ARTÍCULO ORIGINAL

El mantenimiento a partir de los indicadores de clase mundial en la fábrica Lácteos Bayamo

0000-0003-2982-0814Ing. Julio César Casaña-Medel^{I  *}  , 0000-0001-6593-8583Dr.C. Alain Ariel de la Rosa-Andino^I  , 0000-0003-3512-7098Dr.C. Idalberto Macías-Socarrás^II  , 0000-0001-7456-1490Dr.C. Yoandrys Morales-Tamayo^III  , MSc. Yusimit Karina Zamora-Hernandez^I  , 0000-0001-8553-7613MSc. Yordanka Aguilera-Corrales^IV 

^IUniversidad de Granma, Facultad de Ciencias Técnicas, Dpto. de Ingeniería Mecánica, Bayamo, Granma, Cuba.

^IIUniversidad Estatal Península de Santa Elena, La Libertad-Santa Elena, Ecuador.

^IIIUniversidad Técnica de Cotopaxi. Facultad de Ciencias de la Ingeniería y Aplicadas. Dpto. Ingeniería Electromecánica, Extensión La Maná, Ecuador.

^IVUniversidad de Granma, Facultad de Humanidades, Manzanillo, Granma, Cuba.

RESUMEN

Investigadores de la disciplina del mantenimiento refieren más de 110 indicadores o variables para evaluar la gestión de esta actividad, los cuales se clasifican fundamentalmente en tres grupos, absolutos, de eficiencia y de eficacia. En el caso particular de Cuba la gestión del mantenimiento se realiza en bases a un solo indicador: el coeficiente de disponibilidad técnica, el cual no permite conocer el verdadero comportamiento de las máquinas. Debido a ello se realiza la presente investigación que tiene como objetivo valorar la calidad del mantenimiento técnico aplicado a los equipos de la entidad mediante la aplicación de los índices de clases mundial. Para este estudio se aplicará la metodología de cálculo de los indicadores de mantenimiento, la cual presenta las fórmulas correspondientes que permiten revelar la calidad de los servicios técnicos realizados, y sobre la base de dicha información, emitir criterios valorativos acerca de la gestión de la función mantenimiento en la mencionada entidad. Dentro de los principales resultados se destacan la Disponibilidad por equipo y el Costo de Mantenimiento por Facturación, observándose que para los compresores analizados se obtuvo como promedio 85,14% y 47,35% respectivamente. Finalmente, se valoró la calidad de los mantenimientos técnicos en la Unidad Estatal Básica (UEB) lácteos Bayamo, durante el período observado catalogándose de aceptable.

Palabras-clave: costo; disponibilidad; falla; industria; reparación

INTRODUCCIÓN

A lo largo de la historia, producto de las revoluciones industriales y tecnológicas, se ha podido apreciar una importante modernización de la industria a la que no ha sido ajeno el mantenimiento. De esta forma, han surgido nuevas técnicas, que le han dado un nuevo enfoque a la organización y responsabilidad desde dentro de la industria, así como una mayor importancia a los aspectos de calidad, seguridad y medio ambiente, unidos a una alta disponibilidad de los equipos (^{Torres y Figueroa, 2010}).

Históricamente, el mantenimiento ha evolucionado a través del tiempo debido a la necesidad de elevar los volúmenes de producción y la calidad de los productos y los servicios, la constante aparición de nuevas tecnologías, la mecanización y automatización de los procesos, es decir, debido al creciente desarrollo de la industria en general. En nuestros días el mantenimiento industrial, y de forma general todo tipo de mantenimiento en una empresa moderna, necesita ser analizado como un grupo de técnicas novedosas y sistemas de gestión que tienen consecuencias directas en la eficiencia de los procesos productivos, en la reducción de los costos, en la rentabilidad y competitividad de la empresa, en la calidad del producto final o servicio que se brinda, y finalmente en la satisfacción del cliente (^{del Castillo et al., 2009}; ^{Zambrano et al., 2015}; ^{Díaz et al., 2016}; ^{Amendola et al., 2017}; ^{Consuegra et al., 2017}).

En la industria contemporánea existe una gran diversidad de posibilidades para la realización de un mantenimiento adecuado a las máquinas, equipos e instalaciones y a la vez una gran escasez de recursos financieros que limitan la aplicación de determinadas técnicas, por lo que la selección de una determinada política de mantenimiento tiene un carácter técnico-económico y la aplicación de los métodos y los modelos matemáticos, junto con los progresos alcanzados en el procesamiento electrónico de los datos, es una herramienta disponible de inestimable valor (^{Batista et al., 2000}).

