rcm teoria

¿QUÉ ES RCM?RCM o Reliability Centred Maintenance, (Mantenimiento Centrado en

Fiabilidad/Confiabilidad) es una técnica más dentro de las posibles para elaborar un

plan de mantenimiento en una planta industrial y que presenta algunas ventajas importantes sobre otras técnicas. Inicialmente fue desarrollada para el sector de

aviación, donde los altos costes derivados de la sustitución sistemática de piezas

amenazaba la rentabilidad de las compañías aéreas. Posteriormente fue trasladada

al campo industrial, después de comprobarse los excelentes resultados que había

dado en el campo aeronáutico.

EL OBJETIVO DEL RCM El objetivo fundamental de la implantación de un Mantenimiento Centrado en

Fiabilidad o RCM en una planta industrial es aumentar la disponibilidad y disminuir

costes de mantenimiento. El análisis de una planta industrial según esta metodología

aporta una serie de resultados:

Mejora la comprensión del funcionamiento de los equipos y sistemas

Analiza todas las posibilidades de fallo de un sistema y desarrolla mecanismos

que tratan de evitarlos, ya sean producidos por causas intrínsecas al propio

equipo o por actos personales.

Determina una serie de acciones que permiten garantizar una alta

disponibilidad de la planta.

Las acciones de tipo preventivo que evitan fallos y que por tanto incrementan la

disponibilidad de la planta son de varios tipos:

Tareas de mantenimiento, que agrupadas forman el Plan de Mantenimiento de

una planta industrial o una instalación

Procedimientos operativos, tanto de Producción como de Mantenimiento

Modificaciones o mejoras posibles

Definición de una serie de acciones formativas realmente útiles y rentables

para la empresa

Determinación del stock de repuesto que es deseable que permanezca en

Planta

El mantenimiento centrado en fiabilidad se basa en el análisis de fallos, tanto

aquellos que ya han ocurrido, como los que se están tratando de evitar con

determinadas acciones preventivas como por último aquellos que tienen cierta

probabilidad de ocurrir y pueden tener consecuencias graves. Durante ese análisis

de fallos debemos contestar a seis preguntas claves:

1. ¿Cuáles son las funciones y los estándares de funcionamiento en cada

sistema?

2. ¿Cómo falla cada equipo?

3. ¿Cuál es la causa de cada fallo?

4. ¿Qué consecuencias tiene cada fallo?

5. ¿Cómo puede evitarse cada fallo?

6. ¿Qué debe hacerse si no es posible evitar un fallo?

LA METODOLOGÍA PARA REALIZAR EL RCM1. Qué es RCM2. El objetivo del RCM3. Un problema de enfoque: ¿RCM aplicado a equipos críticos o a toda la

planta?4. Fase 0: Listado y codificación de equipos5. Fase 1: Listado de funciones y sus especificaciones6. Fase 2: Determinación de fallos funcionales y fallos técnicos7. Fase 3: Determinación de los modos de fallo8. Fase 4: Estudio de las consecuencias de los fallos. Criticidad9. Fase 5: Determinación de las medidas preventivas10.Fase 6: Agrupación de las medidas preventivas11.Fase 7: Puesta en marcha de las medidas preventivas12.Diferencias entre un plan de mantenimiento inicial y uno basado en RCM

UN PROBLEMA DE ENFOQUE: ¿RCM APLICADO A EQUIPOS CRÍTICOS O A TODA LA PLANTA?

Se tiene un motor de 30 hp el cual ha estado presentando algunas fallas y se cree

que se debe a diversa causas empezando por el personal en general que es la pieza

fundamental para que la empresa funcione correctamente, para esto ellos deben de

tener capacitaciones de las cuales no han recibido, otra de las causa que se deben

de mencionar son por el mal inventario del almacén esta es un problema tan

importante como la primera ya que un desorden en primer lugar podría ocasionar un

accidente, segundo se generan tiempos muertos tratado de encontrar la refacción o

herramienta y tercero es un lugar donde no te puedes mover con libertad y

seguridad.

FASE 0: LISTADO Y CODIFICACIÓN DE EQUIPOS En una planta podemos distinguir los siguientes niveles de las que se conforma la

empresa.

