;, i = 1,...,6.
Existe una relación bien conocida entre el rango de una muestra de una
distribución normal y la desviación estándar. La variable aleatoria W = Rlo,
en donde R es el rango de la muestra y a es la desviación estándar de la dis-
tribución normal. W se conoce como rango relativo y R está dado como
= a
Límite inferior de control = LCL = X - 3a = X - 3- (2.3)
x rn
= = a·'
Límite superior de control = UCL = X +3a x = X +3 ¡;; (2.2)
Promedio de línea central = CLA = X (2.1)
El total de trabajos pendientes deberá controlarse utilizando herramientas
para el control estadístico de procesos, especialmente las gráficas de control
(ver el capítulo 8). Las gráficas de control son aquellas que tienen una línea
central para el promedio y dos límites de control. La línea central del pro-
medio para los trabajos pendientes corresponde al promedio de los prome-
dios de los trabajos pendientes durante varios períodos. Los límites superior
e inferior de control son funciones de la variabilidad en la cantidad de tra-
bajos pendientes:

La figura 2.11 muestra la gráfica de control para la cantidad semanal de tra-
bajos pendientes.
En términos del promedio semanal, la cantidad de trabajos pendientes
está bajo control si cae entre 140 y 245, siempre y cuando no haya ciclos o
tendencias en los puntos entre los límites de la gráfica de control. Si un pro-
medio mensual está fuera de los límites, deberá hacerse una investigación
para determinar la causa y podría ser necesaria una acción correctiva.
R = 40 + 50 + 30 + 30 + 30 + 30 = 36
6
6 = 32.7 = 32.7 =17.5
d2 2.059
UCL = x +36 = 192.5+ 3(15.9)= 245
LCL = x -36 =192.5- 3(15.9)= 140
Para los datos de la tabla 2.1,
- R +R +..·+R
R = 12m donde R, es el rango del grupo i (2.7)
m
La tabla 2.2 proporciona valores para d2 para varios tamaños de muestra.
Por lo tanto,
(2.6)
R se estima con R, que es el rango promedio de varias muestras (grupos)
del mismo tamaño n. Así, una estimación de a se calcularía como
(2.5)
Los parámetros de W son una función del tamaño de la muestra n, y la me-
dia de W es d2• En consecuencia, un estimrror de a es
3.0781.9702.8432.7042.5342.3252.0591.6931.128d,
1098765432n
TABlA2.2 Valoresde d2 para diferentestamañosde muestra.
RETROALIMENTACIÓN D E INFORMACIÓN Y ACCIÓN CORRECTIVA 65

Casi toda la información sobre los costos está disponible en la orden de tra-
bajo. Se debe entregar mensualmente un resumen de los costos de manteni-
miento por orden de trabajo. Este se utiliza para controlar los costos de
mantenimiento y determinar los costos de los productos manufacturados.
Los informes de costos indicarán los programas de reducción de costos
que más se necesitan. La reducción de costos deberá ser un esfuerzo perma-
1. El costo directo de mantenimiento, que es el costo de la mano de
obra, las refacciones, los materiales, el equipo y las herramientas.
2. Costo de paro de las operaciones debido a la falla.
3. Costo de calidad debido a que un producto está fuera de las especifi-
caciones como resultado de defectos en la máquina.
4: Costo de redundancia debido a equipos de respaldo.
5. Costo de deterioro del equipo por la falta de mantenimiento ade-
cuado.
6. Costo de mantenimiento excesivo.
El costo de mantenimiento comprende:
2.7.2 Control de costos
Figura 2.11 Gráficapara el controlde trabajospendientespor semana.
75
•
•
uct = 240.2
234.8
224.8
•
214.8
204.8
rn 194.8
•184.8
174.8 •
•LCL 164.8
154.8
144.8

Elcontrol de la condición de la planta requiere un sistema eficaz para el re-
gistrode la fallas y las reparaciones de equipos críticos e importantes en la
planta. Esta información generalmente se obtiene de la orden de trabajo y
el archivo de historia del equipo. Los registros en el archivo de historia del
equipo incluyen el momento de la falla, la naturaleza de ésta, las reparacio-
nesrealizadas, el tiempo muerto total, y las máquinas y refacciones que fue-
. ronempleadas.
2.7.4 Control de la condición de la planta
El mantenimiento tiene un enlace directo con la calidad de los productos.
El equipo con un buen mantenimiento produce menos desperdicios que el
equipo con un mantenimiento deficiente. También existen pruebas de que
la condición de las máquinas afecta su capacidad de proceso. La investiga-
ciónactual ha establecido el enlace entre el mantenimiento y la calidad. Por
ejemplo, la capacidad de una máquina herramienta en óptimas condiciones
puede tener una distribución de tolerancias que tenga un 99% de los pro-
ductos dentro de las especificaciones. Sin embargo, una máquina desgasta-
da tendrá mayor traqueteo y vibración. La distribución de tolerancias de
una máquina desgastada será más amplia y mostrará una mayor varianza,
además de que un menor porcentaje de la producción estará dentro de las
especificaciones.
Un informe mensual sobre el porcentaje de trabajos repetidos y rechazos
de productos puede ayudar a identificar cuáles máquinas requieren una in-
vestigación para determinar las causas de problemas de calidad. Una vez
que se investigan las máquinas, se tomará una medida de acción correctiva
para remediar el problema. La medida puede dar por resultado una modifi-
caciónde la política actual de mantenimiento y de la capacitación de la fuer-
zade trabajo de un oficio particular (para más detalles, ver el capítulo 8).
2.7.3 Control de calidad
L
1. Considerar el uso de materiales alternos para mantenimiento.
2. Modificar los procedimientos de inspección.
3. Revisar los procedimientos de mantenimiento, haciendo ajustes parti-
cularmente en el tamaño de las cuadrillas y los métodos.
4. Rediseñar los procedimientos de manejo de materiales y la distribu-
ción del taller.
nente en cualquier programa de mantenimiento acertado. Las áreas en don-
de pueden lanzarse programas de reducción de costos son las siguientes:
RETROALIMENTACIÓN DE INFORMACIÓN Y ACCIÓN CORRECTIVA 67

El mantenimiento planeado es un esfuerzo integrado para convertir la ma-
yor parte del trabajo de mantenimiento en mantenimiento programado. El
mantenimiento planeado es el trabajo que se identifica mediante el mante-
nimiento preventivo y predictivo. Incluye la inspección y el servicio de tra-
bajos que se realizan a intervalos recurrentes específicos. También incluye
el mantenimiento con base en las condiciones.
En el mantenimiento planeado, todas las actividades se planean previa-
mente. Esto incluye la planeación y abastecimiento de materiales. La pla-
neación de los materiales permite una programación más confiable, además
de los ahorros de costos en entrega y pedidos de materiales. Asimismo, los
trabajos se programan en momentos que no alteren los programas de entre-
gas y de producción. Los ahorros con la introducción del mantenimiento
planeado son significativos en términos de la reducción del tiempo muerto y
los costos de materiales. El mantenimiento planeado ofrece un enfoque
2.8.1 Mantenimiento planeado
1. Mantenimiento planeado.
2. Manejo del mantenimiento de emergencia.
3. Mejora de la confiabilidad.
4. Programa de administración del equipo.
5. Reducción de costos.
6. Capacitación y motivación de los empleados.
En esta sección se describen seis diseños de programas de mantenimiento.
Estos programas ofrecen acertados cursos de acción que pueden ser adop-
tados en el ciclo de control del mantenimiento. Los objetivos de estos pro-
gramas son mejorar la disponibilidad de la planta, reducir los costos y
mejorar la confiabilidad del equipo y la calidad del producto. Estos progra-
mas son:
2.8 DISEÑO EFICAZ DE UN PROGRAMA DE
MANTENIMIENTO
Un informe mensual de mantenimiento deberá incluir el tiempo muerto
de los equipos críticos e importantes y su disponibilidad. Si el tiempo muer-
to es excesivo o si la disponibilidad y prontitud para uso de la máquina son
bajas, se debe tomar una medida correctiva para disminuir la ocurrencia de
fallas. La medida correctiva puede requerir el establecimiento de un pro-
grama de mejora de confiabilidad o un programa de mantenimiento planea-
do, o ambos.
68 OPERACIONES y CONTROLDEL MANTENIMIENTO

