MANTENIMIENTO INDUSTRIAL Memorias de Clase - Ejercicios Ing. Roberto Estévez Echanique
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TÍTULO: MANTENIMIENTO INDUSTRIAL AUTOR: ING. ROBERTO ESTÉVEZ ECHANIQUE DISEÑO DE PORTADA Y DIAGRAMACIÓN: ING. ROBERTO ESTÉVEZ ECHANIQUE PRIMERA EDICIÓN: MAYO DE 2019 DERECHOS DE AUTOR:
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INTRODUCCIÓN
Esta obra tiene el objetivo de ser un medio de consulta. Su contenido corresponde a una recopilación bibliográfica didácticamente estructurada y ejemplos ilustrativos, que refuerzan el aprendizaje impartido en las aulas universitarias, constituyéndose en referente de teoría y solucionario de ejercicios de aplicación.
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Índice 1. FILOSOFÍA DEL MANTENIMIENTO 1.1 INTRODUCCIÓN 1.2 EL INGENIERO INDUSTRIAL Y EL MANTENIMIENTO 1.3 EVALUACIÓN DE ENTRADA
2. MARCO CONCEPTUAL DEL MANTENIMIENTO 3. MODELOS DE MANTENIMIENTO 3.1. Mantenimiento Preventivo 3.2 Mantenimiento Predictivo 3.3 Mantenimiento Proactivo 3.4 Mantenimiento Detectivo
4. MODELOS DE MANTENIMIENTO (2) 4.1 Criterio del Mantenimiento Estratégico 4.2 Costos del Mantenimiento 4.3 Principios del Mantenimiento Productivo Total
5. GRANDES PÉRDIDAS EN LOS EQUIPOS 5.1 Las 6 grandes pérdidas 5.2 Eficiencia total en el equipo
6. PLANEACIÓN DEL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO 6.1. Proceso de planificación de mantenimiento 6.2 Política y Estrategia de Mantenimiento 4
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7. PLANES DE MANTENIMIENTO
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7.1 Planificación Administrativa
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8. ENFOQUE SISTÉMICO DEL MANTENIMIENTO
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8.1 El enfoque de sistemas adaptado para el estudio del m
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8.2 Concepto
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9. EVOLUCIÓN DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO
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9.1 Evolución de la gestión del mantenimiento en organiza
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9.2 Eficiencia de los equipos y su mantenimiento
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9.3 Factores que inciden sobre la eficiencia
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9.4 Documentación del Mantenimiento
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10. Auditoria del Mantenimiento
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10.1 Programa de Auditoria del Mantenimiento
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10.2 Planeamiento de la Auditoria
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11. PROCESOS DEL TPM
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11.1 Doce pasos para el desarrollo del TPM
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11.2 Efectos del TPM
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12. Bibliografía
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1. FILOSOFÍA DEL MANTENIMIENTO La Ingeniería de Mantenimiento se manifiesta como un proceso de mejora continua, apuntando al
rediseño permanente de los equipos e instalaciones, para maximizar la eficiencia de los equipos e incrementar la disponibilidad total de los mismos, a través del proceso permanente, de cuestionarse si el diseño actual del equipo es el más adecuado o si se debe cambiar parcial o totalmente. ¿Porqué es una Filosofía? Se convierte en una filosofía al ser aplicado por una persona según su propio criterio y sus propias
ideas, es decir que dependerá más de su personalidad que de otra cosa. 3 Filosofías de mantenimiento mas comunes: Mantenimiento Productivo Total TPM Mantenimiento Centrado en Confiabilidad RCM Optimización del Mantenimiento Preventivo PMO 6
1.1 INTRODUCCIÓN La necesidad de la industria competitiva actual de asegurar el correcto funcionamiento
de los equipos de producción, así como de obtener de ellos la máxima disponibilidad, ha originado una significativa evolución del mantenimiento industrial en las ultimas décadas. El punto de partida del mantenimiento es mantener el correcto estado funcional de los
equipos e instalaciones. Las mejoras de las condiciones funcionales de los equipos incide directamente en la
seguridad de las instalaciones y, por tanto, en la disminución de los riesgos laborales. Al obtener el máximo aprovechamiento de la vida útil de cualquier instalación, así como
de cualquiera de los elementos de la misma, puede también considerarse como un aporte significativo para un desarrollo industrial sostenible. 7
1.2 EL INGENIERO INDUSTRIAL Y EL MANTENIMIENTO Los profesionales de Ingeniería Industrial tienen el propósito contribuir al
mejoramiento continuo de sistemas productivos de bienes y servicios. Una de las formas de contribuir a dicho mejoramiento es asegurando la disponibilidad y confiabilidad de las operaciones mediante un óptimo mantenimiento. Objetivo: Asegurar la disponibilidad y confiabilidad prevista de las operaciones con respecto de la función deseada, dando
cumplimiento además a todos los requisitos del sistema de gestión de calidad, así como con las normas de seguridad y medio ambiente, buscado el máximo beneficio global.
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1.3 EVALUACIÓN DE ENTRADA La finalidad de la evaluación es detectar cualquier desviación entre el nivel de
mantenimiento indispensable para conseguir los objetivos de la producción y el nivel real. Al realizar una evaluación de entrada podemos determinar el estado actual de
los equipos y sistemas que intervienen en la obtención de un bien o servicio. Pasos para realizar la evaluación: Captura de los datos necesarios y cálculos de indicadores Comparación de resultados versus las metas Análisis de las desviaciones Acciones correctivas
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Tipos de Evaluación: Interna Es donde se identifica las fortalezas y debilidades de la organización de mantenimiento en sus funciones características, tales como planificación, organización, ingeniería, inspección, mantenimiento preventivo, personal, compras, almacén, contrataciones, presupuestos, etc. Externa Tiene como objetivo fundamental, identificar y prever los cambios que se producen en términos de su realidad actual y comportamiento futuro.
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2. MARCO CONCEPTUAL DEL MANTENIMIENTO 2.1 Conceptos Limpieza: Es el proceso de eliminar la suciedad o las impurezas de un lugar determinado. Es realizada por el personal de mantenimiento o por el ordenador de la máquina cuando sea el caso, representa el pilar fundamental en la prevención de fallas. Lubricación: Se trata como un elemento indispensable en el buen funcionamiento de toda máquina, está representada por el engrase y lubricación directa de todo mecanismo, cojinete, etc., y por la inspección de los niveles y condiciones del aceite y de las lecturas de presión y temperatura en los sistemas de lubricación forzada.
