Revisión de Planes de Mantenimiento Basado en Funciones
Osberto José Díaz Briceño
CMMS & TAR Program Manager
Linde Gas España, SAU
1. INTRODUCCIÓN
Cuando se trata de las estrategias de mantenimiento adoptadas por corporaciones con presencia global, suele mencionarse la implementación de planes de mantenimiento estándar o genéricos. Estas organizaciones cuentan generalmente con equipos globales o regionales compuestos por especialistas técnicos en distintas disciplinas (rotativos, eléctricos, instrumentación, etc.), quienes, basándose en su experiencia y con el fin de estandarizar las buenas prácticas en las diversas instalaciones y activos de la empresa, desarrollan planes de mantenimiento por tipo de activo orientados a optimizar recursos y reducir tiempos de implementación.
Sin embargo, aplicar planes de mantenimiento estándar en entornos industriales complejos implica múltiples retos. Uno de los principales es la falta de alineación entre el propósito original del plan y el contexto operativo específico del activo. Si no se consideran explícitamente las verdaderas funciones del equipo ni los modos de falla posibles bajo sus condiciones particulares de operación, existe el riesgo de incluir tareas sin valor para la gestión de fallas o de omitir intervenciones preventivas críticas.
Esto ocurre porque estos planes suelen desarrollarse a un nivel muy alto, resultando en actividades de mantenimiento genéricas o incluso ambiguas, lo que puede generar confusión durante su ejecución. Asimismo, suelen estar acompañados de recortes en el presupuesto local de mantenimiento, ya que responden más a intereses financieros que técnicos de los directivos corporativos, sacrificando la fiabilidad y disponibilidad de los activos para lograr una reducción del presupuesto anual de mantenimiento preventivo.
Estos planes tampoco se integran siempre con los objetivos operativos locales, ya que la criticidad de los activos y las ventanas disponibles para ejecutar mantenimiento pueden diferir considerablemente entre instalaciones, incluso cuando se trate de equipos similares. Esto se refleja en situaciones donde los planes corporativos proponen tareas o frecuencias que no son factibles desde el punto de vista técnico o económico.
Adicionalmente, la baja participación del equipo local de mantenimiento y fiabilidad en la adaptación de los planes estándar genera resistencia organizativa y pérdida de conocimiento operativo. Con frecuencia, el personal percibe los planes globales como imposiciones externas, desvinculadas de su experiencia y de la realidad técnica local.
La ausencia de una herramienta metodológica estructurada para validar sistemáticamente la correspondencia entre las tareas estándar y los modos de falla específicos de cada entorno operativo dificulta aún más la gestión del mantenimiento. Esta limitación suele traducirse en planes extensos, poco sostenibles y difíciles de ejecutar, especialmente en instalaciones con recursos limitados o gran diversidad de activos. En este contexto, resulta imprescindible contar con un enfoque que, sin reemplazar los planes estándar, facilite su revisión, ajuste y validación según su pertinencia para el entorno local y su coherencia con los principios de ingeniería de fiabilidad. En esta línea, el presente trabajo propone la Revisión de Planes de Mantenimiento Basada en Funciones, cuyas bases teóricas se detallan en la siguiente sección.
2. FUNDAMENTOS METODOLÓGICOS
La Revisión de Planes de Mantenimiento Basada en Funciones, a diferencia de los enfoques tradicionales de ingeniería de fiabilidad y mantenimiento (que suelen partir de la identificación de fallas), plantea que el punto de partida sea la función del equipo dentro del sistema y su contribución a la misión operativa del proceso. Desde esta perspectiva, cada tarea de mantenimiento se analiza según su capacidad para prevenir, detectar o mitigar la pérdida de una función específica.
Metodológicamente, esta propuesta se apoya en los principios del Mantenimiento Centrado en Fiabilidad (Reliability Centered Maintenance, RCM, por sus siglas en inglés), aplicados de forma inversa (Regan, 2011). Es decir, en lugar de desarrollar nuevas tareas a partir de los modos de falla, se revisan las tareas existentes para verificar si efectivamente corresponden a modos de falla válidos y relevantes. Así, se garantiza que cada acción de mantenimiento esté justificada técnicamente, sea eficaz frente a la falla que busca controlar y eficiente en cuanto a los recursos y la frecuencia de ejecución. A continuación, se presentan algunos conceptos del RCM que sirven de fundamento para este trabajo.
