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ISSN 0717-9103 revista Ingeniería Industrial-Año 17 Nº3: 209-225, 2018

ISSN Online 0718-8307 Mantenimiento Industrial en máquinas…. González Sosa et al.


Universidad del Bío-Bío https://doi.org/10.22320/S07179103/2018.12

En el diagrama de la Figura 3, se muestra el desarrollo de la metodología por medio de un


algoritmo para identificar las vertientes de esta metodología, en la aplicación del AMFE en
máquinas herramientas de un taller de mecánica ubicado en una institución académica.

Figura 3. Diagrama de flujo para la aplicación de metodología AMFE


El formato para la aplicación del AMFE se muestra en la Figura 4. Se consideró diferentes
campos de aplicación para extrapolar esta metodología al sector industrial.

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Figura 4. Formato de AMFE para su aplicación en el taller de mecánica

Caso 1. Torno
Selección del equipo de estudio: se eligió el torno, máquina herramienta que produce
trabajo rotativo sobre dos ejes en donde se logran trabajar piezas de diferente geometría,
dependiendo del producto a fabricar.

Especificación técnica: obtención de los datos del equipo, en donde se especificaron los
parámetros controlables de la máquina y sus límites, se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Especificación técnica del torno.


Especificación Técnica
Volteo sobre la bancada 0.35 m
Volteo sobre el carro 1.016 m
Bancada templada y rectificada 0.254 m ancho
Volteo sobre carro transversal 0.2032-0.00635 m
Volteo en escote 0.508 m
Husillo principal Camlock No. 4
Gama de 12 velocidades 40-1800 RPM
Gama de roscas sistema inglés y métrico Aplica
Motor principal 2.2371 kW
Peso neto 1.2 Tn

Identificación de las partes: el torno está compuesto de una bancada, husillos, carro
transversal, carro auxiliar, carro longitudinal, manivelas, plato, torreta, caja de transmisión,

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contrapunto.

Identificación de los responsables: técnicos asignados de acuerdo al turno de horario,


generalmente dos personas responsables (técnicos).

Aplicación del AMFE: para esta etapa se utiliza un formato general adaptado para la aplicación
del AMFE en los equipos propuestos, torno.

Caso 2. Fresadora
Selección del equipo de estudio: se elige una fresadora vertical, máquina herramienta que
produce trabajo rotativo y desplazamiento en tres ejes para obtener las piezas deseadas en
la fabricación.
Especificación técnica: obtención de los datos del equipo, en donde se especifican los
parámetros controlables de la máquina y sus límites, se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2. Especificación técnica de una fresadora vertical.


Especificación Técnica
Mesa de trabajo 0.25x0.90 m
Ranura T 0.003x0.014x0.054 m
Recorrido longitudinal x 0.50 m
Recorrido transversal y 0.165 m
Recorrido vertical z 0.30 m
Máx. ángulo de rotación de la mesa 45°
Cono de husillo ISO 30
Diámetro del árbol porta fresa 0.022 y 0.027 m
Distancia husillo-carenero 0.160 m
Distancia husillo-mesa 0.060-0.360 m
Velocidad de husillo, pasos (r/min) 12 (32-1250)
Avance longitudinal x pasos (mm/min) 12(5.6-181)
Avance longitudinal y pasos (mm/min) 11.3-366
Avance longitudinal z pasos (mm/min) 4.5-146.2
Motor 2.4 kW
Dimensiones 1.40x1.33x1.478 m
Peso 1300 kg

Identificación de las partes: la fresadora vertical se compone de los siguientes elementos,


cabeza, husillo, motor, manivelas para husillo, columna, volantes de movimiento longitudinal
y transversal, palancas y caja del sistema.

Identificación de los responsables: técnicos asignados de acuerdo al turno de horario,


generalmente dos personas responsables (técnicos).

Aplicación del AMFE: para esta etapa se utiliza un formato general adaptado para la aplicación
del AMFE en los equipos propuestos, fresadora vertical.

Caso 3. Taladro vertical


Selección del equipo de estudio: se elige el taladro industrial como un equipo común en un
taller de máquinas herramientas en donde se realizan operaciones de taladrado, abocardado

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y barrenado en diferentes posiciones con herramientas adecuadas.

Especificación técnica: obtención de los datos del equipo, en donde se especifican los
parámetros controlables de la máquina y sus límites, se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3. Especificación técnica de un taladro industrial.


