MANTENIMIENTO PREVENTIVO TOTAL
Imagine una línea de ensamble que produce bicicletas y que tiene 5 estaciones. Entre cada par de estaciones, existe un cuarto para ensamble. Por consiguiente, cuando algún operador termina con un ensamble y encuentra ocupado el espacio entre su estación y la siguiente, este operador debe parar. Este fenómeno se le conoce como bloqueo. El bloqueo no es raro en un ambiente justo a tiempo debido al bajo inventario que se permite. Ahora, imagine que el tiempo necesario para terminar el trabajo en cada estación es, en promedio, de 7 minutos. Cada estación presenta la misma variabilidad en el tiempo de proceso, la desviación estándar del tiempo de proceso es 0.7 min. Consideremos que la línea de ensamblaje funciona las 24 horas del día, 7 días por semana. Entonces, los resultados esperados de la línea serían 1440 unidades, lo cual es 10080 min. Por semana divididos entre 7 min. por operación.
El resultado de este modelo, prácticamente determinista, es verificado fácilmente utilizando un modelo de simulación. Este modelo representa el justo a tiempo ideal, una producción baja en proceso, ambiente de pequeña variación. Suponga, sin embargo, que como las máquinas que se utilizan para ayudar en el ensamble empiezan a envejecer, en cada una de las 15 estaciones se descomponen aproximadamente 20 veces por semana en promedio, durante 20 min., y el tiempo de reparación está distribuido en forma exponencial negativa. En la figura 1 se presenta un ejemplo de una distribución exponencial negativa que tiene una media de 20. ¿ Cuántas bicicletas espera Ud. que se produzcan en este taller?.
Una respuesta muy simplista podría ser que dado que cada máquina está fuera de servicio un promedio de 20 veces por un tiempo promedio de 20 min. el taller producirá 10080 - 20*20 = 9680 min. Como en promedio se invierten 7 min. por bicicleta, la producción podría ser de 1382 unidades. Esta respuesta es simplista porque se pasa por alto el efecto de bloqueo y de inactividad. Siempre que alguna estación queda fuera de servicio durante un tiempo largo, las estaciones flujo hacia arriba a la estación con descompostura quedan bloqueadas porque no hay sitio para colocar el trabajo terminado. Las estaciones flujo hacia abajo no reciben trabajo (tiempo conocido como inanición). En una simulación de este ambiente se obtuvo una producción de alrededor de 1140 bicicletas por semana, marcadamente menor que lo previsto por el modelo simplista. En la figura 2 se muestran las relaciones entre la producción y el número de interrupciones por semana para el caso de 15 estaciones.
En la figura 2 se ilustra la importancia del mantenimiento preventivo en un ambiente de justo a tiempo. Cualquier descompostura de alguna máquina durante su operación ocasionará una reacción en cadena debido al bloqueo y a la inanición. El mantenimiento preventivo tiene como objetivo evitar que la maquinaria falle durante su operación. Además de la limpieza y la lubricación rutinaria de una máquina, el mantenimiento preventivo requiere que las partes que sufren desgastes sean reemplazadas al llegar al final de su vida predicha, en lugar de esperar a que la parte falle al estarla utilizando. Desde este punto de vista de productividad y del mantenimiento del nivel diario de embarques, el mantenimiento preventivo total es tan importante como el control de calidad total para el método de justo a tiempo. No obstante, el mantenimiento preventivo total no es un tema tan complejo como lo es el control de la calidad total.
El método tradicional de administrar la producción es no utilizar un amplio mantenimiento preventivo, sini más bien el desacoplar las 15 estaciones. Las estaciones se encuentran ubicados con un distancia suficiente y cada estación cuenta con un gran inventario amortiguador. Con un inventario suficiente en cada estación, cada uno funcionará de manera independiente y el proceso será de una bicicleta cada 7 min. La dificultad en este método es que el inventario amortiguador que se requiere para lograr este desacoplamiento alcanza a su suministro para varios días en cada estación. El tiempo de obtención a través de todo el sistema es el de alrededor de 75 días de trabajo. Así, el método tradicional resuelve el problema a expensas de una gran cantidad de inventario que se mantiene en todo momento, largos tiempos de obtención y, en consecuencia, una respuesta deficiente a un mercado que está cambiando sus condiciones. Por fortuna en muchas compañías esta situación se está modificando , y son compañías que ya han realizado JIT, TQC y TPM o están empezando a hacerlo.
La filosofía de justo a tiempo elimina el inventario, acorta el tiempo de obtención y fortalece la capacidad de respuesta al mercado. No obstante si una compañía pretende reducir el inventario, sin antes de eliminar la variabilidad de sus resultados que han sido la causa de que se forme ese inventario, el resultado será una marcada pérdida en los resultados. Por consiguiente, es importante que en lugar del inventario que se elimina, se instale un buen sistema de mantenimiento preventivo, de modo que los resultados puedan sostenerse mientras se está reduciendo el inventario.
La filosofía del mantenimiento preventivo total (TMP) también recomienda disminuir las tensiones sobre las máquinas y hacerlas funcionar a velocidades inferiores a sus niveles máximos de velocidad. Esto ayuda evitar la creación de máquinas propensas a descomposturas. Las máquinas trabajadas en exceso también son más propensas a producir partes defectuosas. Así, el operarlas a las máximas velocidades con el fin de incrementar la eficiencia departamental puede ocasionar pérdida de producción debida a partes rechazadas y a descomposturas de máquinas.
Nakajima, en su libro Introduction to Total Preventive Maintenance identifica cinco elementos de TPM. Primero, la meta es llevar al máximo la efectividad del equipo o la productividad de fabricación de las máquinas. Segundo, debe hacer un sistema de mantenimiento preventivo sobre el lapso total de vida de cada máquina. Tercero, la realización de mantenimiento preventivo debe comprender las áreas de ingeniería, operaciones y mantenimiento. Cuarto, el concepto de mantenimiento preventivo total debe ser comprendido por todos los empleados. Quinto, la noción de actividades de mejoramiento en grupos pequeños debe ampliarse de la función de calidad (círculos de calidad) a incluir las actividades para mejorar el mantenimiento.
Nakijama identifica cinco obstáculos para el uso efectivo del equipo. El primero es cuando existe una falla en el equipo, la cual se estudió en la figura 2. Segundo, las preparaciones y los ajustes requieren tiempo que, de otra forma, se podría utilizar productivamente. Tercero, existen interrupciones menores a causa de descompostura de herramientas, etc. Cuarto, hay una reducción en la velocidad a causa de una máquina que no ha recibido el mantenimiento adecuado y que empieza a funcionar mal a velocidad elevada. Y finalmente, hay una reducción en el rendimiento debido a la fabricación de partes defectuosas, que también se pueden deber el mantenimiento inadecuado de la máquina.
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