La evaluación del mantenimiento dentro de una organización permite analizar el cumplimiento de los objetivos trazados, el estado de los trabajos y posibilita identificar los aspectos sobre los cuales es necesario trabajar para hacer más eficiente esta actividad y desarrollar las acciones para la continua mejora. Todo esto puede lograrse con la ayuda de indicadores, los cuales tienen como función principal, evaluar el comportamiento operacional de las instalaciones, sistemas, equipos, dispositivos y componentes, permitiendo implementar un plan de mantenimiento orientado a perfeccionar dicha labor (^{Capote, 2014}).

En el caso particular de Cuba y específicamente en la esfera del mantenimiento y la reparación del sector industrial, la gestión del mantenimiento se realiza en base a un solo indicador: el coeficiente de disponibilidad técnica, calculado al final de cada mes a través de un método de observación momentánea, lo cual no permite conocer el verdadero comportamiento de la maquinaria en las condiciones reales de su explotación, ni la efectividad de las acciones de mantenimiento (^{Capote, 2014}).

Es por eso que un adecuado mantenimiento conlleva a una buena ejecución del proceso productivo en una empresa o fábrica, teniendo en cuenta la manera en que se realiza este, y los factores que intervienen en el mismo en una determinada maquinaria. Para ello es de vital importancia conocer los distintos métodos de implementación de mantenimiento, en especial en la Unidad Estatal Básica (UEB) Lácteos Bayamo, la cual se vale de dicho proceso para la fabricación de sus productos que de la misma se exportan como son: helados, dulce de leche fluida y quesos. Y toda esta producción se logra a través de las siguientes materias primas provenientes de la agricultura tales como la leche, la soya, pulpas de frutas y vegetales.

Esta entidad consta con un departamento de mantenimiento el cual tiene la misión de velar por el correcto funcionamiento de las maquinarias, para ello se rige por un plan de mantenimiento el cual es aplicado a cada equipo de acuerdo a la plantilla técnica de cada uno, lo que permite realizar el mantenimiento de forma planificada según lo requiera cada equipo. Esta forma de aplicación de los mismos no es la óptima, puesto que estos equipos tienen más de 30 años de explotación, por lo cual su rendimiento técnico y disponibilidad ya no son los mismos, y se requiere de otra técnica la cual no es aplicada por la falta de capacitación técnica en cuanto al conocimiento y aplicación de estos procedimientos de ejecución, siendo estos necesarios para mejorar y llevar un adecuado control del mantenimiento de los equipos del sistema de producción. Por lo anteriormente expuesto el presente trabajo tuvo como objetivo valorar la calidad del mantenimiento técnico aplicado a los equipos de la entidad, mediante la aplicación de los índices de clases mundial.

MATERIALES Y METODOS

La siguiente investigación se realizó en el taller de mantenimiento perteneciente a la Unidad Estatal Básica (UEB) Lácteos Bayamo, localizada al norte de la ciudad de Bayamo en la avenida Jimmy Hirzel al final S/N, Reparto Siboney, Granma. La misma tiene como misión, la producción y comercialización de productos derivados de la leche, la soya, pulpas de frutas y vegetales, láminas de polietileno para el envase de alimentos.

Metodología aplicada para los indicadores de clase mundial

Para la realización de la investigación y valorar la calidad del mantenimiento de los equipos del sistema de producción de dicha UEB, se utilizó la metodología para la determinación de los indicadores de clase mundial referida por ^{Tavares (2008)}, en la que se resumen los principales índices de gestión del mantenimiento a escala internacional, la cual tiene como base los criterios establecidos por otros investigadores, además de recoger de una forma más concisa y clara, la aplicabilidad de los índices de clase mundial desde el punto de vista analítico -matemático. Cabe aclarar que debido a lo complejo que sería aplicarles esta metodología a todas las maquinarias de la fábrica, se decidió realizarles el estudio a los compresores del sistema de producción, por ser los más vinculados directamente al proceso productivo. Aunque se podría también aplicar a las demás maquinarias para evaluar su funcionamiento siempre y cuando sean del mismo tipo y marca respectivamente tal y como se plantea en las investigaciones. En lo adelante se precisa los cuatro compresores a valorar, estos son identificados por su número de inventario. A continuación, se muestran los indicadores y expresiones matemáticas para su determinación.

