Dr. Nathan C. Wright. Traducido por Roberto Trujillo Corona, Noria Latin America

La confiabilidad se trata de pararse frente a la máquina, comprender sus modos de falla y evitar que sucedan. Muchos elementos causan fallas en la maquinaria, y debido a esto, alrededor del 90 por ciento de las fallas ocurren al azar.

Puede intentar evitar fallas cambiando sus piezas antes de que fallen; esto funciona entre 12 al 18 por ciento del tiempo. Puede intentar predecir su falla, pero esto solo tiene una precisión de 50 por ciento. Para lograr la confiabilidad, debe ser proactivo.

Aunque la maquinaria falla por muchas razones, todas caen en una de las tres categorías principales: lubricación inadecuada, contaminación e instalación incorrecta. De estas tres, la lubricación, o mejor dicho, la lubricación inadecuada es la más destacada.

Lubricación inadecuada

La lubricación inadecuada conduce a desgaste mecánico y corrosión, lo que lleva a una falla prematura de sus activos lubricados. Si su organización no hace nada más para mejorar la confiabilidad, debe empezar por la lubricación. Ofrece el mayor rendimiento por su dinero y se puede implementar de manera relativamente rentable, ya que la mayoría de las organizaciones ya están invirtiendo en lubricación y solo necesitan saber cómo hacerlo de manera efectiva.

El diccionario Merriam-Webster define la lubricación como la aplicación de alguna sustancia, ya sea aceite o grasa, entre dos superficies en movimiento para disminuir la fricción, el calor y el desgaste. Aunque esta definición es válida, no abarca todo lo que la lubricación adecuada puede lograr. Esta definición tan simple es la que a menudo explica por qué las organizaciones le dan poca o ninguna importancia a la lubricación. Carecen de un conocimiento profundo de la confiabilidad y de cómo la impacta la lubricación.

Piense en su sistema de lubricación como si fuese el sistema circulatorio de su cuerpo. Para mantenerse con vida, debe hacer muchos esfuerzos proactivos de confiabilidad. La fuerza impulsora detrás de la necesidad de un programa de lubricación es el hecho de que el 70 por ciento de toda la falta de confiabilidad es causada por la carencia de un programa de lubricación adecuado. La mala lubricación causa desgaste mecánico y falla prematura de la máquina o componente o la falta de su confiabilidad.

Desgaste mecánico

Es común que exista desgaste mecánico de los componentes de la maquinaria, particularmente cuando la lubricación inadecuada es un problema. La contaminación con partículas y humedad, aunada al empleo de lubricantes incorrectos o degradados, son los factores predominantes en la formación de herrumbre en los componentes metálicos. Esto aumenta la tasa de oxidación, lo que conduce a una mayor acidez dentro de los componentes.

El desgaste mecánico ocurre cuando las superficies de la máquina se rozan entre sí. El desgaste abrasivo ocurre cuando ingresan partículas al sistema, comúnmente a través de lubricantes contaminados. Estas partículas generalmente son tierra o partículas de desgaste, y conducen a la abrasión de tres cuerpos, que razga y marca las superficies de la máquina. Esto da como resultado una falla prematura y falta de confiabilidad.

El desgaste adhesivo ocurre cuando dos superficies entran en contacto directo y transfieren material de una cara a la otra. Esto sucede cuando los lubricantes no pueden soportar la carga, donde las superficies sufren de falta de lubricante o cuando se usa un lubricante incorrecto.

La fatiga de superficie es otra forma de desgaste mecánico. Un ejemplo de esto es cuando flexiona un alambre de un lado a otro para cortarlo sin herramientas. Cuanto más mueva el alambre hacia adelante y hacia atrás, más trabajará el metal; aumentando la fatiga, lo que finalmente resulta en un punto frágil que ocasionará que se rompa. Este es el efecto que tienen los contaminantes en las superficies metálicas. Con el tiempo, esta flexión constante fatigará el metal, causando fallas prematuras.

