Educación técnica profesional · Electrónica / Electromecánica
Saberes esenciales de mantenimiento industrial
Teoría de apoyo para comprender planificación, estrategias (RCM, TPM, CBM, RBM), herramientas (AMEF, 5S, Kaizen, CMMS) y seguridad ocupacional, con ejemplos de planta y recursos audiovisuales.
ENCENDAMOS JUNTOS LA LUZ¿Qué es el mantenimiento?
El mantenimiento es el conjunto de acciones técnicas y administrativas que conservan o restauran un activo para que cumpla su función requerida. No es “arreglar cuando se daña”: es gestionar la vida útil del equipo para que produzca con seguridad, calidad y costo controlado.
En planta, un activo (motor, tablero, variador, caldera, banda, PLC) tiene una función. El mantenimiento existe para que esa función no se pierda, o para recuperarla rápido si se pierde.
Objetivo técnico
Disponibilidad, confiabilidad y seguridad del equipo.
Objetivo económico
Menor costo total: paros + reparaciones + piezas + energía.
Objetivo de calidad
El proceso no genera defectos por máquina desajustada.
Preventivo, correctivo y predictivo
Estos tres tipos no compiten: se combinan. El error de principiante es usar solo correctivo (“apagamos incendios”) o solo preventivo de calendario (“cambiamos todo cada 6 meses aunque esté bueno”).
| Tipo | ¿Cuándo se interviene? | Base de la decisión | Riesgo si se abusa |
|---|---|---|---|
| Correctivo | Después de la falla o del síntoma grave | La máquina ya no cumple la función | Paros sorpresa, daños secundarios, inseguridad |
| Preventivo | Antes de la falla, en fecha u horas de uso | Tiempo, ciclos o recomendación del fabricante | Sobre-mantenimiento: se cambia lo que aún sirve |
| Predictivo | Cuando la tendencia indica degradación | Datos: vibración, temperatura, corriente, aceite, ultrasonido | Inversión en sensores y personal que sepa leerlos |
Correctivo: no es “malo” por definición
Hay correctivo de emergencia (falla grave, se para todo) y correctivo diferido (se detectó el defecto y se programa la reparación). El segundo ya es gestión. El primero se reserva para activos de baja criticidad o cuando no hay otra estrategia viable.
Preventivo: tiempo o uso
Ejemplos: torque de bornes cada 6 meses, cambio de filtros cada 2 000 h, prueba de relé diferencial cada año, lubricación semanal. Sirve cuando el desgaste es predecible y el costo de la tarea es menor que el costo de fallar.
Predictivo: la máquina “avisa”
Un motor no se quema de un día para otro. Primero sube la temperatura del rodamiento, cambia el espectro de vibración o aparece un desbalance de corrientes. El predictivo lee esos avisos y programa el paro en el momento de menor impacto.
Video 1 · Tipos de mantenimiento
Qué observar: definición de mantenimiento, quién ejecuta las tareas y las tres generaciones (correctivo → preventivo → predictivo). Anote un ejemplo de cada una en un motor o tablero que conozca.
Video 2 · Diferencias resumidas
Qué observar: compare preventivo (calendario) contra predictivo (condición). Identifique por qué el predictivo reduce costo si se aplica al activo correcto.
CBM — Condition Based Maintenance
El mantenimiento basado en condición interviene cuando una medición cruza un umbral. No espera la fecha del calendario ni la falla. El predictivo es la forma avanzada del CBM: no solo mira el valor actual, también la tendencia y el tiempo restante de vida.
Técnicas CBM eléctricas
Termografía de tableros y conexiones. Análisis de corriente de motores (MCSA). Medición de aislamiento. Ultrasonido en descargas parciales.
Técnicas CBM mecánicas
Vibración en motores y bombas. Análisis de aceite. Temperatura de rodamientos. Holguras y alineación.
Regla de umbral
Verde = normal. Amarillo = vigilar / planear. Rojo = intervenir antes del fallo funcional.
RBM — Risk Based Maintenance
En el programa aparece como RBK; el término técnico estándar es RBM (Risk Based Maintenance, mantenimiento basado en riesgos).
