6.- Sistemas de control. 6.1.- Sistemas de Gestión de Mantenimiento Asistido por Computadora (CMMS) Los sistemas CMMS representan una evolución tecnológica fundamental que automatiza y optimiza múltiples aspectos de la gestión de mantenimiento. Estos sistemas eliminan errores tradicionales como partes perdidos, mantenimientos olvidados o datos duplicados mediante registro automático en tiempo real. Las funcionalidades clave incluyen gestión de activos y órdenes de trabajo con formularios digitalizados completos, control de inventarios y almacenes mediante catálogo integrado con búsqueda por etiquetas o códigos de barras, planificación automática de mantenimientos mediante inteligencia artificial que crea agendas optimizadas, y visibilidad en tiempo real con cuadros de mandos que permiten monitoreo continuo del estado operativo. Los beneficios de implementar CMMS incluyen reducción significativa de tiempo y recursos mediante automatización de tareas administrativas, mejora en la toma de decisiones basada en datos históricos y KPIs, extensión de la vida útil de activos mediante mantenimientos preventivos bien programados, mejora en la experiencia del cliente mediante servicios más rápidos y comunicación clara, y mayor motivación del personal técnico al trabajar con herramientas modernas. ¿Qué criterios deben emplearse para seleccionar la plataforma CMMS más adecuada para una organización específica, y cómo puede gestionarse efectivamente el proceso de adopción tecnológica?
Fleet Maintenance pro v11 Representación de un sistema de información aplicado al mantenimiento Fig. No 3.2.1: Mantenimiento con control computarizado Un nivel más avanzado en los programas de administración y planeamiento debe permitir: 6.1.1.- En la etapa de implementación.
6.1.2.- En la etapa de ejecución.
La clave de todo programa de planificación y control de mantenimiento es la actualización de fecha y lectura de horómetro y horas promedio de uso diario, pues en base a estos datos y los correspondientes a las acciones propias de mantenimiento se calcula la fecha y las horas programadas. 6.1.3.- Cálculo de fecha y horas para la planificación de las acciones de mantenimiento. Variables.
Fórmulas. 6.2.- Gestión de la información de equipos. Quien se encuentre detrás de la gestión de mantenimiento necesita generar abundante información, por lo cual; es necesario prestar atención al sistema que se empleará para recopilar datos que se conviertan en información. Se debe empezar distinguiendo datos, sistemas de información e información propiamente dicha. Los datos son un conjunto de números y anotaciones sobre todos los aspectos relacionados con mantenimiento que se generan o se pueden obtener a partir de la actividad diaria. La información la componen también datos, pero ordenados de tal manera que nos permite tomar decisiones. El sistema de información es el elemento que relaciona ambos, datos e información, de manera que convierte los primeros en los segundos. Para hacer efectiva la gestión del mantenimiento se adjuntará los siguientes documentos:
6.2.1.- Documentos de gestión. La información estará recopilada en una carpeta en donde se anexarán los siguientes documentos:
6.2.2.- Indicadores Clave de Desempeño (KPIs) en Mantenimiento. ¿Qué es un indicador?
Fuente: Gica Ingenieros - Ing. Robert William Castillo Alva 6.2.2.1.- Métricas de Disponibilidad y Confiabilidad El tiempo de disponibilidad representa un indicador fundamental que mide el tiempo en que la maquinaria pesada está disponible y lista para ser utilizada en operaciones. Un alto tiempo de disponibilidad indica que los equipos están en buen estado y listos para operar, mientras que un bajo tiempo de disponibilidad puede indicar problemas en la gestión del mantenimiento, como tiempos de inactividad prolongados o alta frecuencia de averías. ¿Qué estándares de disponibilidad son realistas para diferentes tipos de maquinaria de movimiento de tierras, y cómo pueden establecerse objetivos que equilibren aspiraciones de excelencia operativa con realidades económicas? El índice de averías mide la frecuencia de averías de los equipos en un período determinado, donde un índice alto puede indicar gestión deficiente del mantenimiento, falta de plan preventivo adecuado, insuficiente capacitación del personal o uso inadecuado de equipos. El tiempo de reparación evalúa la eficiencia del mantenimiento midiendo el tiempo requerido para reparar un equipo desde identificación de avería hasta retorno operativo. ¿Cómo pueden las organizaciones desarrollar capacidades analíticas para identificar patrones en estos indicadores y traducir insights en acciones correctivas específicas?