El Instituto de Ingenieros Mecánicos de los Estados Unidos de Norteamérica, descubrió que “cada USD$ 1,000 invertidos en lubricación adecuada producen beneficios de $USD 4,000”. Este es un gran retorno de inversión en la contabilidad de cualquier persona y un ejemplo de cómo justificar un proyecto y financiar sus esfuerzos de confiabilidad.

Figura 1. Causas de la falta e confiabilidad

Corrosión

La acidez es un subproducto de la reacción entre algunos aditivos en el aceite y el agua. La contaminación del lubricante tiene muchos caminos. El proceso de fabricación de los lubricantes es el primer lugar por donde ingresa la contaminación al sistema, aunque también puede ingresar a través de los sellos y respiraderos de la máquina, creando un ambiente ácido que da como resultado desgaste.

Puede presentarse corrosión en la máquina si no conoce el paquete de aditivos del lubricante. Un ejemplo sería usar un aditivo de extrema presión en una máquina que incluye piezas fabricadas con metales amarillos (cobre, bronce, latón, etc.), pues estos aditivos son corrosivos para este tipo de metal. Este es otro punto en el que necesita a alguien en su equipo que comprenda este problema y esté calificado para revisarlo y eliminarlo.

Desarrollo de un programa de lubricación

Para abordar de manera proactiva la causa más común de falta de confiabilidad, debe desarrollar un programa de lubricación. Para comenzarlo, debe comprender que hay varias sustancias que pueden usarse para lubricar una superficie. Las más comunes son la grasa y el aceite.

Debe seleccionarse cuidadosamente la grasa adecuada para abordar todos los requerimientos de la maquinaria. Muchos fabricantes venden grasa de mala calidad, en la que el agente espesante y el aceite se separan. Esto conduce a fallas por mala lubricación, porque una vez que el aceite se separa, la grasa pierde su capacidad protectora.

Una grasa incorrecta permitirá que el aceite se separe del espesante, y todo lo que ingresará al activo lubricado es el agente espesante, sin aceite. Lo que parece ser una gran idea para una organización mal informada podría ser una herida autoinfligida.

He visto organizaciones que usan extensiones con mangueras para hacer que los puntos de engrase sean fácilmente accesibles. Esto puede ocasionar que las máquinas fallen, dependiendo de su grasa. Debe saber la cantidad de tiempo que la grasa permanecerá en la manguera según la frecuencia de aplicación y la cantidad.

Toma de decisiones

Al tomar la decisión de emprender cualquier proyecto, debe comprender cuales son sus limitaciones. La restricción se puede mostrar en forma de un triángulo. En la Figura 2 se muestra una representación gráfica de esta toma de decisiones. Un lado del triángulo es el costo, otro es el tiempo y el último es la calidad. En medio del triángulo tradicionalmente está el riesgo.

Figura 2. Representación gráfica de las limitaciones en la toma de decisiones.

Me gusta mirar estos proyectos con la mirada puesta en la oportunidad y no en el riesgo. Todos los proyectos tienen riesgos y oportunidades asociadas. Su trabajo es mirar el riesgo y mitigarlo en la mejor medida posible, o mirar la oportunidad y maximizarla.

Mi recomendación a todas las organizaciones es nunca comprometer la calidad. Para mí, la decisión sobre cómo abordar el proyecto se reduce a costos y tiempo. Si el costo es el factor determinante en su organización, tomará más tiempo. Lo contrario también es cierto: si desea resultados en un corto plazo, entonces los costos aumentarán.

La decisión sobre los costos y el tiempo debe tomarse mirando la oportunidad. Las organizaciones que están atentos a la oportunidad tendrán ventaja sobre sus competidores.

Asociaciones

Hay algunos pasos necesarios para lograr un programa de lubricación que brinde los resultados deseados. Debe crear un caso de negocio determinando los costos de evaluar su planta, recopilar datos y diseñar e implementar el programa. El primer paso que debe dar es evaluar en qué porcentaje de cumplimiento se encuentra su organización actualmente y cuáles son las áreas de oportunidad resultantes.

Si no tiene personal interno capacitado para efectuar esta evaluación comparativa o no cuenta con el tiempo para hacerlo, solicite la colaboración de un experto en lubricación que tenga la experiencia para ayudarlo a analizar todos los aspectos de un programa de lubricación, tomando como referencia la Norma de Gestión de Activos Lubricados ICML 55.

