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p FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA TESIS Diseño de un plan de mantenimiento preventivo centrado en la criticidad para la flota de vehículos de la Mecánica Automotriz El Gringo EIRL, Chachapoyas-Amazonas PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERA MECÁNICA Autora Bach. Evila Nelly Alarcón López ORCID: 0000-0002-4796-7660 Asesor Ing. Eduar Jamis Mejía Vásquez ORCID: 0000-0002-9018-9569 Registro: UPA-PITIM0016 Bagua Grande – Perú 2022 ii Dedicatoria Dedico mi tesis primeramente a Dios por la guía y ayuda en el trayecto de este camino. Así también dedico con todo mi corazón mi tesis a mis padres María e Indalecio, sin ellos no hubiera podido lograrlo. Sus bendiciones a diario a lo largo de mi vida me protegen y me lleva por el camino del bien. Por eso les doy mi trabajo en ofrenda por su paciencia y amor. Evila iii Agradecimiento Agradezco primeramente a Dios por haberme permitido vivir hasta este día, haberme guiado a lo largo de mi vida y por ser mi apoyo en mi camino. Asimismo, por haberme dado la fortaleza para seguir adelante en aquellos momentos de debilidad, y poder hacer posible esta investigación. Agradecer a mis docentes porque sus palabras fueron sabias y por compartir sus conocimientos rigurosos, a ellos les debo mis conocimientos. Donde quiera que vaya, los llevaré conmigo en mí transitar profesional. Gracias por su paciencia, por compartir sus conocimientos de manera profesional e invaluable, por su dedicación perseverancia y tolerancia. A mis padres, a ustedes que han sido siempre el motor que impulsa mis sueños y esperanzas, quienes estuvieron siempre a mi lado en los días y noches más difíciles durante mis estudios. Hoy que he concluido mis estudios, le dedico a mis amados padres este logro. Gracias por ser quienes son y por creer en mí. A mis amigos y compañeros de viaje, hoy culmina esta maravillosa aventura. Hoy nos toca cerrar un este capítulo en esta historia de vida y no puedo dejar de agradecerles por su apoyo, por compartir horas de estudio. Gracias por estar siempre allí. La autora iv Autoridades universitarias Rector: Dr. Ever Salomé Lázaro Bazán Coordinador de Escuela: Ing. Eduar Jamis Mejía Vásquez v Visto bueno del asesor Yo, Eduar Jamis Mejía Vásquez, identificado con DNI 40695828, docente y coordinador de la Escuela Profesional de Ingeniería Mecánica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Politécnica Amazónica, dejo constancia de haber asesorado a la tesista Evila Nelly Alarcón López, en su tesis titulada: “Diseño de plan de mantenimiento preventivo centrado en la criticidad para la flota de vehículos de la Mecánica Automotriz El Gringo EIRL, Chachapoyas-Amazonas”. Asimismo, dejo constancia que se ha levantado las observaciones señaladas en la revisión previa a esta presentación. Por lo indicado, doy fe y visto bueno. Bagua Grande, 06 de septiembre del 2022 Ing. Eduar Jamis Mejía Vásquez DNI: 40695828 vi Jurado evaluador Dr. Ever Salomé Lázaro Bazán. MSc. Ing. Juan José Castañeda León. Presidente jurado evaluador Secretario jurado evaluador MSc. Ing. Emilio Periche Chunga. Vocal jurado evaluador vii Índice Dedicatoria........................................................................................................................ ii Agradecimiento ............................................................................................................... iii Autoridades universitarias ............................................................................................... iv Visto bueno del asesor ...................................................................................................... v Jurado evaluador .............................................................................................................. vi Índice .............................................................................................................................. vii Índice de tablas ................................................................................................................ ix Índice de figuras .............................................................................................................. xi RESUMEN ..................................................................................................................... xii ABSTRACT .................................................................................................................. xiii I. Introducción .............................................................................................................. 1 1.1. Realidad problemática ....................................................................................... 1 1.2. Formulación del problema ................................................................................. 2 1.3. Justificación del problema ................................................................................. 2 1.4. Hipótesis ............................................................................................................ 3 1.5. Objetivo general ................................................................................................. 3 1.6. Objetivos específicos ......................................................................................... 3 II. Marco teórico ......................................................................................................... 4 2.1. Antecedentes de la investigación ....................................................................... 4 2.2. Bases teóricas ..................................................................................................... 6 2.3. Definición de términos básicos ........................................................................ 12 III. Material y métodos .............................................................................................. 14 3.1. Diseño de investigación ................................................................................... 14 3.2. Población, muestra y muestreo ........................................................................ 14 3.3. Determinación de variables.............................................................................. 15 viii 3.4. Fuentes de información .................................................................................... 15 3.5. Métodos............................................................................................................ 15 3.6. Técnicas e instrumentos ................................................................................... 15 3.7. Procedimiento .................................................................................................. 16 3.8. Análisis estadístico........................................................................................... 17 3.9. Consideraciones éticas ..................................................................................... 17 IV. Resultados ............................................................................................................ 18 4.1. Paradas de cada vehículo de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. .............................................................................................................. 18 4.2. Nivel de criticidad de cada vehículo de la flota de la empresa mecánica automotriz El Gringo EIRL. ....................................................................................... 22 4.3. Indicadores de confiabilidad y disponibilidad de los equipos críticosde la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. .............................................. 26 4.4. Plan de mantenimiento para los equipos críticos establecidos de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. ....................................................... 29 4.5. Nuevos indicadores de mantenimiento según la disminución de paradas considerando el mantenimiento propuesto. ................................................................ 39 V. Discusión ............................................................................................................. 45 Conclusiones ................................................................................................................... 47 Recomendaciones ........................................................................................................... 48 Referencias bibliográficas .............................................................................................. 49 Anexos ............................................................................................................................ 53 ix Índice de tablas Tabla 1 Aspectos para análisis de criticidad ................................................................... 11 Tabla 2 Referencia de la flota de autos que tienen servicios en el taller El Gringo EIRL ........................................................................................................................................ 18 Tabla 3 Fallas registradas en el periodo agosto 2019 a agosto 2020 para toda la flota de vehículos ......................................................................................................................... 19 Tabla 4 Fallas por máquina y horas detenidas en el periodo agosto 2019 a agosto 2020 ........................................................................................................................................ 