8º Mandamiento: Investigue las roturas inesperadas y encuentre mejoras

1. Introducción

Debemos tener como principio que las fallas inesperadas no son causas normales, siempre necesitan ser investigadas porque son estos «outliers» los que pueden traernos oportunidades de mejora en el sistema.
Las fallas inesperadas son lo que normalmente nos lleva a la pérdida de control en el proceso productivo, y así, investigar «outliers» es válido tanto para descontrol de proceso, por falla o generación de desperdicio.
Necesitamos buscar control del proceso productivo, con alta productividad por la alta disponibilidad de los equipos, y bajo desperdicio por el control de los procesos de producción y mantenimiento.
Podemos encontrar causas que pueden estar presentes en otros puntos de nuestro sistema, que podrían ser bloqueadas, otras máquinas de una misma familia que pueden tener sus fallas futuras anticipadas y bloqueadas, lo que traerá beneficios de eliminación de costos de mantenimiento, que serán prevenidos por eliminación de la causa y ganancias de productividad por incremento de disponibilidad de máquinas, incluso posibles riesgos ambientales y de seguridad.
Cualquier incidente, sea de seguridad personal, seguridad ambiental, continuidad operacional o desperdicio necesita ser investigado, pues solamente así, haciendo hábito no aceptar incidentes, investigando causas y buscando cómo bloquearlas es que se obtiene día a día mejora de resultados.
Vamos a intentar exponer mejor el concepto con ejemplos de acontecimientos.

2. Desbordamiento de agua del tanque de preparación de solución de cal en la ETE

Después de algunas semanas del arranque de la unidad ETE ocurrió un desbordamiento en el tanque de cal, lo que generó un comunicado de Incidente Ambiental. Todo desbordamiento es recogido en un reservorio subterráneo y contenido en un dique, lo que limitó el acontecimiento.
El hecho fue llevado a reunión de producción. Inicialmente como una probable falla operacional, se reportó que el Técnico Químico habría dejado la válvula abierta para completar el nivel del tanque, pero involucrado en la recepción de un camión de Barniz Interno, se olvidó, y con esto ocurrió el desbordamiento con alarma de nivel del tanque de contención.
Una directiva que debe ser tomada es que nunca un operador debe ser responsable por acompañar algo que pueda ser ejecutado de forma automatizada, y así se montó un equipo con un Técnico Químico y un Técnico Electrónico para mejor investigar y comprender lo que realmente estaba ocurriendo, y llevar a la Gestión un informe del hecho más bien esclarecido.

Informe del equipo de investigación:

El sistema está programado para operar de forma automática a través de la adición de un volumen fijo de agua y de cal pura para uso en tratamiento de agua.
La cal almacenada en la plataforma del Filtro FL2 es siempre añadida en volumen fijo para cada ciclo de inyección de agua, con volumen fijo en 2/3 del volumen del tanque, lo que mantiene la concentración de la solución.
El sistema está diseñado para solicitar la adición de cal cuando el nivel llegue a 1/4 de la altura total del tanque (LSTK14L). Cuando esto ocurra se abrirá la solenoide y comenzará a inyectar agua, lo que no detiene la ETE, y solicitará la preparación de solución (echar un saco de 20 kg en el tanque) al Técnico Químico, informado por alarma en el panel de nivel bajo y mensaje “PREPARAR SOLUCIÓN CAL”. Solamente después del reconocimiento del Técnico es que la alarma es desactivada. La solenoide se cierra cuando el nivel alcanza el 100% (LSTK14H).

Los niveles son de boya de mercurio, y trabajan dentro de un compartimento para reducir la agitación, que puede dañar las boyas, pero la boya de nivel alto estaba dañada por la agitación, incluso con aislamiento, así que no operó y terminó por desbordar el tanque. La falla estaba reportada en el informe de turno, y había solicitud de acompañamiento manual por el operador hasta la sustitución de la boya.