Las organizaciones que cometen el error de permitir que su proveedor de lubricación realice cualquiera de estos trabajos sin verificación lo hacen bajo su propio riesgo. Todos los casos que he visto donde el proveedor de lubricantes estuvo a cargo de la evaluación y diseño terminaron con resultados deficientes. Los proveedores de lubricantes ofrecerán estudios gratuitos y otros servicios que son atractivos para las organizaciones con poco conocimiento en el tema, que solo piensan en el costo o presupuesto.

Si este es el camino que piensa tomar, debe cuidar su dinero. Pocos proveedores tienen representantes calificados para lograr lo que se necesita. Sin un líder de confiabilidad calificado en su organización que sepa la diferencia, no logrará los resultados deseados.

La meta

El objetivo de su programa de lubricación es mantener su lubricante limpio, fresco y seco. Por cada 10 ºC (18 ºF) que aumenta la temperatura de su lubricante, se disminuye su vida útil en un 50 por ciento. Si tiene un programa adecuado para almacenar, manipular y aplicar los mejores lubricantes a su máquina, puede hacer más con menos con tan solo cambiar sus proveedores de lubricantes.

Figura 3. Para una lubricación adecuada, debe almacenar, manipular y aplicar los lubricantes usando las mejores prácticas de lubricación

Contaminación

La contaminación puede dividirse en la contaminación de sus lubricantes y piezas de repuesto (específicamente durante su almacenamiento y manejo), y la contaminación física de la maquinaria, causada por una mala limpieza. Nuevamente, es relativamente rentable lograr que su personal realice tareas de limpieza y almacene sus lubricantes y repuestos correctamente. Sin embargo, puede ser difícil de lograr si sus líderes carecen de las habilidades necesarias para liderar sus equipos.

La mala limpieza es una representación directa de la falta de liderazgo, por lo que al abordar este problema debe centrarse en sus líderes, no en su personal operativo.

La importancia de mantener las cosas limpias no puede subestimarse. La contaminación intentará ingresar a su operación en cada oportunidad que se le brinde. Para combatir esto, usted debe estar atento a identificar por donde puede entrar. La mayor parte de la contaminación entrará en su sistema a través de los puntos de entrada y salida, pero su propia operación también puede ser una fuente.

Repuestos

El punto de inicio de su programa de prevención de contaminación debe ser su almacén. La forma en que reciba y almacene sus repuestos sentará las bases para la confiabilidad de su planta. Este control de contaminación comienza con sus proveedores. Si no tiene una especificación por escrito de cómo recibirá sus repuestos, se está perdiendo un aspecto clave para obtener confiabilidad.

Sus especificaciones deben comenzar definiendo sus estándares de limpieza. Las partes o materiales que está recibiendo regirán estos estándares. Debe visitar al proveedor y comprender cómo se almacenan las piezas antes de que ingresen a su planta. En ningún momento debe permitir que una pieza ingrese a su instalación si no sabe a qué condiciones ha estado sometida. Si pierde esta oportunidad de mejorar la confiabilidad en su operación, está permitiendo que sus proveedores establezcan sus estándares.

Siempre me desalienta escuchar que los líderes de mantenimiento y confiabilidad me dicen que no pueden controlar lo que les sucede a los repuestos antes de que ingresen a sus instalaciones. Esto no puede estar más lejos de la verdad. Una vez que el repuesto ha ingresado a su instalación, debe asegurarse de que se cuide de la misma forma que todos los demás repuestos en su planta.

Con demasiada frecuencia, las organizaciones no prestan atención a sus repuestos hasta que los instalan. Demasiado tarde. Las piezas en su almacén deben ser tratadas y mantenidas como si ya estuvieran instaladas en su equipo. El almacenamiento de cajas de engranajes, motores, correas, cojinetes, cilindros, etc., determinará su capacidad de brindar confiabilidad.