6.2.2.2.-Benchmarking en Mantenimiento En el contexto de la gestión de mantenimiento para maquinaria de movimiento de tierras, el Benchmarking en Mantenimiento es una herramienta estratégica fundamental. No se trata solo de copiar lo que hacen los demás, sino de un proceso sistemático para identificar, entender y adaptar las mejores prácticas de otras organizaciones (tanto dentro como fuera de nuestro sector) con el objetivo de mejorar nuestro propio desempeño en mantenimiento. El benchmarking no es una actividad aislada, sino un ciclo de mejora continua que permite a una empresa ser más competitiva y eficiente en el uso de sus activos. El benchmarking en mantenimiento es clave para evolucionar desde una gestión reactiva hacia estándares de clase mundial, asegurando la eficiencia, la competitividad y la sostenibilidad de los procesos industriales. Por ejemplo, se tiene lo del CAT:
Fuente: Gica Ingenieros - Ing. Robert William Castillo Alva a). ¿Por qué es importante el Benchmarking en Mantenimiento para maquinaria de movimiento de tierras?
b). Tipos de Benchmarking en Mantenimiento
c). Etapas del Proceso de Benchmarking Un proceso de benchmarking típico se divide en varias fases:
d). Desafíos del Benchmarking
Ver: Manual de Indicadores de Mantenimiento 6.2.2.3.- OEE (Overall Equipment Effectiveness): Medida y gestión de la eficiencia de las máquinas o equipos. Es un indicador clave para medir la eficiencia global de la maquinaria o equipos en operaciones de movimiento de tierras, integrando tres dimensiones fundamentales: disponibilidad, rendimiento y calidad. Su correcta aplicación permite identificar oportunidades de mejora, optimizar recursos y elevar la productividad de los equipos. Reflexión: “Cuando puedes medir aquello de lo que estás hablando y expresarlo en números, puede decirse que sabes algo de ello; pero cuando no puedes medirlo, cuando no puedes expresarlo en números, tu conocimiento es deficiente y poco satisfactorio” (Lord Kelvin). Si no se miden los resultados (eficacia), las Organizaciones van a la deriva, NO APRENDEN y tampoco permiten o exigen que los individuos que pertenecen a ellas lo hagan. La función de las evaluaciones es decirles a los administradores y a los participantes cómo van y qué les hace falta. Un principio básico de la administración es que uno obtiene lo que mide. a). ¿Qué es Control de Gestión? Es la evaluación que permite a la alta dirección medir en forma eficaz, sistemática y objetiva la marcha de la organización, así como modificar el rumbo de la misma si se considera necesario, o adoptar las medidas correctivas para volver al camino original. b). ¿Qué son los Indicadores de Gestión?
Para promover la mejora de la productividad dentro de una estrategia "LEAN"(Lean Manufacturing), como ocurre en cualquier otro enfoque de mejora continua, es esencial disponer de mediciones que indiquen el rendimiento actual de la forma más objetiva posible, y a las que puedan también asociarse objetivos de futuro y por tanto márgenes de mejora a abordar. Disponer de objetivos medibles y de indicadores de rendimiento que nos muestran en qué medida progresamos hacia alcanzarlos, da a las organizaciones la oportunidad de gestionar la mejora. Así se pueden definir planes de actuación orientados a conseguir las mejoras propuestas, y mantener el seguimiento de su desarrollo, modificando los planes si es necesario en función de los avances. En el ámbito de la productividad de los equipos o instalaciones una de las mediciones más extendidas es la que se conoce internacionalmente por su acrónimo inglés OEE, Overall Equipment Effectiveness (Eficiencia General de Equipos). Se trata de evaluar la eficiencia de los equipos, esto es, su rendimiento. La referencia aquí no puede ser otra que la eficiencia máxima. Expresado en tanto por ciento, la eficiencia de un equipo será 100% si produce tantas piezas como es capaz de producir, trabajando todo el tiempo disponible a su velocidad nominal. Por ejemplo, una máquina o instalación capaz de producir 100 unidades por turno tendrá un rendimiento del 65% si realmente produce 65 unidades por turno. La experiencia de trabajo en la mejora de productividad de los equipos lleva a la necesidad de ir a un nivel de detalle mayor en el análisis de su rendimiento para proporcionar indicadores gestionables, es decir, orientados a la acción. c). ¿Cómo se calcula el OEE? La fórmula básica es: OOE = Disponibilidad(D) x Rendimiento(P) x Calidad(C) En un primer lugar es importante distinguir cuántas unidades se dejan de producir simplemente porque el equipo está parado. El ratio que expresa este factor del rendimiento se suele denominar Disponibilidad del equipo, y expresa la relación entre el tiempo total que el equipo debería estar operativo y en tiempo real de operación. Donde: D: Disponibilidad. TPP: Tiempo de Producción Planificado. TPR: Tiempo de Producción Real (Tiempo de funcionamiento).