Cómo optimizar el mantenimiento de sistemas multicomponente cuando el mantenimiento es imperfecto

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En los sectores industriales que dependen fuertemente de activos —como la minería, la manufactura metalmecánica, la industria energética o el transporte ferroviario— las fallas no siempre ocurren donde más se espera. Aunque los planes de mantenimiento suelen centrarse en los componentes críticos, los equipos auxiliares son, en muchos casos, los que desencadenan el deterioro acelerado y la falla del sistema completo.

Un reciente estudio publicado en el Journal of Quality in Maintenance Engineering (Qi et al., 2025) presenta un enfoque innovador: una política de mantenimiento imperfecto, combinada con inspecciones dinámicas, pensada para sistemas multicomponente altamente interdependientes. Esta estrategia no solo mejora la confiabilidad, sino que reduce de manera significativa el costo de mantenimiento por unidad de tiempo.

El problema real: degradación dependiente y mantenimiento imperfecto

En la vida real, los componentes no se degradan aislados. La falla de un sistema auxiliar —un enfriador, un amortiguador, una bomba secundaria, un sistema de filtración— puede acelerar la degradación del componente crítico y comprometer la disponibilidad del sistema completo.

El otro elemento que rara vez se considera en los modelos tradicionales es que el mantenimiento no devuelve al equipo a un estado perfecto, sino a una condición intermedia. Esto es el llamado mantenimiento imperfecto, y representa la realidad diaria en la mayoría de operaciones.

Ignorar estas dos condiciones genera estrategias ineficientes, sobrecostos y mayor riesgo operativo.

La solución del estudio: una política dinámica basada en degradación real

El modelo propuesto incorpora:

  1. Interdependencia entre componentes

Cuando el componente auxiliar se degrada y supera cierto umbral, su “importancia” aumenta y empieza a influir más en la degradación del componente crítico.

  1. Inspecciones dinámicas, no periódicas

En lugar de inspecciones fijas por calendario, el intervalo óptimo se recalcula continuamente, según:

  • degradación detectada,
  • probabilidad de falla,
  • costo de falla inesperada,
  • estado residual tras mantenimiento.

Esto permite inspecciones más espaciadas cuando el sistema está saludable y más frecuentes cuando existe riesgo elevado.

  1. Mantenimiento imperfecto optimizado

Como las intervenciones no restauran a “como nuevo”, el modelo ajusta el siguiente plan de inspección según el nivel de degradación residual de cada equipo.

Resultados claves del estudio

El modelo fue probado en un sistema compuesto por una herramienta de corte (componente crítico) y un amortiguador (auxiliar). Los resultados fueron contundentes.

🔍 Reducción significativa del costo promedio de mantenimiento

El estudio compara tres modelos:

Modelo Descripción Costo promedio*
Model-1 Inspección dinámica + importancia dinámica + mantenimiento imperfecto 6.35
Model-2 Inspección periódica fija 6.56
Model-3 Sin considerar la importancia del componente auxiliar 8.51

* ¿Qué significa este costo promedio?
Es el costo total de mantenimiento dividido entre el tiempo total operativo.
En la práctica, indica:

“Cuánto cuesta mantener el sistema por cada unidad de tiempo de operación.”

Incluye inspecciones, mantenimiento preventivo, reemplazos y downtime.
Mientras menor sea este número, más rentable y confiable es la política de mantenimiento.

Esto demuestra que ignorar el componente auxiliar o usar inspecciones fijas encarece significativamente las operaciones.

Por qué esto importa para la minería y la manufactura

En contextos donde la disponibilidad del equipo es crítica (minería, plantas de proceso, líneas automáticas, perforación, energía):

  • Se reducen paradas no programadas.
  • Se evitan mantenimientos innecesarios.
  • Se maximiza la vida útil del sistema.
  • Se reducen costos operativos de manera sostenida.

El enfoque confirma algo esencial: la confiabilidad ya no depende solo del equipo crítico, sino de la dinámica entre todos los componentes que forman el sistema.

¿Cómo aplicar esto en tu empresa?

Este tipo de estrategia puede aplicarse a:

  • sistemas de bombeo,
  • trituradoras,
  • sistemas hidráulicos,
  • flotas móviles,
  • líneas de manufactura,
  • equipos auxiliares térmicos o eléctricos,
  • sistemas de soporte en minería subterránea.

En MAWEC acompañamos a las organizaciones a implementar modelos avanzados de mantenimiento que integran:

✔ análisis de degradación,
✔ optimización de costos,
✔ mantenimiento predictivo,
✔ dinámica de componentes auxiliares,
✔ decisiones basadas en riesgo.

Si deseas evaluar esta metodología en tus activos, conversemos. Podemos ayudarte a transformar la productividad y confiabilidad de tu operación.

Qi, F., Chen, A., Qi, J., Xiang, S., Zhang, C., & Li, P. (2025). A novel maintenance policy for multi-component systems under imperfect maintenance. Journal of Quality in Maintenance Engineering. Advance online publication. https://doi.org/10.1108/JQME-02-2025-0011

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