Conclusión de la investigación: Sistema de control de nivel inadecuado, una vez que es frágil para la condición de operación. Recomendación de sustitución del nivel de boya de mercurio por otro ultrasónico, que no tendrá contacto con el líquido y es apropiado para trabajar a distancia, evitando el riesgo de ruptura.

Acción inmediata: Reparar el sistema con cambio de la boya, comprar nivel adecuado, y colocar un interlock de tiempo para corte de la inyección de agua, con alarma, para evitar nuevo desbordamiento en caso de falla del control de nivel alto.

Conclusión del Gestor: No debemos esperar que un Técnico, que tiene varias tareas en el turno, tenga que tener la responsabilidad de la función de controlar el nivel de un tanque. Cuando la boya se rompió, la acción debería haber sido proporcionar una solución adicional de bloqueo automática, para que el riesgo ambiental fuera bloqueado. La ruptura de la boya debería haber sido tratada como un Interlock deshabilitado y una acción inmediata mitigadora debería haber sido proporcionada, así el Gestor solicitó que un entrenamiento de reciclaje sobre Procedimientos de Jump de Interlock incluyera situaciones como esta, en la que el Interlock no sería jumpeado, pero estaría inoperante, y que el nuevo nivel fuera comprado e instalado, con temporizador de seguridad tras apertura de la solenoide de adición de agua, con alarma por falla en la actuación del nivel alto. Esto podría no evitar el desbordamiento, pero habría limitado el volumen controlando el riesgo ambiental.

Todo volumen generado necesita ser transferido al sistema de ETE, lo que genera un trabajo adicional al Químico, y sin control podría suceder que el volumen para guarda de contención no fuera suficiente y toda la ETE quedara inundada, llegando a una dilución extrema del volumen, con pérdida de control del pH de la ETE, y paralizando toda la operación por falta de capacidad operativa de la ETE.

3. Body Maker CMB 5000 con trabamiento del Main Bearing

Un problema que ocurrió en más de una BM, y se montó un equipo especializado para investigar por qué más de una máquina había sufrido trabamiento del cojinete principal del cigüeñal. Una parada que tomaba 48 horas de mantenimiento, y que no debería ocurrir, dado el sistema de protección con control de presión por cojinete, control de presión diferencial del filtro, lo que hacía que la falta de lubricación o falla en el filtro fuera una causa no probable.

Conclusión de la investigación: El equipo constató que el trabamiento del cojinete estaba ocurriendo por contaminación, que llegaba al buje de bronce, lo que causaba el trabamiento. Investigando cómo una contaminación pasaba por el filtro, se constató que el filtro tenía internamente una válvula de seguridad para evitar que el filtro se rompiera por presión excesiva, y que cuando había el arranque de la bomba ocurría un pulso de presión y paso en la válvula, y esto permitía que la contaminación pasara por el filtro.

Solución presentada: Bloquear en todas las máquinas esta válvula de alivio interna del filtro (teníamos 9 BM en la línea de producción) y adecuar la protección con presostato de seguridad de exceso de presión, con tiempo límite para actuación, para cubrir el arranque de la bomba. La válvula de seguridad interna protegía el filtro contra rotura de la carcasa, para evitar fuga de aceite. Si esto ocurriese la bomba pararía por falta de presión, así fue considerado un riesgo menor.

Las conclusiones fueron enviadas a CMB, fabricante del equipo, que posteriormente hizo mejoras consistentes eliminando la causa de este tipo de falla.

Si usted descubre una causa y puede mejorar el diseño del equipo, es buena práctica el intercambio de información con el fabricante del equipo, y con las otras unidades que posean el mismo tipo de equipo, extendiendo así el bloqueo para fallas futuras.

4. Descontrol en la viscosidad del Overvarnish

A continuación presentamos un ejemplo de informe de investigación de causa especial, que posteriormente pasó a formar parte del Trouble Shooting para causa especial, generando una Lección Punto a Punto (LPP).