Mantenimiento Centrado en Fiabilidad (RCM)
Es una metodología estructurada que nació a finales de los años 60 en la industria aeronáutica, impulsada por la NASA y la US Air Force para mejorar la fiabilidad y seguridad de sus equipos. Fue documentado por primera vez en un informe escrito por
F.S. Nowlan y H.F Heap y publicado en 1978 por el Departamento de Defensa de los EE.UU. Su objetivo es “determinar que se debe hacer para asegurar que cualquier active físico continue haciendo lo que sus usuarios quieren que haga en su contexto operacional actual” (Moubray, 2001).
La misma se realiza partiendo del análisis de los modos y efectos de falla (FMEA/FMECA) y de la evaluación del impacto de esas fallas sobre la seguridad, el medio ambiente, la producción y los costos. A modo de resumen, el proceso clásico incluye:
- Identificación de funciones y estándares de desempeño
- Determinación de modos y efectos de falla;
- Clasificación de fallas según sus consecuencias; y
- Selección de la tarea de mantenimiento más eficaz (inspección, reparación, sustitución, etc.) que elimine o mitigue la falla.
Asimismo, según la SAE JA1012 (2011) “A Guide to the Reliability-Centered Maintenance (RCM)”, las políticas de gestión de fallas se seleccionan en función de si la tarea propuesta es técnicamente factible (aplicable) y conveniente (efectiva). Si múltiples políticas cumplen estos requisitos, se elige la más efectiva desde la perspectiva de costos.
Las políticas se agrupan en Tareas Programadas y Acciones por Defecto/Cambios:
A. Tareas Programadas:
- Tareas Según Condición (Condition-Based Maintenance): Tareas programadas para detectar una falla potencial. Para ser viables, debe existir una falla potencial claramente definida y un Intervalo P-F identificable (el tiempo entre la detección de la falla potencial y la falla funcional), y el intervalo de la tarea debe ser menor que el intervalo P-F más breve posible.
- Restauración y Baja Programada: Tareas que restauran la capacidad o dan de baja un ítem a o antes de un límite de antigüedad específico. Solo se aplican si hay una antigüedad claramente definida donde se demuestra un aumento en la probabilidad condicional de falla (patrones de falla A, B o C, conocidos como "zona de desgaste").
- Tareas de Hallazgo de Fallas (Fault Finding Tasks): Se utilizan exclusivamente para detectar si una falla oculta ha ocurrido. Su intervalo se calcula para reducir la probabilidad de la falla múltiple asociada a un nivel tolerable.
B. Acciones por Defecto y Cambios
- Operar hasta la Falla (Run-to-Failure): Política que permite que el modo de falla ocurra sin intentar anticiparlo. Es solo una opción si la falla (o la falla múltiple asociada) no tiene consecuencias sobre la prevención de riesgos o el medioambiente y si no se encuentra una tarea proactiva adecuada o efectiva en costos.
- Cambio Único (Rediseño, Modificación o Capacitación): Intervenciones generalmente ejecutadas una sola vez. Si la capacidad inicial del activo es insuficiente para alcanzar el desempeño deseado o si no se pueden encontrar tareas programadas adecuadas para manejar riesgos intolerables (prevención de riesgos/medioambiente), se requiere un cambio único para modificar el activo, los procedimientos o las habilidades del personal.
Es importante destacar, que el proceso RCM es un Programa Vivo (Live Program). Dado que la información inicial de análisis puede ser inexacta, el uso del activo y las expectativas de desempeño cambian con el tiempo, y la tecnología de mantenimiento evoluciona, se requiere una revisión periódica de la información y las decisiones. Esta revisión debe asegurar que las siete preguntas de RCM sigan siendo respondidas de manera satisfactoria y consistente con los criterios establecidos
Ingeniería Inversa RCM (Reverse Engineering Method - REM)
El Método de Ingeniería Inversa (REM) es un proceso de análisis de gestión de activos que se fundamenta en los principios del Mantenimiento Centrado en la Fiabilidad (RCM), propuesto por Regan (2011). Sin embargo, es fundamental notar que REM no es RCM, sino que es una de las herramientas que permite a las organizaciones aprovechar la lógica estructurada de RCM para validar y documentar estrategias de gestión de fallas en activos, partiendo de tareas de mantenimiento preexistentes.