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Overhaul: También llamado cero horas. conjunto de tareas cuyo objetivo es revisar los equipos a
intervalos programados antes de que aparezca ningún fallo, o bien cuando la fiabilidad del equipo ha disminuido de manera apreciable que es arriesgado hacer prever sobre su capacidad. Consiste en dejar el equipo a Cero horas de funcionamiento, es decir, como nuevo. Se sustituyen o reparan todos los elementos sometidos a desgaste. Se pretende asegurar, con una alta probabilidad un buen tiempo de funcionamiento fijado de antemano
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Mantenimiento Planificado: Es el conjunto de distintas actividades programadas
con el fin de llevar a cabo un desempeño productivo para la maquina. El objetivo de estas actividades es que la maquina no tenga ningún tipo de averías, defectos o despilfarros. Mantenimiento No Planificado: Es cuando se corrigen las fallas o averías que se
presentan en los equipos, como su nombre lo dice de manera no planificada.
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3. MODELOS DE MANTENIMIENTO Mantenimiento Preventivo Mantenimiento Predictivo Mantenimiento Proactivo Mantenimiento Detectivo
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3.1 Mantenimiento Preventivo Su finalidad es encontrar y corregir los problemas menores antes que estos
provoquen fallas. Puede ser definido como una lista completa de actividades todas ellas realizadas por; usuarios, operadores y mantenimiento, para asegurar el correcto funcionamiento de la planta, maquinaria, edificios, vehículos, etc. Bajo esa premisa se diseña el programa con frecuencias calendario o uso del
equipo, para realizar cambios de sub-ensambles, cambio de partes, reparaciones, ajustes, cambios de aceite y lubricantes, etc., a maquinaria, equipos e instalaciones y que se considera importante realizar para evitar fallos.
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Beneficios 1. Reduce las fallas y tiempos muertos (incrementa la disponibilidad de equipos
e instalaciones). 2. Incrementa la vida útil de los equipos e instalaciones. 3. Mejora la utilización de los recursos. 4. Reduce los niveles de inventario. 5. Ahorro de dinero
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Costos del Mantenimiento Preventivo Arranque: Siempre existen costos asociados con el arranque de
cualquier programa, en inicio del programa de mantenimiento preventivo necesitará:
Tiempo extra: Probablemente se necesitara de esta tiempo, considerando que es
bastante el trabajo a realizar en relación a: Seleccionar la maquinaria y el equipo que será incluido en el programa y reunir todos los datos necesario.
Tiempo de ayudantes: Una vez que se ha seleccionado el equipo y recolectado toda la
información para su programa, se necesita transferir esa información a su forma final, normalmente este tipo de trabajo lo realiza alguien con experiencia en el área.
Costo de Mano de Obra: Se requiere recabar información de maquinaria y equipos,
como datos de placa, refacciones usadas, materiales u otros, considera la mano de obra necesaria para este trabajo.
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Almacenes: A medida que se incrementa el mantenimiento preventivo, se
aumentará el número de refacciones que se debe almacenar, por lo cual debe asegurarse que sea de acuerdo a los programas de confiabilidad de cada equipo y sus refacciones críticas.
Necesitará también información acerca de proveedores, tiempos de entrega, costos, tiempos de transito etc.
Se debe tener en cuenta las herramientas especiales que se requieren, muchos
programas de mantenimiento preventivo se ven afectados por no considerar las herramientas.
El impacto negativo que genera el mal manejo de inventario en el programa de
mantenimiento preventivo afecta la efectividad, y promueve las desviaciones de desempeño de equipos y la no calidad.
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Entrenamiento: Necesita determinar si se requiere de
algún tipo de entrenamiento y planear el mismo, al menos se necesita catalogar el tiempo de entrenamiento para familiarizarse con el plan de mantenimiento preventivo.
Costos: La mayoría de los costos son recurrentes, por
ejemplo: Los almacenes deben ser reaprovisionados, puede necesitar personal adicional y ser entrenado, necesitara herramientas especiales, capacitación constante en el programa, y si empezó con una parte limitada de su operación general, probablemente quiera expandir el programa hasta que se obtenga su totalidad.
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Pasos para un efectivo Mantenimiento Preventivo 1. Determine las metas y objetivos 2. Establecer los requerimientos para el mantenimiento
preventivo a) Maquinaria y equipo a incluir b) Aéreas de operación a incluir c) Inclusión de disciplinas adicionales al programa d) Declarar la posición del mantenimiento preventivo e) Medición del mantenimiento preventivo f) Desarrollo de plan de entrenamiento g) Reunir y organizar los datos
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3. Establecer el programa a) Hacer un listado de equipos b) Hacer tabla de criterios (frecuencia del mantenimiento
preventivo) c) Planeación de operarios y materia prima para las ordenes de trabajo d) Planeación y uso de materiales y refacciones e) Procedimientos detallados o listados de rutinas 4. Procedimientos Se deberán incluir procedimientos detallados que deben ser
completados en cada inspección o ciclo. 21
3.2 Mantenimiento Predictivo Es una técnica para pronosticar el punto futuro de rotura o
avería de un componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza.
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Ventajas
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Aumento de la disponibilidad de la maquinaria.
Mejora de la fiabilidad global.
Menos pérdidas de materia prima por paradas no planificadas y re arranques.
Reducción del índice de intervenciones/año de los equipos.
Reducción del gasto en repuestos.
Reducción de la mano de obra.
Reducción de accidentes y el aumento de la seguridad.
Reducción de los fallos en general y especialmente los fallos catastróficos.
Menor coste de los seguros industriales, al alcanzar la planta mejores KPIs y, por lo tanto, reducir el riesgo para la compañía aseguradora.
