Guía para llevar la excelencia operativa a su taller

La producción en máquinas herramienta no escapa de las mejores prácticas de manufactura. Una de ellas es el mantenimiento y sus técnicas ligadas a la vieja escuela japonesa de Toyota y su posterior occidentalización en la manufactura esbelta. En el presente artículo, el autor expone las bases esquemáticas de estas herramientas y su aplicación en talleres metalmecánicos.

Una manufactura ágil y competitiva está fundamentada en una operación eficiente y confiable. Las máquinas en la industria del maquinado son complejas y requieren ser gestionadas de manera profesional para estar disponibles conforme a los requerimientos de producción y entregando productos de calidad en la cantidad requerida. Una planta confiable permite que las máquinas produzcan a su máxima tasa comprobada entregando productos de calidad de primera y eso se traduce en competitividad. 

Las organizaciones de clase mundial comprenden el valor intrínseco de un programa de Mantenimiento Productivo Total (TPM, por sus siglas en inglés de Total Productive Maintenance) que es bien implementado e impulsado por la cultura que este crea. El TPM combinado con estrategias de manufactura esbelta (Lean Manufacturing) ha demostrado sus beneficios cuando es aplicado a las sofisticadas máquinas de control numérico de la industria metalmecánica. Numerosos casos de estudio pueden ser encontrados en una simple búsqueda en internet donde se identifican cuantiosos ahorros derivados de una implementación sistemática del TPM. Por las características de la industria de maquinado de metales, el TPM es una estrategia ideal para aprovechar la cercanía del operador y su conocimiento de los sistemas de la máquina, la secuencia de programación, el proceso de maquinado, los metales, su dureza, la duración de las herramientas y los síntomas de un mal funcionamiento. En las inspecciones del operador se localizan cerca del 80 % de los síntomas de un problema en su etapa temprana. 

El TPM requiere de tácticas complementarias basadas en especialidades y tecnología como el mantenimiento basado en condición que incluye el uso de equipos y personal entrenado para hacer análisis de vibraciones, termografía infrarroja, análisis de los lubricantes, análisis de corriente en motores eléctricos, etc. El entrenamiento de especialistas en los sistemas hidráulicos, electrónicos y lubricación permitirá complementar las capacidades de los operadores en la prevención de problemas que afecten la disponibilidad de las máquinas por paros no programados, pérdidas de velocidad de fabricación y piezas fuera de especificaciones. TPM construye una fuerte relación entre mantenimiento y producción, demostrando cómo el buen cuidado de las máquinas dará como resultado una productividad más alta. Es una filosofía de mejoramiento continuo.

5S: los cimientos

En el modelo del TPM, los cimientos del edificio son las 5S. Esta base previa al proceso de implementación debe ser lo suficientemente sólida para que el Mantenimiento Productivo Total pueda tener éxito. Se denominan 5S, por el significado que tienen en japonés las cinco etapas de una metodología de mejora continua, extendida en todo el mundo y aplicada no solamente en el entorno de la industria, sino que es adoptada con mucho éxito en los ambientes administrativos y gubernamentales. Estas cinco fases son las siguientes:

SEIRI – Clasificar: separar las cosas que realmente sirven de las que no sirven, clasificar lo necesario de lo innecesario para el trabajo de rutina, mantener lo que necesitamos y eliminar lo excesivo, separar los elementos empleados de acuerdo con su naturaleza, uso, seguridad y frecuencia de utilización con el objeto de agilizar el trabajo. En el taller se trata de organizar las herramientas en sitios donde los trabajos se pueden realizar en el menor tiempo posible, en general, eliminar información innecesaria y que puede conducir a errores de interpretación o atención.

SEITON – Organizar: consiste en organizar los elementos que se han clasificado en el paso anterior para que puedan ser encontrados con facilidad. Una vez que se han eliminado los elementos innecesarios, se define su lugar, considerando los que son de uso más frecuente. Organizar incluye también la identificación de las máquinas y sistemas de la planta. Se colocan etiquetas de identificación de la máquina, el tipo de lubricante que requieren, los lugares donde se llena y drena, la señalización de sentidos de flujo y de rotación de las máquinas, señalización de niveles mínimos y máximos, señalización de puntos de inspección y señalización de riesgos. Se aplica el concepto de “Control Visual” necesario para facilitar las actividades del operador y del mantenedor y para evitar riesgos.