Tiempo Medio Entre Fallas (TMEF): Relación entre el producto del número de ítems por sus tiempos de operación y el número total de fallas detectadas, en esos ítems en el período observado.

$TMEF=\frac{NOIT·HROP}{\sum NTMC}$ (1)

donde:

● NOIT:	Número de ítems.
● HROP:	Tiempo de operación (horas).
● NTMC:	Número total de fallas detectados en esos ítems.

Este índice debe ser usado para ítems que son reparados después de la ocurrencia de una falla.

Tiempo Medio Para Reparación (TMPR): Relación entre el tiempo total de intervención correctiva en un conjunto de ítems con falla y el número total de fallas detectadas en esos ítems, en el período observado.

$TMPR=\frac{\sum HTMC}{NTMC}$ (2)

donde:

● HTMC:	Tiempo total de intervención correctiva en un conjunto de ítems (horas).
● NTMC:	Número total de fallas detectadas en esos ítems, en el período observado.

Tiempo Medio Para la Falla (TMPF): Relación entre el tiempo total de operación de un conjunto de ítems no reparables y el número total de fallas detectadas en esos ítems, en el período observado.

$TMPF=\frac{\sum HROP}{NTMC}$ (3)

donde:

1. HROP:	Tiempo total de operación de un conjunto de ítems no reparables (horas).
2. NTMC:	Número total de fallas detectadas en esos ítems, en el período observado.

Este índice debe ser usado para ítems que son sustituidos después de la ocurrencia de una falla.

Disponibilidad de equipos (DISP): Relación entre la diferencia del número de horas del período considerado (horas calendario) con el número de horas de intervención por el personal de mantenimiento (mantenimiento preventivo por tiempo o por estado, mantenimiento correctivo y otros servicios) para cada ítem observado, y el número total de horas del período considerado

$DISP=\frac{TMEF}{TMEF+TMPR}·100\%$ (4)

donde:

● TMEF:	Tiempo Medio Entre Falla (horas).
● TMPR:	Tiempo Medio Para Reparación (horas).

Costo de Mantenimiento por Facturación (CMFT): Relación entre el costo total de mantenimiento y la facturación de la empresa en el período considerado.

$CMFT=\frac{CTMN}{FTEP}·100\%$ (5)

Donde:

● CTMN:	Costo total de mantenimiento acumulado (CUP).
● FTEP:	Facturación de la empresa en el período considerado (horas).

Costo de Mantenimiento por el Valor de Reposición (CMRP): Relación entre el costo total acumulado en el mantenimiento de un determinado equipo y el valor de compra de ese mismo equipo nuevo (valor de reposición).

$CMRP=\frac{\sum CTMN}{VLRP}·100\%$ (6)

donde:

● CTMN:	costo total acumulado en el mantenimiento de un determinado equipo (pesos).
● VLRP:	Valor de compra de ese mismo equipo nuevo (valor de reposición), pesos.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la Figura 1 se aprecia, mediante un gráfico de barras los valores obtenidos del tiempo medio entre fallas para los compresores analizados. De éstos, los compresores con número de inventario 32 759 y 326 005 son los que obtuvieron mayores valores de explotación sin que ocurriera la falla técnica, con magnitudes de 79,63 h y 82,47 h respectivamente de tiempo medio entre falla. Investigadores como ^{Mesa et al. (2006)} ; ^{Amendola et al. (2012)} y ^{Christensen (2013)}, refieren que entre mayor sea el valor de este indicador, mayor es la confiabilidad y disponibilidad del equipo.

FIGURA 1 Tiempo Medio Entre Fallas, h (TMEF) para el año 2019. 

Al comparar los valores de este indicador con lo referido por ^{Zegarra (2016)}, se puede decir que el resultado para los cuatro compresores se encuentran en el rango de horas reportadas por este investigador siendo estas de 60 y 80 horas como promedio, lo que ratifica el cumplimiento adecuado de las actividades de mantenimiento en el período observado. Los valores metas de este indicador dependerán de la correcta aplicación del mantenimiento que se le pueda aplicar a dichos equipos.

Es preciso destacar que los compresores evaluados presentan más de 30 años como promedio de explotación con trabajo continuo las 24 h, excepto si aparece algún imprevisto o falla la cual requiera de asistencia técnica. Sin embargo, el resultado de este indicador se puede catalogar de aceptable, indicando que el mantenimiento aplicado es el adecuado, aunque se precisará de una mejor gestión que permita elevar aún más el tiempo de aparición de las fallas.