Organización Esta técnica supone la medición de diversos parámetros que
muestren una relación predecible con el ciclo de vida del componente. El uso del mantenimiento predictivo consiste en establecer,
en primer lugar, una perspectiva histórica de la relación entre la variable seleccionada y la vida del componente. Esto se logra mediante la toma de lecturas (por ejemplo la vibración de un cojinete) en intervalos periódicos hasta que el componente se rompa o se averíe. 24
Metodología de Inspecciones Una vez determinada la factibilidad y conveniencia de realizar
un mantenimiento predictivo a una máquina o línea, el paso siguiente es determinar las variables físicas a controlar que sean indicativas de la condición de la máquina.
Objetivo:
revisar en forma detallada las técnicas comúnmente usadas en el monitorizado según condición, de manera que sirvan de guía para su selección. La finalidad del monitorizado es obtener una indicación de la condición (mecánica) o estado de salud de la máquina, de manera que pueda ser operada y mantenida con seguridad y eficacia.
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De acuerdo a los objetivos que se pretende alcanzar con el
monitorizado de la condición de una máquina debe distinguirse entre vigilancia, protección, diagnóstico y pronóstico. Vigilancia de máquinas: Su objetivo es indicar cuándo existe un
problema. Debe distinguir entre condición buena y mala, y si es mala indicar su grado de severidad. Protección de máquinas: Su objetivo es evitar averías catastróficas. Una máquina está protegida, si cuando los valores que indican su condición llegan a valores considerados peligrosos, la máquina se detiene automáticamente. Diagnóstico de averías: Su objetivo es definir cuál es el problema específico. Su objetivo es estimar cuánto tiempo más podrá funcionar la máquina sin riesgo de sufrir una avería.
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Técnicas aplicadas al Mantenimiento Predictivo Análisis de vibraciones: El interés principal para el mantenimiento deberá
ser la identificación de las amplitudes predominantes de las vibraciones detectadas en el elemento o máquina, la determinación de las causas de la vibración y la corrección del problema que ellas representan. Las consecuencias de las vibraciones mecánicas son el aumento de los esfuerzos y las tensiones, pérdidas de energía, desgaste de materiales, y las más temidas: daños por fatiga de los materiales, además de ruidos molestos en el ambiente laboral.
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Registro de vibraciones en un ciclo de trabajo en función del tiempo.
Análisis de aceites. Presencia de partículas sólidas.
Análisis de Lubricantes: Estos se ajustan dependiendo de la necesidad: Análisis Iniciales: Se realizan a productos de aquellos equipos que presenten dudas
provenientes de los resultados del Estudio de Lubricación y permiten correcciones en la selección del producto. Análisis Rutinarios: aplican para equipos considerados como críticos o de gran capacidad, en los cuales se define una frecuencia de muestreo, siendo el objetivo principal de los análisis la determinación del estado del aceite, nivel de desgaste y contaminación entre otros. Análisis de Emergencia: se efectúan para detectar cualquier anomalía en el equipo y/o lubricante, según: Contaminación con agua, Presencia de partículas sólidas, Uso de un producto inadecuado.
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Gráfico de un Análisis de Ultrasonidos
Análisis por Ultrasonidos: Este método estudia las ondas de sonido de alta
frecuencia producidas por los equipos que no son perceptibles por el oído humano. Los ultrasonidos permiten detectar: Detección de fricción en maquinas rotativas. Detección de fallas y/o fugas en válvulas. Detección de fugas de fluidos. Pérdidas de vacío. Detección de "arco eléctrico". Verificación de la integridad de juntas de recintos estancos.
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Análisis termográfico de un interruptor
Termografía: Es una técnica que permite, a distancia y sin ningún
contacto, medir o visualizar temperaturas de superficie con precisión. Los ojos humanos no son sensibles a la radiación infrarroja emitida por un objeto, pero las cámaras termográficas son capaces de medir la energía con sensores infrarrojos, capacitados para ver en estas longitudes de onda. 30
Otras Análisis por algoritmos estadísticos: Es una técnica
deductiva que se centra en un suceso accidental particular (avería) y proporciona un método para determinar las causas que han producido dicha avería. Análisis Eléctrico: El objeto del análisis eléctrico como
técnica de mantenimiento predictivo es el de realizar estudios eléctricos sobre aquellos equipos que pueden presentar averías de origen electro-mecánico.
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3.3 Mantenimiento Proactivo Es una filosofía de mantenimiento, dirigida fundamentalmente a la detección y corrección de
las causas que generan el desgaste y que conducen a la falla de la maquinaria. Una vez que las causas que generan el desgaste han sido localizadas, no debemos permitir que éstas continúen presentes en la maquinaria, ya que de hacerlo, su vida y desempeño, se verán reducidos. La mayor reducción en el presupuesto de mantenimiento viene de la aplicación de tres
principios: 1. Para cada falla hay una causa 2. Siempre hay una mejor manera de hacerlo o un mejor producto para usar 3. Si otra empresa similar puede obtener mejores resultados, nosotros también podemos
Mantenimiento Proactivo esta basado en tres principios: 1. Mejorar los procedimientos antes que causen fallas 2. Evitar las paradas del equipo para mantenimiento correctivo 3. Aumentar el intervalo entre intervalos para mantenimiento preventivo 32
Objetivos Un programa de mantenimiento proactivo exitoso gradualmente eliminará los problemas de la
máquina a través de un periodo de tiempo. Mejorar la seguridad Mejorar el rendimiento operacional de los activos Mejorar la relación coste-riesgo-efectividad de las tareas de mantenimiento Minimizar la ocurrencia de fallos
Ventajas Reducción de presupuestos Reducción de paros de línea por mantenimiento en alguna máquina Genera un sentido de pertenencia a la empresa y confianza al empleado Mejor producto a menos costo Permite la innovación continua
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Fundamentos Solidaridad, Colaboración, Iniciativa propia, Sensibilización, Trabajo en
equipo.
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Conclusión El mantenimiento proactivo implica contar con una
planificación de operaciones, la cual debe estar incluida en el Plan Estratégico de la organización. Este mantenimiento a su vez debe brindar indicadores (informes) hacia la gerencia, respecto del proceso de las actividades, logros aciertos, y también errores.