- Tiempo planificado menos las paradas (tanto planificadas como no planificadas). Esto es, cuando se lanzan órdenes de fabricación, o se dota de personal un equipo, para una determinada cantidad de tiempo (TPP), el equipo efectivamente trabaja sólo una parte de éste (TPR), porque el resto del tiempo está parado. Pero, ¿por qué para un equipo?, ¿por qué deja de producir cuando se supone que debe hacerlo? Normalmente por una de las siguientes situaciones: Tipos de paros:
En ocasiones sencillamente son las personas las que no ponen el equipo a producir por su propia voluntad. Los operarios se ausentan para reuniones imprevistas, paran la máquina porque van a reponer piezas, porque necesitan realizar consultas con la dirección o apoyos técnicos, etc. En general se trata de que las personas que utilizan el equipo no estén preparadas para hacerlo funcionar. Este es el concepto que se denomina "paros organizativos". Ejemplo: Si en un turno de 8 horas (480 min) hay 40 min de pausas y 40 min de paradas, el tiempo de funcionamiento es 400 min, y la disponibilidad sería 400/440 = 90,9%. En muchas ocasiones su reducción se llevará a cabo mediante la aplicación de mejoras en la organización o planificación del trabajo, para evitar que nada falte, para que el equipo funcione cuando se espera que lo haga. Donde: PO: Tasa de Paros por razones Organizativas. TPP: Tiempo de Producción Programado. TO: Tiempo consumido en paros Organizativos. Otras veces, son las máquinas las que fallan. Unas veces son fallos recuperables, que suponen una interrupción temporal de la producción seguida de su restablecimiento inmediato sin necesidad de intervenciones mayores, y otras veces es necesaria una reparación. Pueden distinguirse así las averías de los "microparos". La reducción de los paros por avería estará normalmente asociada a intervenciones sobre la propia máquina o su mantenimiento. Las máquinas normalmente se averían porque están mal diseñadas o mal mantenidas. Habrá pues que efectuar mejoras en la máquina misma o en su mantenimiento. Como quiera que esta parte de los paros interesen muy específicamente a los responsables de mantenimiento, en muchas ocasiones conviene mantener un indicador específico de tasa de paro por averías, que es un contribuidor a la disponibilidad definida anteriormente. Dentro del ámbito de la productividad o del "Lean manufacturing" se suelen denominar a las metodologías encaminadas a la mejora del mantenimiento Total Productive Maintenance (TPM). Donde: PA: Tasa de Paros por Averías. TPP: Tiempo de Producción Programado. TA: Tiempo consumido en Averías. El tercer factor de la disponibilidad es el que tiene que ver con la producción que se pierde cuando el equipo está en proceso de cambio entre la producción de un tipo de artículo y de otro diferente. Éste es un caso muy común en muchos equipos o máquinas, que pueden producir diferentes artículos y que necesitan de un tiempo de preparación para pasar de uno al otro. Así ocurre por ejemplo con las máquinas de inyección de plástico, en las que se necesita cambiar el molde, parámetros de producción y otros elementos cuando cambia la pieza a fabricar. También en puestos de montaje de conjuntos, en los que es necesario cambiar las herramientas o las ubicaciones para las piezas o los conjuntos producidos. Reducir esta pérdida supondrá actuar sobre las máquinas, los utillajes o los procedimientos de trabajo empleados en los cambios. Dentro del ámbito de la productividad o del "Lean manufacturing" se suelen denominar a las metodologías encaminadas a la reducción de los tiempos de cambio "Single Minute Exchange of Die" (SMED). Donde: PC: Tasa de Paros por Cambio. TPP: Tiempo de Producción Programado. TC: Tiempo consumido en los Cambios. Y la tasa de paro total es la suma de las tres: Y la disponibilidad: Pero la disponibilidad no expresa suficientemente la eficiencia de un equipo. Es necesario por otro lado considerar si el equipo opera a la velocidad que debería, o por el contrario se producen pérdidas de producción por operar a velocidad reducida. Una manera de evaluar esto es con el ratio de velocidad o también denominado simplemente ratio de productividad. Puede expresarse como el ratio entre el número de piezas que se producen realmente y el que se debería producir trabajando a velocidad nominal, o como el ratio entre el tiempo teórico a velocidad