ARTÍCULO ORIGINAL
Disposición y disponibilidad como indicadores para el transporte
Readiness and availability as indicators in transportation
M.Sc. Laksmi Penabad-Sanz, Dr.C. Arsenio Miguel Iznaga-Benítez, Dr.C Pedro Antonio Rodríguez-Ramos, Dr.C Caridad Cazañas-Marisy
]]> Universidad Tecnológica de La Habana “José Antonio Echeverría”, CUJAE, Marianao, La Habana, Cuba.
RESUMEN
Los indicadores son elementos importantes para evaluar el desempeño de la gestión empresarial en cualquier organización. En Cuba se ha establecido el indicador disposición para evaluar la eficiencia de la explotación de flotas de vehículos. Sin embargo, en publicaciones relacionadas con el tema, algunos autores presentan este indicador de forma similar a la disponibilidad. El estudio de los elementos que definen un indicador: fórmula, índice de referencia, métodos de cálculo para la obtención del valor de las variables y situaciones en las que se emplean en la gestión del mantenimiento, tanto en el nivel de jerarquía de activo de unidad como de flota; permitió establecer las semejanzas y diferencias entre ellos. Se concluye finalmente que la semejanza entre los indicadores de disponibilidad y de disposición es que ambos se refieren al estado en el cual el vehículo funciona cumpliendo con los parámetros requeridos. La diferencia consiste en que la disposición precisa que el medio de transporte se encuentre listo para cumplir una misión que se asigne, o sea, el equipo se encuentre inactivo.
Palabras clave: evaluación del desempeño; disposición; disponibilidad; flotas de transporte; mantenimiento.
ABSTRACT
Indicators are important elements to evaluate the management performance in any organization. Readiness, in Cuba, has been set to assess the efficiency of transportation fleet. However, some authors, in different publications, present readiness, similar to availability. The elements that define an indicator are: formula, reference index, methods to calculate the obtainment of variable values and situations used in maintenance management at the asset hierarchy level of unit and fleet. This allowed the establishment of similarities and differences between these indicators. Finally, it can be summed up that the similarity between readiness and availability lies upon the vehicle functioning conditions, accomplishing the required parameters. The difference, on the other hand, is that readiness indicates that the means of transport is ready to undertake a mission, that is, that the equipment could be idle.
Key words: performance assessment; readiness; availability; transport fleet; maintenance.
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INTRODUCCIÓN
El uso de indicadores es uno de los métodos más empleados en la gestión empresarial. Su uso se basa en la idea de que lo que no puede ser medido no puede ser mejorado (Velimirovic et al., 2011). Išoraite (2005), expresa que la utilización de indicadores tiene mayor impacto en la operación y dirección de las empresas que otras alternativas.
La función mantenimiento tiene asociada un grupo de indicadores que posibilitan tomar decisiones en varios niveles de la organización (Laurenţiu, 2012). En el caso de las entidades cubanas operadoras de flotas de transporte, solo emplean un indicador relacionado con el mantenimiento: el coeficiente de disposición técnica (CDT), también denominado coeficiente de buen estado técnico (NC 947: 2013). Al estudiar distintos documentos se observa diversidad en la forma de cálculo y la interpretación de los resultados de este indicador. Además se aprecia similitud con el indicador disponibilidad.
En Cuba se ha definido el CDT como un coeficiente que mide la eficiencia en la explotación del parque de vehículos interpretándolo como proporción de vehículos que están técnicamente aptos para el trabajo (NC 947: 2013). Se calcula a través de la relación entre los días disponibles de un vehículo o parque y los días existentes. Este enfoque es usado por Camargo (2011), sin embargo Luna (1982), lo considera uno de los tres coeficientes de fiabilidad para evaluar la estadía en talleres de los equipos. Este autor lo evalúa como la proporción entre el tiempo medio en servicio y los tiempos medios fuera de servicio por acciones de mantenimiento (reparación, mantenimiento preventivo y reparación general), incluyendo el numerador. Esta misma relación, Raña y Castillo (2013), la interpretan como un indicador de desempeño que evalúa la efectividad del mantenimiento técnico en el aseguramiento de la funcionalidad de los vehículos. La relación entre los tiempos medios en servicio y fuera de servicio también se le denomina disponibilidad operacional (Laurenţiu, 2012) y se interpreta como la probabilidad de que un sistema, cuando es usado bajo las condiciones definidas en un ambiente operacional real, opere satisfactoriamente en cualquier momento que sea requerido (Altaf et al., 2013).
