Mantenimiento: Los costos se escurren
Los lubricantes son la sangre de la maquinaria”, suele decirse en la industria cuando se aborda la importancia de esta simple tarea del mantenimiento preventivo, que tiene impacto en la confiabilidad de la maquinaria. La analogía es totalmente acertada. Nuestro cuerpo tiene bomba (corazón), tuberías (venas), filtros (riñones) y elementos a proteger y nutrir (cerebro, órganos, etcétera). La sangre, que contiene plasma, glóbulos blancos y rojos, tiene la función de proteger al organismo de agentes contaminantes externos (virus y microbios) y llevar nutrición a los órganos. Estas funciones son muy semejantes a las del lubricante y sus aditivos, pues protege la maquinaria contra la contaminación con ácidos, partículas y agua, al mismo tiempo que proporciona una película que controla el desgaste y la fricción. Si la sangre está en mala condición, el cuerpo se enferma. Lo mismo pasa con la maquinaria; si el lubricante es incorrecto o no es mantenido de manera adecuada, sus componentes sufrirán desgaste y su vida será menor.
Siguiendo con esta analogía cuerpo-máquina, el médico puede solicitar un análisis de sangre para establecer una condición del estado de alguna persona, de manera que pueda detectar alguna situación anormal (proactivo), o bien, cuando se presenta una enfermedad (predictivo). El médico puede analizar la sangre para identificar su condición con respecto a sus constituyentes, su posible contaminación con algún virus, microbio o agentes externos, a la vez que puede detectar indicios de mal funcionamiento de algunos de los órganos, ya que la sangre pasa por cada uno de ellos y recoge información. ¡Extraordinaria comparación la de los estudios médicos y los análisis de aceite de tipo proactivo y predictivo, que es indispensable en la estrategia de monitoreo de condición de la maquinaria!
GOTA A GOTA
Podemos definir simplemente al lubricante como una sustancia que permite disminuir la fricción entre dos piezas en movimiento relativo entre sí. Sólidos, semi-sólidos y líquidos, los lubricantes han evolucionado con el paso de los años en una carrera vertiginosa de mejora, con nuevos procesos para refinar el petróleo (aceites básicos minerales), el desarrollo de nuevos compuestos químicos (aditivos y básicos sintéticos) y productos naturales amigables al medio ambiente (básicos vegetales) que permiten que la maquinaria y el aceite se conserven más tiempo y consuman menos energía. La película lubricante de la maquinaria es, en promedio, de 10 micrones (un micrón es igual a 0.001 mm), pero en algunos elementos de la maquinaria las dimensiones son aún más estrechas, llegando en algunos casos (componentes de una bomba hidráulica de paletas) a películas lubricantes con espesor de sólo unas cuantas décimas de micrón (0.5 micrones). Esta maravilla es posible gracias a una combinación de efectos físicos entre la viscosidad, la velocidad y la carga y complejas reacciones químicas que ocurren de manera simultánea para disminuir la fricción. Sin embargo, este delicado balance puede ser alterado fácilmente por situaciones externas.
La mano del hombre está involucrada en la selección del lubricante, almacenamiento, manejo, aplicación a la maquinaria, mantenimiento dentro de ella y su disposición final. Este proceso completo es lo que nosotros llamamos lubricación. Para conseguir el objetivo de disminuir la fricción y preservar la maquinaria, se requiere que los lubricantes sean de la calidad y características adecuadas, así como que tengan la actitud correcta en la aplicación para que hagan bien su trabajo. La “regla de oro” de la lubricación dice: “El lubricante correcto debe estar en la maquinaria limpio, seco, frío y a la temperatura adecuada”.
Mientras que la importancia de la lubricación es aceptada como una parte vital para la confiabilidad de la planta por la mayoría de los administradores y profesionales del mantenimiento, la realidad es que ésta es una de las actividades en las que, con frecuencia, no existe congruencia entre este reconocimiento y su ejecución. La negligencia es frecuente en muchos sentidos, desde la compra de lubricantes bajo el principio “de menor precio” e ignorar los avances de esta ciencia argumentando que no hay tal diferencia entre los productos tradicionales minerales y los sintéticos de alto desempeño, a menos que la garantía lo exija; hasta el hecho de que la ejecución de la lubricación es relegada a personas con poco o ningún entrenamiento y experiencia.
A menudo la persona responsable de la lubricación es un aspirante a mecánico o un aprendiz; una vez que gana experiencia en el área de lubricación, esta persona es ascendida a otra posición de mejor paga y estatus interno y la tarea de lubricación es de nuevo asignada a otro aprendiz. Ante esta situación, la tarea de lubricar la maquinaria no puede ser profesionalizada ni contar con personal que tenga una carrera de largo plazo, en la que se puedan entrenar y certificar.