Elementos

Equipos

Áreas

Sistemas

Plantas

Componente

Plantas:La Reforma S.A de C.V. Instalada en el kilometro 18.5 de la corretera Puebla-Santa

Ana Chiautempan en San Luis Teolocholco dedicada a la fabricación de Hilo.

Áreas:El área que se estudiara es el de trociles.

Equipos:En el área se encuentran los siguientes equipos

Trocil 6 HP Trocil 13 HP Trocil 35 HP

L1=27.5

30

L1=39.9

20

L1=57.6

30L2=25.1 L2=41.5 L2=59.1

L3=27.8 L3=41.7 L3=57.5

Trocil 7 Trocil 14 Trocil 36

L1=31.3

30

L1=48.0

20

L1=51.7

20L2=31.0 L2=48.1 L2=52.7

L3=29.4 L3=47.5 L3=52.2


L1=24.0

20

L1=21.6

25

L1=28.3

30L2=24.2 L2=21.8 L2=28.2

L3=24.3 L3=21.6 L3=28.2


L1=31.7

30

L1=25.4

20

L1=34.7

25L2=32.3 L2=25.2 L2=34.9

L3=30.1 L3=25.8 L3=34.2


L1=29.8

25

L1=35.5

20

L1=33.3

30L2=29.8 L2=35.2 L2=33.4

L3=28.7 L3=35.8 L3=33.1


L1=28.2

20

L1=43.4

20

L1=25.7

20L2=27.9 L2=42.6 L2=25.7

L3=28.6 L3=43.9 L3=25.0

Sistemas:Como se podrá observar todos son equipos eléctricos

Elementos:A continuación se presentan las partes de un motor

Componentes:A continuación se presentan las componentes mas detalladamente

Estator

El estator es el elemento que opera como base, permitiendo que desde ese punto se

lleve a cabo la rotación del motor. El estator no se mueve mecánicamente, pero si

magnéticamente.

Rotor

El rotor es el elemento de transferencia mecánica, ya que de él depende la

conversión de energía eléctrica a mecánica. Los rotores, son un conjunto de láminas

de acero al silicio que forman un paquete, y pueden ser básicamente de tres tipos:

a) Rotor rasurado

b) Rotor de polos salientes

c) Rotor jaula de ardilla

Carcasa

La carcasa es la parte que protege y cubre al estator y al rotor, el material empleado

para su fabricación depende del tipo de motor, de su diseño y su aplicación. Así

pues, la carcasa puede ser:

a) Totalmente cerrada

b) Abierta

c) A prueba de goteo

d) A prueba de explosiones

e) De tipo sumergible

Base

La base es el elemento en donde se soporta toda la fuerza mecánica de operación

del motor, puede ser de dos tipos:

a) Base frontal

b) Base lateral

Caja de conexiones

Por lo general, en la mayoría de los casos los motores eléctricos cuentan con caja

de conexiones. La caja de conexiones es un elemento que protege a los

conductores que alimentan al motor, resguardándolos de la operación mecánica del

mismo, y contra cualquier elemento que pudiera dañarlos.

Tapas

Son los elementos que van a sostener en la gran mayoría de los casos a los

cojinetes o rodamientos que soportan la acción del rotor.

Cojinetes

También conocidos como rodamientos, contribuyen a la óptima operación de las

partes giratorias del motor. Se utilizan para sostener y fijar ejes mecánicos, y para

reducir la fricción, lo que contribuye a lograr que se consuma menos potencia.

FASE 1: LISTADO DE FUNCIONES Y SUS ESPECIFICACIONESLa función de los trociles es el de realizar conos de hilo desde el calibre 1 al 36 esa

es la única función de estos equipos las cuales depende de una temperatura de

37ºC para que el hilo se procese porque si no se tiene esa temperatura el hilos se

rompe mucho.

Y el principal componente que estudiamos es el motor.