Bonet et al. (2011), calculan el CDT como la proporción entre el tiempo disponible y el fondo de tiempo de los vehículos, interpretándolo como la disposición de los equipos para trabajar en un periodo dado. Esta forma de cálculo se corresponde con la disponibilidad como indicador clave de desempeño en el mantenimiento industrial (Jeong y Phillips, 2001; Mohammadi et al., 2015), interpretándose como la parte del tiempo de trabajo en el que un sistema estuvo en condiciones de cumplir con su función.
El coeficiente de disposición es otra de las formas utilizadas para nombrar este indicador. Bajo este nombre Luna (1982), se refiere a la probabilidad de que un activo esté apto para trabajar en un instante de tiempo cualquiera en el periodo comprendido entre dos mantenimientos planificados. Lo calcula como la relación entre el tiempo medio en servicio o hasta el fallo y la suma de este tiempo y el tiempo medio en reparación o restablecimiento. Esta expresión de cálculo coincide con la que Rigol et al. (2008), denominan disponibilidad técnica y Bonet (2010) coeficiente de disponibilidad o fiabilidad. Coincide además con la empleada en el mantenimiento industrial para evaluar la confiabilidad de sistemas (Altaf et al., 2013), bajo el término de disponibilidad inherente. Con respecto a la interpretación del resultado del coeficiente de disposición también se encontraron divergencias. Por ejemplo, Raña y Castillo (2013), coinciden con Luna (1982), en la interpretación pero con respecto a una formulación diferente, mientras que Rigol et al. (2008), que utilizan la misma formulación, lo interpretan de manera muy similar al mantenimiento industrial (Melo et al., 2009; Mohammadi et al., 2015).
Los indicadores tienen como propósito, de acuerdo con Krauth et al. (2005), el control, la comunicación y la mejora. Vignochi et al. (2014), expresa que la creación y estandarización de indicadores posibilita la interacción entre los especialistas, investigadores y decisores. Las diferencias encontradas entre las publicaciones muestran que no hay uniformidad al evaluar e interpretar los distintos indicadores que se agrupan bajo el término disposición. Las formas de cálculo son similares en algunos casos a las reportadas para la disponibilidad en el mantenimiento industrial. Esta situación no permite establecer con claridad el alcance de cada indicador lo que puede afectar la comunicación e interpretación de resultados. Es por ello que en este trabajo se pretende establecer las semejanzas y diferencias entre ambos indicadores como contribución a una mejor comprensión del alcance de los mismos.
MATERIALES Y MÉTODOS
]]> Un indicador se conforma a través de una relación de variables que pueden ser evaluadas y tienen vinculación entre sí. Es una medida que expresa resultados en forma de índice numérico Vignochi et al. (2014), y está compuesto por un descriptor, una fórmula matemática, el resultado (índice) y un índice de referencia. Por tanto, para la comparación se tuvo en cuenta los elementos que definen un indicador (fórmula, índice de referencia), la interpretación del resultado, métodos de cálculo del valor de las variables y situaciones en las que se emplean relacionadas con la gestión del mantenimiento tanto en el nivel de jerarquía de activo de unidad como de flota. Flota es el término empleado para referirse al conjunto de unidades idénticas (Salman et al., 2007; Wu y Ryan, 2014). Aunque este término es empleado fundamentalmente para referirse a los vehículos, Kinnunen et al. (2016), sugieren la ampliación del concepto de flota a población de activos físicos similares como maquinaria o equipos industriales. Por tanto, ambos niveles jerárquicos (unidad y flota) se pueden encontrar al evaluar el mantenimiento en el transporte y en la industria.El propósito de los indicadores es la medición y valoración de alguna cualidad de un objeto. Por lo que primeramente se debe establecer las semejanzas y diferencias entre las cualidades que se pretenden medir: disposición y disponibilidad. Para ello se tuvo en cuenta las distintas definiciones recopiladas de los documentos consultados.Estos indicadores evalúan eventos con respecto al tiempo, lo cual permite establecer dos categorías: instante y periodo. El instante mide el estado en que se encuentra el evento en un momento determinado, distinguiendo un instante real referido al pasado o el presente y un instante estimado cuando se refiere al futuro. Para el período solo se evalúa pasado y futuro. Un periodo pasado es la evaluación del desempeño mientras que para un periodo futuro es el desempeño estimado o esperado.