Dependiendo del personal en su organización y las instalaciones de almacenamiento, es posible que desee revisar y decidir dónde y cómo se almacenan todas sus piezas de repuesto. No siempre es necesario tener una o más piezas de cada una en su almacén.

La decisión sobre qué almacenar requiere mucha discusión y debe estar desprovista de emoción. Hay costos significativos asociados con el almacenamiento de piezas. En promedio representa el 20 por ciento del costo del inventario. Entonces, si el valor de su almacén es de USD $ 1 millón, le costará USD $ 1.2 millones mantener ese almacén. Si almacena las partes correctas y elimina todas las que están duplicadas y estropeadas, ahorrará dinero y obtendrá otra fuente de financiamiento para los esfuerzos de confiabilidad. Esto afecta el flujo de efectivo de su organización.

Si no está almacenando las piezas correctamente, le cuesta aún más dinero cuando las instala y fallan prematuramente. El costo del tiempo muerto demostrará que, si no mantiene sus piezas almacenadas en un estado confiable, es mejor que permita que sus proveedores almacenen las piezas correctamente en sus propios almacenes y se las entreguen cuando sea necesario.

Esto puede sonar extremo, pero si suma todo el tiempo que pasa almacenando piezas incorrectamente y lo compara con la confiabilidad de tenerlas almacenadas correctamente, verá que puede producir más y gastar menos por sustituir piezas nuevas que se estropearon.

Limpieza de la maquinaria y estándares de lubricación

Este paso identifica qué trabajo pueden realizar los operadores para evitar un mayor deterioro de la maquinaria. Durante el evento kaizen (mejora), la maquinaria define lo que los operadores limpiarán e inspeccionarán, y cómo lo harán. Una vez más, recalco que solo los empleados que hayan recibido la capacitación adecuada en lubricación deben poder lubricar su máquina.

Ahora defina con qué frecuencia se debe hacer para mantener la maquinaria en condiciones óptimas. Capacitar a los operadores no es el final, sino el comienzo. Mejorar las competencias del operador es la manera de hacer que estos esfuerzos sean sostenibles.

El control de la contaminación se puede lograr mediante la reducción o erradicación de contaminantes por medio de los esfuerzos de limpieza. Los tipos más comunes de contaminantes son las partículas de tierra, materiales de paredes y pisos, partículas de cajas y empaques, fibras, partículas de partes en movimiento, otras superficies mal mantenidas, líquidos que no se han limpiado y equipos que se dejan húmedos y oxidados. Estos y muchos otros contaminantes dañinos pueden infiltrarse en áreas críticas de la máquina de muchas maneras. El objetivo es encontrarlos y eliminarlos a todos.

La proliferación de la contaminación conducirá a daños y reclamos de calidad sobre el producto, que son perjudiciales para el negocio. Si las empresas no se protegen de los efectos de la contaminación, sus productos sufrirán por estos procesos inseguros. El ochenta por ciento de toda la contaminación ingresa al proceso a través de los puertos de entrada y salida. Por lo tanto, uno de los primeros pasos lógicos para la confiabilidad proactiva es la implementación de un programa de control de contaminación para lubricantes y piezas de repuesto destinados a ingresar a sus instalaciones.

Pasos para el control de la contaminación

El calor, la humedad, el aire y las partículas le quitan vida al equipo, pero con prácticas estrictas de control de contaminación, los fluidos pueden durar indefinidamente. Esto, a su vez, prolonga la vida útil de los componentes de la maquinaria y mantiene la máquina funcionando al más alto nivel de eficiencia. Además, los costos de iniciar un programa proactivo de control de contaminación están cubiertos por el ahorro de costos por confiabilidad.

Se puede emplear un programa de control de contaminación en tres pasos. Primero, comience por establecer los niveles objetivo de limpieza del fluido para toda la maquinaria. Segundo, seleccione e instale equipos que impidan el ingreso de contaminantes a la máquina (o mejore los sistemas existentes) y técnicas para prevenir la entrada de contaminación, a fin de poder lograr los niveles de limpieza. Finalmente, controle la limpieza del fluido por medio de filtros de eficiencia apropiada, a intervalos predeterminados, para alcanzar los niveles deseados.