22 Tabla 5 Ponderador del intervalo de frecuencia (IF) ...................................................... 22 Tabla 6 Criterios utilizados para el indicador de consecuencias según la realidad de la empresa. .......................................................................................................................... 23 Tabla 7 Pesos según los indicadores establecidos .......................................................... 24 Tabla 8 Factor de consecuencia para la flota de camionetas .......................................... 25 Tabla 9 Criticidad de los vehículos de la flota de camionetas El Gringo EIRL ............. 26 Tabla 10 Camionetas con criticidad alta......................................................................... 26 Tabla 11 Tiempo de evaluación según disposición de trabajo de las máquinas............. 27 Tabla 12 Parámetros de cálculo para los indicadores de confiabilidad y disponibilidad 27 Tabla 13 Tiempo medio entre fallas para máquinas críticas……………………………28 Tabla 14 Tiempo medio de reparación para las máquinas críticas……………………..28 Tabla 15 Confiabilidad de las máquinas críticas……………………………………….29 Tabla 16 Disponibilidad de las máquinas críticas………………………………………29 Tabla 17 Registro de kilometraje por máquina…………………………………………30 Tabla 18 Recorrido diario promedio de cada unidad……………………………………31 Tabla 19 Cambios según mantenimiento de fabricante para Toyota Hilux…………….31 Tabla 20 Inspección según mantenimiento de fabricante para Toyota Hilux…………..32 Tabla 21 Otras acciones de mantenimiento según mantenimiento de fabricante para Toyota Hilux ................................................................................................................... 33 Tabla 22 Actividades de mantenimiento según manual por kilometraje ........................ 33 Tabla 23 Clasificación de las actividades de mantenimiento por tipo según su kilometraje ........................................................................................................................................ 35 Tabla 24 Tipos de mantenimiento según el kilometraje ................................................. 37 Tabla 25 Kilometraje semanal para cada máquina ......................................................... 37 Tabla 26 Semana en la que se dará mantenimiento ........................................................ 37 x Tabla 27 Fallas ocurridas durante el periodo de agosto 2019 a agosto del 2020 para la máquina determinada como unidad 3 ............................................................................. 39 Tabla 28 Fallas ocurridas durante el periodo de agosto 2019 a agosto del 2020 para la máquina determinada como unidad 5 ............................................................................. 39 Tabla 29 Fallas por mantenimiento correctivo de las unidades 3 durante el periodo 2019- 2020 ................................................................................................................................ 40 Tabla 30 Fallas por mantenimiento correctivo de las unidades 5 durante el periodo 2019- 2020 ................................................................................................................................ 41 Taba 31 Tiempo requerido para los mantenimientos correctivos de la unidad 3 ........... 41 Tabla 32 Tiempo requerido para los mantenimientos correctivos de la unidad 5 .......... 42 Tabla 33 Nuevos indicadores de confiabilidad y disponibilidad aplicando el plan de mantenimiento preventivo .............................................................................................. 42 Tabla 34 Tiempo de mantenimiento preventivo y paradas para las unidades 3 y 5 según el plan planteado ............................................................................................................. 43 Tabla 35 Tiempo que demandara el plan de mantenimiento preventivo……………….43 Tabla 36 Tiempo requerido por tipo de mantenimiento según experiencia de técnicos mecánicos del taller…………………………………………………………………….44 Tabla 37 Parámetros de mantenimiento correctivo…………………………………….44 xi Índice de figuras Figura 1 Modelo básico de análisis de criticidad ........................................................... 10 Figura 2 Ejemplo de Matriz de criticidad ....................................................................... 12 Figura 3 Diseño de investigación ................................................................................... 14 Figura 4 Procedimiento propuesto para desarrollo de la investigación .......................... 17 Figura 5 Matriz para selección de criticidad .................................................................. 25 xii RESUMEN En esta investigación tiene por objetivo “Diseñar un plan de mantenimiento preventivo centrado en la criticidad para la flota de vehículos de la Mecánica Automotriz El Gringo EIRL, Chachapoyas-Amazonas”. Se determinaron los vehículos “Toyota Hilux” críticas por medio de una matriz de criticidad, en la cual se involucran los factores de frecuencia y consecuencia teniendo como resultados que las máquinas más críticas son los camiones de placa EAG-313 y PQI-931 los cuales actualmente tienen disponibilidad de 86.5% y 86.4% y una confiabilidad de 96% y 95% respectivamente, estas con el plan de mantenimiento propuesto que se basa en las actividades clasificadas en 7 tipos según el recorrido de cada máquina se logró aumentar dichas disponibilidad a 99% mientras que las confiabilidades se llegaron a aumentar a 89.5% y 90.4% Palabras clave: Criticidad, plan de mantenimiento, disponibilidad, confiabilidad. xiii ABSTRACT The objective of this research is to "Design a preventive maintenance plan focused on the criticality of the vehicle for fleet of the El Gringo EIRL Automotive Mechanics, Chachapoyas-Amazonas". Thecritical “Toyota Hilux” vehicles were determined by means of a criticality matrix in which the frequency and consequence factors are involved, with the result that the most critical machines are the EAG-313 and PQI-931 plate trucks, which currently have availability of 86.5 % and 86.4% and a reliability of 96% and 95% respectively, these with the proposed maintenance plan that is based on the activities classified into 7 types according to the route of each machine, said availability was increased to 99% while the reliabilities were they increased to 89.5% and 90.4% Keywords: Criticalit, Maintenance plan, Availability, Reliability. 1 I. Introducción 1.1. Realidad problemática La problemática entorno al mantenimiento y la criticidad de los equipos o componentes de una determinada flota de maquinaria, es un problema que desde siempre aqueja a los procesos de las maquinarias, generando elevados costos operativos, ello como consecuencia de una gestión ineficiente en planes de acción (definido por un conjunto de acciones que permitan reducir el número de paradas imprevistas y los tiempos técnicos de reparación) orientados a mantener y mejorar la funcionalidad óptima de la flota de maquinarias involucradas en los procesos productivos o de servicios, al respecto de la problemática es factible enmarcarla desde el ámbito internacional, habiéndose suscitado casos que evidencia el problema relacionado con la baja disponibilidad de la maquinaria pesada (Quincho, 2015). Quintana (2016) alude en una flota de vehículos el mantenimiento enfrenta los problemas de elevado e intenso (duración) nivel de averías, escasa información para solucionar las averías, baja disponibilidad de las máquinas y equipos, velocidades de trabajo inferiores a la óptima y entre otros problemas o causales que se han presentado son, la inexistencia de una clara definición de funciones entre Mantenimiento y Producción que en general se tiene debido a la criticidad de las máquinas. Ante la problemática que se ha venido suscitando en el ámbito internacional, es preciso indicar que naturalmente las causas y consecuencias tienen variables de mayor relevancia que son factibles atribuirles al área de mantenimiento de la maquinaria pesada, a la ausencia o inadecuado mantenimiento predictivo y en el mejor de los casos al mantenimiento preventivo que se pudiera ejercer en los componentes de la maquinaria pesada, considerando que ello garantizaría la disponibilidad mecánica y por ende evitar los elevados costos de reparación y las pérdidas que se pudieran generar por las paradas no programadas. La empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL no cuenta con un plan programado de mantenimiento para la maquinaria con la que trabaja ni entiende del nivel de criticidad de una máquina, teniendo un enfoque solamente en lo que se le puede llamar mantenimiento correctivo. Puesto que solo realiza arreglos a la maquinaria cuando esta falla sin un procedimiento de manual basándose solamente en el criterio de los técnicos 2 externos que ingresan a realizar la corrección. La limpieza es encargada por el personal de planta y el operario cuando se trata de la máquina propia, es así que lamentablemente se realiza sin ningún criterio por lo que no se puede determinar cómo acciones de mantenimiento. 1.2. Formulación del problema ¿Se podrá mejorar los indicadores CMD con el diseño de un plan de mantenimiento preventivo basado en la criticidad para la flota de vehículos livianos de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL, Chachapoyas-Amazonas? 