La disposición
La disposición, de acuerdo con Woropay et al. (2008), es la propiedad de los objetos técnicos de alcanzar o mantener oportunamente un estado que le permita ejecutar una tarea. Según estos autores, es útil para analizar sistemas que requieren una rápida respuesta en momentos aleatorios, como la fuerza aérea, servicios de ambulancia y sistemas de transporte. Para Colosi et al. (2010), la disposición es la habilidad de usar los recursos para completar exitosamente las tareas asignadas, mientras que Horning et al. (2012), la define como la disponibilidad de un vehículo paracumplir con la misión asignada. Sin embargo Verhoeff et al. (2015), la aprecia como la capacidad de desempeñar las misiones de vuelo asignadas.
Salman et al. (2007), utilizan la disposición promedio (expresada en cantidad de unidades y en porcentaje de la flota) como medida de desempeño en la evaluación del impacto de la canibalización a través de un modelo de simulación y Kravchenko et al. (2014), como función objetivo en el desarrollo de un sistema de medición para el control del estado de los neumáticos. Kozanidis et al. (2014), calculan la disposición empleando una variable binaria (0,1) en la optimización de los planes de vuelo y mantenimiento en flotas aéreas militares empleando la programación entera mixta. Raña y Castillo (2013), modificaron el índice de eficiencia global (OEE, por sus siglas en inglés) para el transporte empleando la disposición de la flota en lugar del indicador disponibilidad. La Tabla 1 muestra de forma resumida las fórmulas empleadas por estos autores y la interpretación de las formas de evaluación de la disposición.
El índice que se obtiene al evaluar las fórmulas es un valor único en el intervalo [0; 1], aunque en el caso de la estimación del desempeño pueden obtenerse tres (máximo, mínimo y promedio) (Salman et al., 2007). Con respecto al índice de referencia se encuentran cuatro opciones para su identificación: ideal o máximo (igual a 1 o a la cantidad de vehículos de la flota); la disposición requerida (relacionada con cantidad de vehículos necesarios para cumplir un plan de operaciones); el índice estimado; y las buenas prácticas. Los dos primeros (ideal y requerido) son útiles para comparar los índices de todas las formulaciones. El índice estimado es el índice obtenido como resultado de la estimación del desempeño o instantes futuros y es útil para comparar con los resultados reales tanto en instante como en periodo. Las buenas prácticas son índices de referencia relacionados con la evaluación del desempeño alcanzado por organizaciones similares y se obtienen a través del Benchmarking (Trompet et al., 2009).
La disponibilidad
La NC-ISO/IEC 2382-14: 2010, define la disponibilidad como “La habilidad de una unidad funcional para estar en un estado para realizar una función requerida bajo las condiciones dadas en un instante dado de tiempo o sobre un espacio de tiempo dado, asumiendo que los recursos externos requeridos son provistos”. Para Tsarouhas (2012), es la habilidad de un elemento de cumplir con su función en un determinado instante de tiempo o en determinado periodo de tiempo y lo mide como la probabilidad de que el elemento se encuentre en un estado sin fallo, definiendo el estado como una variable binaria (0 o 1).
El cálculo de la probabilidad de operar satisfactoriamente en un instante cualquiera se utiliza como parte de los estudios de Confiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad(RAM, por sus siglas en inglés) para la selección o mejoramiento de las estrategias de mantenimiento(Altaf et al., 2013; Khorshidi et al., 2015), entre las que están la optimización de la periodicidad de la inspección (Rai y Bolia, 2014), la gestión de repuestos y la optimización de las estrategias de reemplazo (Mohammadi et al., 2015) o el tiempo de reparación límite (Suhir, 2013). Rai y Bolia (2014), lo emplean como criterio para la clasificación de los componentes de los aviones en componentes de alto índice de fallos. También está presente como parte integrante de otros indicadores complejos como el índice RAM (Garg et al., 2012). Esta probabilidad se calcula atendiendo al alcance de los tiempos de indisponibilidad considerados. La disponibilidad inherente se relaciona con los atributos propios del sistema asumiendo que opera bajo condiciones ideales, incluye solamente las pérdidas de tiempo debidas a la reparación(Altaf et al., 2013; Rai y Bolia, 2014) y se emplea para descartar aquellos factores fuera del control del diseñador (Mohammadi et al., 2015). La disponibilidad alcanzada extiende el cálculo al tiempo empleado en acciones preventivas y la disponibilidad operacional a todo el tiempo fuera de servicio (Laurenţiu, 2012; Mărăscu, 2013). Esta última parece ser más apropiada para el ajuste de las estrategias mantenimiento ya que considera el contexto real de operación. Los métodos empleados para el cálculo son la simulación (por el método de Montecarlo fundamentalmente) o la aplicación de técnicas analíticas como los modelos de Markov(Dekke y Groenendijk, 1995). Garg et al. (2012), enumeran un grupo de técnicas empleadas y expresan que la lógica difusa permite obtener mejores resultados.