No todos los equipos merecen el mismo esfuerzo. El RBM prioriza según riesgo = probabilidad de falla × consecuencia. La consecuencia puede ser de seguridad, ambiental, de producción o de costo.
| Criticidad | Ejemplo | Estrategia típica |
|---|---|---|
| Alta | Transformador de planta, tablero principal, caldera, PLC de línea | RCM + CBM + preventivo estricto + respaldo |
| Media | Bomba con bypass, motor de transportador secundario | Preventivo + inspección periódica |
| Baja | Lámpara de oficina, ventilador de confort no crítico | Correctivo planificado o run-to-failure |
RCM II y diagramas de decisión
RCM (Reliability Centered Maintenance) nació en aviación: no se puede “probar a ver si falla”. RCM II (John Moubray) extiende el método a industria y responde, en orden, siete preguntas:
- ¿Cuáles son las funciones del activo en su contexto operacional?
- ¿De qué forma puede fallar cada función? (falla funcional)
- ¿Qué causa cada falla funcional? (modos de falla)
- ¿Qué sucede cuando ocurre? (efectos)
- ¿Qué importa de ese efecto? (consecuencias: ocultas, seguridad, ambiente, operación, costo)
- ¿Qué se puede hacer para predecir o prevenir?
- ¿Qué se hace si no hay tarea proactiva eficaz? (rediseño, detección de falla oculta o operar hasta fallar)
Diagrama de decisión RCM (lógica simplificada)
El diagrama no inventa tareas “por si acaso”. Solo acepta una tarea si:
- es aplicable (realmente detecta o previene el modo de falla), y
- es eficaz (el costo de hacerla es menor que el de las consecuencias).
Salida: tarea a condición
Termografía, vibración, prueba de aislamiento. Es CBM nacido del RCM.
Salida: tarea cíclica
Cambio o inspección por tiempo/uso cuando no hay síntoma medible.
Salida: no hay tarea
Rediseñar, detectar falla oculta (prueba de backup) o aceptar la falla.
Video · RCM aplicado
Qué observar: dónde aplicar RCM, tipos de tarea y un caso de faja/transportador. Relacione cada tarea con una de las siete preguntas.
AMEF — Análisis de modo y efecto de fallos
El AMEF (FMEA) es la herramienta que desmenuza cómo falla un equipo y qué tan grave es. RCM se apoya en él. En calidad automotriz se usa AMEF de diseño y de proceso; en mantenimiento se usa sobre el activo y su función.
Columnas mínimas de un AMEF
| Campo | Pregunta que responde |
|---|---|
| Función | ¿Para qué existe este componente? |
| Modo de falla | ¿De qué manera deja de cumplir la función? |
| Efecto | ¿Qué le pasa al proceso, a la persona o al producto? |
| Causa | ¿Por qué ocurre ese modo? |
| Controles actuales | ¿Qué inspección o protección ya existe? |
| S, O, D | Severidad, Ocurrencia, Detección (escalas 1 a 10) |
| NPR | Número de prioridad de riesgo = S × O × D |
| Acción | Qué se cambia para bajar S, O o D |
Función: cerrar el circuito del motor cuando el PLC da marcha.
Modo: contactos soldados / no abren.
Efecto: motor no para; riesgo de atasco o accidente.
Causa: arco por sobrecarga o conmutación excesiva.
Controles: térmico, inspección visual anual.
Si S=9, O=4, D=6 → NPR=216. Acción: termografía semestral + contactor con cámara de arco + procedimiento LOTO.
Un NPR alto no se “admira”: se ataca. Bajar detección (D) con un sensor es válido; bajar ocurrencia (O) con mejor diseño o preventivo es mejor; bajar severidad (S) casi siempre exige resguardo, interlock o rediseño.
Video 1 · Metodología AMFE
Qué observar: pasos, índices S-O-D y cálculo del IPR/NPR. Pause en la parte de escalas y copie un ejemplo a su cuaderno.
Video 2 · AMEF con ejemplo guiado
Qué observar: cómo se pasa de función → modo → efecto → causa → calificación. Luego intente el mismo esquema con un motor o un tablero del taller.
Planeamiento del mantenimiento
Planear no es llenar un Excel. Es decidir qué se hace, con
Educación técnica profesional · Parte II
Indicadores, gráficos y programación de mantenimiento
ERV, índice de disponibilidad, Pareto, Gantt, PERT/CPM, secuencias y KPIs (OEE, MTTR, MTBF). Teoría, ejemplos de paro de planta y videos para observar.