1.3. Justificación del problema La justificación científica se da debido a que se generará conocimiento en el ámbito científico por medio del diseño de un plan de mantenimiento programado en la mecánica El Gringo EIRL, esto se afirma ya que el conocimiento que se obtendrá es una conocimiento ordenado, sistematizado y comprobable debido a que se generó un escenario donde se propone la aplicación del plan establecido y se concluye que realiza una mejora en los indicadores de mantenimiento de la empresa. La justificación técnica se establece debido a que se conseguirá conocimiento sobre el sistema de mantenimiento basados en el establecimiento de máquinas críticas y poder constatar procedimientos que permita mejorar los indicadores de mantenimiento solo aplicando mejoras a máquinas establecidas esto generar conocimientos técnicos sobre el procedimiento de mantenimiento en la flota de vehículos livianos de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL de la Provincia de Chachapoyas. La justificación económica radica en uno de los objetivos del mantenimiento es aumentar la vida útil de los equipos y mantenerlos funcionando de la mejor manera con la premisa que sigan generando utilidades a la empresa. La justificación ambiental se establece porque dentro de los objetivos de mantener las máquinas a un nivel aceptable en cuanto a su funcionamiento es que estas tengan los márgenes de contaminación adecuados así que la investigación presenta un interés de índole ambiental. 3 La justificación social se establece debido a que una máquina que tenga una buena disposición en cuanto a su funcionalidad presentara márgenes de trabajo seguro y adecuado para el trabajador. Así este podrá desarrollar sus funciones de una manera y apropiada siendo estos en su mayoría el sustento para su hogar. Podría aceptarse que la investigación contribuye a la sociedad protegiendo a la familia que es el núcleo fundamental para la sociedad. 1.4. Hipótesis El diseño de un plan de mantenimiento preventivo centrado en la criticidad aumenta los indicadores CMD de la flota de vehículos de la Mecánica Automotriz El Gringo EIRL, Chachapoyas-Amazonas. 1.5. Objetivo general Diseñar un plan de mantenimiento preventivo centrado en la criticidad para la flota de vehículos de la Mecánica Automotriz El Gringo EIRL, Chachapoyas-Amazonas. 1.6. Objetivos específicos - Realizar el registro de paradas para cada vehículo de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. - Determinar el nivel de criticidad de cada vehículo de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. - Determinar los indicadores de confiabilidad y disponibilidad de los equipos críticos de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. - Proponer un plan de mantenimiento para los equipos críticos establecidos de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. - Establecer nuevos indicadores de mantenimiento según la disminución de paradas considerando el mantenimiento propuesto. 4 II. Marco teórico 2.1. Antecedentes de la investigación a) Internacional Salinas y Sinchi (2020) en su investigación plantean una propuesta de un plan de mantenimiento mediante el análisis de criticidad de fallos para los vehículos de categoría N que son los vehículos semipesados del Gobierno Provincial del Azuay, realizado en Ecuador, inicio con una búsqueda de información en documentación sobre mantenimientos de vehículos semipesados que suman un total de 64 máquinas y se recopilo el historio de mantenimiento que poseía el Gobierno Provincial Azuay revisando documentación propia del Gobierno sobre la flota de máquinas que tiene. Se identificaron los equipos críticos que fueron los volquetes, los costos de cada actividad siendo la más crítica el cambio de neumáticos con un 39.32% y los sistemas más costosos al repararse fueron el sistema de transmisión con un 39% del costo total acumulado. Álvarez y Tello (2020) proponen en su investigación un plan de mantenimiento mediante un análisis de criticidad en los fallos de los vehículos categorías L, M, N y la maquinaria pesada de la Municipalidad de Azuay realizado en Ecuador, el análisis de criticidad se realiza mediante un diagrama de Pareto con la finalidadde priorizar las tareas de mantenimiento, el plan de mantenimiento se desarrolla para lograr mejorar la toma de decisiones en la aplicación de acciones con el fin de lograr una optimización de confiabilidad y disponibilidad de la maquinaria. Durante la investigación se determinó que son las actividades de cambio de neumáticos con un 23.32% y el lavado de los equipos con el 4.84% son las actividades atípicas que tienen mayor relevancia en los costos. Rubio (2019) en su investigación “Plan de mantenimiento preventivo para la flota de maquinaria pesada y vehículos administrativos del Municipio de Motavita” realizado en Colombia, cuyo objetivo fue implementar un plan de mantenimiento preventivo para la flota de maquinaria pesada y vehículos administrativos al servicio del municipio de Motavita. Realizo un diagnóstico a la maquinaria del Municipio que fue una flota de 10 máquinas, entre vehículos y maquinaria amarilla, se concluye que la Volqueta Ford F- 7000, es la que se encuentra en peores condiciones, se establece también que el gasto de 5 mantenimiento se dirige en un 83% al mantenimiento mecánico siendo solo un 9% el gasto en el sistema eléctrico y un 8% en lubricación. b) Nacional Montenegro (2017) en su investigación propone un sistema de gestión para un mantenimiento basado en el riesgo con la finalidad de incrementar la confiabilidad de la maquinaria pesada de la empresa Chancadora del Norte SAC. Realizada en Perú, con esta propuesta de mantenimiento se pudieron establecer indicadores que aseguren la gestión del mantenimiento y la mejora de la disponibilidad operativa de la maquinaria pesada de la empresa además de establecer estrategias que mejoren el área de mantenimiento. Los indicadores encontrados durante la investigación fueron de 93.03% apara la disponibilidad, 54.95% de confiabilidad y 48.73% para la mantenibilidad como resultado de la aplicación del plan de mantenimiento se logró un aumento del 2% en disponibilidad, 8.98% en confiabilidad y una reducción del 1% para la mantenibilidad. Espinoza (2018) en su investigación “Implementación de un plan de mantenimiento preventivo para la maquinaria pesada de la Municipalidad Distrital de Curahuasi”, cuyo objetivo fue implementar un plan de mantenimiento preventivo para mejorar la atención de las obras con la maquinaria pesada de la Municipalidad Distrital de Curahuasi, Abancay. Este estudio se plantea como descriptivo como un tipo de investigación no experimental transeccional o transversal descriptivo, con un método de investigación cuantitativo. En esta investigación se concluye que la implementación del plan de mantenimiento aumenta la disponibilidad de las máquinas para diciembre del año en que implemento el mantenimiento la disponibilidad aumento en un 5% llegando superar el 92% en todas las máquinas y tuvo un impacto positivo teniendo una rentabilidad anual de S/. 33,413.45 debido a la reducción de mantenimientos correctivos, los indicadores VAN y TIR llegaron a un S/. 117 106.00 y 11.15% determinando la implementación como rentable, por último, se estableció que la implementación del plan de mantenimiento preventivo aumentara hasta el 25% la vida útil de la maquinaria. Amado y Campos (2018) en su investigación de tesis “Plan de mantenimiento preventivo para incrementar la confiabilidad de la excavadora CAT – 336D2L en la empresa Señor de Pomallucay, Jangas, 2018”, cuyo objetivo fue implementar un plan de 6 mantenimiento para incrementar la confiabilidad de la excavadora CAT – 336D2L en la empresa Señor de Pomallucay Jangas, 2018, planteó como población las 10 excavadores de la empresa mientras que la muestra solamente tomo la una máquina que es la excavadora CAT-336D2L, en ella concluye que la confiabilidad de una máquina es excepcionar para el desarrollo de las actividades diarias para mantener dicha dimensión en un parámetro normal tiene que primar mantenimiento preventivo porque es una herramienta fundamental para la conservación de la excavadora que permite maximizar la producción, proporcionar eficiencia, confiabilidad, disponibilidad, productividad y garantiza el cumplimiento de trabajo en la obra. c) Regional y local No se encontraron antecedentes regionales o locales en cuanto a mantenimiento preventivo basado en la criticidad para flota de vehículos menores o livianos. 2.2. Bases teóricas 2.2.1. Mantenimiento Se define al mantenimiento como el conjunto de actividades destinadas a mantener o restablecer un bien a un estado o condiciones dadas de buen funcionamiento. Cualquier máquina o equipo sufre a lo largo de su vida útil una serie de degradaciones debido a la frecuencia de uso, largos periodos de tiempo de utilización, desgaste de sus partes móviles, deficiente manipulación, operación, etc.; si no se evita estas degradaciones una vez aparecidas, dichos bienes no alcanzarán plenamente el objetivo para el que se crearon, como consecuencia, su rendimiento disminuye y su vida útil se reduce. Esto conduce a que cualquier instalación necesitará alguien que la maneje, pero también alguien para poder repararla. Con el aumento del tamaño de las empresas y viendo la importancia que supone el mantenimiento de los equipos, los talleres se integran dentro de las organizaciones y se empieza a diferenciar entre personal de producción y personal de mantenimiento. Así se llega a nuestros días donde el mantenimiento aparece como un conjunto de acciones con el propósito de prolongar el funcionamiento continuo de las máquinas y equipos, reducir costes, alargar su vida útil haciendo más rentable su inversión, evitar cualquier pérdida, etc. (Apolo y Matovelle, 2012). 