nominal y el tiempo real empleado. Ambos son equivalentes. Donde: TPT: Tiempo de producción Teórico (el necesario para hacer la pieza realmente producidas a la velocidad nominal). VN: Velocidad Nominal. NPR: Número de Piezas realmente Producidas. Donde: P: Factor de Producción o Rendimiento (Evalúa si la máquina trabaja a la velocidad máxima posible cuando está en funcionamiento). TPR: Tiempo de Producción Real. NPT: Número de Piezas Teórico (que se producirán en el tiempo real operando a velocidad Nominal). Donde: VR: Velocidad Real. Donde: NPT: Número de Piezas Teórico (que se producen en el tiempo real operando a la velocidad nominal). Y en último lugar, pero no menos importante, debe considerarse si las piezas producidas son efectivamente piezas buenas o no, puesto que sólo las piezas buenas deben considerarse como producción efectiva. Este factor se representa por el ratio de Calidad, que de una forma similar al caso de la velocidad podemos calcularlo en razón de número de piezas o de tiempos. Ejemplo: Si el ciclo ideal es 3 min/pieza, se producen 110 piezas en 400 min, el rendimiento es (3×110)/400 = 82,5%. Donde: TPTB: Tiempo de Producción teórico de las piezas buenas (el necesario para hacer las piezas realmente a la velocidad nominal). NPRB: Número de Piezas buenas Realmente producidas. C: Factor de Calidad (C), Refleja el porcentaje de productos o tareas realizados correctamente. Ejemplo: Si de 110 piezas, 95 son buenas, la calidad es 95/110 = 86,36%. Luego se tiene: De los ejemplos: OEE = 0.909 x 0.825 x 0.8636 = 0.6476 = 64.76% Un OEE del 65% indica que hay margen importante de mejora en alguno de los tres factores Medida de la eficiencia expresada como relación entre el tiempo útil, es decir, el necesario para producir las piezas buenas realmente producidas, funcionando a velocidad nominal y sin paros, y el tiempo de máquina realmente reservado o planificado. Desde una perspectiva más financiera que técnica, en ocasiones se emplea la Tasa de Rendimiento Sintético o Global, que considera el tiempo no productivo fuera de programa. Evidentemente esta pérdida no tiene un origen técnico ni es abordable con herramientas de productividad. Se trata en este caso de que se dispone de un exceso de capacidad productiva. La solución vendría aquí por la vía de incrementar las ventas o reducir la capacidad reduciendo el parque de máquinas. Donde: A: Aprovechamiento del Equipo. TPP:Tiempo de producción Programado. TT: Tiempo Total. TRS: Tiempo de Rendimiento Sintético. El siguiente cuadro resume la escala de pérdidas entre el tiempo total disponible para el uso de un equipo y el tiempo útil final, que corresponde al necesario para fabricar las piezas buenas en las condiciones de funcionamiento correctas. d). ¿Por qué es importante el OEE en maquinaria de movimiento de tierras?
El OEE es un indicador clave de desempeño, que permite medir la competitividad de la industria y compararse con respecto a los mejores de su clase que ya han alcanzado el nivel de excelencia. Reconocido por las principales industrias alrededor del mundo, este índice considera todos los parámetros fundamentales en la producción industrial: la disponibilidad, la productividad y la calidad. Con éste, es posible detectar qué le falta a una máquina (o línea o planta productiva) para alcanzar el 100% de eficiencia, y qué se ha perdido por disponibilidad de la maquinaria, por baja de productividad o por disminución de la calidad al producirse unidades defectuosas. En síntesis, este indicador representa el porcentaje del tiempo en que una máquina produce realmente piezas de calidad, comparadas con el tiempo que fue planeado para hacerlo. Por ejemplo, tener un OEE de 40%, significa que de cada 100 piezas buenas que la máquina podría haber producido según su capacidad, sólo ha producido 40. Esto se traduce en pérdidas de capacidad productiva y de energía, lo que conlleva un aumento en los costos y una pérdida de competitividad. Ahora bien, de modo general, se considera que el OEE:
e). Aplicación práctica en el curso
