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6.1. Conceptos del TPM

TPM es la sigla de “Total Productive Maintenance” (Mantenimiento Productivo Total) y es una técnica desarrollada en el Japón en la década de 1 970, como una necesidad de mejorar la calidad de sus productos y servicios.

Tiene como concepto básico “la reformulación y la mejora de la estructura empresarial a partir de la reestructuración y mejora de las personas y de los equipos”, con el compromiso de todos los niveles jerárquicos y el cambio de la postura organizacional.

Aplicado a la industria se puede interpretar como:

“CONSERVACIÓN DE LOS MEDIOS DE PRODUCCIÓN POR TODOS”

El TPM es una técnica que promueve un trabajo donde están siempre unidos, según los mismos objetivos: el Hombre, la Máquina y la Empresa.

De esta manera, el trabajo de conservación de los medios de producción, pasa a ser preocupación y acción de todos, desde el directorio hasta el operador del proceso (o servicio).

El TPM compromete la eficacia de la propia estructura orgánica de la empresa, por medio de mejoras a ser introducidas e incorporadas, tanto en las personas como en los equipos.

“TPM es una herramienta poderosa para vencer el desafío de la productividad y de la calidad”.

De esta forma, se puede decir que el TPM es una técnica de administración de la producción que posibilita la garantía de producir productos con calidad, a menores costos y en el momento necesario.

Con relación a los equipos, significa promover la revolución junto a la línea de producción, a través de la incorporación de la “Ruptura cero”, “Defecto cero” y “Accidente cero”.

El TPM es la continuidad de la evolución de metodologías tecnológicas de mantenimiento, según tres etapas precursoras, conocidas como: Escuela Latina (Francia – mitad de la década de 1960), Investigaciones Rusas (Rusia – al término de la década de 1960) y Terotecnología (Inglaterra – inicio de la década de 1970).

La Escuela Latina presupone que el aumento de la productividad de las empresas, se obtiene a través del mantenimiento que, por medio de un Sistema informatizado e integrado, moviliza los recursos y trabajo en equipo de varios segmentos y diferentes niveles de jerarquía, motivados y coordinados bajo una misma dirección, o sea, el mantenimiento coordina grupos de trabajo en diversos niveles de supervisión buscando mayor eficiencia y disponibilidad de los equipos.

En las Investigaciones Rusas es creado el concepto de “Ciclo de Mantenimiento”, definido como: el intervalo comprendido entre dos “Revisiones Generales”, que implican todos los trabajos de ajustes y sustituciones ejecutadas, durante ese período. Entre dos “Revisiones Generales”, son intercaladas inspecciones sistemáticas de detección de averías o verificaciones diversas. Esta teoría se desarrolló posteriormente, para el llamado Mantenimiento Selectivo.

La Terotecnología es la alternativa técnica capaz de combinar los medios financieros, estudios de confiabilidad, evaluaciones técnico económicas y métodos de gestión, con el objetivo de lograr que los ciclos de vida de los equipos sean cada vez menos dispendiosos (el mantenimiento es el corazón de cualquier sistema terotecnológico).

Son objetivos del TPM(39):

  • 1. Constituir una estructura empresarial que busque la máxima eficiencia del sistema de producción (o servicio) – rendimiento global;
  • 2. Constituir, en el propio local de trabajo, mecanismos para prevenir las diversas pérdidas, obteniendo el cero accidente, el mínimo de defectos y el mínimo de fallas, teniendo como objetivo: disminuir el costo del ciclo de vida del sistema de producción;
  • 3. Comprometer a todos los departamentos, comenzando por el de producción (operación + mantenimiento) extendiéndose a los de desarrollo, ventas, administración etc. (incluyendo terceros);
  • 4. Contar con la participación de todos, desde los directores hasta los operarios de primera línea;
  • 5. Obtener la pérdida cero por medio de actividades simultaneas de pequeños grupos;
  • 6. Mejorar la calidad del personal (operadores, mantenedores e ingenieros);
  • 7. Mejorar la calidad de los equipos, a través de la maximización de su eficiencia y de su ciclo de vida útil; 8. Mejorar los resultados alcanzados por la empresa (ventas, satisfacción del cliente, imagen etc.).