ENCENDAMOS JUNTOS LA LUZERV — Estimated Replacement Value
El ERV (Estimated Replacement Value, también llamado RAV, Replacement Asset Value) es el dinero que costaría hoy reemplazar la capacidad productiva de la planta: equipos, tableros, utilidades y edificaciones asociadas al mantenimiento. No es el valor en libros ni el valor del seguro.
Se usa como denominador para comparar plantas de distinto tamaño:
Lectura típica
En muchas industrias de proceso, un valor de referencia de clase mundial está cerca o por debajo del 3 %. No es una ley: minería o flota pesada gastan más.
Si el % es alto
Puede haber sobre-correctivo, activos viejos, mala operación o un ERV mal estimado. No recorte presupuesto a ciegas.
Qué sí entra al gasto
Mano de obra, contratistas rutinarios, repuestos, lubricantes y overhauls de mantenimiento. No entra la ampliación de planta.
Índice de disponibilidad
En el programa aparece como A availability index. Es el indicador A de disponibilidad: la fracción del tiempo en que el equipo pudo producir.
A = MTBF ÷ (MTBF + MTTR)
Las dos fórmulas son equivalentes si el tiempo de paro que se cuenta es el de falla (no el preventivo programado). Hay que declarar qué paros entran: solo fallas, o también preventivo, o también falta de material.
| Tipo de disponibilidad | Qué incluye en el denominador |
|---|---|
| Inherente | Solo fallas y reparación. Ideal de diseño + mantenibilidad. |
| Lograda | Suma preventivo programado. |
| Operacional | Suma también esperas logísticas: no había pieza, no había técnico, no había permiso. |
Una disponibilidad alta con muchas fallas cortas no es lo mismo que pocas fallas largas. Por eso A se lee junto a MTBF y MTTR.
Pareto, Gantt y otros
El mantenimiento no se gestiona con un solo dibujo. Cada gráfico responde una pregunta distinta.
| Gráfico | Pregunta que responde |
|---|---|
| Pareto | ¿Cuáles pocos problemas generan la mayor parte del daño? |
| Gantt | ¿Qué tarea ocurre cuándo y quién la hace? |
| Red PERT/CPM | ¿Qué no puede atrasarse sin atrasar el paro de planta? |
| Histograma / tendencia | ¿El MTBF está subiendo o bajando mes a mes? |
| Ishikawa (causa-efecto) | ¿Por qué ocurre el modo de falla que Pareto señaló? |
| Control / termografía | ¿La temperatura del borne se está saliendo del límite? |
Diagrama de Pareto (regla 80/20)
Vilfredo Pareto observó que pocos factores explican la mayor parte del resultado. En mantenimiento: pocos equipos o pocos modos de falla concentran la mayoría de las horas de paro o del costo.
Construcción: listar causas → contar (horas, colones o eventos) → ordenar de mayor a menor → calcular % y % acumulado → barras + curva acumulada. Donde el acumulado cruza ~80 % están los pocos vitales.
40%
28%
15%
9%
8%
Barras de un Pareto de horas de paro en motores de una línea. Las dos primeras causas ya superan el 60 %.
Video · Pareto y regla 80/20
Qué observar: cómo se calcula el % acumulado y dónde se corta el 80 %. Luego arme la misma tabla con 5 causas de paro del taller o de una planta visitada.
Gráficas de Gantt
Concepto
El diagrama de Gantt (Henry Gantt) es un cronograma: en el eje vertical van las actividades; en el horizontal, el tiempo. Cada barra muestra inicio, duración y fin. En mantenimiento se usa para el paro de planta, el overhaul, la ruta semanal y el proyecto de cambio de tablero.
Rojo = cadena que no puede atrasarse (ruta crítica). Verde = se puede hacer en paralelo.
Ventajas
- Se ve el calendario completo en una hoja.
- Deja claro solapes: quién puede trabajar a la vez sin chocar.
- Sirve para comunicar el plan a producción (“a las 14:00 devolvemos la línea”).
- Permite marcar avance real contra lo planificado.
Limitaciones
- Con muchas tareas se vuelve ilegible.
- No muestra bien la lógica profunda de precedencias (eso lo hace la red PERT).
- Si no se actualiza cada turno, miente.
- No calcula solo la ruta crítica: hay que marcarla o usar un programa.
Programa especializado
En industria se arma Gantt en MS Project, ProjectLibre (libre), GanttProject, el módulo de proyectos del CMMS o incluso Excel para paros cortos. El software no sustituye la lista de tareas ni la tabla de secuencias: solo las dibuja y recalcula fechas cuando una actividad se atrasa.