7 2.2.2. Indicadores de gestión de mantenimiento Estos indicadores determinados como de clase mundial son utilizados en todo el mundo con la misma significancia, estos son muy eficaces para poder medir como se desempeñan los activos de una empresa y muestran cómo se esforzaron para poder controlarlos y aumentar su eficiencia. Estos tienen su base en los objetivos de aumentar la confiabilidad de una máquina y la planificación acertada y certera, también se establecen sobra la base del análisis del mantenimiento, sus costos y la tendencia de disponibilidad que tiene la máquina, y es recomendable tenerlos presente para determinar la eficiencia del mantenimiento. Los indicadores de mantenimiento que se deben considerar en todo plan o que son los objetivos de análisis son los CMD. (Vásquez y Zapata, 2016). a) Confiabilidad Este indicador puede dar una idea de la confianza que se le puede dar a una máquina, sistema o componente de ella, para que esta puede ejercer las funciones para la cuales se le necesita durante el periodo de evaluación preestablecido, con las condiciones de trabajo a las cuales se les considere estándar por la empresa. Puede ser también definida como la probabilidad que un activo pueda desarrollar su trabajo bajo condiciones establecidas en un tiempo determinado (Abarca y Iglesias, 2012). La confiabilidad se determina con la ecuación 1. R(t) = e −λt 100 Donde: R(t) : Confiabilidad de un equipo en un tiempo “t” dado. e : Constante neperiana. : Número de fallas por periodo de operación. t : Tiempo. Como concepto se puede determinar “La confiabilidad es la probabilidad de que no ocurra una falla de determinado tipo, para una misión definida y con un nivel de confianza dado” (Mesa, Ortiz y Pinzón, 2006, p. 2). (1) 8 Para poder mejorar la confiabilidad del funcionamiento de un componente, su dimensionamiento debe considerar que mientras más es la resistencia que tenga el material en comparación de la carga que se aplique, menor posibilidad de falla tendrá el equipo, resultando esto en un aumento de confianza para el mismo. La relación entre la resistencia del componente y la carga que soporta el mismo recibeel nombre de factor de seguridad del diseño, este puede entenderse como la ignorancia que se tiene durante la utilización del componente ya que no se conoce las variaciones que existe al ejecutar los trabajos, es posible reducir este factor si se tuviera la información suficiente de las variables que se van a presentar durante la ejecución del trabajo del componente entre sus cargas y las resistencia que se presentan en los materiales utilizados para diseñarlo (Abarca y Iglesias, 2012). b) Disponibilidad Este indicador es el principal objetivo de un mantenimiento, se puede definir como la confianza de un componente o sistema que ya sufrió mantenimiento, para desempeñar sus funciones de manera satisfactoria durante un tiempo determinado. En la practica la disponibilidad se puede expresar como “el porcentaje de tiempo en que el sistema está listo para operar o producir” este concepto encaja muy bien en sistemas que operan de manera continua. Durante la fase en que se diseñan los sistemas o equipos se debe buscar entre el costo y la disponibilidad un equilibrio. Dependiendo de los requisitos del sistema un diseñador puede modificar los niveles de confiabilidad, mantenibilidad y disponibilidad con el fin de reducir el costo que tendrá la máquina en si ciclo de vida. La disponibilidad se calcula con la ecuación 2 (Mesa, Ortiz y Pinzón, 2006). D(t)= TMEF TMEF+TMPR Donde: D(t) : Disponibilidad en función del tiempo TMEF : Tiempo en que el equipo o instalación quedó disponible para producir TMPR : Tiempo total de reparación. (2) 9 El principal factor que establecen las empresas que tienen una disponibilidad elevada en sus activos, es que estas determinan que la confiabilidad no se basa solamente como un resultado de los esfuerzos de reparación, estas reconocen que el eliminar las fallas que se presentan periódicamente llamadas fallas crónicas es el objetivo principal. Las reparaciones que se realizan en mantenimiento en la industria tienen una manera de verse de forma diferente, la reparación de una falla no es vista como una falla esperada sino como un caso excepcional y se toman como el resultado de la deficiencia del mantenimiento preventivo siendo esto un descuido de la gerencia de mantenimiento y/o deficiencia de la política de mantenimiento. La solución se muestra como un análisis específico del problema al cual se le debe acompañar de un programa estricto y estructurado del aumento de la confiabilidad, así se reducirá de manera drástica el trabajo innecesario para la reparación del bien. La organización se dimensiona para establecer acciones que permitan tener un sistema de monitoreo que se base en la condición de la máquina y fije como prioridad elevada el eliminar las fallas (Mesa, Ortiz y Pinzón, 2006, p. 4). c) Mantenibilidad Este indicador se define como la esperanza que se tiene en una máquina, sistema o equipo para que pueda ser colocado en condiciones adecuadas de trabajo dentro de un intervalo de tiempo definido, después de realizarse el mantenimiento adecuado según procedimientos establecidos. Francois Monchy establecen un concepto en términos probabilísticos como “la probabilidad de reestablecer las condiciones específicas de funcionamiento de un sistema, en límites de tiempo deseados, cuando el mantenimiento es realizado en las condiciones y medios predefinidos”. O simplemente “la probabilidad de que un equipo que presenta una falla sea reparado en un determinado tiempo” (Mesa, Ortiz y Pinzón, 2006). La mantenibilidad se determina con la ecuación 3. M(t) = 1 − e− μt 100 Donde: M(t) : Mantenibilidad de un equipo en un tiempo (t) dado. e : Constante neperiana. : Tasa de reparaciones o número total de reparaciones efectuadas en relación al total de horas de reparación del equipo. t : Tiempo provisto de reparación TMPR. (3) 10 2.2.3. Análisis de criticidad Este es un análisis que se refiere a la importancia de los equipos en la empresa debido a que no todos tienen la misma relevancia en un proceso o en un servicio, es decir que existen algunos equipos que son más importantes los llamados críticos que otros que pueden ser prescindibles para seguir produciendo a una medida que no afecte en gran parte a la producción o a la empresa. Para poder establecer los niveles de criticidad se contemplan los aspectos de influencia en ellos, como la producción en disminución o parada completa, la calidad del producto por que puede no parar, pero elaborar productos de baja calidad, el tiempo que se le dedica a realizar los mantenimientos sobre todo los correctivos y la seguridad que deben de tener tanto al operador como al medio ambiente (Plaza, 2009). Figura 1 Modelo básico de análisis de criticidad Nota. Reproducida de “Modelo Básico de Criticidad”(Huerta, 2000). 2.2.4. Criterios de criticidad Los criterios que se manejan en un análisis de criticidad son criterios sobre la ocurrencia de eventos y sus efectos por lo que se requiere de estos establecer la frecuencia y consecuencia de la falla (Verdezoto, 2015). 11 Tabla 1 Aspectos para análisis de criticidad Aspecto Descripción Seguridad Efecto de fallo sobre personas y medioambiente Operaciones Efecto de fallo sobre producción Mantenimiento Tiempo y costo de reparación Producción Impacto del fallo sobre productividad Nota. Adaptado de aspectos para análisis de criticidad de Verdezoto (2015). a) Frecuencia de fallas. Indica el número de ocurrencias de la falla que tenga por consecuencia la pérdida de su función principal (Verdezoto, 2015). b) Tiempo promedio para reparar. Es el tiempo entre la ocurrencia de la falla y su reparación (Verdezoto, 2015). c) Costo de reparación. Son los costos que involucra dejar al equipo en condiciones de funcionamiento optimas, este costo involucra tanto los repuestos como la mano de obra utilizada (Verdezoto, 2015). d) Impacto en la seguridad y ambiente. En este criterio se evalúan las consecuencias que las fallas acarrean tanto en el medio ambiente como en las personas (Verdezoto, 2015). e) Impacto sobre la producción. En este criterio se evalúan las consecuencias que las paradas en los equipos acarrean a la producción (Verdezoto, 2015). 2.2.5. Matriz de criticidad Teniendo definidos los criterios de ponderación se calcula el nivel de criticidad se establece de manera aritmética en la ecuación 4 (Verdezoto, 2015). Criticidad = FF x (CR + ISMA + IP + MTTP) Donde: FF : Frecuencia de falla CR : Costo de reparación ISMA : Impacto de seguridad y medio ambiente IP : Impacto en la producción (4) 12 MTTP : Tiempo promedio entre fallas El otro modo de establecer la criticidad de una equipo o actividad es mediante una matriz en base a dos ejes que representen la frecuencia de las fallas y el impacto o consecuencias en el otro (Chino, 2018). Figura 2 Matriz de criticidad Nota. Adaptado de “Ponderación del análisis de criticidad” de Verdezoto (2015). 