Esta tendencia ha venido cambiando en los últimos años, en los que la educación y entrenamiento han jugado un papel importante para lograr que los lubricadores y engrasadores se conviertan en técnicos en lubricación y analistas de lubricantes. Muchos de ellos ya han obtenido su certificación con instituciones globales, como el International Council for Machinery Lubrication (ICML), para demostrar su competencia. Hay docenas de mexicanos y miles de profesionales a nivel mundial ya certificados por este organismo (www.lubecouncil.org).
PRODUCIENDO UTILIDADES
Ante los desafíos globales de la economía y la alta competencia, se requieren plantas operando bajo los principios de manufactura esbelta y equipos e instalaciones confiables. Las estrategias para lograr una planta competitiva y rentable están siendo aplicadas en todos los niveles y, sin duda, la lubricación es una fuente extraordinaria de oportunidades.
Muchas plantas están viendo al proceso de lubricación como una piedra angular para incrementar de manera sustancial su confiabilidad y están estableciendo programas de excelencia en lubricación mediante el rediseño de sus programas actuales. Los nuevos programas de excelencia en lubricación no sólo pretenden la optimización de los recursos de ésta, mediante cambios de aceite basados en condición, ampliando la vida de los lubricantes y la tecnología en el análisis de aceite y el uso de sistemas automáticos y sofisticados, sino que su objetivo principal también es aumentar la vida de la maquinaria eliminando las principales causas de falla desde la raíz.
Estudios efectuados desde hace décadas por investigadores en todo el mundo determinan que las partículas sólidas, que son del tamaño del espesor de la película lubricante (10 micrones en promedio), son causantes de la mayor parte del desgaste de la superficie de la maquinaria. Si a esto le adicionamos el efecto destructivo del agua, el aire atrapado en el lubricante, la espuma, los productos químicos y las altas temperaturas que lo degradan, podemos concluir que, cuidando la salud y la contaminación del lubricante, éste puede hacer su función y, efectivamente, disminuir la fricción.
CAMBIO DE ACEITE
La maquinaria ha sido diseñada pensando en cumplir con ciertos parámetros de desempeño dentro de una variedad de aplicaciones industriales y, con frecuencia, se requiere hacer ajustes para obtener la mejor función en la aplicación específica de operación. Desde el punto de vista de la lubricación, se requieren cambios menores que permitan que ésta sea efectuada de manera adecuada y así propiciar un incremento en la vida del lubricante y de la maquinaria.
Para ilustrar mejor este punto, tomaremos como ejemplo un reductor de velocidad típico. Estas cajas de engranajes son fabricadas para una variedad de aplicaciones y su montaje y posición pueden variar dependiendo de la aplicación. Su lubricación es efectuada por los mismos engranes inmersos en el lubricante, los cuales salpican a los demás engranes y rodamientos. Por lo general, cuentan con un tapón hexagonal que indica el nivel de aceite, un tapón de drenado (instalado 2.5 cm separado del fondo) y otro más de llenado que permite la respiración.
Las tareas de rutina de lubricación para este reductor serían: Verificar el nivel correcto de aceite, rellenar en caso necesario y cambiarlo. Para la primera tarea, el técnico requiere retirar el tapón utilizando una llave especial e introducir el dedo o una varilla al interior para asegurar que el aceite esté a nivel. Esta medida representa una acción intrusiva a la maquinaria, en la que estamos permitiendo el paso de contaminación al aceite y generando riesgos de seguridad en los que incurrimos al tener que trabajar en este equipo.
En muchas plantas las restricciones de seguridad impedirán que esta tarea sea efectuada con el equipo operando, por lo que tendríamos que detener la producción para realizar esta labor. Suponga que se requiere rellenar el nivel; ahora hay que destapar la caja, colocar un embudo y vaciar desde un recipiente el aceite requerido y verificar el nivel abriendo nuevamente el tapón lateral. Una vez más la tarea involucra acciones que pueden contaminar el lubricante y riesgos de seguridad y producción.
El cambio de aceite, por lo general, se efectúa para remover los productos de degradación del mismo, la contaminación y las partículas de desgaste. Por su naturaleza y peso, la mayoría de estos productos estarán en el fondo una vez que la máquina se haya detenido. Si retiramos el tapón de drenado, la probabilidad de que sean arrastrados en su totalidad por el aceite es muy remota (recuerde que el tapón de drenado está separado del fondo).