Un programa de mejora de la confiabilidad ofrece una alternativa inteligen-
te para mejorar la función de mantenimiento. Se deben mantener archivos
históricos de los equipos críticos e·importantes, y hacer estimaciones del
tiempo medio entre fallas (TMEF). La frecuencia del mantenimiento de
emergencia es una función de la tasa de fallas del equipo. Puede calcularse
para un período de operación de n horas, durante las cuales habrá nffMEF
accionesde mantenimiento de emergencia. Entre mayor sea el TMEF, me-
nor será el número de incidentes de mantenimiento de emergencia.
Otro método que mejora la confiabilidad del equipo y optimiza las ope-
raciones de mantenimiento es un programa de mantenimiento centrado en
la confiabilidad (MCC). En el MCC, el programa de mantenimiento se de-
sarrolla bajo el concepto de restablecer la función del equipo más que de
2.8.3 Mejora de la confiabilidad
Enla mayoría de las plantas se adopta el primer método debido a que se es-
pera que dé por resultado una mayor utilización de la fuerza laboral; sin
embargo, el segundo ofrece la capacidad de responder con rapidez. Es ne-
cesario, tan pronto como se haya iniciado el trabajo y sea posible estimar la
cantidad de reparación necesaria para el trabajo de emergencia, planear el
resto del trabajo con base en la información disponible.
1. Introducir el mantenimiento de emergencia en el programa regular y
luego escoger los trabajos pendientes con tiempo extra, trabajadores
temporales o mantenimiento por contrato. Es una práctica aceptable
en la industria conceder del 10% al 15% de capacidad de carga para el
trabajo de mantenimiento de emergencia.
2. Estimar la cantidad de mantenimiento de emergencia y asignar traba-
jadores hábiles y dedicados para la orden de trabajo de este tipo.
El mantenimiento de emergencia se refiere a cualquier trabajo no planeado
que deberá empezarse el mismo día. El mantenimiento de emergencia, por
su naturaleza, permite muy poco tiempo para su planeación. Se debe redu-
cir al mínimo la cantidad de mantenimiento de emergencia y no deberá ex-
ceder del 10% del trabajo total de mantenimiento. El departamento de
mantenimiento debe tener una política clara para el manejo del manteni-
miento de emergencia. A continuación se presentan dos posibilidades para
el manejo del mantenimiento de emergencia:
2.8.2 Mantenimiento de emergencia
acertado para mejorar el mantenimiento y cumplir con los objetivos
establecidos.
DISEÑO EFICAZ DE UN PROGRAMA DE MANTENIMIENTO 69

1. Materiales y refacciones alternos.
2. Método alterno para inspección y reparación general.
3. Equipos y herramientas alternos.
El mantenimiento puede contribuir a reducir el costo del producto median-
te un esfuerzo continuo de reducción de costos en las operaciones de man-
tenimiento. La reducción de costos en el mantenimiento puede obtenerse
aplicando técnicas de ingeniería de métodos. Estas técnicas estudian la for-
ma en que el trabajo se está llevando a cabo con el fin de desarrollar una
mejor forma de realizar el mantenimiento. La ingeniería de métodos tiene
pasos bien definidos para examinar el trabajo de mantenimiento a fin de
simplificar y eliminar pasos innecesarios. Esta reducción y simplificación del
trabajo da como resultado ahorros en costos. En los esfuerzos dirigidos a la
reducción de costos, se debe considerar lo siguiente:
2.8.5 Reducciónde costos
Asimismo, el programa de administración del equipo se centra en establecer
un programa acertado de MPT para cada equipo y proporcionar un método
satisfactorio para mejorar el estado del mantenimiento.
1. Falla.
2 Preparación y ajustes.
3. Equipo sin trabajo y paros menores.
4. Velocidad reducida.
5. Defectos del proceso.
6. Rendimiento reducido.
El mantenimiento productivo total (MPT) (ver el capítulo 13) es una filosofía
japonesa que se concentra en la administración delequipo a fin de mejorar la
calidad del producto. Su objetivo es reducir pérdidas de equipo para mejorar
la eficacia global del equipo (EGE). Según Nakajima, las seis principales cau-
sas de pérdidas de equipo son las siguientes:
2.8.4 Programa de administración del equipo
llevar al equipo a una condición ideal. El Mee ha sido aplicado con éxito
en la industria de la aviación comercial y en plantas generadoras de energía.
En el capítulo 13 se describe un método sistemático para desarrollar un
programa Mee.

1. Definir objetivos y metas en términos de calidad, disponibilidad y
eficiencia.
Lossistemas de control de mantenimiento desempeñan una función clave en
unprograma eficaz de mantenimiento. Los conceptos del control automático
de procesos, que incluyen objetivos del proceso, muestreo, análisis de las
muestras y aplicación de medidas correctivas, se definen y utilizan' para esta-
blecerun sistema eficaz de control del mantenimiento. Más adelante se expli-
cacon detalle la estructura del control del mantenimiento. Ésta comprende la
coordinación de las órdenes de trabajo, el procesamiento de las mismas, e in-
formación de retroalimentación y acciones correctivas. Los pasos para un
control eficaz del mantenimiento son los siguientes:
RESUMEN
El mantenimiento de producción (la acción de realizar mantenimiento) de-
pende, en gran medida, de las habilidades de técnicos específicos. Gran par-
te de la ineficacia en el mantenimiento puede encontrarse en la falta de
trabajadores técnicos calificados. Por lo tanto, es necesario contar con un
programa permanente de capacitación en el trabajo (CET) para asegurar
que los empleados estén equipados con las habilidades necesarias para un
mantenimiento eficaz. La habilidades incluyen juicio, habilidades de comu-
nicacióny lectura de información técnica y, en algunos casos, habilidades en
campos múltiples (multihabilidades).
El programa de capacitación deberá incluir capacitación fuera del y en el
trabajo. El departamento de mantenimiento debe contar con un programa
anual de capacitación para mejorar y actualizar el conocimiento de su per-
sonal. La capacitación deberá incluir un programa de técnicas modernas
que lleve de manera periódica las últimas técnicas de mantenimiento a to-
doslos interesados.
El programa de capacitación deberá ir acompañado de un programa de
motivación. La motivación de los empleados puede lograrse mediante un
programa de incentivos que recompense a los trabajadores productivos y fo-
mente la mejora continua.
2.8.6 Capacitacióny motivaciónde los empleados
La técnica de la ingeniería de métodos ofrece medios valiosos para mejorar el
mantenimiento y controlar los costos.
4. Procedimientos alternos para la planeación y la programación.
5. Estándares de tiempo alternos para los trabajos.
RESUMEN 71