2.3. Definición de términos básicos Mantenimiento. Grupo de procesos administrativos y técnicos orientados a conservar y/o restaurar un equipo al estado en el cual pueda desempeñar la función requerida (Muñoz, 2021). Criticidad. La importancia de los equipos en la empresa debido a que no todos tienen la misma relevancia en un proceso o en un servicio (Plaza, 2009). Falla. Manifestación física o funcional de un defecto. Terminación de la capacidad del equipo para realizar la función requerida (Pacheco, 2018). Plan de mantenimiento Es el conjunto sistemático de actividad programadas de mantenimiento cuyo fin es acercar progresivamente a una máquina a cero averías, cero defectos, cero despilfarros y cero accidentes (Bonifacio, 2018). Costo. Gasto económico ocasionado por la producción de un bien o producciónde un servicio (Andina, 2021). 5 M M A A A 4 M M A A A 3 B M M A A 2 B B M M A 1 B B B M A 1 2 3 4 5 Categoria de frecuencias Categoria de consecuencias (CR+ISMA+IP+MTTP) 13 Vehículos livianos. Es un vehículo automotor que, de acuerdo a la clasificación vehicular establecida por el Reglamento Nacional de Vehículos, pertenece a cualquiera de las siguientes categorías M1, M2, N1, O1 y O2, y que su peso bruto es de 3,5 toneladas (MTC, 2003). Inventario. Registro documental de los bienes y demás objetos pertenecientes a una persona física, una empresa, una dependencia pública, entre otros, y que se encuentra realizado a partir de mucha precisión y prolijidad en la plasmación de los datos (Chapman, 2006). Evaluación técnica. Es una especie de fotografía instantánea del estado técnico en que se encuentra una instalación en su conjunto y cada uno de los equipos y sistemas que la componen (Renovetec, 2018). Evaluación económica. Es un análisis que se hace con fines de lucro, o de tipo empresarial, que tiene por objeto medir la eficiencia del capital social aportado para financiar un proyecto (Planelles y Delgado, 2018). 14 III. Material y métodos 3.1. Diseño de investigación La investigación que se plantea es una investigación No Experimental ya que no se manipulara las variables para poder obtener los datos que generan el desarrollo de la investigación (Ñaupas,2014), así mismo dentro de este contexto se establecerá una investigación descriptiva (comparativa) la cual establece que se compara dos situaciones de acuerdo a las muestras recogidas que son los indicadores que se tienen actualmente en la empresa y se comparan con los indicadores que se hubieran tenido si es que se establece un plan de mantenimiento preventivo basado en la criticidad de los vehículos livianos de la empresa El Gringo EIRL. En la figura 3 se muestra el diseño de la investigación. Figura 3 Diseño de investigación 3.2. Población, muestra y muestreo Población: - Fallas ocurridas en la flota de vehículos de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL - Chachapoyas. - Flota de vehículos de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL- Chachapoyas Muestra: La muestra se delimitó en el tiempo ya que no se pudieron obtener todas las fallas desde que se creó la empresa: 15 - Fallas ocurridas en la flota de vehículos de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL – Chachapoyas, durante el periodo agosto 2019 a agosto del 2020. - Flota de vehículos de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL- Chachapoyas, durante el periodo agosto 2019 a agosto del 2020. En cuanto al muestreo la muestra se tomado de manera no probabilística a conveniencia de la investigadora. 3.3. Determinación de variables Variable independiente : Diseño de plan de mantenimiento preventivo basado en la criticidad Variable dependiente : Criticidad para la flota de vehículos 3.4. Fuentes de información La única fuente de información fue la empresa El Gringo EIRL de donde se tomaron los datos de las máquinas en cuanto a paradas e información sobre costos, repuestos y actividades de mantenimiento 3.5. Métodos El método que se utilizó fue el método cuantitativo debido a que utilizó una recopilación de datos cuantitativos para desarrollar la investigación además de estructurarlos y generar las conclusiones de este proceso también en resultados cuantitativos que fueron interpretados por el investigador (Etecé, 2021). 3.6. Técnicas e instrumentos Las técnicas para recoger datos se utilizan de acuerdo a la investigación que se realiza se deben utilizar las más adecuadas y los instrumentos idóneos para lograr adquirir los datos de manera veraz y confiable, de esta manera se utiliza la observación directa y el análisis de documentos. (Machuca, 2022). 16 a) Técnica: Observación directa. Esta técnica se utilizó para tomar los inventarios y evaluar cada dispositivo herramienta y máquina que existe en la empresa, asimismo se determinó el nivel de mantenimiento que se debe aplicar. b) Instrumentos: - Ficha de registro de fallas. Se utilizó para recoger datos de cada parada que ha tenido lo vehículos, durante el periodo agosto 2019 a agosto del 2020 (anexo 1). - Ficha de inventario. Se utilizó para recoger los inventarios de la empresa El Gringo EIRL (anexo 2). - Ficha de análisis de documentos. Se utilizó para recoger los datos que se requirieron de manera más relevante en antecedentes y/o catálogos de la maquinaria con lo que se realizó el plan de mantenimiento. Validación y confiabilidad. Los instrumentos han sido validados, y son aptos para ser aplicado. - Instrumento validado: Ficha de registro de fallas (anexo 3). - Instrumento validado: Ficha de inventario (anexo 3). 3.7. Procedimiento Para la realización de esta investigación se recogió el registro de las paradas para cada vehículo de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL, se determinó el nivel de criticidad de cada vehículo y se calcularon los indicadores de confiabilidad y disponibilidad de los equipos más críticos. Se propuso las actividades conforma a manual para todos los equipos y se realizó el cronograma de actividades por el lapso de un año con esto se genera un escenario donde se calculan nuevamente los indicadores de mantenimiento considerando la aplicación del plan propuesto. El procedimiento propuesto para desarrollo de la investigación se muestra en la figura 4. 17 Figura 4 Procedimiento propuesto para desarrollo de la investigación 3.8. Análisis estadístico El análisis de los datos se realizó mediante estadística descriptiva basado en tendencias de medida central como la varianza y mediana. Se utilizó el programa Excel para el tratamiento de los datos. 3.9. Consideraciones éticas Se tuvo en consideración el código ontológico del Colegio de Ingenieros del Perú, para desarrollar y utilizar la información confiable, se contó con la autorización de la empresa y respondiendo a la ética profesional. Además, se respetó los derechos de autoría citando todos los datos que se tomaron de otras investigaciones. 18 IV. Resultados 4.1. Paradas de cada vehículo de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. La investigación se enfoca a la flota de 7 camionetas 4 x 4 Toyota Hilux que tiene la mecánica automotriz El Gringo EIRL ubicado en Chachapoyas durante el periodo de análisis que fue desde agosto del 2019 hasta agosto del 2020 se tuvo una cantidad de 72 paradas entras las que se reparten para las 7 camionetas. Para establecer las especificaciones de cada parada se designó un orden a cada camioneta. En la tabla 2, se muestra la flota de autos que tienen servicios en el taller El Gringo EIRL. Tabla 2 Flota de autos que tienen servicios en el taller El Gringo EIRL Unidad Placa Año de fabricación: Año de compra: Motor Cilindrada 1 EGW-890 2015 2016 1KDA260876 2.982 2 EAG-301 2015 2016 1GDA4021203 2.755 3 EAG-313 2014 2015 2KDA432695 2.494 4 PQT-972 2017 2019 2KDA720258 2.494 5 PQI-931 2017 2018 2KDA443667 2.494 6 EGA-592 2017 2018 2GD0026451 2.393 7 EAA-611 2017 2017 2KDA541997 2.494 Nota. La tabla muestra datos técnicos de la flota de vehículos. Se acuerdo a cada vehículo se estableció todas las fallas que se registraron en el periodo de agosto 2019 a agosto 2020. En la tabla 3, se muestra las fallas registradas para toda la flota de vehículos. 19 Tabla 3 Fallas registradas en el periodo agosto 2019 a agosto 2020 para toda la flota de vehículos Nº Descripción Unidad Inicio Final Horas detenidas Fecha Hora Fecha Hora 1 Cambio de bomba de combustible 1 09/08/2019 10:19 11/08/2019 11:45 27 2 Alineamientode llantas 1 18/05/2020 12:57 22/05/2020 12:28 42 3 Cambio de anillos 1 26/11/2019 08:52 29/11/2019 18:00 43 4 Cambio de anillos 1 06/04/2020 11:02 07/04/2020 09:50 17 5 Fallas por falta de lubricación 1 14/06/2020 16:48 18/06/2020 17:31 43 6 Cabio de aceite de motor 2 21/07/2020 14:24 21/07/2020 12:00 8 7 Limpia parabrisas defectuoso 2 17/03/2020 10:04 20/03/2020 17:16 41 8 Cambio de focos quemados 2 27/04/2020 13:40 30/04/2020 13:26 34 9 Cambio de filtro de combustible 2 09/01/2020 12:28 12/01/2020 15:07 37 10 Cambio de zapatas 2 02/01/2020 11:16 03/01/2020 16:33 23 11 Llanta pichada 2 06/10/2019 14:24 07/10/2019 16:19 20 12 Revisión de ruidos en chasis 2 29/07/2020 13:40 01/08/2020 15:36 36 13 Inspecciono por ruidos en la cabina 2 09/01/2020 11:16 12/01/2020 09:21 32 14 Frenos atascados 2 24/07/2020 13:40 24/07/2020 10:48 7 15 Consumo de aceite 2 04/06/2020 16:33 05/06/2020 13:55 15 16 Cambio de bujías calentadoras 2 22/07/2020 09:21 22/07/2020 08:52 10 17 Cambio de líquido de frenos 3 21/06/2020 12:57 22/06/2020 14:09 19 18 Llanta baja 3 07/09/2019 08:09 08/09/2019 12:43 23 19 Inspección de bocina 3 10/02/2020 12:57 12/02/2020 08:24 21 20 Revisión de ruidos en chasis 3 02/01/2020 16:19 05/01/2020 16:48 34 21 Cambio de