Con el objetivo de conciliar los intereses de los accionistas, a través del rendimiento del capital, de los empleados, de la mejora de conocimientos, estímulos económicos, ambiente de trabajo saludable y de la satisfacción de los clientes, a través de la mejora de los plazos de entrega, mejora de la calidad y reducción de los precios, debe ser la realización de la correcta administración (40):

  • Recursos humanos – a través de la capacitación;
  • Proceso – a través del TQC (ciclo de calidad total);
  • Materiales – a través del “just in time” (tener en el momento justo);
  • Medios de producción – a través del TPM.

De esta forma, se puede considerar que el TPM promoverá(40):

  • Mejoramiento del personal, a través del cambio de mentalidad de todos, la adopción del mantenimiento espontáneo por los operadores, la capacitación del personal de mantenimiento y el estímulo a la revisión del proyecto de máquinas, con el objetivo de mejorar su vida útil y su mantenibilidad;
  • Mejoramiento de máquinas e instalaciones: a través de la mejora de la eficiencia global, de la eficiencia técnica y del factor de utilización;
  • Mejoramiento de la cultura empresarial, a través de la eliminación de tiempos de espera, resultados económicos y creación de un trabajo seguro, agradable y sin polución;

De acuerdo con informes divulgadas por el JIPM – “Japan Institute of Plant Maintenance” (Instituto Japonés de Mantenimiento de Planta), con la aplicación del TPM se puede obtener los siguientes efectos tangibles(40):

  • Mejora de la productividad por valor agregado – de 1,5 a 2 veces;
  • Reducción de la proporción de defectos en proceso – de 10/1;
  • Reducción en la proporción de reclamos de los clientes – de 4/1;
  • Reducción de los costos de producción – 30%;
  • Reducción del almacenamiento de productos – 50%;
  • Obtención del cero accidente en el lugar de trabajo y cero contaminación.

Y los siguientes efectos intangibles, principalmente en el factor humano:

  • Control totalmente autónomo de los equipos (“Jishu Hozen”). Culto de la mentalidad “a mi equipo lo cuido yo”;
  • Estímulo de la confianza en si mismo, obtenida por la aplicación de la política de “ejecutando se consigue”, alcanzando el mínimo de falla y el mínimo de defecto;
  • Desarrollo del “sentido de responsabilidad”, a través de la aplicación de las “5S”;
  • Construcción de un ambiente de trabajo salubre, pues el mismo se torna limpio, sin residuos de lubricantes o suciedades (sentido de limpieza y sentido de aseo de los “5S”);
  • Proporcionar la imagen de una buena empresa para los visitantes, que se asociará a nuevos pedidos para el sector de ventas.

La filosofía del TPM busca eliminar los 6 tipos de pérdidas que disminuyen la eficiencia(39).

Considerando el potencial de trabajo de una máquina en un turno laboral, se identifica inicialmente su “Tiempo de Carga”, o sea, el tiempo máximo de producción de esta máquina.

Si se descontaran, de este tiempo, las pérdidas debido a parada por ruptura y cambio de línea/ajuste de herramientas, (estas dos conocidas como “pérdidas por parada”), resulta el “Tiempo de Operación, o sea, el tiempo en que la máquina está capacitada para producir.

Las paradas por ruptura, constituyen el mayor porcentaje de pérdidas del rendimiento operacional de los equipos. Son difíciles de eliminar y se presentan según dos causas: pérdida debido a la propia ruptura y pérdida debido a la degeneración gradual del desempeño, introduciendo defectos en el producto. Su eliminación puede ser realizada a través del análisis de fallas.

Los cambios de línea y/o ajustes de herramientas, son pérdidas inevitables que ocurren, cuando se efectúa un cambio en la línea, con interrupción del proceso. Esta pérdida, consiste en el hecho de que, en general, se gasta mucho tiempo para efectuar los cambios en la máquina y principalmente en los ajustes. Son de dos causas: interna – máquina parada y externa – máquina en funcionamiento.