2.1 Describael ciclode control del mantenimiento.
2.2 Haga una listade tres objetivosdel control del mantenimiento.
2.3 ¿Cuál es el propósito de la orden de trabajo? Describa su flujo en el
sistemade mantenimiento.
2.4 ¿Cuáles son los métodos y las acciones que podría necesitar para el
control de trabajos pendientes?
2.5 Diseñe una orden de trabajo para una organización de tamaño
mediano.
2.6 Visite tres organizacionesen su área y recopile muestras de.sus órde-
nes de trabajo. Para cada organización,señale las deficienciasde la
orden de trabajo y sugieramejoras. •
2.7 ¿Cuálesson las tres funcionesde control en el procesamiento de órde-
nes de trabajo?
2.8 ¿Cuáles son los cursos de acciónposibles con los que se cuenta para
mejorar el estado actual del mantenimiento para alcanzar los objeti-
vosestablecidos?
2.9 Proponga dos esquemas para el manejo del mantenimiento de
emergencia.
2.10 El mantenimiento centrado en la confiabilidad(MCC) y el manteni-
miento productivo total (MPT) son programas que pueden ayudara
mejorar el control del mantenimiento. Describa de qué manera cada
EJERCICIOS
Los seisdiseñosde programasde mantenimientodescritosen la sección2.8
ofrecen formasy mediospara formularuna acción correctivaen caso de ser
necesario.Tambiénproporcionanmétodospara mejorar el estado actualdel
mantenimiento.
2. Coordinar y planear las órdenes de trabajo.
3. Procesar las órdenes de trabajo.
4. Recopilar informaciónde lasórdenes de trabajo y los archivoshistóri-
cosy compilarinformessobreeficienciadisponibilidad y calidad.
5. Examinar la desviacióncon respecto de los objetivosy metas estable-
cidos.
6. Si existeuna desviación,tomar una medida correctiva,o bien mejorar
las metas.

M. Ben Daya and S. O. Duffuaa, "Maintenance and Quality: The Missing .
Link," Journal of Quality in Maintenance Engineering, Vol. 1, No. 1, pp.
20-26.
R. H. Clifton, Principies ofPlanned Maintenance, Amold, London.
C. W. Gits, "Structuring Maintenance Control Systems," Intemational Journal
of Operations and Production Management, Vol. 14,No. 7, pp. 5-17.
A. Kelly,Maintenance Planning and Control, Butterworth, London.
S. Nakajima, Introduction to TPM, Productivity Press, Portland, ORo
B. W. Niebel, Engineering Maintenance Management, 2nd Ed., Dekker, New
York.
K. S. Al-Sultan and S. O. Duffuaa, "Maintenance Control Via Mathemati-
cal Programming," Journal of Quality in Maintenance Engineering, Vol. 1,
No. 3, pp. 36-46.
BIBLIOGRAFÍA SELECCIONADA
uno de estos programas puede ayudar a lograr un mejor control sobre
el desempeño del mantenimiento.
BIBLIOGRAFÍA SELECCIONADA 73
....

75
El mantenimiento de reparación puede dividirse en dos amplias categorías:
reparación planeada y reparación no planeada. La reparación planeada im-
plica,en primer lugar, que todos los recursos necesarios para realizar las ta-
reas han sido planeados previamente y están disponibles, y en segundo
• puede prevenir una falla prematura y reducir su frecuencia.
• puede reducir la severidad de la falla y mitigar sus consecuencias.
• puede proporcionar un aviso de una falla inminente o incipiente para
permitir una reparación planeada.
• puede reducir el costo global de la administración de los activos.
Si el mantenimiento se define como el aseguramiento de que una instala-
ción, un sistema de equipos, una flotilla u otro activo fijo continúen reali-
zando las funciones para las que fueron creados, entonces el mantenimiento
preventivo es una serie de tareas planeadas previamente que se llevan a
cabo para contrarrestar las causas conocidas de fallas potenciales de dichas
funciones. Esto es diferente a un mantenimiento de reparación, el cual nor-
malmente se considera como el reemplazo, renovación o reparación general
del o de los componentes de un equipo o sistema para que sea capaz de rea-
lizarla función para la que fue creado.
El mantenimiento preventivo es el enfoque preferido para la administra-
ciónde los activos:
3.1 INTRODUCCIÓN
MANTENIMIENTO
PREVENTIVO, CONCEPTOS,
MODELOS y ANÁLISIS
3
,..

lugar, que el trabajo se llevará a cabo de acuerdo con un programa estable-
cido. La reparación no planeada puede tener disponibles un conjunto de
instrucciones normales, puede tener a la mano los trabajadores y piezas ne-
cesarias, o puede estar insertado en un programa de mantenimiento bajo
una base ad hoc, pero no cumple con los criterios de planeación previa ni de
programación previa. Si el mantenimiento preventivo se considera como
trabajo "planeado", la distribución por horas de mano de obra en una insta-
lación industrial que funciona correctamente puede ser como la que se des-
cribe en la figura 3.1
El mantenimiento preventivo se lleva a cabo para asegurar la disponibili-
dad y confiabilidad del equipo. La disponibilidad del equipo puede definirse
como la probabilidad de que un equipo sea Capaz de funcionar siempre que
se le necesite. La confiabilidad de un equipo es la probabilidad de que el
equipo esté funcionando en el momento t. El objetivo del mantenimiento
preventivo es aumentar al máximo la disponibilidad y confiabilidad del
equipo llevando a cabo un mantenimiento planeado, que se conoce común-
mente como mantenimiento preventivo. Una de las características principa-
les de un equipo bien diseñado es que puede repararse/mantenerse durante
el tiempo especificado para ello. Esto se conoce como mantenibilidad o fa-
cilidad de mantenimiento y puede definirse como la probabilidad de ser re-
parado/mantenido durante un tiempo específico. El mantenimiento
preventivo también es un medio para proporcionar retroalimentación a los
diseñadores de equipo para mejorar su facilidad de mantenimiento.
El mantenimiento preventivo puede estar basado en las condiciones o en
datos históricos de fallas del equipo. La figura 3.2 muestra una representa-
ción gráfica del mantenimiento preventivo. Consta de dos categorías; éstas
tienen una base estadística y de confiabilidad o se basan en las condiciones.
La primera categoría se basa en datos obtenidos de los registros históricos
del equipo. La segunda categoría se basa en el funcionamiento y las condi-
Figura 3.1 Distribucióndel trabajo.
76 MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS Y ANÁLISIS