Posteriormente, adicionamos aceite nuevo por el tapón de llenado y ponemos a trabajar la máquina. ¿Logramos nuestro objetivo de remover la contaminación? La respuesta es ¡no! Por si fuera poco, es probable que hayamos introducido nuevos contaminantes con los accesorios utilizados y el aceite nuevo durante el proceso de abrir el tanque. El lubricante nuevo ahora está en contacto con los productos de degradación, contaminación y desgaste, los cuales agotarán rápido los aditivos y continuarán ocasionando fricción. En pocas palabras, todo este trabajo en realidad no sirvió de nada.
LUBRICACIÓN ADECUADA
Unos cuantos cambios al equipo harán que la lubricación sea de verdad efectiva, ergonómica y segura, eliminando la posibilidad de contaminación con partículas y humedad del ambiente, permitiéndonos controlar el volumen de aire por los cambios de temperatura y evitar daño en los sellos y, por consiguiente, fugas de aceite.
Las medidas pueden ser: La instalación de una mirilla de nivel externa, que permita que la inspección del nivel de aceite pueda ser efectuada desde una distancia segura, sin necesidad de abrir la máquina; la sustitución del tapón de llenado y respiración por un filtro de aire con desecante, para evitar el ingreso de partículas.
También podemos: Implementar un conector rápido que permita hacer llegar a la máquina aceite filtrado sin necesidad de exponerla al ambiente; instalar un conector rápido y un puerto de toma de muestra, que habilite al reductor para la remoción del aceite mediante una bomba; utilizar un sistema de filtración externo que permita mantener niveles de limpieza y remoción de partículas y habilite la posibilidad de tomar una muestra representativa para monitorear el aceite y la maquinaria a través de la técnica del análisis de aceite. En estas condiciones, la máquina está realmente protegida, conservada y monitoreada, ya que el aceite puede hacer su trabajo, es decir, el de disminuir la fricción.
MEJORES PRÁCTICAS
La nueva configuración de la maquinaria hace que los procedimientos de las tareas de lubricación sean radicalmente distintos. Ahora son más seguras para el técnico dedicado a esta labor, ya que la inspección del aceite no requiere estar en contacto con equipo en movimiento, pues la ergonomía ha sido mejorada de manera sustancial, facilitando la tarea de lubricación gracias a un menor esfuerzo. No se requiere detener el equipo y la máquina está hermética al entorno de trabajo.
La inspección de nivel ahora se hace visualmente con ayuda de un apuntador láser; el relleno y cambio de aceite se hacen con una bomba y debemos adicionar las tareas de inspección y cambio de filtro respirador, toma de muestra de aceite y filtración periódica. Además, las mejoras efectuadas en este equipo permiten que las frecuencias de inspección, relleno y cambio de aceite puedan ser extendidas, no sólo mejorando la confiabilidad del equipo, sino disminuyendo el trabajo.
Educación y entrenamiento. La nueva mejor práctica debe ahora ser transmitida a los técnicos en lubricación. La educación es importante en esta etapa para que se conozca la importancia de las modificaciones, su objetivo y los beneficios en cuanto a la seguridad en la ejecución de la tarea, la mejora en la ergonomía para quienes aplican la lubricación y los beneficios de ampliación de vida de la maquinaria y el lubricante. Después del proceso de concientización, es importante entrenar al personal en la ejecución correcta del procedimiento de las nuevas mejores prácticas, el uso de los equipos de filtración, la definición de los parámetros de inspección, la toma de muestra de aceite y el uso de los nuevos dispositivos.
Documentación de mejores prácticas. Las tareas de lubricación que han sido rediseñadas con una nueva mejor práctica deben ser documentadas detalladamente y definidas paso a paso en un procedimiento formal (escrito). El registro completo y detallado es utilizado para el entrenamiento del personal actual y la supervisión de las funciones, así como para la inducción de los trabajadores de recién ingreso. Se debe escribir también un procedimiento condensado con tres o cuatro pasos sencillos que puedan ser incluidos en la orden de trabajo, para recordarlos durante la realización de la tarea.
No podemos dejar de hacer énfasis en la importancia de la documentación de los procedimientos, ya que nos permite que la operación sea ejecutada con consistencia; además, propicia la uniformidad entre departamentos y plantas, facilita el método de supervisión y permite que se pueda implementar un proceso de mejora continua.
Beneficios. Cientos de estudios correlacionan el uso de lubricantes de alto desempeño, la limpieza de los fluidos y la ausencia de contaminantes con una ampliación de la vida de éstos y la maquinaria. Nuestra experiencia confirma que es posible ampliar la vida del lubricante hasta seis veces y la de la maquinaria más de 10, dependiendo de su condición actual y las mejoras propuestas.
Todos los beneficios pueden ser calculados utilizando tablas de extensión de vida, disponibles en diversas publicaciones, que están basadas en experimentos y casos de estudio de equipos diferentes, en variados ambientes de operación y considerando los costos relacionados con la implementación de los programas.