SEISO – Limpieza: limpiar todo, eliminar polvo y suciedad de las máquinas. Durante el proceso de limpieza es necesario hacer una inspección de las condiciones de la máquina para identificar fugas, averías, sitios donde puede ingresar la contaminación a la máquina y al lubricante. Limpieza es la actividad de las 5S más relacionada al Pilar de Mantenimiento Autónomo ya que la limpieza hecha con la visión de inspección resulta en identificación y eliminación de las fuentes de suciedad y en la detección de condiciones anormales o causas de falla en su fase temprana. Con esta “S”, el operador se torna en un importante aliado del mantenimiento para el aumento de la disponibilidad operacional del equipo. Para prolongar la vida de los componentes lubricados de la má quina, es muy importante aplicar técnicas para disminuir el nivel de contaminación con partículas sólidas de los lubricantes. Especialmente en sistemas que operan en altas presiones como los sistemas hidráulicos de las máquinas CNC. Una estrategia de mejores prácticas de lubricación debe ser implementada para asegurar que toda la cadena de custodia, aplicación y conservación del lubricante incluye el concepto de control de contaminación. Este elemento de las 5S implica el uso de una actitud proactiva que no se concrete en el efecto (limpiar la máquina), sino en la causa (identificación de la causa de que la máquina se ensucie). No se trata de estar limpiando todo el tiempo, sino de evitar que la suciedad se genere. 

SEIKETSU – Estandarización: es el proceso mediante el cual se logra darle sostenibilidad a las primeras tres “S”. Implica la elaboración de los estándares de limpieza e inspección que son necesarios para realizar acciones de autocontrol permanentes. Es frecuente que los estándares incluyan fotografías o diagramas donde se identifican las condiciones estandarizadas en las que deben estar las cosas. La aplicación de la estandarización debe venir acompañada por el elemento de auditoría para comprobar que el estándar se cumple. El elemento de estandarización motiva al operador y al mantenedor a conservar su área de trabajo ordenada, limpia y libre de contaminaciones. 

SHITSUKE – Disciplina / Autodisciplina: convertir en hábito el empleo de los métodos establecidos y estandarizados de limpieza en el lugar de trabajo. En lo personal, creo que este es el elemento vital para crear la cultura del TPM. Si se logra crear ese hábito de respeto a los estándares, será posible construir el comportamiento básico que entendemos por cultura y alcanzar los beneficios de las primeras etapas de manera sostenible. En la quinta “S” se construye la cultura que no es más que la ejecución habitual de las prácticas diseñadas y estandarizadas. La disciplina contribuye para el logro de varios aspectos del TPM: la confiabilidad de los registros hechos por el operador; una garantía de que las listas de verificación son utilizadas de manera adecuada; la conservación de la limpieza de las máquinas y las instalaciones independiente de seguimientos o auditorías; el cumplimiento de las normas y de los procedimientos; una mejor relación entre operadores y mantenedores y esa postura proactiva de los operadores para sugerir mejoras y eliminar defectos desde la raíz.

Una vez que se ha implementado la cultura de las 5S, el terreno es fértil para seguir con la puesta en marcha del programa de TPM. El proceso generalmente abarca ocho pilares (aunque podemos encontrar versiones del modelo tradicional con una cantidad menor). A continuación, una descripción de la manera en que se implementan los dos primeros pilares que serán la plataforma inicial para lograr mejorar la eficiencia total de sus equipos. Una vez implementado el mantenimiento autónomo, podrá dar seguimiento a la implementación de los restantes pilares:

PILAR 1 - mejoras enfocadas: (Kobetsu Kaizen) son actividades que se desarrollan individualmente o con la intervención de las diferentes áreas comprometidas en el proceso productivo, con el objeto maximizar la efectividad global de equipos, procesos y plantas. Se trata en términos simples de eliminar las grandes pérdidas del proceso productivo. Este pilar se complementa muy bien con la estrategia de Lean Manufacturing de eliminación de los siete desperdicios en el tema de operaciones y manufactura. Las técnicas TPM ayudan a eliminar dramáticamente las fallas de los equipos. 

PILAR 2 - mantenimiento autónomo: el mantenimiento autónomo es el pilar del TPM más importante para su éxito y tal vez por el que es más conocida esta estrategia. Motiva y capacita a los operadores para efectuar actividades de mantenimiento esenciales para sus máquinas. De esta forma, se espera que los operadores realicen inspecciones regulares y frecuentes, verificaciones de mantenimiento y operación de precisión, lubricación de rutina y reparaciones simples. El mantenimiento autónomo rompe la división del trabajo que genera conflictos e ineficiencias entre los roles de los operadores y los mantenedores.

Proponemos a continuación una versión abreviada del enfoque clásico de siete pasos para implementar el mantenimiento autónomo. 

1. Limpieza inicial: restaurar la máquina a un estado inicial óptimo de limpieza, desempeño, confiabilidad y condiciones de operación. Esto permite que las fallas sean eliminadas desde su causa y pone a la máquina con un nivel de confiabilidad más alto para que se logren los objetivos de producción y se reduce el estrés del operador.