lubricante de motor 3 15/04/2020 09:21 19/04/2020 08:52 42 20 22 Excesivo consumo de combustible 3 10/01/2020 11:31 11/01/2020 10:19 17 23 Afinamiento 3 23/04/2020 17:31 24/04/2020 08:38 9 24 Afinamiento 3 02/01/2020 16:19 02/01/2020 14:52 9 25 Cambio de culata por calentamiento 3 08/06/2020 11:16 08/06/2020 14:38 13 26 Alineamiento de llantas 3 04/02/2020 17:45 08/02/2020 16:04 40 27 Engrase en general 3 03/12/2019 14:09 05/12/2019 18:00 30 28 Engrase en general 3 28/11/2019 16:48 29/11/2019 14:24 16 29 Vibración innecesaria en palanca de cambios 3 04/03/2020 08:24 04/03/2020 14:38 16 30 Consumo de aceite 3 03/03/2020 11:45 07/03/2020 17:02 47 31 Cambio de aceite de motor 4 25/12/2019 11:31 25/12/2019 17:16 16 32 Echa humo negro 4 07/07/2020 08:38 07/07/2020 13:26 15 33 Falsos contactos 4 25/11/2019 15:36 29/11/2019 12:28 39 34 Revisión por descarga de batería 4 22/06/2020 16:48 26/06/2020 11:02 36 35 Descarga de batería 4 28/04/2020 10:33 02/05/2020 12:57 44 36 Alineamiento de llantas 4 27/12/2019 11:31 31/12/2019 09:07 40 37 Mangueras de freno rotas 4 14/07/2020 14:09 17/07/2020 16:19 36 38 Consumo de aceite 4 03/01/2020 08:24 07/01/2020 14:52 48 39 Fallas por falta de lubricación 4 19/06/2020 14:09 21/06/2020 08:24 20 40 Fallo de contacto eléctrico 5 16/07/2020 08:09 19/07/2020 11:02 37 41 Cambio de aceite de motor 5 27/10/2019 16:19 30/10/2019 08:24 26 42 Falla en los sensores por limpieza 5 22/07/2020 15:21 22/07/2020 13:55 9 43 Calienta el motor por falta en el radiador 5 03/12/2019 14:24 07/12/2019 17:45 45 44 Pedal de embrague suelto 5 01/02/2020 08:24 04/02/2020 09:07 35 45 Cambio de batería 5 05/09/2019 15:21 07/09/2019 17:45 28 46 Llanta pinchada 5 13/05/2020 10:33 14/05/2020 11:45 19 47 Revisión de ruidos en chasis 5 17/09/2019 09:07 19/09/2019 10:33 27 48 Falla en los faros 5 31/03/2020 12:43 04/04/2020 15:36 45 21 49 Descarga de batería 5 09/12/2019 11:02 09/12/2019 14:38 14 50 Alineamiento de llantas 5 20/11/2019 08:09 23/11/2019 08:55 35 51 Falla en el arranque 5 21/07/2020 09:21 24/07/2020 10:04 35 52 Fallas por falta de lubricación 5 01/08/2020 07:55 01/08/2020 10:33 13 53 Fallas por falta de lubricación 5 09/06/2020 11:31 12/06/2020 11:31 34 54 Pérdida de potencia 6 06/11/2019 09:50 10/11/2019 12:14 44 55 Cambio de filtro de combustible 6 24/04/2020 09:07 25/04/2020 13:26 22 56 Cambio de filtro de dirección 6 06/03/2020 12:00 08/03/2020 10:19 24 57 Pérdida de potencia 6 14/12/2019 09:36 16/12/2019 16:48 33 58 Afinamiento 6 19/07/2020 17:02 20/07/2020 08:52 10 59 Vibración mientras se gira 6 21/09/2019 14:52 22/09/2019 14:52 18 60 Inspección por ruidos en la transmisión 6 20/09/2019 16:33 21/09/2019 10:33 12 61 Descarga de batería 6 03/06/2020 15:36 05/06/2020 10:04 20 62 Fallas por falta de lubricación 6 24/01/2020 12:43 27/01/2020 09:36 31 63 Cambio de bujías calentadoras 6 10/02/2020 09:36 10/02/2020 10:33 11 64 Revisión por tirones durante el recorrido 7 16/11/2019 15:21 20/11/2019 12:57 40 65 Chillido en las patillas de los frenos 7 08/07/2020 08:09 08/07/2020 09:07 11 66 Cambio de neumáticos 7 05/02/2020 11:16 09/02/2020 09:21 40 67 Afinamiento 7 28/09/2019 11:45 01/10/2019 13:26 36 68 Alineamiento de llantas 7 17/11/2019 09:07 20/11/2019 15:50 41 69 Consumo de aceite 7 03/07/2020 17:45 06/07/2020 12:14 28 70 Fallas por falta de lubricación 7 20/03/2020 11:02 20/03/2020 14:52 14 71 Cambio de bujías calentadoras 7 01/03/2020 12:14 02/03/2020 13:40 19 72 Cambio de bujías calentadoras 7 16/12/2019 10:48 18/12/2019 14:38 30 Nota. La tabla muestra registro de las fallas y el total de horas detenidas. 22 Tabla 4 Fallas por máquina y horas detenidas en el periodo agosto 2019 a agosto 2020 Unidad Fallas Horas detenidas 1 5 172 2 11 262 3 14 336 4 9 294 5 14 401 6 10 226 7 9 259 Total 72 1950 Nota. La tabla muestra fallas por máquinas y horas detenidas. 4.2. Nivel de criticidad de cada vehículo de la flota de la empresa mecánica automotriz El Gringo EIRL. El nivel de criticidad de las máquinas se establece según los dos indicadores, el primero es el indicador de frecuencia este indicador se refiere a si la tendencia de si la falla va a ocurrir o no, se genera en cinco posibilidades y estos se establecen en rangos, como se muestra en la tabla 5. Tabla 5 Ponderador del intervalo de frecuencia (IF) Intervalo de frecuencia (IF) Peso Frecuente más o igual a 14 en un año 5 Probable 10-11 en un año 4 Posible 8-9 en un año 3 Improbable 6-7 en un año 2 Sumamente improbable menos igual a 5 en un año 1 Nota. La tabla muestra el intervalo de frecuencia, adaptado de (Verdezoto, 2015). 23 Los intervalos se determinaron según las fallas que se encontraron en la flota de autos la cual está en un mínimo de 5 y un máximo de 14 fallas en el año de análisis que se tomó. El segundo indicador es el de severidad, este indicador está establecido por criterios, el primero fue por la consecuencia del impacto que le causa a la empresa la falla que tiene. El segundo criterio es por el costo de mantenimiento que requirió en el transcurso del año, estos dos criterios se establecieron según la realidad de la empresa. En la tabla 6 se muestra el peso de cada criterio. Tabla 6 Criterios utilizados para el indicador de consecuencias según la realidad de la empresa. Factor de consecuencias Impacto Operacional (IO) Ponderación Perdidas Mayores al 75% producción al mes 5 Perdidas 50 % a 74% producción al mes 4 Perdidas 25% a 49% producción al mes 3 Perdidas 10% a 24% producción al mes 2 Perdidas inferiores 10% producción al mes 1 Costo de mantenimiento (CM) Costo superior a S/ 50,000.00 5 costo entre S/ 25,000.00 4 costo entre S/ 15,000.00 3 costo entre S/ 10,000.00 2 Costo inferior a S/ 5,000.00 1 Nota. La tabla muestra el factor de consecuencia y costo de mantenimiento adaptado de Verdezoto, (2015). El procedimiento de criticidad se ha establecido tomando en cuenta dos factores más para la severidad que es la flexibilidad operacional y la seguridad (Ramirez & Moreno, 2017). La primera no se toma en cuenta debido a que las fallas tienen solución por la existencia de los repuestos en el mercado y el fácil acceso a ellos y el criterio de flexibilidad operacional obedece a si el acceso a los repuestos es fácil o no para cada 24 máquina por lo que si se toma en cuenta todaslas máquinas tendrían el mismo peso para este criterio, el otro criterio tampoco se tomó en cuenta debido a que este criterio obedece, si la máquina podría generar un accidente leve o hasta la muerte, en este caso todas las máquinas por ser camionetas están propensas a sufrir una falla y llevar al más alto nivel este criterio que es la “muerte”, por lo que no ayudaría en nada para determinar la criticidad de la máquina. Los resultados de estimar la criticidad de cada máquina se utilizan en la tabla 7. Tabla 7 Pesos según los indicadores establecidos Unidad Factor de frecuencia Factor de consecuencia IF IO CM 1 1 1 2 2 4 2 2 3 5 4 5 4 3 1 1 5 5 5 5 6 4 1 1 7 2 1 1 Nota. La tabla muestra pesos según los indicadores. Se establece el valor de consecuencia tomando en cuenta los dos criterios, el factor por impacto operacional (IO) y el costo del mantenimiento (CM) como se muestra en la ecuación 5. Los resultados se muestran en la tabla 8. IC = IO + CM (5) Donde: IC : Factor de consecuencia IO : Impacto operacional CM : Costo de mantenimiento 25 Tabla 8 Factor de consecuencia para la flota de camionetas Unidad Factor de consecuencia IC 1 3 2 4 3 9 4 2 5 10 6 2 7 2 Nota. La tabla muestra el factor de consecuencia. Se establece el nivel de criticidad por medio del producto de ambos indicadores y se ubican en la matriz que se muestra en la figura 5. Figura 5 Matriz para selección de criticidad Fa ct o r d e F re cu en ci a 5 30 35 40 45 50 4 24 28 32 36 40 3 18 21 24 27 30 2 12 14 16 18 20 1 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 Factor de consecuencia Nota. Adaptado de “Ponderación del análisis de criticidad” de Verdezoto (2015). En la figura 5 se puede observar que a partir de 6 empieza las condiciones de Bajo por lo que todos los resultados inferiores a este número se consideran en esas condiciones, lo mismo pasa en la condición de alto que empieza en 35 así lo valores superiores a este número se tomaran con criticidad alta. Calculando el producto de ambos indicadores se tiene el nivel de criticidad mostrado en la tabla 9. 26 Tabla 9 Criticidad de los vehículos de la flota de camionetas El Gringo EIRL Unidad IF IC Criticidad 1 1 3 3 Bajo 2 4 4 16 Normal 3 5 9 45 Alto 4 3 2 6 Bajo 5 5 10 50 Alto 6 4 2 8 Bajo 7 2 2 4 Bajo Nota. La tabla muestra la criticidad de los vehículos. Según lo indicado en la tabla 9 se aprecia que la unidad 3 y la unidad 5 que son los vehículos de placa EAG-313 y PQI-931 respectivamente son las más críticas, debido a su nivel de criticidad alto. 4.3. Indicadores de confiabilidad y disponibilidad de los equipos críticos de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. Se aislaron los vehículos de placa EAG-313 y PQI-931 que son los de mayor criticidad en la empresa, y se muestran en la tabla 10. Tabla 10 Camionetas con criticidad alta Unidad Placa Año de fabricación Año de compra Motor Cilindrada Cc 3 EAG-313 2013 2015 2KDA432695 2.494 5 PQI-931 2014 2015 2KDA443667 2.494 Nota. La tabla muestra datos técnicos de camionetas con criticidad. El tiempo de evaluación serán las horas al año que trabajan las máquinas, según el modelo de trabajo de la empresa, estas máquinas trabajan 24 horas al día según la disposición que tengan, durante todo el año. Resultados se muestran en la tabla 11. 