En la Figura 2, se aprecia el Tiempo Medio Para la Reparación (TMPR) para los compresores en estudio. De éstos, el compresor con número de inventario 32 759 es el de menor TMPR en el período analizado con un valor de 8,62 h. ^{Christensen (2014)} y ^{Zambrano et al. (2015)} refirieron que este indicador debe de ser lo más bajo posible para que el equipo disponga de mayor tiempo para producir y se eleve la disponibilidad.

FIGURA 2 Tiempo Medio Para la Reparación, h (TMPR) para el año 2019. 

Los resultados encontrados para este indicador oscilan entre las 8,62 h y 15,13 h, superiores a las referidas por ^{Zegarra, (2016)}, el cual establece que este indicador debe oscilar entre 3 y 6 horas como promedio para que la gestión del mantenimiento sea adecuada. Pues un alto valor del TMPR indica que se invierten muchas horas en reparar la máquina, como los reportados por los compresores con número de inventario 306 008, 326 005 y 32 477.

^{Christensen (2013)}, refirió que el TMPR se mejora con tres puntos característicos los cuales son:

1. Procedimientos claros.

2. Herramientas adecuadas.

3. Capacitación del personal.

Resulta necesario aclarar que, a pesar de los valores obtenidos para el caso en estudio, esto no significa que la gestión del mantenimiento sea inadecuada o ineficiente, ya que los equipos evaluados presentan más de 30 años de explotación. De ahí que los operarios deban invertir mayor tiempo para mantener los mismos operando adecuadamente.

En la Figura 3, se observa que los equipos con número de inventario 306 008 y 32 477, arrojaron un tiempo para la ocurrencia de la falla superior a los 80 h.

FIGURA 3 Tiempo Medio Para la Falla, h (TMPF) para el año 2019. 

El TMPF es determinado teniendo en cuenta que el mismo se calcula para aquellas fallas que fueron presentadas en las piezas de los equipos y no pudieron ser reparadas y hubo que acudir a una nueva pieza, ya sea rediseñada o sustituida por una nueva. Según ^{Tavares (2008)}, este indicador solo es determinado para ítems que no sean reparables tras la ocurrencia de una falla.

Se puede apreciar que los compresores con número de inventario 306 008 y 32 477 son los que obtuvieron mayor TMPF con un valor de 84,23 h como promedio, resultado que ratifica que el comportamiento de estos equipos ante las fallas, ocurriendo éstas cada 3 días considerando las que no sean reparables, tales como se han abordado para el cálculo de este indicador.

De forma general estos valores se comportaron por encima de las 75 h, resultado que se puede considerar de aceptable para estos compresores analizados, lo cual revela la calidad del mantenimiento aplicado a estos equipos tras el cambio de alguna de las piezas que producto a una falla técnica no haya podido ser resuelta.

En la figura 4 se observa que los compresores con número de inventario 32 759 y 326 005 obtuvieron una disponibilidad de 90,23% y 85,05% respectivamente, concordando con lo descrito por ^{Christensen (2006)}, el cual refiere que a menor Tiempo Medio para la Reparación (TMPR), será mayor la disponibilidad de un equipo.

FIGURA 4 Disponibilidad técnica (DISP) para el año 2019. 

Otros autores como ^{Mesa et al. (2006)} y ^{Amendola et al. (2012)}, reportaron que la disponibilidad también depende del Tiempo Medio Entre Fallas (TMEF), pues mientras mayor sea este, la confiabilidad y disponibilidad del equipo será más elevada, pues dispondrá de un mayor rendimiento técnico y por consiguiente se alargará aún más su vida útil.

Estos valores se obtienen mediante la relación existente entre el TMEF y la suma de éste con el TMPR, y toda la expresión multiplicada por 100%, así se puede obtener la disponibilidad técnica de los compresores en ese año.

Según ^{Tavares (2008)}, un valor de disponibilidad de equipo que se encuentre entre 81 - 90% se puede considerar de aceptable, ya que demuestra la eficiencia de trabajo bajo las condiciones de explotación, considerando el tiempo de operación y las fallas obtenidas en el período analizado.

Al observar los valores (Figura 4) se aprecia que los compresores con número de inventario 306 008 y 32 477 fueron los de menor disponibilidad técnica, pero siguen estando dentro de los rangos reportados por este investigador, arrojando valores de 83,06% y 82,23% respectivamente.