En cuanto al propósito y contexto de aplicación de este método, la misma autora señala que el REM se emplea generalmente cuando no se dispone de fondos u otros recursos para llevar a cabo un análisis de RCM completo en el activo. De ahí que el rigor de un análisis REM es significativamente menor que el de un análisis RCM completo.
El proceso de REM se limita a:
- Ingeniería Inversa de Tareas Existentes: Se toman las recomendaciones del fabricante o un modelo adecuado (como un programa de mantenimiento heredado). Estas tareas se someten a ingeniería inversa para identificar los Modos de Falla que dichas tareas pretenden gestionar.
- Aplicación Parcial de RCM: Una vez que se identifican los Modos de Falla a través de la ingeniería inversa, solo se aplican los pasos cuatro al siete del proceso RCM, que incluyen:
- Efectos de Falla (Failure Effects).
- Consecuencias de Falla (Failure Consequences).
- Tareas de Mantenimiento Proactivo y sus Intervalos Asociados (Proactive Maintenance tasks and associated intervals).
- Estrategias por Defecto (Default Strategies).
- Análisis Completo de Dispositivos de Protección: A pesar de su enfoque simplificado, REM requiere que todos los dispositivos de protección (como las válvulas de alivio) sean analizados de forma rigurosa, aplicando los siete pasos completos del proceso RCM
Es importante destacar que según las soluciones generadas por REM son limitadas porque el proceso solo aborda los dispositivos de protección (siendo estos la excepción, tal como se mencionó anteriormente), y aquellos Modos de Falla que ya corresponden a tareas de mantenimiento previamente establecidas para el activo. Por lo tanto, no se identifican proactivamente otros Modos de Falla que podrían estar latentes o que aún no tienen una estrategia de gestión asociada (Regan, 2011).
3. PROPUESTA DE METODOLOGÍA: REVISIÓN DE PLANES DE MANTENIMIENTO BASADO EN FUNCIONES
El enfoque metodológico de la Revisión de Planes de Mantenimiento Basada en Funciones se sustenta en la aplicación de los principios del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM), como se mencionó anteriormente, pero adoptando una “aplicación inversa” de su lógica, similar al método de ingeniería inversa (REM).
En este sentido, la propuesta metodológica sigue la cadena lógica del RCM, que establece una relación jerárquica entre:
Funciones → Fallas funcionales → Modos de falla → Tareas
Cada función representa lo que el activo debe hacer y los estándares de desempeño requeridos; las fallas funcionales describen la pérdida total o parcial de esa capacidad; los modos de falla identifican las causas físicas o latentes que originan dicha pérdida; y las tareas constituyen las acciones preventivas o predictivas destinadas a evitar o mitigar esos modos de falla.
A diferencia del RCM clásico, cuyo objetivo es elaborar un plan de mantenimiento desde cero a partir del análisis de funciones y modos de falla, la metodología propuesta parte de un plan preexistente (conjunto de tareas preventivas, predictivas o correctivas con sus respectivas frecuencias) y busca validar la correspondencia funcional entre estas tareas y los modos de falla que pretenden controlar.
La metodología de Revisión de Planes de Mantenimiento Basada en Funciones se fundamenta en tres pilares conceptuales:
- Trazabilidad funcional: cada tarea de mantenimiento debe poder asociarse a una función del equipo y a un modo de falla específico.
- Verificación de efectividad: confirmar que la tarea realmente previene, detecta o mitiga el modo de falla al que se asocia.
- Optimización de eficiencia: ajustar frecuencias, estrategias o eliminar tareas redundantes, según la criticidad funcional y el contexto operativo.
Desde el punto de vista técnico, estos pilares garantizan tanto la efectividad como la eficiencia del plan de mantenimiento.