Con los datos de costos es posible presentar una proyección de los beneficios en términos financieros, que puedan ser comprendidos por los administradores, que son quienes aprueban los planes, en sus propios términos de justificación de proyectos como: Tasa interna de retorno (TIR), valor neto presente (VNP) o periodo de pago (PP).
MEDICIÓN DE EFECTIVIDAD
Cualquier actividad destinada a producir excelencia necesita un indicador de desempeño. La lubricación de maquinaria no es la excepción. En todo proceso de cambio y mejora, y en aquellos que son significativamente importantes para la confiabilidad de la planta, es necesario llevar un seguimiento de las actividades para poder controlar su desempeño. Si se usa apropiadamente, un indicador de desempeño puede trabajar como una brújula para la organización, ayudar a descubrir su comportamiento y guiarlo por la vía adecuada cuando el desempeño está por debajo del estándar. Una vez que la organización ya está logrando su objetivo, los indicadores le ayudan a mantener la ruta de la mejora continua.
Muchas organizaciones miden la efectividad total del equipo u Overall Equipment Effectiveness (OEE) mediante la siguiente operación: Disponibilidad x calidad x producción.
La fórmula mide el desempeño actual de la planta con respecto a la tasa teórica máxima de producción para los activos. El OEE es un poderoso indicador que proporciona a la gerencia una visión global de la efectividad de la producción y elimina la práctica de ocultar los defectos de confiabilidad mediante paros programados. El indicador de efectividad total de lubricación (OLE, por sus siglas en inglés), emplea una estructura similar a la del OEE, pero enfocada hacia variables que conforman una lubricación efectiva de la maquinaria. La ecuación general para OLE es el producto de los tres factores clave del desempeño que integran un programa de lubricación:
* Cumplimiento de la programación de tareas preventivas (MPs, por sus siglas en inglés) de lubricación.
* Cumplimiento de los objetivos de control de contaminación del lubricante.
* Cumplimiento de los objetivos de salud del lubricante.
OLE, como otros indicadores totales, está diseñado para dejarnos entrever qué tan bien lubrica sus equipos la organización. Si las tareas de lubricación se están efectuando de acuerdo al programa, los lubricantes se encuentran sanos y no están contaminados, entonces nuestro método marcha hacia la excelencia y es muy probable que nuestra maquinaria dure mucho más tiempo del pensado. Cualquiera de los indicadores individuales que no tengan un estándar alto de cumplimiento, afectará severamente el OLE.
La meta inicial para el indicador OLE deberá ser de 72% de cumplimiento para cada uno de los parámetros individuales. Para ello, el cumplimiento de las tareas de lubricación, salud del lubricante y metas de contaminación deben ser de 90% como mínimo:
OLE = 90% x 90% x 90% = 72%
OLE mide el desempeño de una organización en relación con la lubricación de su maquinaria, un elemento crítico para la confiabilidad y, en consecuencia, la rentabilidad de la empresa. El cumplimiento en porcentaje para cada uno de los objetivos definidos es utilizado en este indicador porque es fácil de calcular y de entender. Si el OLE incrementa positivamente hacia su objetivo (meta) o permanece estable por arriba del objetivo, quiere decir que se encuentra en buena forma o va en la dirección correcta. Si OLE muestra una tendencia hacia abajo o permanece estable por debajo del objetivo, entonces se requiere intervenir y tomar acciones correctivas.
El trabajo real para los ingenieros y técnicos de lubricación y confiabilidad está en los factores señalados. Usted puede trabajar para mejorar su programa o simplemente para mejorar el indicador de cumplimiento. Incluir sólo un pequeño porcentaje de los equipos de su planta, dejar fuera equipos que son difíciles de lubricar o con problemas, establecer objetivos y límites de calidad poco ambiciosos, eliminar arbitrariamente o falsificar registros de cumplimiento de las tareas de lubricación, pueden hacer que el OLE se vea bien, pero nada más.
Un buen OLE no hace nada por la organización a menos que sea extensivo a toda la planta y esté basado en mejores prácticas y sea reportado de manera honesta. Trabaje de forma seria para mejorar su programa y permita que el OLE le sirva como un indicador pertinente y confiable.
El autor es director general de Noria Latín América, S.A. de C.V. y vicepresidente de Noria Corporation.
Bibliografía
1. Drew Troyer. “OLE, un Indicador de la efectividad de lubricación”. Practicing Oil. Analysis Magazine.
ww.practicingoilanalysis.com
2. James Fitch, Drew Troyer, Gerardo Trujillo. “Manual de seminario lubricación de maquinaria”. Noria Corporation.
www.noria.com