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3.4 Mantenimiento Detectivo Es el conjunto de rutinas / tareas cuya finalidad es poner de
manifiesto fallos ocultos que ocurren en dispositivos redundantes o de protección, por medio de chequeos regulares de su funcionamiento o de alguna variable de proceso. Fallo Oculto: Se manifiestan sobre dispositivos o funciones de
seguridad. Sin embargo, el verdadero impacto de los fallos ocultos ocurre cuando se presenta una falla simultánea. Falla Simultánea: Cuando falla el elemento o función protegida
estando el dispositivo de seguridad. 36
Variables de las que dependen las frecuencias de inspección detectivas La confiabilidad del equipo que se desea proteger . El nivel de disponibilidad que, por diseño puede ofrecer el dispositivo redundante o
de protección. La peor consecuencia tolerada para la falla simultánea y su impacto en la seguridad, los activos o el proceso productivo.
Aplicación
Condiciones necesarias para aplicar mantenimiento detectivo. 37
ď‚— Condiciones bajo las cuales no es conveniente efectuar
Mantenimiento Detectivo.
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Frecuencia de inspección Detectiva La
frecuencia entre inspecciones debe garantizar la disponibilidad requerida en los dispositivos de seguridad para, consecuentemente, disminuir la probabilidad de falla simultánea. La verificación se hará a intervalos regulares de tiempo, directamente relacionados con los siguientes tres parámetros:
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4. MODELOS DE MANTENIMIENTO(2) Mantenimiento Estratégico Es un modelo que propone partir con la obtención de información clave y
lineamientos generales, desarrollar estrategias y formular los planes de mantenimiento a instalaciones y equipos. Pasos a seguir: 1. Identificar la totalidad de los sistemas y equipos disponibles en la planta, sean estos primarios o dependientes. 2. Identificar las especificaciones técnicas, repuestos, garantías, vida útil esperada, planos de cada uno de los equipos y componentes. 3. Determinar las políticas de mantenimiento.
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4.1 Criterio del Mantenimiento Estratégico Eliminar y reducir el error humano. Reducir el trabajo y sus costos, que tiendan a elevar el precio de los
productos o servicios. Minimizar el consumo de energía. Reducir el tamaño de plantas. Reducir almacenamientos intermedios. Respetar los reglamentos ambientales. Alcanzar y mantener un resultado deseado.
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Políticas del Mantenimiento Estratégico Valorar la criticidad de los equipos y definir los regímenes de
mantenimiento asociados a ellos.
Categorizar los equipos dependiendo de su criticidad. Asegurar la operación de las plantas, en la oportunidad requerida, a
través de acciones planeadas orientadas a prevenir eventos no deseados.
Garantizar
la integridad mecánica de los activos productivos, determinando y evaluando la condición real del equipamiento de las instalaciones, minimizando los riesgos existentes.
Consolidar la gestión de la información técnica en una sola área. 42
4.2 Costos del Mantenimiento Es el precio pagado por concepto de las acciones realizadas para conservar o
restaurar un bien o un producto a un estado específico.
Categorías Costos Directos: Los costos que tienen relación directa con las operaciones de
mantenimiento, como pueden ser: costos administrativos, de mano de obra, de materiales, de repuestos, de capital, etc.
Costos Indirectos: Costos por pérdidas de producción a causa de las fallas de
los equipos, por disminución de la tasa de producción y pérdidas por fallas en la calidad producto al mal funcionamiento de los equipos.
Costo de tiempos perdidos: No están relacionados directamente con el
mantenimiento pero si están originados de alguna forma por este, tales como: Baja efectividad, paros de producción, desperdicios de material, mala calidad. Etc.
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Costo global del Mantenimiento Costos Fijos
Costos de fallo
Costo Global
Costos Financieros
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Costos Variables
Determinación del costo de Mantenimiento Costos Fijos: Están compuestos principalmente por la mano y obra y los materiales
necesarios para realizar el mantenimiento preventivo y predictivo.
Costos Variables: Es un costo relacionado a la producción realizada, dentro de estos
costos se encuentran los materiales necesarios para el mantenimiento correctivo.
Costos Financieros: Estos se deben tanto al valor de los repuestos de almacén como a
las amortizaciones de las máquinas duplicadas para asegurar la producción.
Costos de Fallo: Se refiere al costo o pérdida de beneficio que la empresa soporta por
causas relacionadas directamente con el mantenimiento.
Coste Integral: Es el resultante de la suma de los cuatro costes anteriormente
descritos. Permite tener una idea global de la gestión del mantenimiento realizado. Coste Integral= C.F + C.V + C. Financiero + C. Fallo
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Modelo de cálculo de costos 1. Costo del ciclo de vida: CCV = CI + NY (CO + CM + CP) CCV = Costo del ciclo de vida (costo de propiedad) CI = Costo de inversión CO= Costo anual de operación CM = Costo anual de mantenimiento CS = Costo anual de tiempos de parada NY = Numero de años para el calculo
2.Costo de inversión: CI = CIM + CIB + CIF + CIR + CIH + CID + CIE CI = Costos de inversión CIM = Inversión en equipos para producción, mecánicos, eléctricos e instrumentos CIB = Inversiones en edificios y vías CIF = Inversión en instalaciones eléctricas CIR = Inversión en repuestos CIH = Inversión en herramientas y equipos para mantenimiento CID = Inversión en documentación CIE = Inversión en entrenamiento
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3.Costos anuales de operación: CO = COP + COE + COM + COT + COE
COP = Costos del personal de operación COE = Costos de energía COM = Costos de materiales de operación COT = Costos de transporte CCE = Costos de entrenamiento continuo de los operadores
4. Costo anual de mantenimiento: CM = CPC + CPP + CRC + CRP + CHC + CHP + CCC + CCP + CEP
CPC = Costo de personal, mantenimiento correctivo CPP = Costo de personal, mantenimiento preventivo CRC = Costo de repuestos, mantenimiento correctivo CRP = Costo de repuestos, mantenimiento preventivo CHC = Costo de herramientas, mantenimiento correctivo CHP = Costo de herramientas, mantenimiento preventivo CCC = Costo de Contrato de Terceros, mantenimiento correctivo CCP = Costo de Contratos de Terceros, mantenimiento preventivo CEP = Costo del entrenamiento del personal de mantenimiento
5. Costo anual dé tiempos de parada: CS = NT x TPM x CPP
NT = Número de veces por año que el equipo se para por mantenimiento MDT = Tiempo de parada promedio CPP = Costos de la pérdida de producción por hora
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Representaciรณn Grรกfica
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4.3 Principios del Mantenimiento Productivo Total Definición TPM: No es una forma nueva de hacer las cosas, es una filosofía o forma de
pensar, que cambia nuestras actitudes en la búsqueda de la eficiencia y mejora continua de la maquinaria y de su entorno, involucrando a todos los miembros de una organización. Se asume el término TPM con los siguientes enfoques: M: Acciones de management y mantenimiento, realizar actividades de dirección y
transformación de empresa. P: Productivo o productividad, perfeccionamiento de equipos. T:Total, todas las actividades que realizan todas las personas que trabajan en la empresa.