Video · Gantt y ruta crítica
Qué observar: diferencia entre planear, programar y controlar. Cómo pasa la lista de tareas de una casa (o de un paro) a barras de Gantt.
Actividades, tiempo, responsables y costo vs. mantenimiento
Actividades
Verbo + objeto + entregable. “Alinear motor 10 HP de bomba B-12”, no “ver el motor”.
Tiempo
Duración estimada (horas-hombre y horas de calendario). No son lo mismo: 2 técnicos × 3 h = 6 h-h en 3 h de reloj.
Responsables
Nombre o cargo, no “mantenimiento”. Quien firma LOTO, quien compra el sello, quien da el OK de producción.
Costo versus mantenimiento
El costo de hacer mantenimiento y el costo de no hacerlo no se miran por separado.
| Costo de mantener | Costo de no mantener (o de fallar) |
|---|---|
| Horas técnicas, repuesto, paro programado | Paro no programado, producto perdido, multa, accidente, daño secundario |
| Visible en la OT y en el CMMS | A veces se esconde en “pérdida de producción” |
Una tarea de ₡80 000 que evita un paro de ₡2 000 000 es barata. Una tarea de ₡80 000 en un activo de baja criticidad que nunca falla puede ser desperdicio. Esa es la misma lógica de RBM y de ERV: el peso del gasto se juzga contra el riesgo y contra el valor del activo.
Técnica PERT/CPM
CPM (Critical Path Method) usa una duración única por actividad. PERT (Program Evaluation and Review Technique) usa tres tiempos (optimista, más probable, pesimista) y calcula un tiempo esperado:
En un paro de mantenimiento de fin de semana casi siempre basta CPM: las duraciones se estiman con historial del taller. PERT sirve cuando hay incertidumbre fuerte (primera vez que se cambia un tablero, proveedor inseguro).
Evento o suceso
El evento (nodo) es un instante: “motor desmontado”, “LOTO aplicado”, “prueba aceptada”. No consume tiempo. En la red se dibuja como círculo o rectángulo.
Actividad real
Consume tiempo y recursos: desmontar, alinear, cablear, probar. Se dibuja como flecha (actividad en la flecha) o como recuadro (actividad en el nodo).
Actividad ficticia (dummy)
No consume tiempo ni recursos. Se dibuja con flecha punteada. Sirve solo para respetar precedencias sin violar las reglas de la red (no dos flechas iguales entre los mismos dos nodos; no dar a entender una dependencia que no existe).
Inicio
LOTO
Bajar motor
Alinear
Fin
Si la actividad C (termografía de otro tablero) también debe terminar antes de la prueba, pero no depende de bajar el motor, se usa una ficticia para unir lógicas sin inventar trabajo.
Video · Red PERT/CPM
Qué observar: cómo un aumento de R en un contacto produce calor. Relacione termografía + ultrasonido + calidad de energía como paquete, no como islas.
Ultrasonido
El oído humano llega más o menos hasta 20 kHz. El ultrasonido de mantenimiento escucha por encima de eso (típicamente 20–100 kHz) y lo baja a un tono audible (heterodino) o lo pinta en una cámara acústica.
Fugas
Aire comprimido, vacío, vapor, gases. La turbulencia de la fuga “silba” en ultrasónico aunque la planta esté ruidosa.
Eléctrico
Efecto corona, tracking y descargas parciales en media tensión. Se oyen antes de ver el flash.
Mecánico
Rodamiento en etapa temprana y control de engrase: se para de engrasar cuando el nivel ultrasónico baja, no “hasta que salga por el sello”.
En tableros de baja tensión el ultrasonido no sustituye a la termografía; la complementa cuando hay ionización o arco incipiente que todavía no calienta mucho.
Video · Técnica de ultrasonido predictivo
Qué observar: las tres inspecciones (rodamiento, fuga, eléctrico) y por qué el ruido de planta no tapa el ultrasonido.
Audiometría (en mantenimiento)
En salud ocupacional, audiometría es la prueba de audición del trabajador. En el saber de mantenimiento predictivo el término se usa para el análisis acústico audible de la máquina: sonómetro, estetoscopio mecánico o simplemente el oído entrenado en el rango 20 Hz–20 kHz.