Si, del “Tiempo de Operación”, se descuentan las pérdidas debido a operación en vacío/pequeñas paradas y a la reducción de velocidad (estas dos conocidas como “pérdidas por ritmo inadecuado”), resulta el “Tiempo Efectivo de Operación”, o sea, el tiempo en que la máquina está produciendo según sus características óptimas.

La operación en vacío y las pequeñas paradas, son interrupciones momentáneas, provocadas por un problema cualquiera, como por ejemplo: la desconexión de un motor por sobrecarga. Estos tipos de pérdida, generalmente son situaciones donde es suficiente una rápida intervención del operador, para la continuación del trabajo.

La reducción de velocidad es debida a que algunos fenómenos que obligan a trabajar a un ritmo menor, ocasionando pérdidas, resultantes de la reducción de velocidad de operación. Ejemplo: una deficiencia del sistema de refrigeración, que obliga a reducir la velocidad de operación en días cálidos. Normalmente se desconoce la magnitud de la velocidad óptima de la máquina. Por otro lado si es aumentada se revelarán defectos latentes.

Concluyendo, si del tiempo efectivo de operación se restan las pérdidas debido a Productos defectuosos/retrabajo e inicio de producción/rendimiento, (estas dos conocidas como “pérdidas por rechazo”), resulta al final el “Tiempo de Operación con Valor Agregado”.

En la producción defectuosa y retrabajo, se encuentran las pérdidas de calidad y repetición de trabajos, causadas por el mal funcionamiento del equipo, la falta de capacitación del personal de operación y/o la falta de mantenimiento. Son ocurrencias esporádicas, generalmente de fácil identificación y corrección. Por otro lado, ocurrencias crónicas, que son de difícil identificación. La reducción de las ocurrencias crónicas, requiere investigación y acciones innovadoras.

En el inicio de producción se encuentran las pérdidas de rendimiento, que se presentan desde la partida hasta la estabilización de las condiciones operacionales. Son pérdidas significativas, que normalmente suman grandes tiempos y muchas veces pasan desapercibidas a los operadores, mantenedores y supervisores. Ejemplos: Inestabilidad de la propia operación, instabilidad de la temperatura y/o presión y/o velocidad etc.; falta de mantenimiento; falta de materia prima; habilidad del operador etc.

La Efectividad Operacional Global es calculada, a través del producto de la Tasa de Disponibilidad Operacional (DP) por la Tasa de Desempeño Operacional (Rendimiento Operacional, RO) y por el Indice de Calidad (Tasa de productos aprobados, IC), o sea:

La Efectividad Operacional Global es calculada, a través del producto de la Tasa de Disponibilidad Operacional (DP) por la Tasa de Desempeño Operacional (Rendimiento Operacional, RO) y por el Indice de Calidad (Tasa de productos aprobados, IC), o sea:

Ecuación 41

A su vez, la tasa de disponibilidad operacional mediante la siguiente relación:

Ecuación 42

La tasa de Desempeño Operacional (Rendimiento), es obtenida por el producto de la Tasa Operacional Nominal (producto de la cantidad producida por el tiempo del ciclo real, dividido por la diferencia entre el tiempo de carga y el tiempo de paradas) y la Tasa de Velocidad Operativa (relación entre el tiempo de ciclo real y el tiempo de ciclo ideal), o sea:

Ecuación 43

El Indice de Calidad es obtenido por la relación entre la calidad de los productos aceptables [Cantidad de insumos – (pérdida de partida + pérdida por defectos del proceso + pérdidas de productos ensayo)] y la cantidad total de insumos, o sea:

Ecuación 44

Los resultados normalmente encontrados, cuando se hace este análisis, están entre los 30 y 50% y muestran, en cuanto se podría incrementar la productividad en el aspecto de rendimiento.