El mantenimiento preventivo (MP) se definió como una serie de tareas pla-
r neadas previamente, que se llevan a cabo para contrarrestar las causas co-
nocidas de fallas potenciales de las funciones para las que fue creado un
3.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO
ciones del equipo. En la siguiente sección se ofrece una descripción detalla-
da del mantenimiento preventivo.
En la sección 3.2 de este capítulo se presentan los conceptos del mante-
nimiento preventivo. La sección 3.3 presenta varias técnicas de diagnóstico
que son útiles en la implementación de un programa de mantenimiento ba-
sado en las condiciones. La sección 3.4 describe los conceptos necesarios en
las decisiones sobre reemplazo. La sección 3.5 resume los pasos para desa-
rrollar un programa de mantenimiento planeado en una forma sencilla y di-
recta. La sección 3.6 describe modelos matemáticos paraun mantenimiento
preventivo y reemplazo óptimos. Se presenta una buena cantidad de mode-
los. La sección 3.7 presenta varios modelos matemáticos para inspección.
Estos modelos ayudan a determinar la frecuencia de las inspecciones que
permitirán establecer la condición de un equipo a fin de planear una acción
apropiada de mantenimiento. La sección 3.8 presenta conceptos avanzados
para elaborar modelos de mantenimiento preventivo cuando la acción de
mantenimiento es imperfecta. La sección 3.9 describe el concepto de mode-
los de tiempo de demora y su uso para determinar el mantenimiento
preventivo.
Figura 3.2 Categorías del mantenimiento preventivo.
Con base en la estadística
y la confiabilidad
MANTENIMIENTO PREVENTIVO 77

La pregunta más crítica en el mantenimiento preventivo es: ¿Qué tarea o
serie de tareas deben realizarse para impedir una falla? Obviamente, si en-
tendemos el mecanismo de la falla real del equipo, podemos decidir qué ta-
reas son lógicas para impedir la falla y cuáles no son pertinentes. Si el
programa de MP requiere cambiar las luces delanteras de un automóvil
cada mes, itendrá esto algún impacto en la tasa de fallas? Probablemente
no, debido a que el mecanismo de falla no está relacionado con el tiempo,
sino con otras variables, como la distancia a la que va un automóvil detrás
de un gran camión de carga en un camino de arena.
Si el mecanismo dominante de falla se basa en el tiempo o se debe al
desgaste, es decir, si la probabilidad de la falla aumenta gradualmente con
el tiempo, la edad o el uso, entonces las tareas de mantenimiento tienen
que basarse en el tiempo. Si, por otra parte, la probabilidad de una falla es
constante independientemente del tiempo, la edad o el uso, y existe una de-
gradación gradual desde el principio de la falla, entonces las tareas de man-
tenimiento pueden basarse en las condiciones. Las tareas basadas en el
tiempo se justifican si un restablecimiento o un reemplazo periódicos de
componentes restablecen el equipo al estado en que pueda realizar las fun-
ciones para las que fue creado. Esta tarea podría variar en complejidad
• La frecuencia de fallas prematuras puede reducirse mediante una lu-
bricación adecuada, ajustes, limpieza e inspecciones promovidas por
la medición del desempeño.
• Si la falla no puede prevenirse, la inspección y la medición periódicas
pueden ayudar a reducir la severidad de la falla y el posible efecto do-
minó en otros componentes del sistema del equipo, mitigando de esta
forma las consecuencias negativas para la seguridad, el ambiente o la
capacidad de producción.
• En donde podamos vigilar la degradación gradual de una función o un
parámetro, como la calidad de un producto o la vibración de una má-
quina, puede detectarse el aviso de una falla inminente.
• Finalmente, hay importantes diferencias en costos tanto directos (por
ejemplo, materiales) como indirectos (por ejemplo, pérdidas de pro-
ducción) debido a que una interrupción no planeada a menudo provo-
ca un gran daño a los programas de producción y a la producción
misma, y debido también a que el costo real de un mantenimiento de
emergencia es mayor que uno planeado ya que la calidad de la repara-
ción puede verse afectada de manera negativa bajo la presión de una
emergencia.
activo. Puede planearse y programarse con base en el tiempo, el uso o la
condición del equipo. Es el enfoque preferido frente al mantenimiento co-
rrectivo por cuatro razones principales:
78 MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS Y ANÁUSIS

desde una reparación general completa de toda la unidad hasta el simple
reemplazo de un filtro.
Las tareas basadas en las condiciones, justificadas cuando se desconoce
el enfoque de prevención de fallas, se centran en la medición de un paráme-
,tro que indique un deterioro o una degradación en el rendimiento funcional
del equipo. Las mediciones y las inspecciones mismas pueden programarse
regularmente, pero no las tareas de restauración o preventivas. Estas medi-
ciones pueden relacionarse directamente con la operación de la máquina,
como la vibración, la temperatura durante el funcionamiento, el amperaje
requerido, los contaminantes en el aceite de lubricación o el nivel de ruido,
o pueden ser una medida sustituta de la operación de la máquina, como la
calidad del producto, sus dimensiones, patrones de desgaste o composición.
En la industria de la aviación se ha realizado un amplio estudio de distribu-
ciones de fallas reales o curvas de probabilidad condicional de fallas para
los sistemas y componentes de los equipos. Estos estudios sugieren que los
patrones predominantes muestran una probabilidad constante de falla con
la edad, con excepción de la "mortandad infantil", o falla en el primer pe-
ríodo después de la puesta en servicio. Por lo tanto, cuando el equipo es
nuevoo ha sido sometido recientemente a una reparación general, tiene una
probabilidad de falla mayor que en un período posterior. Esto es atribuible
a posibles errores de diseño, manufactura, reparación general o instalación,
o a procedimientos iniciales inapropiados de operación y mantenimiento.
Una vez que éstos se corrigen, las fallas virtualmente ya no se relacionan
con la edad.
Si se consideran los rodamientos, por ejemplo, sólo un pequei'loporcentaje de
éstosfallan realmente durante el servicio y, de hecho, por lo general duran más
tiempoque el equipo donde se instalan. La mayoría de las fallas de los roda-
mientosocurren debido a una lubricación deficiente o inadecuada, a contami-
nantessólidos o líquidos que entran en el rodamiento, o a un inadecuado manejo
o montaje.Cuando los rodamientos se manejan, se montan, se alinean, se sellan
y se lubrican correctamente y se mantienen fuera de temperaturas extremas, su
modopredominante de falla es la fatiga -envejecimiento-. Por lo tanto, el man-
tenimientopreventivo sin intrusión con base en las condiciones es la elección ló-
gicapara el monitoreo de los rodamientos.
El mantenimiento basado en el tiempo (por ejemplo, reparaciones gene-
rales) es técnicamente factible si la pieza tiene una vida promedio identifi-
cable. La mayoría de las piezas sobreviven dicha edad y la acción restablece
la condiciónde la pieza a su función deseada. El mantenimiento basado en las
condiciones es técnicamente factible si es posible detectar condiciones o
funcionamiento degradado, si existe un intervalo de inspección práctico, y si
el intervalo de tiempo (desde la inspección hasta la falla funcional) es sufi-
cientemente grande para permitir acciones correctivas o reparaciones. Las
figuras3.3y 3.4 muestran cuándo se debe emplear el mantenimiento basado
en el tiempo o el mantenimiento basado en las condiciones.