2. Estandarizar el estado óptimo: desarrollar y documentar los estándares que definan el estado optimizado de limpieza, lubricación, desempeño y condiciones de operación. El estado óptimo debe estar acorde con la clasificación de criticidad de la máquina y alineado a controlar y detectar los modos de falla conocidos. Estos estándares deben estar a la disposición de los operadores y ser medibles o verificables por medio de auditorías. Estos estándares se conocen como el estado óptimo de referencia (ORS, por sus siglas en inglés) y dependen del trabajo multidisciplinario y la participación de especialistas en la definición de la configuración de las máquinas. 

Un error común que se comete en muchas plantas que implementan mantenimiento autónomo es ignorar este paso. Simplemente le traspasan al operador las responsabilidades de mantenimiento sin hacer el trabajo previo de diseñar el estado óptimo de referencia para esa máquina. Al actuar de esta manera, simplemente se le traspasan al operador las consecuencias de las causas de falla. Este es un ejemplo sencillo relacionado con el relleno de aceite a un sistema hidráulico de una máquina CNC: si la configuración actual de la máquina obliga al operador a abrir el tapón del depósito del sistema hidráulico para añadir el aceite por medio de un embudo, los modos de falla de ingreso de contaminación por humedad y partículas sólidas al aceite hidráulico seguirán afectando la confiabilidad de la máquina y provocando paradas imprevistas, falta de precisión en los movimientos de la máquina, lentitud en la operación de las servo válvulas y en consecuencia la producción de piezas fuera de especificaciones. Un especialista en prácticas de lubricación de excelencia deberá participar en el diseño de la configuración óptima de la máquina. 

3. Verificar el cumplimiento con estado óptimo: asegurarse que la configuración del estándar permanece en el tiempo. Eso garantiza la sostenibilidad y disciplina de la implementación. 

4. Desarrollar protocolos de inspección, evaluaciones y procedimientos de monitoreo de condición: (tecnologías dirigidas a los modos de falla conocidos) permiten conocer casi en tiempo real el estado actual y transitorio de la máquina en su limpieza, lubricación, desempeño y condiciones de operación, para verificar que cumplan con el estado óptimo de referencia estandarizado.

5. Restaurar y remediar las condiciones fuera de parámetros para reestablecer el ORS.

6. Establecer una programación para las inspecciones, evaluaciones y prácticas de monitoreo de condición. Restaurar rápidamente todas las condiciones que no cumplan con el ORS de acuerdo con los estándares documentados.

7. Revisar los estándares: el último paso para un mantenimiento autónomo exitoso es revisar la vigencia de los estándares y establecer un proceso de mejora continua (Kaizen). Esto incluye mejorar la mantenibilidad de la máquina y la facilidad de mantenimiento y operación

PILAR 3 - mantenimiento planificado: lograr mantener el equipo y el proceso en el estado óptimo por medio de actividades sistemáticas y metódicas para construir y mejorar continuamente. Preparación de la máquina para la optimización del mantenimiento, incluyendo la facilidad de inspección y reparación. Recolección y análisis de datos para la planeaciónde las tareas de mantenimiento basadas en tiempo. Posteriormente se implementa el mantenimiento predictivo.

PILAR 4 - mantenimiento de calidad: cero defectos de productos en base a cero defectos de la máquina. Utilizando los mejores procedimientos de mantenimiento, herramientas y habilidades. Identificación de la causa del defecto o la falla.

PILAR 5 - prevención del mantenimiento: compra e instalación de máquinas diseñadas y fabricadas para su mantenibilidad y confiabilidad.

PILAR 6 - actividades deTPM para los departamentos administrativos de apoyo: reforzar sus funciones mejorando la organización y cultura, participando en el programa.

PILAR 7 - formación y adiestramiento: impartir los conocimientos básicos y conocimiento de la máquina, sus funciones, modos de falla, y mantenimiento a todo el personal de producción, ingeniería y mantenimiento. Asegurar que el personal que realiza las tareas de mantenimiento tenga competencias y habilidades demostrables para utilizar las herramientas, ejecutar los procedimientos y efectuar inspecciones

PILAR 8 - gestión de seguridad y ambiente: prevención de accidentes y cuidado del entorno.

El objetivo central del TPM es eliminar pérdidas, evitar la interrupción del negocio, el desperdicio de energía, disminuir los defectos, eliminar las órdenes de trabajo innecesarias, evitar las reparaciones costosas y los lugares de trabajo inseguros. El TPM se centra en los trabajadores de producción, en la formación de equipos y trabaja con los factores de comportamiento. El mantenimiento productivo total es una metodología que permite la mejora continua y rápida de los procesos de producción y la utilización de las máquinas y es una estrategia ideal para la industria del maquinado de metales, ya que el TPM despliega un fuerte compromiso del operador de la máquina en actividades de mantenimiento, y aprovecha el concepto de propiedad e integración de las funciones de producción y mantenimiento.

TPM construye una fuerte relación entre mantenimiento y producción, demostrando cómo el buen cuidado de las máquinas dará como resultado una productividad más alta. Es una filosofía de mejoramiento continuo.