Aplicaciones IoT industrial para mejorar el mantenimiento productivo total

A medida que la Industria 4.0 evoluciona en las empresas manufactureras mexicanas, muchos asumen que las nuevas tecnologías sustituirán a las viejas metodologías para impulsar mejoras continuas en la eficiencia y la producción. Y aunque este podría ser el caso para algunas aplicaciones, también es cierto que estas nuevas tecnologías pueden complementar las prácticas existentes.

Una de estas metodologías que se alinea excepcionalmente bien con las ofertas de valor de las aplicaciones del IoT industrial es la del mantenimiento productivo total (TPM). Construido sobre la base de la metodología lean, el mantenimiento productivo total es un modelo de mantenimiento que ayuda a aliviar el tiempo de inactividad y mejorar la producción. En este modelo, el tiempo de inactividad por mantenimiento se incluye en la fabricación como parte de la programación de la misma. Los operarios y técnicos familiarizados con los equipos, se responsabilizan de ciertos aspectos del mantenimiento regular y preventivo como parte de sus responsabilidades.

 

Los ocho pilares del mantenimiento productivo total

El objetivo del mantenimiento productivo total es mejorar la productividad, la eficiencia y la seguridad a la vez que se crea una cultura que incluye el mantenimiento básico en los procedimientos operativos estándar para el personal de línea. Se basa en ocho pilares de actividad:

• Mantenimiento autónomo: Los operarios supervisan el estado de sus puestos de trabajo.
• Mejora de procesos y máquinas: Los responsables y operarios recopilan información y establecen prioridades en las tareas de mantenimiento.
• Mantenimiento preventivo: Los operarios realizan tareas básicas de mantenimiento preventivo.
• Gestión anticipada de equipos: Los jefes y operarios evalúan proactivamente los nuevos componentes e informan sobre los registros de mantenimiento mediante la gestión anticipada de equipos.
• Gestión de la calidad de los procesos: Las ideas de mejora de la calidad surgen de las responsabilidades compartidas de funcionamiento y mantenimiento.
• Trabajo administrativo: Los resultados basados en los datos se comparten con los jefes y los operarios.
• Educación y formación: La mejora continua conduce a la formación continua de los operarios y los jefes.
• Seguridad: La mejora del rendimiento de los equipos proporciona un entorno operativo más seguro.

 

Relación entre el mantenimiento productivo total y el IoT industrial

Para comprender cómo se alinea el mantenimiento productivo total con el IoT industrial, es necesario saber que no es una metodología reñida con la nueva tecnología . De hecho, es fácil ver que programas como el mantenimiento productivo total están hechos a medida para el IIoT. Una plataforma de IoT industrial sólida y completa ofrecerá lo siguiente:

• Ofrecerá dispositivos en forma de sensores de temperatura, sensores de desgaste y otros equipos que se pueden instalar en cualquier máquina, independientemente de su antigüedad. De este modo, todos los equipos de una fábrica entrarán en el ecosistema de recopilación de datos completos que incluye dispositivos de borde de última generación para simplificar la conectividad IoT a través de Ethernet, Wi-Fi y tecnologías móviles. La conexión directa a los PLC de los equipos permite que incluso los equipos más antiguos se puedan alinear para la captura de datos.
• Una plataforma IIoT ofrecerá una visualización completa de la fábrica incluyendo la fábrica oculta, donde la eficiencia y la mayor productividad están a la espera de ser desbloqueadas. Esta eficiencia se consigue mediante la visualización de datos en tiempo real y al alcance de los operarios, técnicos, jefes y gerentes que la necesitan. Esta visualización se refleja en cuadros de mando intuitivos, dinámicos y personalizados que muestran los datos de producción y las condiciones de los equipos. Estas mismas vistas del cuadro de mando están disponibles a través de dispositivos portátiles, lo que permite la toma de decisiones en el punto de necesidad. La visualización de la planta de producción es importante en varios niveles de la organización, desde los técnicos hasta los directores de planta.
• Una plataforma IIoT debe permitir la monitorización completa de las condiciones de la máquina y aconsejar una acción a tomar. Esta supervisión se realiza mediante la recopilación de análisis de datos. A medida que se recopilan los datos de rendimiento de la máquina, se pueden utilizar para analizar las tendencias históricas, comprender el rendimiento en tiempo real y enviar notificaciones para que se tomen medidas.