Especificación Técnica
Capacidad máxima de taladro en acero de 70 kg 0.040 m de diámetro
Capacidad máxima de taladro en fundición 200 Br 0.044 m de diámetro
Cono morse 4
Profundidad máxima de taladrado 0.015 m
Avance de taladro Manual
Potencia del motor de 2 velocidades 1.8/3.2 CV
Transmisión Variador mecánico de
velocidad con poleas
No. De velocidades Variable
Gama de velocidades motor 750/1500 rpm 50 Hz 3Ph. 80-1170 rpm
Dimensiones de la mesa 0.40x0.42 m
Diámetro de la columna 0.125 m
Distancia del centro husillo a la columna 0.30 m
Distancia husillo –mesa Min. 0.15 / Máx. 0.95 m
Distancia husillo-base 1.310 m
Peso neto aproximado 295 kg

Identificación de las partes: el taladro industrial está compuesto de los siguientes elementos,
mesa, columna-soporte, cabezal fijo, sistema de fijación, ménsulas, eje principal, volante de
avance y plato giratorio.

Identificación de los responsables: técnicos asignados de acuerdo al turno de horario,


generalmente dos personas responsables (técnicos).

Aplicación del AMFE: para esta etapa se utiliza un formato general adaptado para la aplicación
del AMFE en los equipos propuestos, torno industrial.

RESULTADOS

Se presentan los datos aplicando AMEF, de la siguiente manera.

Caso 1. Torno.
En este análisis (Figura 5), con respecto a un torno convencional horizontal, se logró observar
e identificar que existen mejoras en la reducción de las acciones para optimizar y mejorar las
condiciones de un torno para lograr las actividades correspondientes en un período escolar.
Se han extrapolándolo condiciones de trabajo para la industria y minimizar los costos de
mantenimiento para el equipo.

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Figura 5. AMFE para el caso de un torno

En la Tabla 4 y Figura 6, se observa la situación crítica analizada por medio de un AMFE


aplicado a un torno, en donde es claro la reducción del NPR (2), después de realizar los ajustes
para un mejor mantenimiento en el equipo y producción, al igual que centrarse en establecer
condiciones de mantenimiento en los tres aspectos, predictivo, preventivo y correctivo, de
la caja de engranes, cuyo elemento es el más afectado y por ello direccionar la atención en
futuros análisis. Posteriormente el estudio de otro AMFE para el carro transversal y cabeza
móvil, conjugando las actividades de mantenimiento con los operadores de máquina, en
conjunto con la parte administrativa de mantenimiento y los mecánicos para desarrollar las
acciones previstas en la mejora del proceso de mantenimiento en la implementación.

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Tabla 4. Resultados del AMFE-Torno

Torno NPR (1) NPR (2)

Mandril 40 27
Cabezal móvil 90 81
Carro transversal 128 64
Barra sin fin 28 28
Caja de engranes 144 36
Palanca de embrague 40 32
Carro longitudinal 35 56
Caja Norton 48 48
Figura 6. AMFE-Torno

Caso 2. Fresadora
El número de prioridad de riesgos (NPR) tiene un valor menor, de acuerdo con los ajustes
establecidos para la fresadora vertical, detectando la importancia del mantenimiento en cada
una de sus etapas, que específicamente en este caso se trabaja, de acuerdo con el análisis,
en mantenimiento preventivo y predictivo para lograr el máximo tiempo de trabajo para la
maquinaria que cumple con estas características. (Figura 7). Sin embargo, se debe rescatar
que la aplicación del AMFE, deja gran experiencia y atención en los sectores principales de
una fresadora, permitiéndole aumentar el ciclo de producción.

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Figura 7. AMFE de una fresadora vertical

Para el caso de la fresadora, se identificó por medio de la dimensión de las áreas, aquella
sección o elemento que es considerado crítico en cuanto al proceso de mantenimiento, con lo
cual se abordarían los parámetros a controlar en este análisis y favorecer el funcionamiento y
los procesos de producción para una fresadora de estas características (Figura 8).