El OEE es una herramienta esencial para la gestión técnica y estratégica de la maquinaria de movimiento de tierras, ya que integra disponibilidad, rendimiento y calidad en un único indicador, permitiendo identificar y atacar las principales fuentes de ineficiencia en la operación. Su aplicación sistemática facilita la mejora continua y la toma de decisiones informadas en la gestión de mantenimiento y productividad del curso. 6.2.2.4. Métricas Financieras y de Eficiencia El costo de mantenimiento constituye un indicador financiero que evalúa el gasto asociado con el mantenimiento de maquinaria pesada, incluyendo costos de repuestos, mano de obra, servicios externos y herramientas. El seguimiento del costo de mantenimiento permite identificar tendencias y oportunidades de mejora en la gestión. La implementación de un programa de mantenimiento preventivo puede generar ahorros significativos: un estudio documentó reducción de costos operativos de 261,760.59 a 210,090.17 dólares, representando un ahorro de 51,670.42 dólares equivalente a mejora del 19.74%. Las estrategias de control de costos incluyen utilización de sistemas de monitoreo y análisis de datos para obtener información sobre rendimiento y eficiencia, establecimiento de programas de mantenimiento preventivo regular, capacitación del personal para reducir errores humanos, optimización del uso de maquinaria para evitar tiempos de inactividad innecesarios, y evaluación de alternativas como alquiler de equipos o subcontratación de servicios. ¿Qué metodologías pueden emplearse para desarrollar modelos predictivos de costos de mantenimiento que permitan planificación presupuestaria más precisa? 6.2.3.- Codificación de la maquinaria. La codificación es un recurso muy utilizado por el sistema de gestión de mantenimiento con la finalidad de identificar los grupos de equipos y los documentos asociados a los equipos. Para realizar la codificación se debe tener en cuenta lo siguiente:
Se recomienda la siguiente estructura de codificación: Fig. No 3.2.16A: Codificación para Maquinaria Pesada Fig. No 3.2.16B: Codificación para Equipos Menores
6.3.- Telemetría y Monitoreo Remoto. La telemetría en maquinaria pesada constituye una tecnología revolucionaria que utiliza GPS y sensores avanzados para recopilar datos en tiempo real sobre rendimiento y operación de las máquinas. El funcionamiento comprende sensores de monitoreo de alta precisión que recopilan información sobre velocidad, temperatura y presión, transmisión inalámbrica de datos a plataforma centralizada mediante conexiones seguras, acceso a plataforma en línea que muestra datos detallados sobre rendimiento y ubicación, y análisis avanzado que permite identificar patrones y predecir problemas. Los beneficios incluyen mayor eficiencia mediante gestión optimizada que resulta en mayor productividad y menores costos operativos, mantenimiento predictivo que anticipa problemas mecánicos antes de que ocurran, y optimización de recursos mediante información precisa sobre utilización y rendimiento. ¿Cómo pueden las organizaciones integrar efectivamente los datos de telemetría con sus sistemas de gestión existentes, y qué protocolos de seguridad de datos deben implementarse para proteger información operativa sensible? En un proyecto sin telemetría, el monitoreo de la maquinaria pesada es en gran medida reactivo y basado en reportes manuales. El Problema sin Telemetría (Escenario Tradicional):
6.4.- Gestión de Riesgos y Seguridad Operacional. 6.4.1.- Identificación y Mitigación de Riesgos. Los riesgos asociados al uso de maquinaria pesada incluyen atrapamiento por partes móviles como cadenas, correas, poleas o engranajes, y atropellos donde las maquinarias pueden generar grandes cantidades de fuerza de impacto. Las estadísticas revelan la magnitud del problema: en Chile, el 28.2% de 71 accidentes laborales fatales en construcción durante 2020 fueron causados por maquinaria pesada; en Perú, el 48% de 27 accidentes fatales en minería durante 2019 se atribuyeron a maquinaria pesada; en Colombia, el 11.5% de 4,616 accidentes laborales en construcción durante 2017 fueron causados por maquinaria pesada. La gestión efectiva de riesgos requiere que empleadores y trabajadores estén conscientes de los riesgos relacionados con la alta energía que implica el uso de maquinarias pesadas. ¿Qué protocolos de gestión de riesgos pueden desarrollarse para crear cultura organizacional de seguridad que trascienda el cumplimiento normativo y se convierta en ventaja competitiva mediante reducción de costos asociados a accidentes y mayor productividad? 6.4.2.- Protocolos de Seguridad y Capacitación. La capacitación del personal constituye un elemento crítico para reducir errores humanos y minimizar desgaste innecesario de equipos. El mal uso de maquinaria representa una de las principales causas de desgaste prematuro, haciendo que la capacitación en manejo adecuado sea fundamental para prolongar vida útil y minimizar daños. ¿Cómo pueden diseñarse programas de capacitación que no solo transfieran conocimientos técnicos, sino que también desarrollen competencias de pensamiento crítico y capacidad de adaptación ante situaciones imprevistas?
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