En ULTATEK contamos con Soluciones de Monitoreo de Procesos Industriales que permiten la operación eficiente y la competitividad de todo el sistema de producción, a través de la integración del flujo de información en los procesos, evitando los paros de línea por falta de mantenimiento preventivo y predictivo. Una visualización y un análisis en tiempo real ayuda a los clientes a mejorar la eficacia general de sus equipos y la eficiencia de la fabricación, así como a identificar cuellos de botella en la producción, impulsando el valor a través de la analítica.

 

Beneficios del mantenimiento productivo total

Un factor clave del mantenimiento productivo total es que utiliza la herramienta de metodología Lean. Al crear un entorno en el que el lugar de trabajo está altamente organizado y los procedimientos estandarizados, la seguridad, la calidad, la moral, el mantenimiento y otros factores clave de rendimiento se ven afectados.

• Menos averías: Los operarios no sólo son responsables de supervisar el estado de los equipos, sino que también están facultados para realizar de forma autónoma reparaciones de mantenimiento que tradicionalmente estaban reservadas a los técnicos de mantenimiento. Basándose en otro pilar del mantenimiento productivo total, dado que el equipo es evaluado proactivamente por el personal de mantenimiento y los operarios, existe un mayor espíritu de colaboración y un conocimiento más profundo de las funciones diarias y de los posibles problemas a los que se enfrentará el equipo. Estos esfuerzos combinados dan como resultado la capacidad de desarrollar un mantenimiento predictivo que se traduce en menos averías.
• Un lugar de trabajo más seguro: Otros pilares del mantenimiento productivo total colaboran para crear un lugar de trabajo más seguro. Dado que la seguridad se convierte en una prioridad en todas las instalaciones, aumenta la concienciación sobre los posibles riesgos para la seguridad. Esta concienciación continúa en la educación y la formación, donde pueden integrarse orgánicamente en cualquier esfuerzo de mejora continua, convirtiéndose así en parte de la cultura.
• Mejor rendimiento general: A medida que el mantenimiento productivo total empieza a repercutir en los esfuerzos de mantenimiento y a reducir las averías, la moral aumenta positivamente y la colaboración crea un entorno de equipo. A ello contribuyen la educación y la formación, así como la atención prestada al mantenimiento de calidad. La eficacia global de la operación mejora significativamente. El mantenimiento productivo total puede medirse utilizando cálculos de eficiencia general de los equipos (OEE) para establecer métricas que muestren el éxito y la mejora de los esfuerzos. Los equipos y procesos de bajo rendimiento se identifican rápidamente y se remiten al equipo para su consideración utilizando los principios del mantenimiento productivo total.

Las soluciones OEE para Plantas Industriales de ULTATEK permiten identificar, reducir e, incluso eliminar, las causas más comunes de pérdida de productividad basada en equipos en la fabricación, lo que ayuda a ser más competitivo y maximizar la fuerza laboral de las fábricas.

 

Cómo implantar el mantenimiento productivo total

El mantenimiento productivo total utiliza las herramientas de la metodología Lean y a menudo puede formar parte de una implantación Lean. También puede utilizarse para el despliegue de IIoT y la monitorización de fábrica. Ambos requieren el compromiso de emprender el mantenimiento productivo total como un proceso de mejora cuyo objetivo es incorporarse a la cultura de la empresa. Existen cinco pasos básicos para la implementación del mantenimiento productivo total.

Paso 1: Identificar un área piloto

Un área piloto proporciona al equipo de mantenimiento productivo total algo que utilizar como campo de pruebas. Fomenta la participación de los empleados y les permite ver los beneficios en el trabajo. La aceptación es más fácil si el equipo de implementación incluye miembros del personal de diferentes funciones y niveles jerárquicos.

La elección de una zona piloto incluirá un equipo específico. La manera más eficaz es encontrar una mejora obvia e inmediata para conseguir una victoria del equipo. Esta victoria no examina a fondo el proceso, sino que genera confianza tras el éxito. También facilita que los empleados vean el camino para áreas de mejora más desafiantes.

Otra forma de elegir el equipo para la mejora es elegir un cuello de botella que puede implicar varias piezas de equipo y dar lugar a algún tiempo de inactividad inicial. Pero si se centra en un área en la que la producción siempre se atasca, los beneficios pueden ser mayores.

La última forma de seleccionar una máquina piloto es centrarse en el equipo que siempre parece tener el mayor tiempo de inactividad por mantenimiento. Puede ser una máquina heredada o una con menos horas de funcionamiento y formación.

Paso 2: Restablecer las condiciones de funcionamiento óptimas de los equipos

En la metodología lean está muy arraigado el restablecimiento de la eficacia de los equipos a su estado operativo óptimo. Antes de un programa de mantenimiento productivo total, los operarios, técnicos y personal de mantenimiento pueden haber creado durante años soluciones provisionales para resolver problemas reales y percibidos.