FASE 2: DETERMINACIÓN DE FALLOS FUNCIONALES Y FALLOS TÉCNICOS

LISTA DE VERIFICACIÓN

Motor eléctrico

Bue

na

cond

ició

n

Req

uier

e lim

piez

a

Req

uier

e aj

uste

Req

uier

e lu

bric

ació

n

Elim

inar

vi

brac

ión

Elim

inar

ca

lor

Req

uier

e re

para

ción

Rem

plaz

o

ObservacionesActividades

Rodamiento X xPieza y perno XTemperatura XVibración X xRuido XCables rotos xTarda para girar xNo arranca xNo enfría x

Daniel M. L. Armando J. R. Carlos P. L.Ejecuto Superviso Aprobó

En la presente tabla se anotaron algunas de las fallas que se pudieron observar en

el motor esta hoja es de gran ayuda para evaluar el estado de la maquina en este

caso del motor

FASE 3: DETERMINACIÓN DE LOS MODOS DE FALLO

Fallas en el motor eléctricoA continuación se muestran esos fallos con todos los modos de fallo identificados

Falla A: Altas vibracionesModos de fallo:

Eje doblado

Rodamientos en mal estado

Desalineación con el elemento que mueve

Desequilibrio en rotor de la bomba o del motor

Acoplamiento dañado

Resonancias magnéticas debidas a excentricidades

Uno de los apoyos del motor no asienta correctamente

Falla B: La protección por exceso de consumo (el "térmico") saltaModos de fallo:

Térmico mal calibrado

Bobinado roto o quemado


Desequilibrios entre las fases

El motor se calienta porque el ventilador se ha roto

Falla C: La protección por cortocircuito saltaModos de fallo:

Bobinado roto o quemado

Terminal defectuoso

Elemento de protección en mal estado

Falla D: La protección por derivación saltaModos de fallo:

Fallo en el aislamiento (fase en contacto con la carcasa)

La puesta a tierra está en mal estado

Una de las fases está en contacto con tierra

Falla E: Ruido excesivoModos de fallo:

Eje doblado


Rozamientos entre rotor y estator

Rozamientos en el ventilador

Mala lubricación de rodamientos (rodamientos “secos”)

Falla F: Alta temperatura de la carcasa externaModos de fallo:


Suciedad excesiva en la carcasa

Ventilador roto

Lubricación defectuosa en rodamientos

FASE 4: ESTUDIO DE LAS CONSECUENCIAS DE LOS FALLOS. CRITICIDADPara que un fallo sea crítico, debe cumplir alguna de estas condiciones:

Que pueda ocasionar un accidente que afecte a la seguridad o al

medioambiente, y que existan ciertas posibilidades de que ocurra

Que suponga una parada de planta o afecte al rendimiento o a la capacidad

de producción

Que la reparación del fallo más los fallos que provoque este (fallos secundarios) sea superior a cierta cantidad

Para que un fallo sea importante:

No debe cumplir ninguna de las condiciones que lo hagan crítico Debe cumplir alguna de estas condiciones: Que pueda ocasionar un accidente grave, aunque la probabilidad sea baja Que pueda suponer una parada de planta, o afecte a la capacidad de

producción y/o rendimiento, pero que probabilidad de que ocurra sea baja Que el coste de reparación sea medio

Y la falla que se estudia se considera critica porque afecte potencialmente al rendimiento y a la producción sus costos y de reparación son elevados

FASE 5: DETERMINACIÓN DE LAS MEDIDAS PREVENTIVAS

Serie de pruebas a ejecutar:Las pruebas necesarias para identificar y localizar las posibles averías de un motor

se detalla a continuación por el orden lógico con que es preciso ejecutarlas.

1.- Ante todo inspeccionar visualmente el motor con objeto de descubrir averías de

índole mecánica.

2.- Comprobar si los cojinetes se hallan en buen estado. Para ello se intenta mover

el eje hacia arriba y hacia abajo dentro de cada cojinete. Todo movimiento en estos

sentidos indica que el juego es excesivo, o sea que el cojinete esta desgastado.

Seguidamente se empuja el rotor con la mano para cerciorarse de que puede girar

sin dificultad. Cualquier resistencia al giro es señal de una avería en los cojinetes, de

una flexión del eje o de un montaje defectuoso del motor. En tal condición es de

esperar que salten los fisibles en cuanto se conecte el motor a la red.