Figura 8. AMFE-Fresadora

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En la Tabla 5, se muestra la mejora existente y radical para el carro de sujeción de mesa y el


cortador, los cuales obtuvieron un NPR (1) alto y posterior al análisis las mejoras expuestas
reducen de tal manera que permite reestructurar en otro momento el AMFE para seguir
obteniendo mejores resultados en lo correspondiente a las partes críticas en el análisis, como
lo es el carro de sujeción de mesa, cortador, corredor superior y carro transversal.

A diferencia que el torno convencional, se encontró que la fresadora ofrece una amplia gama
de análisis en cada una de sus partes por la complejidad que existe en el equipo como un
ente de la manufactura.

De la misma forma se logra identificar los parámetros críticos en las fallas y sus posibles
tendencias enfocadas en la multidisciplinariedad para formular la solución adecuada en
conjunto con los interesados de producción y mantenimiento.

Tabla 5. Resultados del AMFE-Fresadora


Fresadora NPR (1) NPR (2)

Base 15 1
Cuerpo columna 15 1
Consola 40 6
Carro transversal 216 20
Mesa de trabajo 12 12
Carro de sujeción mesa 648 45
Puente eje 96 24
Portaherramientas 96 24
Corredor superior 350 12
Cortador 900 392

Caso 3. Taladro Industrial


En la Figura 9, se observa que las etapas evaluadas son pocas representando lo esencial del
equipo para su evaluación con el AMFE, partiendo de ello lograr reducir el NPR, aumentando
las condiciones estándar de trabajo para el taladro, mostrando una mejora para el caso del
mandril, que es una de las partes esenciales en cualquier proceso de taladrado.

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Figura 9. AMFE de un taladro Industrial

Con respecto al caso de un taladro industrial, existen pocos elementos de análisis, pero no lo
excluye de abordarse con el AMFE y observar (Tabla 6 y Figura 10) cuales son las tendencias
de estos equipos dentro de un plan de mantenimiento y los resultados que este ofrece, para
este caso el mandril es el aspecto crítico que debe involucrarse en análisis cíclicos para
incentivar nuevas propuestas en los estudios de taladros industriales. Algo que requiere de
atención, es el motor y la manivela, ya que después del análisis se observa que el NPR(2)
en lugar de disminuir aumento y ello indica que lo más probable es realizar nuevamente
otro AMFE con mayor cantidad de criterios a evaluar como parte del proceso cíclico en la
determinación de errores o fallas que presenta el sistema o en su defecto analizar la sección
de mejora para identificar los puntos de bifurcación y su análisis, cuyos puntos se encuentran
ubicados en las secciones de unión en el taladro, como lo es la banda, sistema de engranajes
y bancada, que son elementos sometidos a vibraciones que provocan la inestabilidad en el
sistema.

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Tabla 6. Resultados del AMEF-Taladro


Taladro NPR (1) NPR (2)

Mandril 40 27
Motor 10 18
Manivela 10 18
Mesa 5 5
Base 10 9

Figura 10. AMFE-Taladro

CONCLUSIÓN

Después de aplicar el análisis de modo y efecto de fallas (AMFE) en un taller de ingeniería


mecánica en donde se trabajan diversos sistemas que están compuestos por equipos, tornos,
taladros, fresadoras, esmeriles, entre otros, se logra identificar la importancia de aplicar
herramientas diferentes para los procesos y procedimientos del mantenimiento como parte
de la gestión y los impactos que ofrece cuando se aplica de manera adecuada, con respecto
a la experiencia adquirida y la que se tiene al momento de llevar a cabo el proceso.

Al aplicar el AMFE a los tres casos expuestos, se perciben las tendencias del mantenimiento,
que se encuentran relacionadas de forma directa con dos factores, uno es la optimización
del proceso de mantenimiento que se logró aplicando un AMFE, cuyo objetivo se basa en
aumentar de manera considerable la inversión en dicha sección y por otro lado concientizando
a todo el personal del taller de maquinado para la implementación de un programa de
mantenimiento con los resultados de la herramienta, mostrando avances significativos para
que los ambientes en ese ámbito ofrezcan crecimientos significativos y lograr extrapolarlos
a otras entidades que mantengan la idea de mejora continua a través de un proceso de
mantenimiento.

Por medio del AMFE, se identificaron los elementos críticos que ofrecen áreas de oportunidad
para el mantenimiento en sus etapas preventivas y correctivas de los equipos analizados,
logrando una relación directa de los sistemas con los encargados de mantenimiento dentro
del taller de manufactura.

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