La estimación de la disponibilidad en un periodo cualquiera se ha empleado en la modelación de la influencia en la disponibilidad de las flotasde las decisiones de mantenimiento (Horning et al., 2012). También se ha empleado en el diseño de la configuración del sistema teniendo en cuenta las condiciones de operación y mantenimiento de los clientes (Lad y Kulkarni, 2013) y en la optimización del mantenimiento preventivo empleando algoritmos genéticos multiobjetivos(Adhikaryet al., 2016).
]]> La estimación de la disponibilidad en un periodo cualquiera se ha empleado en la modelación de la influencia en la disponibilidad de las flotas de las decisiones de mantenimiento (Horning et al., 2012). También se ha empleado en el diseño de la configuración del sistema teniendo en cuenta las condiciones de operación y mantenimiento de los clientes (Lad y Kulkarni, 2013) y en la optimización del mantenimiento preventivo empleando algoritmos genéticos multiobjetivos (Adhikary et al., 2016).Disponibilidad operacional se le denomina también a la proporción del tiempo en el que un equipo o sistema operó en condiciones satisfactorias (Laurenţiu, 2012; Mohammadi et al., 2015). Se emplea como parte de la gestión del mantenimiento y la comparación con otros sistemas similares (Tonetto et al., 2013) lo que mejora la eficiencia del mantenimiento y disminuye los costos (Carazas y De Souza, 2009). La forma de cálculo de la disponibilidad desde el enfoque de evaluación de desempeño se emplea además como parte de índices complejos en la evaluación del progreso en la implementación de la filosofía TPM, por ejemplo, el OEE (Samat et al., 2011; Laurenţiu, 2012; Jain et al., 2015), el OTE (Muthiah y Huang, 2007); el OLE (Nachiappan y Anantharaman, 2006), y el TEEP (Zandieh et al., 2012).
Mohammadi et al. (2015), plantean que existen inconsistencias a la hora de considerar el alcance del intervalo de tiempo en análisis, ya que algunos emplean el calendario y otros el tiempo requerido (referido al fondo de tiempo planificado). El tiempo analizado puede expresarse en función del tiempo fuera de servicio o indisponible, lo que significa la posibilidad de expresar matemáticamente este indicador de cinco formas. Si se tiene en cuenta que en el caso de las flotas de transporte obtener el tiempo fuera de servicio es más fácil que el tiempo disponible y que el tiempo requerido es igual al calendario cuando las flotas operan en régimen continuo, entonces es más apropiado emplear la expresión matemática que relaciona el tiempo fuera de servicio y el tiempo requerido. Esta vía es la empleada por Tonetto et al. (2013) para el análisis técnico de la transportación de madera con diferentes composiciones vehiculares.
La Tabla 2 resume las fórmulas de empleadas para el cálculo de la disponibilidad en el marco de la gestión del mantenimiento, así como su interpretación. La evaluación de la fórmula permite arribar a un valor único en el intervalo [0;1], aunque en el caso de la estimación del desempeño pueden obtenerse tres (máximo, mínimo y promedio) (Kozanidis et al., 2014). El índice de referencia para la comparación y valoración del índice obtenido pueden ser el ideal o máximo (1 o n en flotas) en todos los casos. Particularmente en la evaluación del desempeño se pueden encontrar además el índice estimado, el requerido y las buenas prácticas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis comparativo de las definiciones mostradas revela que tanto la disponibilidad como la disposición se refieren al estado en el cual el vehículo funciona cumpliendo con los parámetros requeridos. La disposición precisa además estar listo para cumplir una misión que se asigne, o sea, el equipo se encuentra inactivo. Por tanto, si un vehículo se encuentra en un estado disponible (o funcionamiento) y trabajando no se encuentra listo para la asignación de una misión estando en la condición de no dispuesto. Por ejemplo: la disposición de la flota es la cantidad de vehículos que están disponibles pero que no están trabajando. Por lo que, bajo esta interpretación se puede relacionar la disponibilidad y la disposición como muestra la Figura 1.
El indicador disponibilidad es más apropiado para evaluar el desempeño del mantenimiento de vehículos de transporte si se tiene en cuenta que entre los objetivos del mantenimiento se encuentra, en primer lugar, garantizar la funcionalidad (Nowakowski et al., 2015). Mientras que el indicador disposición es más útil a la hora de organizar las transportaciones. La declaración de la cualidad medida por los indicadores permite establecer criterios comunes en el ámbito académico, posibilitando una mejor compresión del tema.