3.- Verificar si algún punto de los arrollamientos de cobre está en contacto, por

defecto del aislamiento, con los núcleos de hierro estatórico o rotórico. Esta

operación se llama prueba de tierra o de masa, y se efectúa mediante una lámpara

de prueba.

4.- Una vez comprobado que el motor gira sin dificultad, la prueba siguiente consiste

en poner el motor en marcha. Para ello se conectan los bornes del motor a la red de

alimentación a través de un interruptor adecuado, y se cierra este por espacio de

algunos segundos. Si existe algún defecto interno en el motor puede ocurrir que

salten los fusibles, que los arrollamientos humeen, que el motor gire lentamente o

con ruido, o que el motor permanezca parado. Cualquiera de estos síntomas es

inicio seguro de que existe una avería interna entonces es preciso desmontar los

escudos y el rotor e inspeccionar más detenidamente los arrollamientos. Si alguno

de ellos está francamente quemado no será difícil identificarlo por su aspecto

exterior y por el olor característico que desprende.

a) EN CASO DE LA EXISTENCIA DE UN DESBALANCE DE CARGAS ELÉCTRICAS

Para los motores de alta potencia es muy importante que el consumo de amperios

en cada línea sea igual. Si en una medición se encuentran diferencias antes de

culpar al motor hay que comprobar la tención por fase. Un desequilibrio de tenciones

puede producir un desequilibrio de intensidades.

Las diferentes anomalías que pueden observarse en el funcionamiento de estos

motores son:

a) Al conectar el motor produce un fuerte zumbido, pero no arranca.

b) Al conectar arranca, pero con poca potencia, si se le acopla la carga, pierde

velocidad.

c) Arranca con mucha potencia, pero cuando esta ya embalado consume

demasiada intensidad y sus devanados adquieren elevada temperatura.

d) Arranca y en apariencia funciona bien, pero, al poco rato, sale humo del

devanado.

e) Arranca, pero produce un fuerte zumbido con consumo de excesiva

intensidad.

f) Arranca y funciona bien, pero al poco rato se frena, produciendo humo de olor

metálico.

g) Arranca y funciona bien en vacío. Si se le acopla la carga, al cabo de un rato

produce un zumbido y funde los fusibles o dispara el guarda motor. Si

después de enfriarse vuelve a ponerse en marcha ocurre exactamente lo

mismo.

h) Funciona bien, pero gira en sentido inverso al requerido.

i) Funciona bien, pero produce un ruido estridente.

j) Funciona bien, pero se calientan sus cojinetes, que son de fricción o

deslizamiento.

k) Funciona bien, pero trepida o vibra.

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE UN MOTOR DE CORRIENTE ALTERNA

Fallas posibles en su instalaciónUna carga excesiva puede llevar rápidamente a una falla en el motor. Es posible que se seleccione correctamente al motor para su carga inicial; sin embargo, un cambio en su carga o en el acoplamiento de accionamiento, se manifestará como una sobrecarga en el motor. Las rodamientos o baleros comenzarán a fallar, los engranes están expuestos a presentar fallas en los dientes, o bien se presentará algún otro tipo de fricción que se manifieste como sobrecarga. Cuando se presenta una sobrecarga, el motor demanda más corriente, lo cual incrementa la temperatura del mismo, reduciendo la vida del aislamiento.

Los problemas en baleros y rodamientos son una de las causas más comunes de fallas en los motores, también la alineación errónea de éstos y la carga, malos acoplamientos por poleas y bandas, o bien errores en la aplicación de engranes o piñones, son causas de fallas mecánicas. Por otro lado, se debe hacer un correcto balanceo dinámico para evitar problemas de vibración.

Así mismo, una incorrecta alimentación de voltaje al motor, puede reducir la vida o causar una falla rápida si la desviación del voltaje es excesiva. Un voltaje bajo soporta una corriente mayor que la normal. Si el voltaje decrece en una forma brusca, se presenta una corriente excesiva que sobrecalienta al motor. Un voltaje alto en la línea de alimentación a un motor reduce las pérdidas, pero produce un incremento en el flujo magnético, con un consecuente incremento de las pérdidas en el entrehierro.

