Simulando el Mantenimiento

1. Introducción

En tiempos de crisis económico, las empresas pasan por procesos de contención de costos e inversiones. Muchas veces se ven obligadas a trabajar con los recursos disponibles y aún a´si, se ven presionados a aumentar su productividad.

En la industria, uno de los factores que afectan su productividad y por ende su competitividad, es el funcionamiento inadecuado y la indisponibilidad de sus activos. Sus consecuencias pueden ser verificadas en paradas operacionales, funcionamiento de equipos con baja baixa eficiencia, llegando incluso a repercutir en la calidad del producto final a ser ofrecido al cliente.

Dentro de este escenario, el mantenimiento pasa a tener una importancia aún mayor, pues la utilización racional de los recursos de la empresa y también “la baja inversión” comparado con otras alternativas, para su implementación, convierte a la política de mantenimiento de en una óptima posibilidad de reducción de costos y mejora de la productividad.

Al realizarse un estudio de simulación, es esencial que se represente correctamente el impacto del mantenimiento dentro del sistema. Es muy común que estudios de simulación sean hehcos con el fin exclusivo de analizar las políticas de mantenimiento.

En nuestros proyectos, los tipos de paradas más comunes son:

1.1. Mantenimiento correctivo:
Son las paradas aleatorias por fallas de equipos o componentes de los equipos. Ocurren por motivos imprevistos.

Normalmente, las empresas poseen las siguientes informaciones sobre este tipo de parada:

• Tiempo promedio entre paradas (MTBF – Mean Time Between Failures): Periodo de tiempo en que el equipo permanece en funcionamiento.
• Tiempo promedio de falla (MTTR – Mean Time to Repair): Periodo de tiempo en que el equipo permanece en mantenimiento.

Al representarse este tipo de parada en un modelo de simulación, se considera que una distribución aleatoria obtenida por todos los “TBFs” (Time Between Failures, sin la “M”, pues no se puede usar el valor promedio en estos casos), y otra considerando los “TTRs” (time to repair).

De esta forma, el modelo sortea un tiempo durante el cual, el equipo opera normalmente y al final de éste, interrumpe su funcionamiento. En seguida, sortea el tiempo de reparación, restaurando el equipo y lo activa después, reiniciando el ciclo.

1.2. Mantenimiento preventivo o programado:

Las paradas programadas para mantenimiento son definidas a través de un cronograma establecido antes del inicio de la simulación.

La principal diferencia de este tipo de parada y de la parada correctiva es que hay una previsibilidad en su ocurrencia, osea, tanto el TBF como el TTR son valores determinísticos (fijos o constantes).

2. Representando Mantenimiento en Arena

En Arena, los elementos de configuración de fallas están siempre relacionados con los recursos (Resources), pues son éstos los elementos que generalmente representan máquinas y equipos.
Para representar el mantenimiento correctivo, o imprevisto, se usa le módulo FAILURE, que permite la inclusión de las informaciones de TBF y TTR en las fallas de tipo TIME, como puede observarse abajo:


Tip: Normalmente, equipos no fallan cuando están parados. En este caso, el uptime generalmente sólo es contabilizado cuando el equipo está funcionando. Use el campo “Uptime in this State only” para definir en qué estado el recurso debe contabilizar el Uptime. Normalmente ese estado es el “Busy” (ocupado)

Para el caso del mantenimiento programado, también se puede usar el módulo Failure, colocando valores fijos, en lugar de distribuciones aleatorias, en los campos uptime y downtime.

No obstante, en caso de que se quiera un nivel de personalización mayor del mantenimiento programado, se puede usar el módulo SCHEDULE. Este módulo permite que se escoja exactamente cuanto tiempo debe correrse en el modelo hasta que el recurso no esté más disponible, y cuanto tiempo quedará en este estado.

Adicionalmente, se puede sofisticar aún más esta parada, diminuyendo la capacidad del recurso, en lugar de parar totalmente. Éste es el caso en que el recurso representa un grupo de máquinas y apenas una o dos entran en mantenimiento.

Para crearse un schedule, se debe informar la secuencia de duraciones y la capacidad que el recurso tendrá en aquella duración. De ese modo, para representar que a cada 24 horas hay una parada de 1 hora, debe crearse un schedule como mostrado abajo:


Tip: En la vista de planilla, haga click en el botón de la columna “Durations” para tener acceso a una interfaz visual de creación de schedule. Esa interfaz permite que el schedule sea todo creado apenas hacienco click con el mouse y montando el gráfico correspondiente.


Una vez creado el failure y el schedule, tanto uno como el otro necesitan asociarse al recurso correspondiente, para que tengan algún impacto en su funcionamiento. Esto es hecho dentro del propio módulo Resource, como puede ser visto a seguir:


Por la caja de diálogo del Resource, puede notarse que otras Failures pueden ser registradas, de forma que el recurso quede sujeto a varios tipos de paradas correctivas.

También es importante considerar las reglas de parada, tanto del Schedule como de las Failures, pero éste ya es un asunto para un próximo artículo.

3. Conclusiones

Es importante considerar en el modelado, la interferencia que los recursos sufren por paradas programadas o imprevistas. Esto enriquece y hace más precisos los resultados del modelo.

Arena cuenta con recursos para modelar con facilidad los más diversos tipos de interferencia en la operación del proceso y es importante que se estudie y practique el uso de estas funcionalidades.

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