27 Tabla 11 Tiempo de evaluación según disposición de trabajo de las máquinas Tiempo Unidades Valor Tiempo de evaluación Horas 8760 Trabajo diario Horas 24 Días al año Días 365 Nota. La tabla muestra el tiempo de evaluación. Para el cálculo de los indicadores de confiabilidad y disponibilidad se tienen los datos que se muestran en la tabla 12. Tabla 12 Parámetros de cálculo para los indicadores de confiabilidad y disponibilidad. Unidad 3 5 Tiempo de evaluación 8760 8760 Tiempo de reparación 336 401 Paradas 14 14 Nota. La tabla muestra parámetro de cálculo para indicadores. Para calcular el tiempo medio entre fallas se utilizará la ecuación 6. (6) Donde: MTBF : Tiempo medio entre fallas TO : Tiempo de operación NP : Número de paradas Se determina el tiempo de operación como la diferencia del tiempo total de evaluación o llamado también tiempo de trabajo menos el tiempo de la máquina detenida debido a las fallas. Se tiene para cada máquina crítica el tiempo medio entre fallas que se muestra en la tabla 13. MTBF = TO NP 28 Tabla 13 Tiempo medio entre fallas para máquinas críticas Unidad 3 5 Tiempo de evaluación (TT) 8760 8760 Tiempo de reparación (TP) 336 401 Tiempo de operación (TO) 8424 8359 Paradas (NP) 14 14 MTBF 602 597 Nota. La tabla muestra el tiempo medio entre fallas. Se determina el tiempo medio de reparaciones con la ecuación 7. Los resultados se muestran en la tabla 14. (7) Donde: MTTR : Tiempo medio de reparación TP : Tiempo de parada NP : Número de paradas Tabla 14 Tiempo medio de reparación para las máquinas críticas Unidad 3 5 Tiempo de reparación (TP) 336 401 Paradas (NP) 14 14 MTTR 24 29 Nota. La tabla muestra tiempo medio de reparación. Se determina la confiabilidad de las máquinas críticas según la ecuación 8. Los valores de confiabilidad para las máquinas críticas se muestran en la tabla 15. (8) 𝑅(𝑡) = 𝑒 − 𝑡 100 𝑀𝑇𝐵𝐹 MTTR = TP NP 29 Tabla 15 Confiabilidad de las máquinas críticas Unidad 3 5 MTBF 602 597 Confiabilidad ( R ) 86.5% 86.4% Nota. La tabla muestra la confiabilidad. Se determina la disponibilidad de las máquinas críticas según la ecuación 9. (9) Tabla 16 Disponibilidad de las máquinas críticas Unidad 3 5 MTBF 602 597 MTTR 24 29 Disponibilidad (D) 96% 95% Nota. La tabla muestra la disponibilidad. 4.4. Plan de mantenimiento para los equipos críticos establecidos de la flota de la empresa Mecánica Automotriz El Gringo EIRL. El plan de mantenimiento contará en dos aspectos, el primero es la elaboración del cronograma de mantenimiento en base a las horas de labor de las máquinas y el segundo elaborar los formatos de registro y control para las máquinas. a) Cronograma de mantenimiento. Para determinar el cronograma de cuando se debe dar mantenimiento se establecen los kilómetros recorridos por cada una de las máquinas que se establecen como críticas, se tomó la lectura de su kilometraje durante un mes para determinar el promedio de kilómetros recorridos al día: 𝐷 = 𝑀𝑇𝐵𝐹 𝑀𝑇𝐵𝐹 + 𝑀𝑇𝑇𝑅 30 Tabla 17 Registro de kilometraje por máquina Unidad 3 5 Día Recorrido Recorrido km km 1 71 53 2 25 41 3 25 70 4 69 72 5 12 40 6 54 40 7 48 70 8 73 7 9 36 74 10 31.5 42 11 31.5 52 12 36 58 13 50 41 14 39 48 15 33 40 16 34 73 17 37 34 18 50 60 19 25 28 20 40 55 21 28 44 22 28 10 23 50 74 24 34 47 25 69 27 26 71 27 27 12 27 28 72 62 29 31 35 30 33 33 Nota. La tabla muestra el registro de kilometraje. 31 Se puede observar que en la tabla 17 existen días como día 2 y 3 para la unidad 3 que el kilometraje es igual en ambos días en estos casos fue porque no se pudo ver a la máquina en un día y se divido el kilometraje encontrado al segundo día entre 2, lo mismo paso para esta unidad en con los días 10-11 y 21-22, con la unidad 5 sucedió en los días 5-6 y 25 al 27. Así mismo en la tabla 18 se muestra el recorrido diario promedio de cada unidad. Tabla 18 Recorrido diario promedio de cada unidad Unidad Recorrido km 3 41.6 5 46.1 Nota. La tabla muestra el recorrido diario. Según el manual de fabricante las actividades de mantenimiento para unacamioneta Hilux deben tener cambios de repuestos en los kilómetros que se muestran en la tabla 19. Tabla 19 Cambios según mantenimiento de fabricante para Toyota Hilux Cambio km x 1000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Lubricante de motor x x x x x x x x x x Filtro de aceite de motor x x x x x x x x x x Filtro de aire x x x Filtro de aire acondicionado de aire x x x x x Filtro de combustible x Fluidos de dirección de potencia x Fluidos de diferenciales x x Fluidos de transferencia (4X4) x 32 Fluidos de transmisión manual x Fluidos de transmisión automática x Fluidos de freno y embrague x x Nota. Reproducida de manual de mantenimiento (Toyota, 2018). En cuanto a las actividades de inspección se mencionan los kilómetros a los que se debe realizar cada inspección en la tabla 20. Tabla 20 Inspección según mantenimiento de fabricante para Toyota Hilux Inspección km x 1000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sistemas de A/C y calefacción x x x x x Batería x x x x x x x x x x Conexiones del sistema A/C x x Conexiones de combustible x x Correas Transmisoras x x x x x Conductos de escape x x x x x Extremos articulados y volante x x x x x x x x x x Filtro de acondicionador de aire x x x x x Fluidos de dirección de potencia x x x x x x x x x x Fluidos de diferenciales x x x Fluidos de transmisión manual x x Fluidos de Transmisión automática x x Fluidos de transferencia (4X4) x x Pedal de embrague x x x x x x x x x x Guardapolvos de semieje x x x x x Articulaciones y sus guardapolvos x x x x x x x x x x Holgura de válvulas x x Humos de escape y rendimiento x x Bocina y luces interiores y exteriores x x x x x x x x x x Nivel de refrigerante del motor x x Nivel de fluidos frenos y embrague x x x x x x x x 33 Nivel Rec. Limpia lavaparabrisas x x x x x x x x x x Pastillas y discos de freno x x x x x x x x x x Presión de neumáticos x x x x x x x x x x Suspensión trasera y delantera x x x x x x x x x x Tuberías, Mangueras y conectores de freno x x x x x Filtro de aire x x x x x x x Zapatas y tambores de freno x x x Nota. Reproducida de manual de mantenimiento (Toyota, 2018). Así mismo las otras actividades que involucran el mantenimiento según el manual de mantenimiento se muestran en la tabla 21. Tabla 21 Otras acciones de mantenimiento según mantenimiento de fabricante para Toyota Hilux Lubricación y otros km x 1000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Engrase de árboles cardánicos x x x x x x x x x x Engrase de Rotulas y extremos x x x x x Rotación de neumáticos x x x x x x x x x x Terquear bulones de árboles cardánicos x x x x x x x x x x Nota. Reproducida de manual de mantenimiento, (Toyota, 2018). Según estas actividades se realizó un conglomerado determinando las acciones por cantidad de kilómetros como se muestra en la tabla 22. Tabla 22 Actividades de mantenimiento según manual por kilometraje Actividad Kilometraje Cambio Lubricante de motor 10000 Cambio Filtro de aceite de motor 10000 Cambio Filtro de aire 30000 Cambio Filtro de aire acondicionado de aire 20000 34 Cambio Filtro de combustible 60000 Cambio Fluidos de dirección de potencia 80000 Cambio Fluidos de diferenciales 40000 Cambio Fluidos de transferencia (4X4) 80000 Cambio Fluidos de transmisión manual 80000 Cambio Fluidos de transmisión automática 80000 Cambio Fluidos de freno y embrague 40000 Inspección Sistemas de A/C y calefacción 20000 Inspección Batería 10000 Inspección Conexiones del sistema A/C 40000 Inspección Conexiones de combustible 40000 Inspección Correas transmisoras 20000 Inspección Conductos de escape 20000 Inspección Extremos articulados y volante 10000 Inspección Filtro de acondicionador de aire 20000 Inspección Fluidos de dirección de potencia 10000 Inspección Fluidos de diferenciales 40000 Inspección Fluidos de transmisión manual 40000 Inspección Fluidos de transmisión automática 20000 Inspección Fluidos de transferencia (4X4) 20000 Inspección Pedal de embrague 10000 Inspección Guardapolvos de semieje 20000 Inspección Articulaciones y sus guardapolvos 10000 Inspección Holgura de válvulas 40000 Inspección Humos de escape y rendimiento 40000 Inspección Bocina y luces interiores y exteriores 10000 Inspección Nivel de refrigerante del motor 40000 Inspección Nivel de fluidos frenos y embrague 10000 Inspección Nivel rec. limpia lavaparabrisas 10000 Inspección Pastillas y discos de freno 10000 Inspección Presión de neumáticos 10000 Inspección Suspensión trasera y delantera 10000 Inspección Tuberías, mangueras y conectores de freno 20000 35 Inspección Filtro de aire 20000 Inspección Zapatas y tambores de freno 30000 Lubricación y otros Engrase de árboles cardánicos 10000 Lubricación y otros Engrase de rotulas y extremos 20000 Lubricación y otros Rotación de neumáticos 10000 Lubricación y otros Terquear bulones de árboles cardánicos 10000 Nota. Reproducida de manual de mantenimiento (Toyota, 2018). Estas actividades se ordenaron según kilometraje y se le asignaron una letra a cada conjunto de actividades que se realizan en el mismo kilometraje como se muestra en la tabla 23. Tabla 23 Clasificación de las actividades de mantenimiento por tipo según su kilometraje Actividad Kilometraje km Tipos Cambio Lubricante de motor 10000 A Cambio Filtro de aceite de motor 10000 Inspección Batería 10000 Inspección Extremos articulados y volante 10000 Inspección Fluidos de dirección de potencia 