La efectividad se logra cuando cada tarea de mantenimiento está vinculada a un modo de falla claramente identificado y contribuye a evitar o mitigar la pérdida funcional. Es decir, no existen tareas “sin propósito técnico”.
La eficiencia, por su parte, requiere asegurar que los recursos utilizados (tiempo, materiales, mano de obra o disponibilidad del equipo) estén alineados con el impacto y probabilidad del modo de falla que la tarea pretende controlar.
La combinación de ambos criterios permite que el plan resultante sea técnicamente robusto, económicamente racional y operacionalmente coherente. Además, este proceso facilita la comunicación entre los equipos de ingeniería corporativa y los responsables locales de mantenimiento, proporcionando una base técnica común para justificar cualquier modificación o personalización del plan.
El proceso metodológico se desarrolla en cuatro fases principales (ver Figura 1):
Figura 1. Fases Metodología: Revisión de Planes de Mantenimiento Basado en Funciones
Es importante destacar que este enfoque no pretende sustituir la ingeniería del RCM clásico, sino integrarla dentro del ciclo de gestión del mantenimiento corporativo, proporcionando una herramienta práctica y sistemática para revisar los planes existentes. En este sentido, la propuesta actúa como un puente entre la estandarización global y la realidad local, asegurando que las estrategias de mantenimiento corporativas mantengan su coherencia funcional sin perder eficiencia operativa.
4. CASO PRÁCTICO: REVISIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO DEL COMPRESOR DE AIRE (MAIN AIR COMPRESSOR) EN UNA UNIDAD DE SEPARACIÓN DE AIRE (ASU)
Se aplicó la metodología de Revisión de Planes de Mantenimiento Basada en Funciones a un nuevo plan estándar corporativo para uno de los activos críticos identificados mediante un análisis RAM (Reliability, Availability and Maintainability) previo: el compresor centrífugo principal de una Unidad de Separación de Aire (ASU por sus siglas en inglés). El objetivo fue validar la efectividad de este plan, como piloto, garantizando la función del activo y los estándares de desempeño requeridos frente al contexto operativo real del sitio, considerando las condiciones ambientales, los patrones de carga y el historial de fallos.
Durante la fase de brainstorming, se identificaron las funciones principales del compresor —mantener el flujo de 13 600 nm³/h y la presión de aire de 5 bar requeridos para alimentar la caja fría (Coldbox)— junto con sus modos de falla asociados, tales como la degradación del rodamiento, desbalance del rotor o pérdida de presión por fuga. Posteriormente, en la fase de “Mapping & Decide”, se revisaron las tareas existentes del plan corporativo y se mapearon contra los modos de falla, identificando duplicidades y carencias de cobertura. El resumen de la aplicación de la metodología se presenta en la tabla 1.
(Ejemplo de frecuencia ajustada: Análisis de aceite de 24M a 6M)
Tabla 1. Resumen de Revisión de Plan Corporativo – Compresor Principal de Aire (%)
De la tabla 1 se destaca lo siguiente:
- Aproximadamente el 75% de las tareas (68,8% + 6,5%) se conservan, lo que confirma que la estrategia corporativa de mantenimiento es fundamentalmente sólida y está alineada con la criticidad y el contexto operativo del equipo.
- Cerca del 5% corresponde a nuevas tareas añadidas, que corrigen deficiencias técnicas relevantes (por ejemplo, verificación del margen de oleaje -surge- del compresor, comprobación del vacío del separador de niebla –demister-, esenciales para compresores centrífugos de alta velocidad.
- Aproximadamente el 2% de las tareas vieron su frecuencia ajustada, reflejando una mejora en la lógica de mantenimiento basado en condición para el análisis de aceite. Este cambio responde a la alta velocidad del piñón (22 000 rpm), conforme a los procedimientos recomendados por el OEM y la norma API STD 617.
- Un 18% de tareas fueron eliminadas, en su mayoría administrativas o redundantes, ya cubiertas por otros planes rutinarios o programas centralizados (por ejemplo, lubricación de motores pequeños, inspecciones duplicadas).
En síntesis, el resultado final fue un plan de mantenimiento más eficiente, con reducción del esfuerzo sin comprometer la funcionalidad ni la fiabilidad del activo.