Descripción del problema: El barniz perdía la viscosidad, causando el defecto “piel de naranja” y salpicaduras de barniz en la pared, obligando al operador a parar la impresora y sustituir el reservorio, descartando el barniz anterior.

Descripción de los hechos:
El sistema de control de viscosidad estaba ajustado a 2,1 y obtenía una lectura de 25 segundos en Copa Ford n.º 4, pero el sistema no mantenía el control, causando salpicaduras, incluso ruptura de la correa del Pre-Spin por salpicaduras.
Después de las correcciones del sistema, el ajuste se mantuvo en 2,1 con lectura constante de 25 segundos de viscosidad.

INVESTIGACIÓN:
Se retiró la manguera de agua D&I de la válvula solenoide de adición automática de control de viscosidad y se verificó el ajuste para abrir y cerrar la válvula, comprobando que estaba operando correctamente, pero presentaba un problema de fuga, dejando pasar una pequeña cantidad cuando estaba cerrada.

Acciones de control requeridas para LPP:

• Instalación de un filtro antes de la válvula solenoide, con manómetro antes y después del filtro para verificación de saturación.
• Revisar el check list diario, incluyendo la verificación del tornillo de fijación del vástago de accionamiento del interruptor de límite (limit switch) y lectura de los manómetros del filtro, para control de saturación.
• Reforzar con los operadores, en su capacitación para el puesto, la necesidad de mantener buena limpieza del Copo Ford n.º 4 con alcohol antes de realizar la lectura de viscosidad del barniz. El orificio debe estar limpio para una lectura correcta.
• Entrenamiento periódico cada seis meses en los procedimientos de inspección diaria, incluyendo en la lista de trouble shooting el historial del problema citado, con definición del problema causado por viscosidad por debajo del rango, con un plan de acción para su verificación.
• El área de Calidad debe mantener un plan de verificación semestral de la capacitación de los operadores.

Es importante mencionar que una investigación de causa especial debe preceder a una “tormenta de ideas” (brainstorm) para discutir entre el grupo las posibles causas, y así montar un plan de acción para verificar los puntos abordados y las acciones tomadas para correcciones de forma siempre amplia, que no puede restringirse a un único punto encontrado con problema abordado por el equipo, sino cubrir todo el plan. En caso de otros equipos o sistemas similares que puedan pasar por la misma falla, expandir a todos, bloqueando causas especiales futuras en los demás puntos.

5. Rotura del eje de transmisión del Cupper

Este es un ejemplo en el que muchas veces buscamos reducir costos, pero al no tener control total del hecho podemos conseguir exactamente lo contrario.

La prensa Minster para fabricación de cuerpos tiene un eje de transmisión que transfiere el movimiento del motor al cigüeñal, en el cual está instalada la embrague, que tiene una vida útil de cerca de 24 meses, y que después de este tiempo comienza a presentar fallas en el control de la posición de parada automática, y por eso pasa por cambio preventivo programado con ciclo de 24 meses de operación.

Este trabajo especializado está concentrado en un equipo de mantenimiento corporativo especializado, que atiende a 15 unidades en América del Sur. Cada eje costaba cerca de U$ 4.000 y la causa de la sustitución era por desgaste en el cuello del eje.

Considerado como alto costo, y la sustitución por desgaste del cuello, el equipo consultó a una empresa especializada en recuperación de cuello con uso de Metalización, siendo indicado por la empresa especializada en retrabajo de ejes y piezas de gran porte que haría el retrabajo con aleación para recomponer el diámetro, con temperatura de aplicación de 700 °C y dureza superficial en la capa depositada de 60 HRC, con un límite de reposición de 1,5 mm máximo, siendo el máximo desgaste tolerado.

En cierto día, en una planta fuera de Brasil, se reportó que después de 4 meses de operación, el nuevo embrague instalado había roto el eje, lo que causó la parada de la Unidad. Inmediatamente una nueva unidad fue enviada, y después de 76 horas se retomó la producción, y el embrague con problemas fue retornado al Mantenimiento Corporativo para investigación.