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Principios TPM Esta orientado en 3 principios básicos: Principio Preventivo: Implica implementar todos los programas y buscar los
recursos necesarios para prevenir que: Los equipos fallen Que ocultan problemas Que se presenten pérdidas de cualquier tipo Que se presenten accidentes Que se presenten defectos de calidad
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Principio Cero Defectos: Implica implementar todos los
programas y buscar los recursos necesarios para lograr: Cero defectos: 100 % productos de calidad Cero paradas de equipos: Cero paradas no planeadas Cero incidentes, cero accidentes,
Cero desperdicios: Ningún retrabajo, ninguna pérdida de tiempo. Uso electivo
de las destrezas y recursos.
Principio Participación de todos: Implica involucrar a todo
el personal de la empresa en las múltiples tareas que se derivan de los programas de TPM. Todos trabajarán como un solo equipo tras una meta común, que es la búsqueda de la mejora continua de las máquinas.
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Diferencias TPM Y MP MP Evaluar el fenómeno.
TPM Evaluar el fenómeno de forma amplia.
Conocer la estructura del mecanismo del equipo o Investigar, a fondo, el mecanismo del equipo o instalación. instalación en función de sus componentes. Análisis físico del fenómeno.
Analizar físicamente.
Exámenes de las interrelaciones Estudiar la relación entre las condiciones del equipo/instalación/herramientas/material/método/h equipo/instalación/herramientas/material/método y ombre. el fenómeno.
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Examen del método de verificación.
Examinar un método de verificación de cómo, en realidad, están los equipos e instalaciones.
Anotar las irregularidades.
Basados en los resultados obtenidos en la investigación, listar todos los inconvenientes.
Ejecución de la mejora.
Con relación a cada inconveniente establecer ideas de mejora basadas en ellas y ejecutarlas.
5. GRANDES PÉRDIDAS EN LOS EQUIPOS Estas seis grandes pérdidas se hallan directa o indirectamente
relacionadas con los equipos dando lugar a reducciones en la eficiencia del sistema productivo en tres aspectos fundamentales: Tiempos muertos o paro del sistema productivo. Funcionamiento a velocidad inferior a la capacidad de los equipos. Productos defectuosos o malfuncionamiento de las operaciones en un equipo.
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5.1 Las 6 grandes pérdidas Pérdida 1: Fallos en los equipos principales: Las averías causan dos problemas: Pérdidas de tiempo, cuando se
reduce la producción, y pérdidas de cantidad, causadas por productos defectuosos. Las averías esporádicas, fallos repentinos, drásticos o inesperados del equipo, son normalmente obvias y fáciles de corregir. Las averías menores de tipo crónico son a menudo ignoradas o descuidadas después de repetidos intentos fallidos de remediarlas.
Pérdida 2: Cambios y ajustes no programados: Cuando finaliza la producción de un elemento y el equipo se ajusta
para atender los requerimientos de un nuevo producto, se producen pérdidas durante la preparación y ajuste, al aparecer tiempos muertos y productos defectuosos como consecuencia del cambio.
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Pérdida 3: Ocio y Paradas menores: Una parada menor surge cuando la producción se interrumpe
por una falla temporal o cuando la máquina está inactiva. Estos tipos de paradas temporales difieren claramente de las averías. La producción normal es restituida moviendo las piezas que obstaculizan la marcha y reajustando el equipo.
Pérdida 4: Reducción de velocidad: Las pérdidas de velocidad reducida se refieren a la diferencia
entre la velocidad de diseño del equipo y la velocidad real operativa. La meta debe ser eliminar la diferencia entre estas dos velocidades.
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Pérdida 5: Defectos en el proceso: Los defectos de calidad y la repetición de trabajos son pérdidas de calidad
causadas por el mal funcionamiento del equipo de producción. La reducción de los defectos y averías crónicas, requieren de un análisis más cuidadoso, siguiendo el proceso establecido por la ruta de la calidad, para remediarlos mediante acciones innovadoras.
Pérdida 6: Pérdidas de Arranque: Las pérdidas de puesta en marcha son pérdidas de rendimiento que se
ocasionan en la fase inicial de producción, desde el arranque hasta la estabilización de la máquina. El volumen de pérdidas varía con el grado de estabilidad de las condiciones del proceso, el nivel de mantenimiento del equipo, la habilidad técnica del operador, etc. Este tipo de pérdidas está latente, y la posibilidad de eliminarlas es a menudo obstaculizada por la falta de sentido crítico, que las acepta como inevitables.
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5.2 Eficiencia total en el equipo La Efectividad General del Equipo (OEE) mide el rendimiento total al relacionar la
disponibilidad de un proceso respecto a su productividad y calidad de producto.
¿Cómo se calcula? La OEE se calcula al multiplicar tres factores: disponibilidad, productividad y calidad.
%OEE= % Disponibilidad * % Productividad * % Calidad Donde: Disponibilidad= (Tiempo de operación – Tiempos perdidos)/ Tiempo de operación Productividad= Velocidad de operación/ Velocidad de diseño = T. ciclo Calidad= Producción aprobada / Producción total
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Ejemplo
Calcular el OEE de una empresa en la cual se trabaja en horario normal y tiene tiempos perdidos de 40 min al día. Se ha determinado que su velocidad de operación es de 87 piezas y su velocidad máxima de diseño puede llegar a ser de 130 piezas. Su producción total es de 616 piezas y su producción aprobada es de 571 piezas.