Monitoreo de contaminantes: la piedra angular del control de la contaminación

Por la misma razón por la que no conduce un automóvil si el indicador de combustible no funciona, no debe intentar una confiabilidad proactiva sin un programa de monitoreo. El monitoreo le proporcionará los datos que necesita para garantizar que su maquinaria esté funcionando dentro de los estándares de contaminación. La confiabilidad proactiva aborda muchos más elementos sistémicos de un programa de confiabilidad, en lugar de inspeccionar solo la máquina. Este enfoque es más diligente y busca manejar las condiciones que pueden contribuir al desgaste de la maquinaria en lugar de enfocarnos en la falla.

Detener la contaminación no cuesta mucho dinero, pero requiere mucho trabajo duro. Sé que duro y trabajo son palabras sucias, pero hacer lo correcto rara vez es fácil.

Instalación incorrecta

La instalación incorrecta comienza con el diseño de su maquinaria. Los encargados del diseño de su maquinaria deben comprender la confiabilidad y diseñarla en su maquinaria en primer lugar. Diseñar la maquinaria para que sea confiable y fácil de mantener configurará su organización para el éxito.

Para combatir esta porción de falta de confiabilidad, pienso que se trata de tener a la persona correcta, con los repuestos correctos, y en el momento correcto. La instalación incorrecta se compone de varias partes; comience a eliminar la falta de confiabilidad antes de que los sistemas se adquieran e instalen en su planta.

Diseño para confiabilidad

Diseñar para confiabilidad es el término más reciente para hacer ingeniería en su maquinaria para que sea confiable. Asegurarse de que no haya puntos de difícil acceso que requieran que la maquinaria se apague para darle servicio aumentará la capacidad de mantenimiento y, como tal, logrará confiabilidad desde el primer momento. Es durante esta fase que es clara la importancia de contar con un profesional de confiabilidad experimentado.

Sin la experiencia para saber qué modos de falla u otros problemas surgirán con la maquinaria una vez que esté instalada en su planta, gastará mucho dinero y perderá mucha productividad después, cuando estos modos de falla y problemas surjan durante la producción. Las organizaciones no reconocen la importancia que tiene esta fase para garantizar la confiabilidad y confiarla a ingenieros jóvenes o ingenieros senior sin contar con la experiencia para eliminar estos problemas antes de que surjan.

Esto puede empeorar aún más si se deja esta responsabilidad en manos de los proveedores. Proporcionarles a los fabricantes de la maquinaria las especificaciones de su organización hará que tome mucho tiempo configurar sus instalaciones para el éxito. Con demasiada frecuencia, las organizaciones se centran más en el costo de la maquinaria a corto plazo y se dan palmaditas en la espalda por obtenerla a bajo costo. Este es otro enfoque fallido que prevalece actualmente en todas las industrias.

Exigir a los fabricantes que construyan según sus especificaciones y no las de ellos redituará en cientos de veces, absorbiendo cualquier aumento de los costos asociados con el requerimiento. Los fabricantes de maquinaria muchas veces usan los materiales más baratos en su construcción para salirse con la suya y aumentar sus márgenes de ganancias. Si no exige calidad, no la recibirá.

Uno de los mejores argumentos para establecer las especificaciones es lograr la estandarización en todas sus instalaciones.  Al estandarizar, reducirá sus costos de desarrollo y materiales. Si tiene poca variación en la maquinaria de su planta, necesitará almacenar menos piezas, y sus operadores y técnicos necesitarán tener conocimiento de menos sistemas. Todas estas cosas resultan en la reducción de los costos de operación y mantenimiento de la maquinaria.

Exigir que todos los puntos de servicio de la maquinaria estén accesibles mientras la máquina está en funcionamiento requerirá menos horas no productivas para mantener proactivamente la maquinaria. Si el rendimiento de su inversión se calcula por la productividad de la maquinaria, entonces maximizar las horas que esta puede funcionar le dará los mejores resultados.

La etapa final en el diseño de confiabilidad es realizar una prueba de aceptación de fábrica (FAT, por sus siglas en inglés). Esta es una prueba funcional que realizan los proveedores una vez que completan el montaje de la maquinaria. Esta prueba verificará que la maquinaria cumpla con las especificaciones y la funcionalidad acordadas en el acuerdo de compra.