10000 Inspección Pedal de embrague 10000 Inspección Articulaciones y sus guardapolvos 10000 Inspección Bocina y luces interiores y exteriores 10000 Inspección Nivel de fluidos frenos y embrague 10000 Inspección Nivel Rec. Limpia lavaparabrisas 10000 Inspección Pastillas y discos de freno 10000 Inspección Presión de neumáticos 10000 Inspección Suspensión trasera y delantera 10000 Lubricación y otros Engrase de árboles cardánicos 10000 Lubricación y otros Rotación de neumáticos 10000 36 Lubricación y otros Terquear bulones de árboles cardánicos 10000 Cambio Filtro de aire acondicionado de aire 20000 B Inspección Sistemas de A/C y calefacción 20000 Inspección Correas transmisoras 20000 Inspección Conductos de escape 20000 Inspección Filtro de acondicionador de aire 20000 Inspección Fluidos de transmisión automática 20000 Inspección Fluidos de transferencia (4X4) 20000 Inspección Guardapolvos de semieje 20000 Inspección Tuberías, mangueras y conectores de freno 20000 Inspección Filtro de aire 20000 Lubricación y otros Engrase de rotulas y extremos 20000 Cambio Filtro de aire 30000 C Inspección Zapatas y tambores de freno 30000 Cambio Fluidos de diferenciales 40000 D Cambio Fluidos de freno y embrague 40000 Inspección Conexiones del sistema A/C 40000 Inspección Conexiones de combustible 40000 Inspección Fluidos de diferenciales 40000 Inspección Fluidos de transmisión manual 40000 Inspección Holgura de válvulas 40000 Inspección Humos de escape y rendimiento 40000 Inspección Nivel de refrigerante del motor 40000 Cambio Filtro de combustible 60000 E Cambio Fluidos de dirección de potencia 80000 F Cambio Fluidos de transferencia (4X4) 80000 Cambio Fluidos de transmisión manual 80000 Cambio Fluidos de Transmisión automática 80000 Nota. La tabla muestra la clasificación de actividades. Se establece que existen 6 tipos de mantenimiento cuando se clasifican según el kilometraje en las camionetas Hilux comose muestra en la tabla 24. 37 Tabla 24 Tipos de mantenimiento según el kilometraje Tipo Kilometraje A 10000 B 20000 C 30000 D 40000 E 60000 F 80000 Nota. La tabla muestra los tipos de mantenimiento. Considerando el kilometraje diario recorrido por los vehículos críticos, se determina el kilometraje semanal que se muestra en la tabla 25. Tabla 25 Kilometraje semanal para cada máquina Unidad Recorrido diario Recorrido semana km km 3 41.60 291.20 5 46.13 322.93 Nota. La tabla muestra el kilometraje semanal. Según este recorrido se calcula en cuantas semanas se le debe dar mantenimiento a los vehículos críticos y se muestra en la tabla 26. Tabla 26 Semana en la que se dará mantenimiento Tipo Kilometraje Semanas de mantenimiento teórico Semanas de mantenimiento real 3 5 3 5 A 10000 34.34 30.97 34 30 B 20000 68.68 61.93 68 61 38 C 30000 103.02 92.90 103 92 D 40000 137.36 123.86 137 123 E 60000 206.04 185.80 206 185 F 80000 274.73 247.73 274 247 Nota. La tabla muestra la semana a dar mantenimiento teórico y real Así mismo en la tabla 26 se muestra las semanas a las que se debe dar el mantenimiento a cada máquina, debido a que la semana teórica es decimal no se va a fraccionar se toma la más cercana inferior para asegurar que el mantenimiento se dé antes que el componente falle, considerando que el año debe tener 52 semanas se propone en el anexo 04 un cronograma de 6 años para los mantenimientos de ambas máquinas. b) Formatos de mantenimiento. Los formatos se muestran en el anexo 06 y son los siguientes: - El primer formato es la ficha de registro esta debe ser llenada con todas las características de la máquina, que permitan saber o tener un conocimiento básico de cuando fue adquirida la máquina. - El otro formato que se plantea es el de mantenimiento preventivo, este formato se estableció para que se lleve un control del mantenimiento realizado. - Formatos de registro, estos se establecen para determina algunas características que deben ser registradas de manera diaria por el chofer para esto se establecen un formato de trabajo para el operario y la ficha de registro mensual. - Formato de mantenimiento correctivo, este se establece para tener un registro de las fallas por correctivos que van a tener las unidades críticas y poder realizar análisis para mejorar los tiempos de mantenimientos o mejora de trabajo de los choferes. 39 4.5. Nuevos indicadores de mantenimiento según la disminución de paradas considerando el mantenimiento propuesto. Para determinar los nuevos indicadores de mantenimiento se aíslan las fallas de las unidades 3 y 5. Tabla 27 Fallas ocurridas durante el periodo de agosto 2019 a agosto del 2020 para la máquina determinada como unidad 3 Nº Descripción Horas detenidas 1 Cambio de líquido de frenos 19 2 Llanta baja 23 3 Inspección de bocina 21 4 Revisión de ruidos en chasis 34 5 Cambio de lubricante de motor 42 6 Excesivo consumo de combustible 17 7 Afinamiento 9 8 Afinamiento 9 9 Cambio de culata por calentamiento 13 10 Alineamiento de llantas 40 11 Engrase en general 30 12 Engrase en general 16 13 Vibración innecesaria en palanca de cambios 16 14 Consumo de aceite 47 Nota. La tabla muestra fallas ocurridas de la unidad 3. Tabla 28 Fallas ocurridas durante el periodo de agosto 2019 a agosto del 2020 para la máquina determinada como unidad 5 Nº Descripción Horas detenidas 1 Fallo de contacto eléctrico 37 2 cambio de aceite de motor 26 40 3 Falla en los sensores por limpieza 9 4 Calienta el motor por falta en el radiador 45 5 Pedal de embrague suelto 35 6 Cambio de batería 28 7 Llanta pinchada 19 8 Revisión de ruidos en chasis 27 9 falla en los faros 45 10 Descarga de batería 14 11 Alineamiento de llantas 35 12 Falla en el arranque 35 13 Fallas por falta de lubricación 13 14 Fallas por falta de lubricación 34 Nota. La tabla muestra las fallas ocurridas de la unidad 5. De todas las fallas descritas en la tabla 27 y tabla 28, se retiran las paradas por mantenimiento preventivo ya que estas paradas según la propuesta de mantenimiento no ocurrirán porque se ejecutara en el mantenimiento en el tiempo adecuado según el fabricante. Las fallas por mantenimiento correctivo de las unidades 3 y 5 se muestran en la tabla 29 y 30. Tabla 29 Fallas por mantenimiento correctivo de las unidades 3 durante el periodo de agosto 2019 a agosto del 2020 Nº Descripción Horas detenidas 1 Cambio de culata por calentamiento 13 2 Consumo de aceite 47 3 Excesivo consumo de combustible 17 4 Llanta baja 23 5 Vibración innecesaria en palanca de cambios 16 Nota. Tabla muestra fallas por mantenimiento correctivo de la unidad 3. 41 Tabla 30 Fallas por mantenimiento correctivo de las unidades 5 durante el periodo 2019-2020 Nº Descripción Horas detenidas 1 Calienta el motor por falla en el radiador 45 2 Falla en el arranque 35 3 Fallas por falta de lubricación 13 4 Fallas por falta de lubricación 34 5 Llanta pinchada 19 Nota. Tabla muestra fallas por mantenimiento correctivo de la unidad 5. Según lo que se estableció el taller de mecánica de la empresa, de la unidad 3 la falla 5 se debió a que en la camioneta nunca se ha hecho la actividad de mantenimiento “Torquear bulones de árboles cardánicos” por lo que al realizar esta actividad de mantenimiento preventivo esta falla no hubiera sucedido, por lo que se retirara de las fallas ocurridas, las fallas 1, 2 y 3 pudieron haberse solucionado en 8, 12 y 6 horas respectivamente la demora se debió en la adquisición de los repuestos y la falta de inspección de la camioneta, con lo que se propone reducir el tiempo por lo tanto la tabla 29 quedara como se muestra en la tabla 31. Tabla 31 Tiempo requerido para los mantenimientos correctivos de la unidad 3 Nº Descripción Horas detenidas 1 Cambio de culata por calentamiento 8 2 Consumo de aceite 12 3 Excesivo consumo de combustible 6 4 Llanta baja 23 Nota. La tabla muestra el tiempo requerido para el mantenimiento de la unidad 3. De la misma forma de la tabla 30 las fallas 3 y 4 se hubieran evitado si se hubiera cambiado el filtro aceite en el kilometraje adecuado, por lo que se retiran para realizar el 42 análisis de los nuevos indicadores, la falla 1 que tiene una demora de 45 horas también se le pudo reducir el tiempo ya que solo fue requerido 12 horas para su reparación pero debido a que no se contaban con los repuestos en el taller y también debido a que no se realizan las inspecciones durante el mantenimiento preventivo se agravo la falla mucho más de lo necesario. Por lo que la tabla 30 se reduce a las acciones mostradas en la tabla 32. Tabla 32 Tiempo requerido para los mantenimientos correctivos de la unidad 5 Nº Descripción Horas detenidas 1 Calienta el motor por falta en el radiador 12 2 Falla en el arranque 35 3 Llanta pinchada 19 Nota. La tabla muestra el tiempo requerido para el mantenimiento de la unidad 5. Por lo que se tiene como parámetros de cálculo para mantenimiento correctivo para cada unidad. Resultados se muestran en la tabla 33. Tabla 33 Parámetros de mantenimiento correctivo Unidad 3 5 Tiempo de correctivo (h) 49 66 Paradas 4 3 Nota. La tabla muestra el parámetro de mantenimiento correctivo. Para el mantenimiento preventivo también se establece los tiempos requeridos de las paradas según lo expuesto en el taller de mecánica de la empresa por los mecánicos del taller, primero se considera el tiempo requerido para cada tipo de mantenimiento como se muestra en la tabla 34. 43 Tabla 34 Tiempo requerido por tipo de mantenimiento según experiencia de técnicos mecánicos del
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