Resolución Un horario normal es de 8horas diarias. 8horas=480minutos Disponibilidad= (480-40)/480=91.6% Eficiencia= 87/130=66% Calidad=571/616=92.6% OEE=0.916 * 0.66 * 0.926 = 55.98%
El OEE es muy bajo debido a la baja eficiencia de la línea, se tiene que trabajar para incrementar de manera significativa el porcentaje de eficiencia. 58
6. PLANEACIÓN DEL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO Planificar es decidir con anticipación el cómo hacer, el qué hacer, cuándo hacerlo, y
quién debe hacerlo. Esto con el fin de contribuir al logro de los objetivos de la organización, considerando su visión y seleccionando estrategias a seguir. Es la base para poder llevar a cabo las acciones de mantenimiento, sin importar de que tipo sea el mismo, y así mejorar y tener de una manera ordenada los pasos a seguir, para que se cumpla el trabajo en sinergia. La planificación se realiza a través de la jerarquización de planes como propósitos objetivos, estrategias, políticas, procedimientos, reglas, programas, presupuestos, entre otros.
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6.1. Proceso de Planificación de Mantenimiento 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16.
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Determinar los objetivos. Determinar los recursos necesarios y la cantidad suficiente a utilizar. Tiempo en el que se usarán los recursos. Determinar el tiempo en el cual se usarán los equipos. Emitir órdenes por escrito que permitan el uso de los recursos, en los tiempos estipulados. Hacer seguimiento y control de los recursos y actividades para verificar que sean utilizados tal como fueron planificadas. Estudiar los resultados de este procedimiento para aplicar acciones correctivas y superar las deficiencias. Estrategias para eliminar radicalmente averías e incidencias en equipos industriales. Estudio del modelo de Mantenimiento Excelente. Diagnóstico del punto de partida para mejorar las operaciones de mantenimiento. Organización y desarrollo del pilar Mantenimiento Planificado. Principios fundamentales de gestión de averías. Auditorias de progreso. Estandarización del trabajo de mantenimiento. Hacer el perfil de los recursos humanos y tecnológicos que se requieren para el funcionamiento optimo de la organización. Definición de las técnicas de Mantenimiento.
La Planificación se puede dividir en: Planificación de desarrollo (a largo plazo, desarrollo de la empresa. Ejemplo: plan
estratégico de la nación). Planificación a mediano plazo (Plan anual, Ejemplo: POA). Programación (distribución ordenada de actividades y recursos desde diaria hasta anual. Ejemplo: Programa de mantenimiento rutinario). Planificación y programación a corto plazo.
Nociones básicas para la planificación: Fomentar el trabajo en equipo. Evitar la creación de hombres indispensables. Procurar la actualización, comunicación en cascada y evitar vicios de trabajadores. Distribuir equitativamente la carga de trabajo
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6.2 Política y Estrategia de Mantenimiento Cuando se pone en práctica una política de mantenimiento, esta requiere de la existencia de un
plan de operaciones, el cual debe ser conocido por todos y aprobado previamente por las autoridades de la organización. Este plan permite desarrollar paso a paso todas las actividades de mantenimiento de forma metódica y sistemática. Algunos puntos clave de la política de mantenimiento: Determinación del personal encargado del mantenimiento Determinación del tipo de mantenimiento que se va a llevar a cabo Fijar fecha y lugar donde se va a desarrollar el trabajo Fijar tiempo previsto en que los equipos van a dejar de producir Determinar que equipos van a ser sometidos al mantenimiento Señalización de áreas de trabajo y áreas de almacenamiento de partes y equipos Stock de equipos y repuestos con que cuenta el almacén Inventario de herramientas y equipo necesario para cumplir el trabajo Plan de seguridad 62
Proceso de formación de Estrategias de Mantenimiento Es el resultado de 3 procesos diferentes 1. Desarrollo social y organizativo a través de los cuales se
canalizan las percepciones y se desarrollan los compromisos.
2. Los procesos políticos a través de los cuales se ejerce el
poder para influir en el propósito de la organización y en la asignación de recursos.
3. Los procesos cognoscitivos de las personas involucradas en
la estrategia.
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7. PLANES DE MANTENIMIENTO Objetivos claves Objetivos de Efectividad: Lograr los requerimientos de los usuarios al mínimo
costo.
Disponibilidad Calidad del producto Longevidad Seguridad
Objetivos de Eficiencia de la Organización: Minimizar los costos de los
recursos para una carga de trabajo determinada.
Fuerza de trabajo: Utilización, Performance, Flexibilidad, Tiempo extra. Repuestos: Rotación, Administración, Stock out, etc.
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7.1 Planificación Administrativa Gestiones de la Planificación del Mantenimiento:
1. Gestión del desempeño: implica la relación de funcionamiento de los elementos o sujetos de la organización. 2. Gestión Información: implica la sistematización de experiencias, actividades y datos de la empresa. 3. Gestión de Recursos Humanos: implica el estudio de la relación de los recursos humanos en la organización así como las cualidades requeridas para desempeñar una función. Relación
de la Planificación y la Evaluación: En un mantenimiento es de suma importancia que todo se dé mediante un plan, que todo lo que se haga este respaldado con una justificación de porque se realizan estos tipos de mantenimiento así como también que todo se aplique en los tiempos justos, aunado a la reducción del tiempo para el mayor aprovechamiento de la producción o prestación de un servicio.
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8. ENFOQUE SISTÉMICO DEL MANTENIMIENTO
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8.1 El enfoque de sistemas adaptado para el estudio del Mantenimiento 1. Nivel Instrumental Abarca todos los elementos reales requeridos para que exista
mantenimiento en las empresas, procura todos el manejo sistémico de toda la información construida, solicitada en un sistema de mantenimiento en lo referente a las relaciones entre personas, recursos productivos y máquinas.
2. Nivel Operacional Comprende todas las posibles acciones para realizar el
mantenimiento de equipos por parte del oferente, a partir de las necesidades y deseos de los demandantes. Las acciones correctivas, preventivas, predictivas y modificativas.
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3. Nivel Táctico Contempla al conjunto de acciones de mantenimiento que se aplican a un caso específico, es el
grupo de tareas de mantenimiento que se realizan para alcanzar un final al seguir las normas y las reglas establecidas para ellos.