En la Figura 5, se muestra el Costo de Mantenimiento por Facturación (CMFT). De los compresores en estudio, el que presenta número de inventario 306 008 arrojó un valor de 65,83%; lo cual implica un aumento en los costos de los mantenimientos, provocando un sobregiro en este indicador. Las causas fundamentales están dadas por los gastos de recursos materiales y financieros.

Sin embargo, este indicador en el resto de los equipos analizados, se comportó con valores inferiores al 55% de los costos. Esto pudiera ser menor, aunque de forma general no sobrepasa el 48% de éstos, Para los equipos 32 759, 326 005 y 324 477 existió un menor gasto o uso de recursos, así como en la fuerza de trabajo destinada a ejecutar los mantenimientos.

FIGURA 5 Costo de Mantenimiento por Facturación (CMFT) para el año 2019. 

También se puede observar que el compresor con número de inventario 326 005 presentó para este año analizado un costo de 29,32% siendo este favorable, puesto que el mismo está dado por los altos valores de disponibilidad del equipo y tiempo medio entre fallas alcanzados en este año por el mismo.

En la Figura 6 se aprecia el Costo Total de Mantenimiento por Valor de Reposición (CTRP). Observándose que este indicador en los compresores analizados se mantuvo por debajo del 2%.

FIGURA 6 Costo de Mantenimiento por el Valor de Reposición (CTRP) para el año 2019. 

Según ^{Tavares (2008)}, este indicador es la relación entre el costo total acumulado en el mantenimiento de un determinado equipo y el valor de compra de ese mismo equipo nuevo.

Teniendo en cuenta esto, resulta evidente que el valor de estos compresores en el mercado internacional y el valor de los costos acumulados en el mantenimiento de cada uno durante el año, no exhiben un alto impuesto de gasto en correspondencia con su valor de reposición.

De forma general se pudo observar el comportamiento de cada uno de los indicadores por cada compresor del sistema de producción de la UEB lácteos Bayamo. De éstos el compresor con número de inventario 326 005 fue el de mejor rendimiento técnico y por consiguiente al que se le aplicó el mantenimiento adecuado, arrojando valores aceptables según los referidos por otros investigadores. Los más significativos están dados por la correcta gestión y aplicación de los mantenimientos concebidos a cada uno de los equipos en el período observado. Cabe aclarar que a pesar de que tengan más de 30 años de explotación y se venga ejecutando el mantenimiento correspondiente para su adecuado funcionamiento y durabilidad, se dispondría de un mejor rendimiento, si se contara con las piezas de repuestos necesarias, los insumos correspondientes y la capacitación adecuada; entonces se podría llevar a cabo una mejor implementación de los mantenimientos ante la presencia de fallas. Para conseguir esto, también hay que tener en cuenta el control de las actividades que se les aplica a cada una de las máquinas mediante los indicadores de gestión o índices de clase mundial tratados en esta investigación, lo que permite llevar un mejor control ante las acciones y a la hora de la ejecución de éstas, permitiendo obtener un mayor intervalo de tiempo para la presencia de las fallas entre una y otra, y por consiguiente una disponibilidad más elevada en los compresores.

CONCLUSIONES

• Se valoró la calidad del mantenimiento técnico en los compresores del sistema de producción de la UEB lácteos Bayamo, mediante el cálculo y análisis de los indicadores de clase mundial.

• Los valores de disponibilidad y costo de mantenimiento por facturación obtenidos, están dentro de los rangos establecidos en comparación a los reportados por otros investigadores, siendo estos de 85,14% y 47,35% respectivamente como promedio, por lo que se puede valorar la calidad de los mantenimientos aplicados a estos equipos en la UEB lácteos Bayamo durante el período observado, como aceptable.

• Los valores del Tiempo Medio Entre Falla (TMEF), Tiempo Medio Para la Falla (TMPF) y Tiempo Medio Para la Reparación (TMPR) pudieran ser mejores, si la ejecución de los mantenimientos correctivos se realizase con mayor rapidez y se emplearan insumos de mayor calidad.

• Dentro de los equipos analizados, se puede afirmar que el compresor con número de inventario 326 005 fue el que presentó mayor rendimiento técnico y, consiguiente, fue al que se le aplicó mejor el mantenimiento durante el período observado.

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Recibido: 25 de Enero de 2021; Aprobado: 18 de Junio de 2021

^*Author for correspondence: Julio César-Casaña Medel: e-mail: [e-mail]