LubricaciónPara la buena lubricación se debe utilizar el aceite o grasa recomendado, en la cantidad correcta. Los distribuidores de lubricantes pueden ayudar si hay un problema con el grado de lubricante, y, en especial, para los cojinetes que requieren grasa para alta temperatura.

Hay que quitar o expulsar toda la grasa vieja antes o durante la aplicación de la grasa nueva. El espacio total para grasa se debe llenar al 50% de su capacidad para evitar sobrecalentamiento por el batido excesivo.Para los cojinetes lubricados con aceite, suele ser suficiente un aceite para máquinas de buena calidad. Hay que comprobar el nivel y la libre rotación de los anillos después de poner en marcha el motor.

En los motores antiguos, a veces se desprenden los dispositivos para inspección del nivel de aceite al cambiarlos de lugar. Si se instalan conexiones de repuesto, hay que determinar que el nivel no esté muy alto ni muy bajo. Si está muy alto, el exceso de aceite se escapará y habrá acumulación de polvo y mugre, y puede mojar el aislamiento de los devanados. El manejo brusco o descuidado de un motor puede producir grietas en el depósito de aceite, y al poco tiempo ocurrirán fugas, las cuales se notan por el goteo de aceite de los cojinetes cuando el motor está parado. Para localizar las grietas, hay que limpiar el exterior de la cubierta de cojinete con un disolvente y secarlo bien con trapos. Después de que el motor ha estado parado algunas horas, será fácil localizar las posibles grietas.

El exceso de aceite ocasiona otros problemas en los motores de corriente alterna fraccionarios con interruptores internos para arranque, el aceite que se escurre llega a los contactos y, en un momento dado, puede ocasionar un mal contacto.La quemadura total de los contactos puede impedir que se cierre el devanado auxiliar o de arranque, o que los contactos se suelden entre sí. Cuando el interruptor de arranque se queda abierto, el motor no puede arrancar y, si no tiene protección adecuada, se puede quemar el devanado principal; en el segundo caso, se puede quemar el devanado auxiliar o de arranque. Si el motor es del tipo de arranque con capacitor, éste se puede fundir antes de que se queme el devanado de arranque. En muchos casos, los capacitores tienen fusible de seguridad que se puede sustituir.

Precaución para el manejo de lubricantesDebido al riesgo de que entren pequeñas partículas de suciedad en los rodamientos, debe de considerase que:

• La grasa o aceite deben de almacenarse en contenedores cerrados, con el fin de que se mantengan limpios.

• Las grasas y aceiteras deben limpiarse antes de ponerles lubricante, para evitar que contaminen a los rodamientos.

• Debe evitase una lubricación excesiva de los rodamientos de bolas y rodillos, ya que puede resultar en altas temperaturas de operación, en un rápido deterioro de material lubricante, y una falla prematura de los rodamientos.

RuidoEn los últimos años, se ha dedicado creciente atención a la medición y la reducción del ruido producido por los motores eléctricos. En el área industrial ese interés está relacionado con la también creciente preocupación por los efectos ambientales del ruido y la respectiva legislación sobre la comodidad sonora.El proyecto adecuado de los motores, reduciendo los factores que dan origen al ruido, casi siempre exigirá una serie de accesorios, o incluso el confinamiento acústico del motor. Todo esto representa un coste adicional y debe compararse con el beneficio obtenido.

Se debe tener en cuenta que no basta especificar el valor bajo de ruido para el motor, a fin de conseguir un ambiente con poco ruido. Muchas veces, el equipo accionado representa una contribución mayor a la incomodidad sonora que el motor, por ser una fuente de mayor intensidad sonora, o por su distribución de frecuencias.

Partes de repuestoLas piezas de repuesto son las partes cuya duración es menor que los devanados, y estos últimos son los que determinan la vida del motor. Las partes de reserva son piezas o ensambles duplicados que se deben remplazar en caso de algún accidente de operación. Se emplean para que siga funcionando el motor, y reducir la pérdida de tiempo en caso de alguna falla.