Figura 3.4 Mantenimientobasadoen lascondiciones.
Tiempo ,......._ ...
Falla funcional
Intervalo neto
Falla
incipiente
Intervalo de
detección
Intervalo de
inspección
Tiempo
Figura 3.3 Reparacióngeneralbasadaen el tiempo.
Reparación general
.F Demasiado larga
.F Fallas excesivas
Vida promedio
Reparación general
.F Demasiado breve
.FCostosa
80 MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS y ANÁUSIS

TABLA 3.1 Acciones del programa de mantenimiento preventivo.
Quién Cuándo Acción Equipo Condición Medida
Mecánico Semanalmente Inspeccionar/ Sistema Presión 2500 lb/pulg! ±
ajustar hidráulico 50lb/pulg2
Técnico Semestralmente Tomar Rodamientos Vibración Banda octava con
lectura de motor respecto a la
línea básica
Operador Mensualmente Lubricar Motor Nivel de la Llenar hasta indicador
reductor varilla de máximo con aceite
inmersión IOW40
Operador Diariamente Verificar Motor Presión Reemplazar el filtro
reductor del aceite de aceite con
P-OF--4201-86
si op > 10lb/pulg>
Elmantenimiento preventivo basado en las condiciones requiere monitorear
una variable que está estrechamente relacionada con la falla de los equipos.
Esnecesario identificar qué parámetro debe vigilarse y medirse. A continua-
ción se presentan una serie de técnicas de diagnóstico que ayudarán a desa-
rrollar un sistema de mantenimiento basado en las condiciones.
• Cobertura del MP - el porcentaje de equipo crítico para el cual se han
desarrollado programas de MP.
• Cumplimiento del MP - el porcentaje de rutinas del MP que han sido
completadas de acuerdo con su programa.
• Trabajo generado por la rutinas del MP - el número de acciones de
mantenimiento que han sido solicitadas y tienen como origen rutinas
delMP.
Debido a que los equipos complejos y sus componentes tendrán varias
causas posibles de falla, es necesario desarrollar una serie de acciones de
mantenimiento preventivo -algunas basadas en las condiciones y otras ba-
sadas en el tiempo- para el mismo equipo, y consolidar éstas en un progra-
ma de MP. El programa tendrá tareas agrupadas por periodicidad (es decir,
diaria, semanal o anualmente, por horas de operación, por ciclos, etc.) y
agrupadas por oficio (es decir, mecánico, electricista, operador, técnico,
etc.). Ver la tabla 3.1
El mantenimiento preventivo es el principal requisito para reducir la fre-
cuencia y severidad de las descomposturas de las máquinas. Se utilizan tres
amplias medidas para vigilar que el programa de MP sea completo:

La vibración puede definirse como el movimiento de una masa desde su
punto de reposo a lo largo de todas las posiciones y de regreso al punto de
reposo, en donde está lista para repetir el ciclo. El tiempo que requiere
para esto es su período, y el número de repeticiones de este ciclo en un
tiempo dado es su frecuencia.
La severidad de la vibración se determina por la amplitud, o el máximo
movimiento de su velocidad pico y de su aceleración pico. El ángulo de fase
a menudo se mide cuando se compara el movimiento de una pieza que está
vibrando con respecto a una referencia fija. Las máquinas vibrarán a lo lar-
go de un amplio espectro de frecuencias. El análisis de vibraciones en el
monitoreo de condiciones se realiza comparando las características de las
vibraciones de la operación actual con respecto a una línea de referencia, la
cual se midió cuando se sabía que la máquina estaba operando normalmen-
te. La selección de los parámetros específicos a medir depende principal-
mente de la frecuencia de la vibración.
Las técnicas para el análisis de vibraciones pueden utilizarse para vigilar
el rendimiento del equipo mecánico que gira, realiza movimiento recipro-
cante o tiene otras acciones dinámicas. Entre los ejemplos se incluyen las
cajas de engranes, los rodamientos, motores, bombas, ventiladores, turbi-
nas, transmisiones de banda o cadena, compresores, generadores, transpor-
tadores, máquinas reciprocantes y máquinas indexadoras.
3.3.1 Análisis de vibraciones
Antes de la creación de tecnologías para evaluar la condición del equipo,
los operadores y el personal de mantenimiento acostumbraban confiar en
sus propios sentidos: tacto (temperatura, vibración, desgaste); olfato (tem-
peratura, contaminación); vista (vibración, temperatura, alineación); oído
(ruido, vibración, cavitación, desgaste); gusto (contaminación); y ese "sex-
to" sentido, que actualmente se duplica como sistemas expertos de diagnós-
tico. El objetivo de la inspección era buscar una señal de falla inminente, de
manera que la reparación pudiera planearse, programarse y completarse
para minimizar el impacto en las operaciones y el costo total. La dificultad
clave en el empleo de los sentidos humanos es la subjetividad en la recopila-
ción de los datos y su interpretación, y la cantidad de tiempo disponible
para reaccionar después que se determina la condición.
Las tecnologías de diagnóstico se han extendido en todos los sectores in-
dustriales durante las últimas décadas. Las técnicas de mantenimiento basa-
do en las condiciones que se aplican más comúnmente son el análisis de
vibraciones, el análisis de aceites lubricantes, la termografía, el ultrasonido,
el monitoreo de efectos eléctricos y los penetrantes.
3.3 TECNOLOGÍASDE DIAGNÓSTICO
82 MANTENIMIENfO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS Y ANÁUSIS

Los usos más comunes de la termografía, que mide la temperatura superfi-
cialmediante la medición de radiación infrarroja, son los de determinar co-
nexiones eléctricas deficientes y puntos peligrosos, desgaste del refractario
en hornos, y sobrecalentamientos críticos en componentes de calderas y tur-
binas. Una cámara de rayos infrarrojos muestra variaciones en la tempera-
tura superficial, calibrada para proporcionar la temperatura absoluta o los
3.3.3 Termografia
Cuando se analiza el aceite de una máquina, existen varias técnicas diferen-
tes que pueden aplicarse para determinar la composición química del aceite
y buscar materiales extraños en él.
La ferrografía y la detección de virutas magnéticas examinan partículas
de desgaste con base de hierro en los aceites lubricantes para determinar el
tipo y grado del desgaste, y pueden ayudar a señalar el componente especí-
ficoque se está desgastando.
El análisis espectrométrico del aceite mide la presencia y cantidad de
contaminantes en el aceite mediante el espectrómetro de emisión atómica u
absorción. Es útil para determinar la presencia no sólo de hierro, sino tam-
bién de otros elementos metálicos y no metálicos, que pueden estar relacio-
nados con la composición de las diversas partes de la máquina, como
rodamientos, cojinetes, anillos de pistones, etc. Es útil cuando las partículas
de desgaste están siendo generadas inicialmente en las primeras etapas de
la falla, ya que dichas partículas son pequeñas.
La cromatografía mide los cambios en las propiedades de los lubricantes,
incluyendo la viscosidad, punto de inflamación, pH, contenido de agua y
fracción insoluble, mediante la absorción y análisis selectivos.
3.3.2 Análisisde lubricantes
El análisis de vibraciones de banda estrecha es el más útil como herramien-
ta para diagnóstico, con la capacidad para determinar el área específica
del problema y su causa.
El análisis de vibraciones de banda octava es más útil, con el espectro divi-
dido en una serie de rangos que pueden compararse con valores prede-
terminados para descubrir desviaciones en la frecuencia de vibraciones.
El análisis de vibraciones de banda amplia monitorea el tren total de la má-
quina y es útil para revisar información básica y tendencias, pero tiene un
uso limitado en señalar áreas con problemas.
Los siguientes son tres tipos comunes de análisis de vibraciones:
TECNOLOGíAS DE DIAGNÓSTICO 83
r