4.1. Desarrollo de herramienta informática para la implementación de la metodología
Como parte del plan piloto de implementación de la metodología, se desarrolló un software (ver Figura 2) para facilitar la revisión de los planes de mantenimiento corporativos basados en funciones. El objetivo fue garantizar una trazabilidad directa entre las tareas de mantenimiento y los modos de falla, justificando técnicamente tanto la eliminación de tareas sin efecto preventivo como la reprogramación de otras en función de criterios de condición o tiempo.
Figura 2. Herramienta Informática para la Revisión de Planes de Mantenimiento Basado en Funciones.
Esta herramienta permitió comparar los planes existentes con las prácticas estándar corporativas mediante los diferentes módulos del software, donde el equipo multidisciplinario validó la efectividad y la pertinencia de cada tarea.
Asimismo, para los casos en que existan tareas corporativas que no estén asociadas a ningún modo de falla, la herramienta posibilita el análisis individual de cada una (ver Figura 3), con el fin de determinar si debe mantenerse por motivos de seguridad laboral, seguridad de proceso, razones operativas, legales o de cualquier otra índole, o bien ser eliminada del plan actualizado.
Figura 3. Disposición de Tareas Corporativas en herramienta computacional
En definitiva, la Revisión de Planes de Mantenimiento Basada en Funciones y el soporte digital asociado permiten avanzar hacia una gestión más robusta, eficiente y alineada con los retos operativos actuales, impulsando la fiabilidad industrial mediante procesos racionalizados y adaptados al contexto real de los activos.
5. CONCLUSIONES
- La revisión basada en funciones permite compatibilizar la estandarización de buenas prácticas corporativas con el contexto operativo local, apoyándose en los fundamentos teóricos de la ingeniería de fiabilidad, como el RCM y su variante inversa.
- La aplicación de la metodología propuesta genera un plan de mantenimiento optimizado, cuyo objetivo es mejorar la fiabilidad y reducir tanto la mano de obra innecesaria como el potencial de error humano derivado de una sobrecarga de tareas.
- En el caso de la revisión del plan corporativo del Compresor Principal de Aire, el nuevo plan resultante presenta ventajas específicas:
- Mayor eficiencia: Se logra una reducción del 18% en tareas que no aportan valor.
- Mayor eficacia: Se refuerza el enfoque en los sistemas críticos para la falla, como el aceite de lubricación, los sellos y el control de oleaje (surging).
- Conformidad: El plan se ajusta a la norma API 617, a las directrices del fabricante y a los principios normativos del RCM.
- La metodología implementada facilita la comunicación y colaboración entre equipos corporativos y locales, aportando una base técnica común para la toma de decisiones y la personalización de estrategias de mantenimiento.
- El enfoque sistemático propuesto puede adaptarse y aplicarse a otros activos críticos industriales, extendiendo su utilidad y efecto positivo en la gestión de la fiabilidad.
- El desarrollo de la herramienta informática constituye una solución metodológica y digital trazable. Entre las perspectivas futuras destaca su posible integración con el sistema de gestión de mantenimiento (CMMS), así como la incorporación de inteligencia artificial para la inferencia de modos de falla.
- El enfoque sistemático propuesto puede adaptarse y aplicarse a otros activos críticos industriales, extendiendo su utilidad y efecto positivo en la gestión de la fiabilidad.
6. REFERENCIAS
- API. 2021. API Standard 617, Centrifugal, Axial and Mixed Flow Compressors for Petroleum, Chemical and Gas Industry Services. 9th ed. Washington, D.C.: American Petroleum Institute.
- ISO. 2016. ISO 14224: Petroleum, petrochemical and natural gas industries — Collection and exchange of reliability and maintenance data for equipment. 3rd ed. Geneva: International Organization for Standardization.
- Moubray, J. 2001. Reliability-centered maintenance. 2nd ed. New York: Industrial Press Inc.
- Regan, N. 2011. The RCM solution: A practical guide to starting and maintaining a successful RCM program. New York: Industrial Press.
- SAE International. 2024. JA1011 / 2011. JA1012: Evaluation criteria for reliability-centered maintenance (RCM) processes and RCM implementation guide. Warrendale, PA: SAE International.