Confiabilidad Operacional
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CBM Mantenimiento Basado en la Condición
TPM Mantenimiento Productivo Total
Medición Diagnostico Decisión Aplicación
Decisión Socialización Capacitación Implementación
PMO RCM Optimización del Mantenimiento Centrado Mantenimiento Planeado en Confiabilidad Estudio Análisis Decisión Aplicación
Revisión Análisis Aplicación Optimización
4. Nivel Estratégico Está compuesto por las metodologías que se desarrollan para
evaluar el grado de éxito alcanzado con las tácticas desarrolladas, esto implica establecer índices, rendimientos e indicadores que permiten medir el caso particular con otros de diferentes industrias locales, nacionales o internacionales.
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8.2 Concepto El enfoque sistémico permite entender que el estudio y el análisis del
tema de mantenimiento se debe abordar de manera estructural, es decir, tiene un orden y una secuencia.
Propiedades: Confiabilidad: Estos estudios se realizan de manera sistemática y
rutinaria en el diseño de equipos y sistemas, con la idea de mejorar la calidad de los productos.
Disponibilidad: Es una herramienta útil en situaciones en las que se
tienen que tomar decisiones con respecto a la adquisición de un elemento, entre varias posibles alternativas.
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Mantenibilidad: Es una medida vital para la predicción, la
evaluación, el control y la ejecución de las tareas correctivas o proactivas de mantenimiento, permite mejorar los tiempos y las frecuencias de ejecución de las acciones de reparación o mantenimiento en las máquinas.
Confiabilidad
Disponibilidad Mantenibilidad 72
9. Evolución de la Gestión del Mantenimiento
Desde hace mucho tiempo el hombre a utilizado la idea del mantenimiento, tanto para ahorrar costos como para maximizar la vida útil de las herramientas y maquinarias, en el tiempo actual el hombre ha transitado por grandes cambios y avances en el ramo del mantenimiento, a continuación una cronología del como ha venido surgiendo estas evoluciones:
CM: Mantenimiento Correctivo
MP: Mantenimiento Preventivo
SQC: Control Estadístico de Calidad
PM: Mantenimiento Productivo
RCM: Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad
CMMS: Uso de computadoras para administración de Activos
TPM: Mantenimiento Productivo Total
5S: Las 5 Eses
IC: Conservación Industrial
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9.1 Evolución de la Gestión del Mantenimiento en Organizaciones con Procesos de Calidad Total La evolución de las concepciones sobre la calidad en las organizaciones puede describirse en
términos del crecimiento del alcance de los sistemas de calidad. Éstos se limitaron al principio al control de la calidad del producto. Sin embargo, hoy abarcan a toda la compañía. La administración de la calidad desde su nacimiento ha transitado por diferentes etapas y subetapas: 1. Control de calidad del producto 2. Control de calidad del proceso 3. Administración de la calidad de los procesos y servicios asociados con el producto 4. Administración de la calidad de los procesos de negocios 5. Planeamiento estratégico de la calidad 6. Gerencia total de la calidad
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9.2 Eficiencia de los equipos y su Mantenimiento La eficiencia expresa la relación entre insumos y resultados. “Usted tiene que
producir con los costos mas bajos posibles” u “Obtener los mayores resultados con los mismo recursos”. Eficiencia
Eficacia
Énfasis en los medios
Énfasis en los resultados
Hacer las cosas correctamente
Hacer las cosas correctas
Resolver problemas
Lograr objetivos
Ahorrar gastos
Crear más valores
Cumplir tareas y obligaciones
Obtener resultados
Enfoque reactivo
Enfoque proactivo
Pregunta Principal ¿Cómo podemos hacer mejor lo que hacemos? 75
¿Qué es lo que deberíamos estar haciendo?
Para lograr un trabajo óptimo en la mejora del rendimiento es necesario Utilizar todos los recursos a nuestro alcance. Potenciar las tareas realizadas por un operario o trabajador . Reorganizar y replantear el departamento de mantenimiento en busca de
mejora continua.
Replanteamiento y gestión de actividades y tareas para prevenir, detectar
y minimizar fallas.
Disponibilidad de factores u objetos que nos permitan medir la
eficiencia.
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Obtención de la Eficiencia Global Coeficiente de eficiencia
Tipos de pérdidas
Disponibilidad (D)
1. Averías 2. Tiempos de reparaciones
Efectividad (E)
3. Paradas y tiempos de vacío 4. Reducción de velocidad
Calidad (C)
5. Productos defectuosos y reprocesados 6. Puesta en marcha sin producto real
Eficiencia global de equipos Eg= D * E * C • D: Fracción de tiempo que el equipo esta operando • E: Nivel de funcionamiento de acuerdo con los tiempos de paro. • C: Fracción de la producción obtenida que cumple con los estándares de calidad. 77
9.3 Factores que inciden sobre la Eficiencia Existen factores que influyen a la hora de implementar un sistema de mantenimiento y
que por lo general no se tienen en cuenta. Evidentemente estos factores suponen una carga adicional de trabajo, sin embargo es mucho mayor el beneficio económico y de tiempo que se obtiene. Codificación: Es muy importante el tener un sistema de codificación tanto para la
documentación, gamas de mantenimiento, equipos y repuestos. Nos facilitará la localización. Seguridad: Las tareas de mantenimiento han de realizarse con unas medidas de
seguridad adecuadas, el mayor activo de una empresa son sus empleados y es una obligación cuidar de ellos. Medioambiente: Este factor puede suponer un ahorra si realizamos una correcta
gestión de residuos o de ciertos materiales. Almacén: Consiste en realizar una correcta discriminación y ubicación de las
existencias. 78
Documentación: Disponer de la documentación adecuada, actualizada
y de fácil acceso. GMAO: Programa de Gestión de Mantenimiento, tener ordenados y claros ciertos parámetros necesarios. Relación entre departamentos: El mantenimiento no se puede considerar como un sistema aislado, necesita colaboración de otros departamentos. Formación: Es necesario mantener al personal informado y actualizado con la correcta formación
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9.4 Documentaciรณn del Mantenimiento 1.
Ordenes de Trabajo: Es un documento escrito que la empresa le entrega a la persona que corresponda y que tiene una descripciรณn detallada del trabajo que debe llevar a cabo.
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2.