No es lo mismo que ultrasonido. La audiometría de máquina escucha golpeteo, aullido de engranaje, cavitación de bomba, zumbido de holgura o cambio de “firma” respecto a la máquina nueva.
| Qué se oye | Sospecha típica |
|---|---|
| Golpeteo rítmico al girar | Holgura, acoplamiento, anclaje flojo |
| Aullido agudo que sube con rpm | Engranaje o correa |
| Grava / arena en el rodamiento | Pista dañada (confirmar con vibración o US) |
| Cavitación (piedras en la bomba) | NPSH, válvula de succión, filtro tapado |
Análisis de vibraciones
Toda máquina rotativa vibra. El análisis no busca “cero vibración”: busca cambios y frecuencias que delatan un modo de falla. El sensor (casi siempre acelerómetro piezoeléctrico) se coloca en puntos fijos, en los tres ejes cuando aplica (horizontal, vertical, axial).
Desbalance
1 × rpm, sobre todo radial. El rotor “pesa más de un lado”.
Desalineación
2 × rpm y componente axial alta. Acoplamiento o bases.
Holgura / soltura
Múltiplos de rpm y picos inestables.
Rodamiento
Frecuencias de pista y de bola (BPFO, BPFI, BSF). Aparecen temprano en alta frecuencia.
Eléctrico del motor
2 × frecuencia de línea (120 Hz en 60 Hz), barras rotas, excentricidad.
Norma de referencia
ISO 10816 / ISO 20816 para severidad global; el espectro diagnostica la causa.
Hay dos lecturas: el valor global (mm/s RMS) dice “está mal o está bien”; el espectro dice “por qué”. Sin rpm conocida el espectro no se interpreta.
Video · Principios de análisis de vibraciones
Qué observar: tipos de sensor, dónde se pega el acelerómetro y diferencia entre valor global y espectro. Anote las tres causas más comunes en un motor-bomba.
Tribología
La tribología estudia fricción, desgaste y lubricación. En predictivo se concreta sobre todo en el análisis de aceite: el lubricante es la “sangre” de la máquina. Se toma una muestra representativa y el laboratorio (o el kit en sitio) reporta tres familias de datos.
| Familia | Ejemplos | Qué decide |
|---|---|---|
| Propiedades del aceite | Viscosidad, TBN/TAN, oxidación, agua, hollín | ¿El aceite todavía sirve o hay que cambiarlo? |
| Contaminación | Silicio (polvo), agua, combustible, glicol | ¿Entró sucio el sistema? Filtro, sello, respiradero. |
| Metales de desgaste | Fe, Cu, Cr, Pb, Al, Sn | ¿Qué pieza se está comiendo? (pista, buje, jaula…) |
Una cifra aislada no condena al reductor. Se mira la tendencia y el límite del fabricante. Hierro que sube mes a mes + agua + viscosidad caída = OT de inspección, no solo “cambio de aceite y listo”.
Video · La muestra de aceite como “examen de sangre”
Qué observar: la analogía muestra de sangre / muestra de aceite. Luego liste tres metales y qué pieza asociaría en un motor o reductor.
Calidad de energía
La calidad de la energía es el grado en que tensión, frecuencia y forma de onda se parecen a lo que la carga necesita: senoidal, estable y equilibrada. Un motor puede estar bien y aun así fallar si la red que lo alimenta está sucia.
Perturbaciones que el técnico debe nombrar
| Fenómeno | Qué es | Efecto en planta |
|---|---|---|
| Hueco / sag | Caída corta de tensión | Contactores se sueltan, VFD dispara, PLC se reinicia |
| Swell / sobretensión corta | Subida breve | Estrés de aislamientos y fuentes |
| Interrupción | Cero tensión | Paro total; ver UPS y planta de emergencia |
| Desbalance | Fases distintas | Calentamiento de motor (corrientes de secuencia inversa) |
| Armónicos | Frecuencias múltiplo de 60 Hz | Cables y transformadores calientes, capacitores dañados, THD alto |
| Flicker | Parpadeo de tensión | Soldadoras, arranques grandes |
| Bajo FP | Mucha energía reactiva | Más corriente, más pérdidas, posible penalización |
Los armónicos los generan cargas no lineales: VFD, fuentes conmutadas, UPS, LED, soldadoras. La distorsión se resume en el THD:
Referencias habituales: IEEE 519 para límites en el