Problema: Rotura del eje principal del sistema de embrague hidráulico Prensa Minster

Acción correctiva: Interrumpir el procedimiento de reutilización del eje del embrague, verificar en el sistema de Mantenimiento Centralizado las Unidades que recibieron eje retrabajado y buscar la sustitución de estos de forma planificada. Recomendación: Revisar procedimientos relativos al retrabajo de piezas de equipos.

La causa raíz del problema fue una falla en el análisis de los riesgos involucrados en la recuperación del eje. No se consideró el riesgo de que podría ocurrir revenido del eje por causa del retrabajo, y las consecuencias de la falla del eje no fueron debidamente consideradas.

Acciones para causa raíz:

• Alteración de procedimientos, de forma que se incluya en retrabajos el involucramiento del área de Ingeniería de Mantenimiento.
• Cancelar procesos de retrabajo en piezas de equipos unitarios, que pudieran implicar paradas de línea de producción con tiempo superior a 4 horas.
  Así, si la pieza considerada para retrabajo para reducción de costos de mantenimiento implica una posible rotura, y su sustitución con retorno a la producción conlleva un tiempo de parada superior a 4 horas, no debería ser considerada, debiendo utilizarse solamente piezas originales del fabricante.
• En equipos no unitarios, el retrabajo también debe pasar por análisis de riesgos y envolver al área de Ingeniería de Mantenimiento.
• Piezas críticas, como cigüeñal, ejes de transmisión, deben pasar por análisis de riesgos y no considerar retrabajo si la sustitución puede implicar un tiempo de parada superior a 8 horas.

6. Consideraciones finales

Una herramienta muy importante está en la implantación de la L.P.P – que no es más que una hoja de instrucciones que permita a todos de la actividad de producción y mantenimiento involucrados tener el conocimiento del hecho ocurrido y asimilar el conocimiento ya vivido por otro grupo operacional.

Un punto muy importante es el alto potencial en empresas que posean varias Plantas con equipos similares. Una lección en una Unidad, si se transfiere a otra, contribuirá al crecimiento general.
Una herramienta que permita la divulgación a todas las plantas, de forma organizada, por tema, equipo, asunto, para servir de base de Trouble Shooting para consulta será muy efectiva.
Un viejo dicho popular ya dice que inteligencia es aprender con el error ajeno, no con los propios errores.

Toda falla inesperada presenta potencial de mejora en el sistema, pero puede que no todas seamos capaces de analizar, así que es necesario un criterio para la investigación.
El criterio es por la relevancia de la falla: si la falla causó o tuvo el potencial de causar pérdidas materiales, generación de rechazo, o potencial de daños a la seguridad o al medio ambiente, debe ser investigada.

Las fallas sin relevancia serán siempre la gran mayoría, y las relevantes serán pocas.

Muchas fallas ocurren por error de identificación. Siempre que sea posible debemos usar el concepto de Poka Yoke, que no es más que impedir el error accidental.
Ejemplo: si usted posee tanques de almacenamiento, con materias primas diversas dedicadas a cada uno de ellos, lo ideal es que el acople de carga de cada uno sea distinto, e incluso involucre al proveedor para el camión de entrega, de forma que se impida que el operador, por error, descargue un producto en el tanque equivocado.
Una simple identificación, por ejemplo, colores distintos, no se caracteriza como Poka Yoke porque no impide el error accidental.

El segundo paso es la divulgación de la L.P.P., informar a todos sobre el problema y divulgar el conocimiento, para que una nueva falla por causa conocida no ocurra.
En este paso debe estar incluida la revisión del entrenamiento, siendo añadido al Trouble Shooting.

En empresas con múltiples sitios, la gestión de este tipo de acción en sistema informatizado para consulta amplía y potencia el resultado global.

Por último, tenga un sistema estandarizado. Normalmente no apreciamos normas y reglamentos, pero tratándose de Producción, Mantenimiento y Proyectos, son importantes para el desempeño.