3.4 MODELOS PARA DECISIONES DE REEMPLAZO
La decisión de reparar, actualizar o reemplazar un equipo o refacciones re-
parables puede ser tomada en la etapa de diseño de un nuevo sistema, en
un punto en el ciclo de vida de un equipo cuando ha ocurrido una descom-
postura o cuando resulta evidente la obsolescencia. Requiere un examen de
los costos del ciclo de vida total de la pieza durante la porción restante de
Los penetrantes electrostáticos y de tintes líquidos se utilizan para detectar
grietas y discontinuidades en superficies provocadas en la manufactura por
desgaste, fatiga, procedimientos de mantenimiento y reparación general, co-
rrosión o desgaste general por agentes atmosféricos. Se aplica el penetrante y
se permite que penetre en las anomalías. La superficie se limpia y así el pe-
netrante se revela mediante técnicas visuales, fluorescentes o electrostáticas.
3.3.6 Penetrantes
Existen varias pruebas para determinar la corrosión empleando un circuito
eléctrico sencillo, el cual se monitorea mediante instrumentación de dife-
rentes grados de complejidad. El Corrator utiliza el método de polarización
electroquímica en un recipiente con un líquido corrosivo. El Corrometer
utiliza la resistencia eléctrica a través de una varilla insertada en el entorno
activo (por ejemplo, equipo de proceso en una refinería).
Los dispositivos más comunes utilizados para monitorear o probar los
motores o los generadores son los generadores de voltaje, incluyendo fusio-
nadores. Éstos miden la resistencia del aislamiento y aplican un voltaje de
prueba que va de 250 a 10 000 voltios.
3.3.5 Monitoreode efectoseléctricos
Existen varias técnicas para las pruebas de ultrasonido, pero todas ellas se
emplean para determinar fallas o anomalías en soldaduras, recubrimientos,
tuberías, tubos, estructuras, flechas, etc. Las grietas, huecos, acumulaciones,
erosión, corrosión e inclusiones se descubren transmitiendo pulsos u ondas
de ultrasonido a través del material y evaluando la marca resultante para
determinar la ubicación y severidad de la discontinuidad. Esta técnica tam-
bién se utiliza para medir la cantidad de flujo.
3.3.4 Ultrasonido
gradientes de temperatura mediante variaciones en blanco y negro. o a
color.
84 MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS Y ANÁLISIS

su ciclo de vida. El ciclo de vida total del equipo o de la pieza incluye el mo-
mento desde su adquisición hasta su eliminación final. Se consideran todos
los costos desde la compra inicial¿ instalación, reparación, reemplazos, ac-
tualización, movimiento hacia y desde las instalaciones de reparación, re-
moción del servicio, desmantelamiento y eliminación.
Las piezas reparables tienen una consideración adicional, a saber, repa-
rar o reemplazar la pieza cuando se descompone. ¿Se puede reparar la pie-
za físicamente? En el caso de piezas complejas como las turbinas, la
respuesta generalmente es "sí", y en el caso de muchos componentes como
losfiltros, la respuesta a menudo es "no". Los componentes grandes, de una
sola pieza, como las flechas, impulsores, rotores y cubiertas de máquinas
son muy costosos y la reparación puede ser más económica que el reempla-
zo. Si se sabe que el fabricante original del equipo ya no produce la pieza y
no existe un sustituto conocido, a menudo es necesario reparar la pieza a
cualquier costo, o elevar la decisión al nivel de reemplazo junto con el en-
samble inmediato superior frente a la decisión de la reparación de la pieza
inservible.
La decisión de reparar también deberá estar acompañada de la decisión
acerca de la cuadrilla de reparación más económica a utilizar. El costo y la
capacidad de reparación empleando recursos internos, también conocido
como reparación orgánica, deberá compararse con el costo de envío de la
pieza hacia y desde un contratista o taller de apoyo de reparaciones para su
reparación.
El mejor momento para tomar decisiones de reemplazo en el caso de
piezas reparables es durante la fase de diseño del ciclo de vida del equipo.
Gran parte de la información necesaria para tomar la decisión se puede ob-
tener fácil y directamente del proveedor del equipo. Cuando transcurren
varios años después de adquirido el equipo, es más difícil obtener ese tipo
de información debido a que el proveedor tal vez ya no esté suministrando
el mismo equipo. Los costos de reemplazo para el equipo y sus componen-
tes pueden tomarse directamente de los costos de compra del equipo y las
listasde las refacciones recomendadas. Los costos de reparación pueden so-
licitarse al proveedor y a los centros de reparación recomendados por el
proveedor para compararlos con las propias estimaciones de una reparación
interna. Los datos sobre tasa de fallas serán necesarios para predecir la fre-
cuencia de los eventos de reparación y poder calcular el costo total durante
el ciclo de vida. Nuevamente, éste será más fácil de obtener en el momento
de compra del equipo, pero tal vez no sea tan exacto como los registros de
fallas específicos a la aplicación del equipo. En ausencia de datos de fallas
por parte del fabricante, es posible utilizar datos genéricos a partir de tasas
de fallas y bases de datos de confiabilidad de la industria en cuestión.
El costo total del ciclo de vida de una pieza está compuesto de la suma
de los costos de adquisición, inversión, operación y soporte, y eliminación.
Cada uno de éstos tiene varios costos componentes, pero la decisión de
MODEWS PARA DECISIONES DE REEMPLAZO 85

• Reparación in situ.
• Remoción, eliminación y reemplazo con refacciones.
• Remoción, reemplazo con refacciones, reparación y regreso de la pie-
za reparada al inventario.
• Agente de reparación que lleva a cabo el trabajo.
en donde Lees el ciclo de vida y O&S es la operación y el soporte.
Los costos de adquisición a menudo son fijos e incluyen los costos de di-
seño, evaluación, ingeniería y administración del proyecto de la pieza.
Los costos de inversión inicial pueden diferir cuando se comparan los di-
seños reparables y los no reparables. En particular, los costos de refacciones
iniciales pueden variar considerablemente, dependiendo de si las refaccio-
nes son reparables o no. Si las refacciones son reparables, los costos de di-
chas reparaciones deben ser considerados como parte de los costos de
operación y soporte. El equipo de soporte para la solución de problemas,
reparación y prueba de la pieza que está siendo considerada también debe
ser tomado en cuenta en los costos de inversión inicial. El equipo de sopor-
te puede incluir cualquier cosa, desde herramientas de propósito especial
hasta equipo de diagnóstico computarizado y programación del mismo.
También deberá considerarse el costo de la documentación técnica requeri-
da para apoyar las actividades de reparación, ya que con frecuencia es más
costoso adquirir esta documentación detallada que aceptar los manuales de
operación normal y mantenimiento del fabricante.
Los costos de operación y soporte incluyen los costos de artículos consu-
mibles usados en la reparación y operación de la pieza; los costos de refac-
ciones de reemplazo; los costos de manejo de inventario; los costos del
personal para las reparaciones; los costos de las instalaciones para las repa-
raciones; los costos directos de mantenimiento; los costos de empaque, ma-
nejo y almacenamiento; los costos de soporte técnico; y los costos de
modificaciones futuras.
Los costos de eliminación también pueden verse afectados si las opciones
de diseño de la competencia requieren arreglos especiales para manejo y
eliminación o provisiones para el manejo de desperdicios.
Dentro de la categoría de costos de operación y soporte se requiere una
atención especial para evaluar las opciones de reemplazo y de reparación.
Los costos que deben tomarse en cuenta incluyen los siguientes:
CLC = Cadquisición + Cinversióft + CO&S + Celiminaci6n (3.1)
reparar o reemplazar está principalmente en la evaluación de los costos de
la inversión inicial, operación y soporte, y en ocasiones en los costos de eli-
minación del equipo:
86 MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODEWS y ANÁLISIS