En general, se incurre en deficiencias respecto al almacenamiento de piezas de repuesto. Esto se ha debido a recomendaciones incompletas o vagas de algunos

fabricantes, falta de planeación o de conocimientos del personal de compras o de la planta, y falta de comunicación entre el fabricante y el usuario.No hay una fórmula mágica para determinar que piezas de repuesto se deben llevar en existencia, pero un método lógico, es considerar las ventajas claras de tener existencia de piezas de repuesto y ponderarlas contra las siguientes desventajas:

1. Mayor inversión2. Manejo de registros3. Control y recuento de inventario4. Almacenes y espacio adecuados requeridos5. Obsolescencia de las piezas6. Posibilidad de tener que cambiarlas de lugar por ampliaciones o cambios en la planta7. Posibilidad de que se sigan teniendo en almacén incluso si se ha desechado el motor original8. Daños a las piezas por envejecimiento, almacenamiento incorrecto y condiciones atmosféricas adversas9. Tener partes de reserva duplicadasNo se debe de interpretar que el gran número de desventajas signifiquen que no se deben almacenar las piezas de repuesto. Sólo se pide tener en cuenta esos factores. Las siguientes consideraciones también son importantes para tener una existencia de piezas de repuesto:a. Frecuencia de las fallasb. Importancia de la máquinac. Disponibilidad de un motor sustituto o para repuestod. Número de motores igualese. Equipo auxiliarf. Obsolescencia de los motores y maquinasg. Escasez de materialesh. Piezas que se desgastani. Registros de piezas de repuestoj. Almacenamiento de las piezask. Corta duración en almacén

3.5 InspecciónLa mayoría de los problemas comunes que presentan los motores eléctricos se pueden detectar por una simple inspección, o bien efectuando algunas pruebas. Este tipo de pruebas se les conoce como pruebas de diagnóstico o de verificación, se inician con la localización de fallas con las pruebas más simples, y, el orden en que se desarrollan normalmente tiene que ver con el supuesto problema.

FASE 6: AGRUPACIÓN DE LAS MEDIDAS PREVENTIVAS

A continuación se presenta un plan de mantenimiento que muestra las actividades que se realizaran para el mantenimiento preventivo las actividades se realizaran cada tres meses.

Fecha: 03 de marzo de 2012 Plan de mantenimiento preventivo generalMaquina: Motor eléctricoCód. Maq: 74368774357GT Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre

Nº Actividades a realizar 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Limpie el interior de la caja de conexión completamente * *

2 Inspección visual de aislantes de las bobinas * *

3 Limpie las anillas colectoras * * 4 Limpiar el intercambiador de calor * * Limpiar bobinas * *

5 Con aire comprimido sopletear entre estator, rotor y soportes * *

6 Limpiar el conjunto escobas/porta-escobas * *

REALIZO: Carlos Carrillo Rodríguez

SUPERVISO: Manuel Sandoval Velásquez

FASE 7: PUESTA EN MARCHA DE LAS MEDIDAS PREVENTIVAS

Este paso aun no se puede realizar ya que esta solamente es una propuesta y aun no se a llevado acabo en la empresa.

DIFERENCIAS ENTRE UN PLAN DE MANTENIMIENTO INICIAL Y UNO BASADO EN RCMComparando el plan inicial, basado sobre todo en las recomendaciones de los

fabricantes, con el nuevo, basado en el análisis de fallos, habrá diferencias notables:

En algunos casos, habrá nuevas tareas de mantenimiento, allí donde el

fabricante no consideró necesaria ninguna tarea

En otros casos, se habrán eliminado algunas de las tareas por considerarse

que los fallos que trataban de evitar son perfectamente asumibles (es más

económico esperar el fallo y solucionarlo cuando se produzca que realizar

determinadas tareas para evitarlo).

El plan de mantenimiento inicial está basado en las recomendaciones de los

fabricantes, más aportaciones puntuales de tareas propuestas por los responsables

de mantenimiento en base a su experiencia, completadas con las exigencias legales

de mantenimiento de determinados equipos:

El Mantenimiento Centrado en Fiabilidad o RCM va más allá. Tras el estudio de

fallos, no sólo obtenemos un plan de mantenimiento que trata de evitar los fallos

potenciales y previsibles, sino que además aporta información valiosa para elaborar

o modificar el plan de formación, el manual de operación y el manual de

mantenimiento:

rcm teoria

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