Antes de que la maquinaria llegue a la planta, es indispensable que se ponga a prueba y recree todos los posibles modos de falla durante esta fase para solucionar los errores en la fábrica y no en la planta.

La gestión de partes de repuesto es otro elemento importante de una instalación incorrecta. Si el almacenamiento se ejecuta incorrectamente (inventario deficiente, falta de existencias, etc.), el resto de la operación de confiabilidad no tiene ninguna posibilidad. El nivel de servicio en el almacén de una organización es un indicador sólido de la efectividad de sus esfuerzos de confiabilidad. Tener las piezas correctas es clave para eliminar una instalación incorrecta.

Sin las partes correctas en el momento adecuado, la confiabilidad no es posible. ¿Cuál es el impacto de no tener las piezas correctas? La demora causada por tratar de acelerar la llegada de las partes a la planta aumenta el tiempo de inactividad y los costos. Si esta demora supera las restricciones de tiempo aceptables, se hace necesario utilizar una parte de repuesto alternativa.

Esto aumenta el tiempo de inactividad y los costos también. Además, requiere reparaciones adicionales para desinstalar las piezas alternativas e instalar las piezas correctas una vez que lleguen. Ahora incurrirá en más tiempo de inactividad, costos y recursos de confiabilidad desperdiciados, lo que distrae al equipo que podría estar trabajando de manera proactiva para abordar otros problemas. Por supuesto, el tiempo de inactividad resulta en una pérdida de producción y producto terminado. Esto afecta a los clientes y la confianza en su organización.

El almacén como socio

El ingrediente principal para el éxito del almacén es monitorear continuamente las necesidades de confiabilidad y adaptarse y asociarse con ellas. Para gestionar esta relación, el almacén debe ser prudente en sus comunicaciones. Confiabilidad debe saber qué asistencia recibirá y de qué manera contará con el almacén.

Desde el punto de vista de la confiabilidad, existe una expectativa de disponibilidad de piezas. La mayoría de las veces esta expectativa se puede cumplir. Sin embargo, cuando se trata de ciertas partes, esta expectativa no es realista debido a los costos. La gerencia de confiabilidad y del almacén deben comunicarse con la de operaciones en estas situaciones para gestionar sus necesidades. Establecer las expectativas del almacén después de analizar los modos de falla y su impacto en el tiempo de inactividad es la forma más efectiva de garantizar la confiabilidad.

El mejor momento para decidir qué piezas deben almacenarse es cuando la maquinaria está nueva y antes de que se ponga en servicio. El fabricante de maquinaria original, los proveedores de partes y los líderes de confiabilidad deben trabajar juntos para determinar los repuestos necesarios. Una vez que la maquinaria ha generado datos históricos, confiabilidad puede ajustar los niveles de inventario y aumentar o disminuir el stock disponible. En organizaciones más grandes, un planificador de partes en inventario puede determinar mejor los niveles de inventario, puntos de reorden y niveles de reabastecimiento.

Tener un inventario que refleje y respalde la operación actual es uno de los pasos más importantes que puede tomar para mejorar los costos, la eficiencia y la confiabilidad. El objetivo es tener los repuestos correctos, en el lugar correcto, en el momento correcto.

Combinar los recursos de la organización y la sociedad con el almacén para centrarse en el objetivo de depurar las existencias es parte de la precisión del inventario. Esto incluye contar con una buena coordinación general para cumplir las expectativas.

La instalación incorrecta se puede comparar con un taburete de ordeña: tiene tres patas, las cuales evitan que se desbalancee y caiga. Las tres patas son el entrenamiento, los repuestos y el diseño. Si alguna de las patas está ausente, la persona sentada en el taburete debe tratar de mantener el equilibrio para no caer mientras intenta producir. Si las tres patas son fuertes y resistentes, la persona/organización tiene las bases para desempeñarse al máximo en esta área. ¿Para qué organización quiere trabajar y qué tipo de líder quiere ser?