El mantenimiento planeado se refiere al trabajo de mantenimiento que se
realiza con una planeación, previsión, control y registros por adelantado.
Incluye toda la gama de tipos de mantenimiento y se aplica a las estrategias
de reemplazo, mantenimiento preventivo y correctivo. Se cáracteriza por lo
siguiente:
• La política de mantenimiento se ha establecido cuidadosamente.
• La aplicación de la política se planea por adelantado.
3.5 ELEMENTOS DEL MANTENIMIENTO PLANEADO
La reparación in situ significa reparar el equipo sin reemplazar piezas re-
parables con refacciones. Esto a menudo puede hacer que aumenten los
costos de tiempo de reparación y costos de mano de obra asociados, y pue-
de dar por resultado menor tiempo de operación para el sistema en el que
está instalado el equipo.
El reemplazo con refacciones de ensambles que han fallado a menudo
requiere menor tiempo fuera de servicio, pero requiere tener existencias en
inventario de las refacciones que se espera serán requeridas para dichas re-
paraciones. Los niveles de existencias deberán decidirse por adelantado, y
estas existencias representan una inversión por parte del propietario y gene-
ran la necesidad de ampliar los costos de manejo mientras las existencias estén
en inventario y ocupen espacio en la planta. La cantidad de existencias que se
va a mantener puede calcularse empleando varios modelos de decisión, que
están disponibles comercialmente y que se estudian en el capítulo 7.
El mecanismo de falla influye en la selección de un curso de acción para
el reemplazo del equipo. Por ejemplo, las fallas verdaderamente aleatorias
no pueden predecirse o prevenirse, y tampoco pueden eliminarse, mediante
un reemplazo basado en el tiempo. No obstante, es necesario decidir cómo
manejar el evento aleatorio. Si la falla aleatoria es pequeña al inicio y avan-
za hasta un punto en el que el equipo llega a ser inservible, puede ser posi-
ble emplear técnicas basadas en el tiempo o de monitoreo continuo basado
en las condiciones para identificar la falla incipiente antes de que avance
demasiado, y luego basar una decisión de reemplazo en la condición obser-
vada. Muchas fallas aleatorias siguen dicho patrón y pueden manejarse
como se describió. Será necesaria la decisión económica acerca de una re-
paración o reemplazo para determinar la acción en el caso de los compo-
nentes que han fallado (que se remueven). Otras fallas que impliquen
mecanismos que se desgastan, como esfuerzos cíclicos o trastornos térmi-
cos,dependen totalmente del tiempo o del uso, y se prestan muy bien para
el reemplazo sin el monitoreo de condiciones con base en el tiempo. Nueva-
mente, la decisión de reparar o reemplazar la pieza desgastada o gastada se
basa en un análisis económico como se describió con anterioridad.
ELEMENTOS DEL MANTENIMIENTO PlANEADO 87

El registro de las instalacioneses un archivo (electrónico o en papel) que
contiene los detalles técnicos acerca de los equipos incluidosen el plan de
mantenimiento.Estos datos son los primeros que deben alimentarse al sis-
tema de información de mantenimiento. El registro del equipo (partida)
debe incluir el número de identificación,ubicación, tipo de equipo, fabri-
cante, fecha de fabricación,número de serie, especificaciones,tamaño, ca-
pacidad,velocidad,peso, energía de servicio,detalles de conexión,detalles
3.5.4 Registro de las instalaciones
Es esencialdesarrollar un sistemamediante el cual se identifique de mane-
ra única a cada pieza del equipo. Se deberá establecer un sistema de códi-
gosque ayudeen este procesode identificación.El códigodeberá indicar la
ubicación,tipo y número de máquina.Este sistemade códigosdeberá dife-
rir de planta a planta y su diseñoreflejará la naturaleza de la instalación.
3.5.3 Identificación del equipo
El inventario de las instalacioneses una lista de todas las instalaciones,in-
cluyendotodas las piezas,de un sitio.Se elabora con finesde identificación.
Se deberá elaborar una hoja de inventariode todo el equipo que muestre la
identificaciónde éste, la descripción de lainstalación, su ubicación, tipo y
prioridad (importancia).
3.5.2 Inventario de las instalaciones
El primer paso en el desarrollo de un programa completo de mantenimien-
to planeado consiste en reunir una fuerza de trabajo que iniciey ejecute el
plan. Se desginará a una sola persona como jefe de la fuerza de trabajo,
además de que es esencial el compromiso de la dirección para el cumpli-
miento exitosodel plan. Después de anunciar el plan y formar la organiza-
ción necesaria para el mismo, la fuerza de trabajo deberá emprender la
tarea de conformarel programa.
3.5.1 Administración del plan
En esta sección se presentan los pasos para desarrollar un programa de
mantenimientoplaneado.
• El trabajo se controla para que se ajuste al plan original.
• Serecopilan,analizanyutilizandatosque sirvande guíaa laspolíticas
de mantenimientofuturas.
88 MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS y ANÁUSIS

El programa de mantenimiento debe ejecutarse según se ha planeado. Es
. esencial una vigilancia estrecha para observar cualquier desviación con
3.5.8 Controldel programa
El programa de mantenimiento es una lista donde se asignan las tareas de
mantenimiento a períodos de tiempo específicos. Cuando se ejecuta el pro-
gramade mantenimiento, debe realizarse mucha coordinación a fin de ba-
lancearla carga de trabajo y cumplir con los requerimientos de producción.
Esta es la etapa en donde se programa el mantenimiento planeado para su
ejecución.
3.5.7 Programa de mantenimiento .
La especificación del trabajo es un documento que describe el procedimien-
to para cada tarea. Su intención es proporcionar los detalles de cada tarea
en el programa de mantenimiento. La especificación del trabajo deberá in-
dicarel número de identificación de la pieza (equipo), ubicación de la mis-
ma, referencia del programa de mantenimiento, número de referencia de
especificación del trabajo, frecuencia del trabajo, tipo de técnicos requeri-
dospara el trabajo, detalles de la tarea, componentes que se van a reempla-
zar, herramientas y equipos especiales necesarios, planos de referencia, y
manualesy procedimientos de seguridad a seguir.
3.5.6 Especificacióndel trabajo
Debe elaborarse un programa específico de mantenimiento para cada pieza
de equipo dentro del programa general. El programa es una lista completa
de las tareas de mantenimiento que se van a realizar en el equipo. El pro-
grama incluye el nombre y número de identificación del equipo, su ubica-
ción,número de referencia del programa, lista detallada de las tareas que se
llevarán a cabo (inspecciones, mantenimiento preventivo, reemplazos), fre-
cuencia de cada tarea, tipo de técnicos requeridos para realizar la tarea,
tiempo para cada tarea, herramientas especiales que se necesitan, materia-
les necesarios y detalles acerca de cualquier arreglo de mantenimiento por
contrato.
3.5.5 Programa específicode mantenimiento
de cimentación, dimensiones generales, tolerancias, número de plano de re-
ferencia, número de referencia para los manuales de servicio, intercambia-
bilidad con otras unidades, etc.
ELEMENTOS DEL MANTENIMIENTO PlANEADO 89