Sin embargo, en forma especial, se debe considerar que la mayoría de las actividades desarrolladas por los operadores, pueden ser de mucho desgaste, por lo que un aumento del ritmo de productividad, puede generar acciones inseguras por el cansancio y un consecuente accidente.

Ejemplo

Datos:

  • Jornada de trabajo por día = 8 h x 60 min. = 480 min.
  • Tiempo muerto planificado o necesario (reuniones, descanso por precaución, interrupción del programa de producción) = 25 min.
  • Paradas para:
    • Preparación = 19 min.
    • Ajustes = 41 min.
    • Mantenimiento = 26 min.
  • Producción diaria = 2000 ítems.
  • Tiempo de ciclo ideal = 7,2 seg. = 7,2/60 = 0,12 min.
  • Tiempo de ciclo real = 10,8 seg. = 10,8/60 = 0,18 min.
  • Cantidad de productos aceptables = 1960 ítems.

Cálculos:

  • Tiempo de carga = Jornada de trabajo – Tiempo muerto planificado = 480 – 25 = 455 min.
  • Tiempo operativo = Tiempo de Carga – Paradas = 455 – 86 = 369 min.
  • DP (Disponibilidad) = (Tiempo operativo / Tiempo de carga) x 100 = (369/455) x 100 = 81,10%
  • Tasa de operación nominal = (Cantidad producida x Tiempo de ciclo real) / Tiempo operativo = (2000 x 0,18) / 369 = 97,56
  • Tasa de velocidad operativa = Tiempo de ciclo real / Tiempo de ciclo ideal = 0,12 /0,18 = 0,6667 = 66,67%
  • RO (Rendimiento) = Tasa de operación nominal x Tasa de velocidad operativa = 97,56 x 66,67% = 65,04%
  • TC (CALIDAD) = (Cantidad de productos aceptables / Cantidad producida) x 100 = (1960/2000) x 100 = 98%
  • Eficiencia operacional Global = DP X RO X TC = 0,811 X 0,6504 X 0,98 = 0,5302 = 51,69%

Referencias

  • (38) TPM – Total productive maintenance ou “quebra zero” 
    Prof. Seiichi Nakajima. III Seminário Internacional de TPM. IMC Internacional – São Paulo – 1987
  • (39) Programa de desarrollo del TPM – Implantación del mantenimiento productivo total. Prof. Seiichi Nakajima. Tecnologia de Gerencia y Producción S.A. – 1991
  • (40) Curso de TPM. Thanus Almeida Saliba. P & H Consultoria Ltda. – 1999

Autor: Lourival Augusto Tavares 
Brasil 
Consultor en Ingeniería de Mantenimiento 
Empresa: Director nacional de ABRAMAN (Asociación Brasileña de Mantenimiento) en dos mandatos. 
Correo: l.tavares@mandic.com.br 
Ingeniero Electricista, formado por la Escuela Federal de Ingeniería de Rio de Janeiro, en el año de 1967. Past-Presidente del Comité Panamericano de Ingeniería de Mantenimiento. Supervisor de Mantenimiento en FURNAS – Centrales Eléctricas S.A. durante 23 años. Fue el jefe de la Asesoría Técnica de Apoyo en ITAIPU Binacional. Reconocido como “notorio saber” en mantenimiento por la Universidad Federal de Rio de Janeiro y por la Universidad Federal de Paraíba. 

Acerca del autor de este libro:

Lourival Augusto Tavares

Ingeniero Electricista, formado por la Escuela Federal de Ingeniería de Rio de Janeiro, en el año de 1967. Past-Presidente del Comité Panamericano de Ingeniería de Mantenimiento. Supervisor de Mantenimiento en FURNAS – Centrales Eléctricas S.A. durante 23 años. Fue el jefe de la Asesoría Técnica de Apoyo en ITAIPU Binacional. Reconocido como “notorio saber” en mantenimiento por la Universidad Federal de Rio de Janeiro y por la Universidad Federal de Paraíba. Fue director nacional de ABRAMAN (Asociación Brasileña de Mantenimiento) en dos mandatos.

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