81
Informes de Mantenimiento: Es la exposiciรณn por escrito de las circunstancias observadas en el examen de la cuestiรณn que se considera, con explicaciones detalladas que certifiquen lo dicho.
3.
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Solicitudes de Mantenimiento: Es una orden destinada al departamento de mantenimiento para que ejecute una actividad del modo descrito.
4.
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Fichas de Mantenimiento: Son las actividades a hacer si hay fallas.
5.
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Historial de Averías: Es un seguimiento de las incidencias de las máquinas teniendo bien detallado como se solventó y si el problema se repite periódicamente, buscar una mejora.
Otros
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6.
Manuales de Operaciรณn: Describe las normas, la organizaciรณn y los procedimientos que se utilizan en una empresa para efectuar el mantenimiento.
7.
Planillas de Mantenimiento: Registra y controla todos los activos e instalaciones considerando los consumos de materiales necesarios para el mantenimiento.
8.
Fichas y Datos: Se trabaja con acciones preventivas y reparativas, a la vez que es personal de consulta para la toma de decisiones relacionadas con los equipos, instalaciones y herramientas.
10. Auditoría del Mantenimiento Es una importante herramienta que facilita la mejora de los
resultados de mantenimiento. Colabora con la toma de decisiones, gestión y control del mantenimiento. Objetivos: Mencionar el análisis de medios técnicos Analizar el stock de repuesto para comprender mejor como funciona la
auditoria del mantenimiento.
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10.1 Programa de Auditoría del Mantenimiento Etapas de la Auditoría Radar del mantenimiento Cuestionario del mantenimiento Principios y reglas de investigación eficaz Estructuración de la basa de datos Los indicadores de mantenimiento El grado de madurez de la empresa La evolución tecnológica del mantenimiento Las recomendaciones en cuanto a las debilidades La evaluación del retorno sobre la inversión 87
Radar del Mantenimiento
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Cuestionario del Mantenimiento El comité selecciona un conjunto de preguntas sugeridas por el
consultor y agrega otras que juzgue pertinentes que irán permitir la conducción de las entrevistas de forma global, objetiva y sin omisiones.
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10.2 Planeamiento de la Auditoría Frecuencia recomendable para realización de auditorias: Las 3 primeras, a intervalos de 3-4 meses. A partir de la cuarta auditoría, anuales.
Valores de referencia:
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11. PROCESOS DEL TPM Definición: Es un sistema que garantiza la efectividad de los
sistemas productivos(5 M) cuya meta es tener cero perdidas a nivel de todos los departamentos con la participación de todo el personal en pequeños grupos. Objetivo: Maximizar la efectividad total de los sistemas
productivos por medio de la eliminación de sus perdidas por la participación de todos los empleados en pequeños grupos de actividades voluntarias
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11.1 Doce pasos para el Desarrollo del TPM Fase de preparación 1. La alta dirección anuncia la introducción al TPM. 2. Programas de educación y campañas para introducir el TPM. 3. Creas organizaciones para promover el TPM. 4. Establecer políticas básicas del TPM y metas. 5. Formular el plan maestro para el desarrollo del TPM. Fase de ejecución (pasos previos a la implantación) 6. Organizar un acto de iniciación al TPM. Fase de ejecución (implantación del TPM) 7. Mejorar la efectividad de cada elemento del equipo. 8. Desarrollar un programa de mantenimiento autónomo. 9. Desarrollar un programa de mantenimiento para el departamento de mantenimiento. 10. Formar al personal para que conozca como manejar su equipo y el mantenimiento diario que necesita. 11. Desarrollar un programa para gestionar la compra y diseño de equipos en su fase inicial. Fase de estabilización 12. Perfeccionamiento del TPM. 92
11.2 Efectos del TPM El TPM pretende eliminar, por la mejora continua, las pérdidas esporádicas y crónicas,
analizando las seis grandes incidencias que penalizan la operatividad de un proceso básico.
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Implantación para éxito del TPM Fase 1: Aseo Inicial: En esta fase se busca limpiar la máquina de polvo y suciedad, a fin de dejar todas sus partes
perfectamente visibles. Se implementa además un programa de lubricación, se ajustan sus componentes y se realiza una puesta a punto del equipo (se reparan todos los defectos conocidos)
Fase 2: Medidas para descubrir las causas de la suciedad, el polvo y las
fallas:
Una vez limpia la máquina es indispensable que no vuelva a ensuciarse y a caer en el mismo
estado. Se deben evitar las causas de la suciedad, el polvo y el funcionamiento irregular (fugas de aceite, por ejemplo), se mejora el acceso a los lugares difíciles de limpiar y de lubricar y se busca reducir el tiempo que se necesita para estas dos funciones básicas (limpiar y lubricar).
Fase3: Preparación de procedimientos de limpieza y lubricación: En esta fase aparecen de nuevo las dos funciones de mantenimiento primario o de primer nivel
asignadas al personal de producción: Se preparan en esta fase procedimientos estándar con el objeto que las actividades de limpieza, lubricación y ajustes menores de los componentes se puedan realizar en tiempos cortos.
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Fase 4: Inspecciones Generales: Conseguido que el personal se responsabilice de la limpieza, la lubricación y los ajustes menores, se
entrena al personal de producción para que pueda inspeccionar y chequear el equipo en busca de fallos menores y fallos en fase de gestación, y por supuesto, solucionarlos.
Fase 5: Inspecciones Autónomas: En esta quinta fase se preparan las gamas de mantenimiento autónomo, o mantenimiento operativo.
Se preparan listas de chequeo (check list) de las máquinas realizadas por los propios operarios, y se ponen en práctica.
Fase 6: Orden y Armonía en la distribución: Se busca crear procedimientos y estándares para la limpieza, la inspección, la lubricación, el
mantenimiento de registros en los que se reflejarán todas las actividades de mantenimiento y producción, la gestión de la herramienta y del repuesto, etc.
Fase 7: Optimización y autonomía en la actividad: La última fase tiene como objetivo desarrollar una cultura hacia la mejora continua en toda la
empresa: se registra sistemáticamente el tiempo entre fallos, se analizan éstos y se proponen soluciones. Y todo ello, promovido y liderado por el propio equipo de producción.
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12. Bibliografía
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