El análisis comparativo respecto al resto de los componentes de los indicadores posibilitó apreciar que:
La formulación en la evaluación de la disposición (Tabla 1) y la disponibilidad (Tabla 2) para un instante real es la misma tanto en el nivel jerárquico de unidad como de flota. También se observan semejanzas en el interés de calcular probabilidades para instantes futuros. No es igual para la evaluación del desempeño, ya que la disposición es una medida instantánea por lo que al referirse a un periodo de tiempo se calcula promediando las evaluaciones instantáneas realizadas en el periodo, a diferencia de la disponibilidad, en la que se determinan los intervalos de tiempo en estado disponible y se calcula la proporción con respecto al intervalo de tiempo estudiado.
]]> Los índices se mueven en un intervalo entre 0 y 1en ambos indicadores. Sus resultados son iguales (A = D) cuando la cantidad de unidades trabajando es 0, o la unidad de tiempo empleada es el día -como sucede en la evaluación de flotas cubanas. La cantidad de equipos trabajando suele ser 0 en el instante en el que todas las unidades disponibles se encuentran en espera de la asignación de la tarea, como en el caso de las flotas aéreas de combate (Costantino et al., 2013) [6]La coincidencia en los resultados de ambos indicadores en estas situaciones específicas no puede ser extrapolada a otras. Esto podría estar entre las causas de las diferencias formas en las que los autores se refieren a la disposición y que fueron presentadas en la introducción.Los tipos de índices de referencia coinciden en ambos indicadores. El índice ideal o máximo (1 o la cantidad de unidades en el nivel jerárquico de flota) es útil para la valoración de los resultados de las forma de evaluación mostradas en la Tabla 1 y en la Tabla 2. En el caso del indicador disposición el índice requerido resulta muy importante al estar asociado al plan de transportación para satisfacer la demanda. No obstante, también se ha empleado este índice en la valoración de la disponibilidad de flotas aéreas (Costantino et al., 2013) y en la determinación de la criticidad de sus componentes (Rai y Bolia, 2014).
Los métodos para el cálculo de las variables presentes en las fórmulas son los mismos: recolección de datos en la evaluación del desempeño ; la evaluación del estado en los instantes reales; así como en el empleo de distintas variantes de simulación , programación , técnicas analíticas e inteligencia artificial en la estimación de comportamientos futuros. También se aprecia similitud en la utilidad de los indicadores para la gestión del mantenimiento: evaluar el desempeño de la función mantenimiento; estimar la influencia de distintas estrategias de mantenimiento; la optimización del mantenimiento y sus recursos; la asignación de la carga de trabajo, así como en la presencia en otros indicadores complejos como el OEE.
Se corrobora el predominio del indicador disponibilidad sobre la disposición en las publicaciones científicas revisadas, no así en las relacionadas con el transporte donde se emplean indistintamente. No obstante, varios autores coinciden en que la medida de la disposición es más apropiada que la disponibilidad para estudiar flotas de transporte.
CONCLUSIONES
La semejanza entre los indicadores de disponibilidad y de disposición es que ambos se refieren al estado en el cual el vehículo funciona cumpliendo con los parámetros requeridos. La diferencia entre ambos se concreta en que la disposición precisa que el medio de transporte o flota se encuentre listo para cumplir una misión que se asigne, o sea, que el equipo se encuentre inactivo. El desempeño del mantenimiento en el transporte debe ser evaluado a través del indicador disponibilidad ya que expresa el estado de funcionamiento del activo lo cual posibilita la interacción entre especialistas e investigadores en los estudios de este tema. Ambos indicadores son igualmente importantes para el cumplimiento de una estrategia trazada por la empresa. Aunque debe prestarse mayor atención al índice requerido para el indicador disposición debido a que está asociado al plan de transportación para satisfacer la demanda.
NOTA
*La mención de marcas comerciales de equipos, instrumentos o materiales específicos obedece a propósitos de identificación, no existiendo ningún compromiso promocional con relación a los mismos, ni por los autores ni por el editor.
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Recibido: 25/11/2015
Aprobado: 08/07/2016
Laksmi Penabad-Sanz, Prof., Universidad Tecnológica de La Habana (UTH) “José Antonio Echeverría”, Marianao, La Habana, Cuba. Email: laksmi@mecanica.cujae.edu.cu
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