EC(tp) = Costo esperado por ciclo
UEC(tp) = Costo esperado por unidad de tiempo
M(tp) = J~..tf(t) dt 1[1 - R(t p)]
H(tp) = Número esperado de fallas en el intervalo (O,tp)
R(t) = Confiabilidad o función de sobrevivencia
M(tp) = Valor esperado de la distribución truncada con una f.d.p. f(t)
truncada en tp
F(t) = Distribución de tiempo hasta la falla del equipo o sistema; es la
integral de f(t) desde -00 hasta t
r(/) = Función de tasa de fallas
N(tp) = Número de fallas en el intervalo (O, tp); N(tp) es una variable
aleatoria
Cp = Costo del mantenimiento preventivo
C, = Costo del mantenimiento correctivo (fallas)
f(t) = Función de densidad de probabilidad de tiempo hasta la falla
(f.d.p.)
En esta sección se definen varias políticas de mantenimiento preventivo
para sistemas que están sujetos a fallas estocásticas y se formulan los mode-
los matemáticos para determinar el nivel óptimo de cada política.
En la literatura se han examinado ampliamente dos políticas básicas de
mantenimiento preventivo propuestas por Barlow y Hunter f31. Estas son
las políticas basadas en la edad y en el reemplazo a intervalos constantes,
las cuales se conocen, respectivamente, como políticas tipo 1 y tipo11.Los
planteamientos de las políticas, sus modelos y generalización se presentan
en las secciones subsecuentes. La notación siguiente es necesaria para la
formulación de los modelos:
3.6 MODELOS MATEMÁTICOS PARA POLÍTICAS ÓPTIMAS
DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO
respecto al programa. Si se observan desviaciones, es necesaria una acción
de control. En el capítulo 4 se detallan los métodos de control.
!lO MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS Y ANÁUSIS

Figura 3.5 Ciclos de la política tipo 1.
Tiempoo
Reemplazo Reemplazo
preventivo preventivo
tp t,
,
" ~
Reemplazo
por falla
Reemplazo
por falla
(3.2)
Costo total esperado por ciclo
UEC (tp) = . d esnerada del ciLongitu esperada de Ciclo
Una política tipo 1 (reemplazo preventivo con base en la edad) se define de
la siguiente manera: llevar a cabo un reemplazo preventivo después de tp
horas de operación continua sin falla; tp puede ser finito o infinito. En caso
de un tp infinito, no se programa ningún mantenimiento preventivo (reempla-
zo). Siel sistema falla antes de que hayan pasado tp horas, efectúe el mante-
nimiento (reemplazo) en el momento de la falla y re programe el
mantenimiento preventivo después de tp horas de operación. En esta políti-
ca se supone que el sistema queda tan bien como si estuviera nuevo después
de efectuar el mantenimiento preventivo (reemplazo). Esta política es ade-
cuada para un equipo sencillo o una sola unidad en el que la reparación al
momento de la falla (o reemplazo) podría corresponder muy cercanamente
a una reparación general. Un ejemplo de este tipo de equipo es un tubo de
vacío. Esta política se ilustra en la figura 3.5. En esta situación hay dos ci-
clos de operaciones. En un ciclo, el equipo opera hasta el momento del
mantenimiento preventivo (reemplazo) tp; Yen el segundo ciclo, el equipo
falla antes del mantenimiento planeado.
El objetivo del modelo de esta sección es determinar el tp óptimo, que
corresponde al tp en el que el reemplazo preventivo se lleva a cabo después
de que el equipo ha operado continuamente durante tp horas sin falla. El
modelo determina el tp que reduce al mínimo el costo total esperado del
mantenimiento preventivo y del correctivo por unidad de tiempo de la si-
guiente manera:
3.6.1 Reemplazo preventivo óptimo basado en la edad (política
tipo 1)
MODELOS MATEMÁTICOS PARA POLÍTICAS ÓPTIMAS 91

El UEC(tp) es una función de una variable, a saber, el tpo Para resolver este
tipo de problema se pueden utilizar métodos como el de la sección dorada o
(3.6)
M(tp) es la media de la distribución truncada en t, (ver la figura 3.6). Por
lo tanto,
(3.5)
en donde
Longitud esperada del ciclo = tpR(t p) +M(t p)[1 - R(t p)] (3.4)
R(tp) es la probabilidad de que el equipo sobreviva hasta la edad tp' indicada
por el área sombreada en la figura 3.6.
La longitud esperada del ciclo consiste en la longitud esperada de un ci-
clo preventivo más la longitud esperada de un ciclo de falla:
(3.3)
El costo total esperado por ciclo consiste en el costo de mantenimiento pre-
ventivo más el costo del mantenimiento correctivo (falla), que es
Figura 3.6 Área bajo la distribuciónde probabilidadque representaR(tp).
R(t,)
9Z MANTENIMIENTO PREVENTIVO, CONCEPTOS, MODELOS Y ANÁLISIS

Ejemplo 3.1 Una pieza de equipo tiene una función de densidad de proba-
bilidad de tiempo hasta la fallaf(t) que sigue una distribución uniforme en-
tre [O, 101 semanas. El costo del reemplazo preventivo es de 5 dólares y el
costo de reemplazo por falla es de 50 dólares. Determine tp' el tiempo ópti-
mode reemplazo preventivo.
El empleo de una política de tipo 1 es apropiada cuando la función de
tasa de fallas es una función creciente del tiempo. En otras palabras, a me-
dida que aumenta la edad del equipo, es más probable que éste falle.
Para más detalles sobre las propiedades y la convergencia de este algoritmo,
ver a Bazaraa et al. [41.
1. Elija un nivel de tolerancia final permisible, 6, y suponga que el inter-
valo inicial en el que se encuentra el mínimo es fal,bd =[a,bl y haga
Al = al + (1-a)(bl - al),,ul = al + aib, - al) a = 0.618. Evalúe g(AI) y
g(ft 1), haga k =1,Yvaya al paso 2.
2. Si b, - a, < 6, termine, ya que la solución óptima es t* = (ak + bk)/2.
En caso contrario, sig(Ak) > g(,uk), vaya al paso 3; sig(Ak) :S g(,uk), vaya
al paso 4. .
3. Haga ak+I = Ak Ybk+I = b.. Además, haga Ak+I = ,uk Yhaga ,uk+I = ak+ 1
+ a(bk+ I - ak+1)' Evalúe g(ftk+ 1), y vaya al paso 5.
4. Haga ak+1 = a, Ybk+1 = ,uk; también haga ,uk+1 = Ak YAk+1 = ak+1 +
(1-a)(bk+l-ak+I); evalúeg(Ak+1) y vaya al paso 5.
5. Sustituya k por k + 1Yvaya al paso 1.
Lospasos del algoritmo son los siguientes:
(3.7)
Minimizar g(t)
sujeto a a :S t :S b
El algoritmo de esta sección es un algoritmo de búsqueda directa. Depende
de la evaluación funcional y no utiliza información sobre derivadas. Otros
métodos basados en derivadas, como el método de Newton que se presenta
en el Apéndice A, pueden utilizarse para resolver problemas que buscan el
mínimo o el máximo de una función de una sola variable. Para emplear este
algoritmo, el problema debe plantearse de la siguiente manera:
3.6.2 Método de la sección dorada
el método de Newton. La siguiente sección proporciona los detalles del mé-
todo de la sección dorada.
MODELOS MATEMÁTICOS PARA POLíTICAS ÓPTIMAS 93

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