Las fotos del antes y después facilitan este proceso. También es necesario eliminar el exceso de herramientas, equipos y suministros que no se necesitan para el funcionamiento diario.

Es fundamental organizar las herramientas en cajas y limpiar la zona alrededor de la máquina. Luego deben añadirse registros formales con un paso de auditoría añadido a los procedimientos normalizados de trabajo de producción para garantizar que el esfuerzo se mantiene a lo largo del tiempo.

Paso 3: Medir la OEE

La eficacia general de los equipos (OEE) es una gran herramienta para establecer una métrica de rendimiento y fijar objetivos de mejora. La OEE no es una métrica única y se puede calcular con fórmulas para medir la calidad, el rendimiento o la disponibilidad. Los objetivos establecidos del equipo de mantenimiento productivo total determinarán qué métricas utilizar.

El seguimiento de la OEE es una gran manera de establecer perspectivas basadas en datos que pueden ayudar a informar a los gerentes y tomadores de decisiones sobre los objetivos futuros de los proyectos de automatización de fábricas y las implementaciones de IIoT. Permite a las empresas comparar y ver el progreso del mantenimiento productivo total a medida que las métricas se desarrollan con el tiempo. También ayuda al equipo a ver en qué trabajar para seguir mejorando.

Dado que el tiempo de inactividad no planificado es el mayor factor de baja eficiencia, se recomienda un intervalo de dos a cuatro semanas para obtener una imagen clara de las condiciones y problemas del equipo. También ayuda a llegar a un consenso sobre las categorías de tiempo de inactividad que se utilizarán en la futura automatización de la supervisión de la producción.

Paso 4: Abordar y reducir las pérdidas importantes

Con una cantidad fiable de puntos de datos a lo largo del tiempo sobre paradas imprevistas, el equipo puede empezar a trabajar en mejoras.  El área más obvia a abordar es la mayor fuente de paradas no planificadas de la lista de categorías. Pueden utilizarse otras herramientas Lean y Six Sigma, como diagramas de espina de pescado, diagramas de Pareto, etc.

El análisis de la causa raíz debe ser un componente vital de las consideraciones.  Analizando a través de la observación, las pruebas físicas y fotográficas y el historial de producción, y comparando esos hallazgos con las posibles causas, se puede determinar la causa raíz del problema.

Una vez realizados los cambios, hay que supervisar y registrar los resultados. Puede ser necesario repetir el proceso si los resultados no son satisfactorios.

Paso 5: Aplicar el mantenimiento planificado

Una vez validada la eficacia del cambio, puede incorporarse al plan de mantenimiento proactivo. Este mantenimiento puede incluir la supervisión del calor y la temperatura de los equipos en los que la causa raíz identificó un fallo térmico. También puede incluir análisis de vibraciones en máquinas sometidas a grandes esfuerzos.

También es en esta fase cuando debe establecerse el intervalo de mantenimiento productivo total. Este intervalo debe basarse en el tiempo de funcionamiento y no en fechas naturales.

Deben llevarse registros y gráficos para identificar intervalos realistas para sustituir proactivamente las piezas de desgaste o establecer los índices de avería previstos.  Estos procedimientos, una vez maduros, también pueden añadirse posteriormente a un programa de software IIoT de supervisión de la producción para optimizar aún más el sistema.

 

Conclusiones del mantenimiento productivo total

En definitiva, el mantenimiento productivo total es una estrategia de gestión de mantenimiento que se enfoca en mejorar la eficiencia y la calidad de los procesos de producción mediante la participación activa de toda la organización en la mejora continua. La implementación exitosa del mantenimiento productivo total requiere de una cultura organizacional sólida que promueva la colaboración, el trabajo en equipo y la mejora continua.

Desde ULTATEK podemos ayudarte a aumentar la eficiencia y reducir costos a través del uso de tecnologías de industria 4.0 para el mantenimiento preventivo y la mejora continua de procesos. Nuestro equipo altamente capacitado ofrece soluciones personalizadas para maximizar la disponibilidad y confiabilidad de su maquinaria, reduciendo los tiempos de inactividad y aumentando la productividad a través de la trazabilidad y análisis de datos. Nos enfocamos en una cultura de mejora continua y trabajo en equipo, asegurando que sus equipos y procesos estén en óptimas condiciones para alcanzar los objetivos de su empresa. Contacta ahora con uno de nuestros asesores técnicos.