Ciencias Técnicas y Aplicadas
Artículo de investigación
Gestión y planificación de mantenimientos en válvulas
de dique flotante en base a su entorno
Management and planning of maintenance in
floating dock valves based on their environment
Gerenciamento e planejamento
de manutenção em válvulas
de doca flutuante com base em seu ambiente
Correspondencia: mholguin4985@utm.edu.ec
*Recibido: 10 de julio 2021 *Aceptado: 04 de agosto de 2021 * Publicado: 31 de agosto 2021
I.
Estudiante de la Maestría en Mantenimiento
Industrial, Mención Gestión Eficiente del Mantenimiento, Instituto de Posgrado,
Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Ecuador.
II.
Docente de la Carrera
de Mecánica de la Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas,
Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Ecuador.
Resumen
La presente investigación se desarrolla dentro de una estructura naval
que pertenece al grupo de diques puesta en seco ubicado en la ciudad de
Jaramijó, su construcción data del año 1950. El dique para su operación
requiere de varios sistemas vitales, entre los principales tenemos: sistema
eléctrico, sistema de contraincendios, sistema de lastrado y descarga, el
trabajo se enfocó en el sistema de lastrado y descarga, el cual consta de 48
válvulas tipo compuerta con dimensiones entre 8” y 12” con un peso aproximado
de 50Kg, estas válvulas están distribuidas en 06 cuartos de bombeo y son de
gran importancia para llevar a cabo las maniobras de varado y desvarado de
buques en el dique flotante, dichos elementos están ubicados en espacios
confinados de alto riesgo. Se concluyó que al aplicar los métodos de espacios
confinados y estudio EWA (Ergonomic Workplace Analysis), permitieron
la disminución de tiempos sin descuidar la ergonomía del ambiente laboral,
adicional a estos métodos se implementó una aplicación digital, denominada App.
Floating Drydrock, para la
organización adecuada de los procesos de mantenimiento. Estos análisis permiten
el desarrollo dinámico de las actividades de mantenimiento industrial, evitando
los contratiempos y cuidando sobre todo la integridad de los operadores o
personal del área en mención, generando un buen ambiente de trabajo y el
alcance de metas trazadas por parte de la organización.
Palabras claves: Sistema de lastrado; descarga; espacios confinados; ergonomía;
mantenimiento industrial.
Abstract
This research is developed
within a naval structure that belongs to the group of dry docks located in the
city of Jaramijó, its construction dates from 1950. The dock for its operation
requires several vital systems, among the main ones we have: system electrical,
firefighting system, ballasting and unloading system, the work focused on the
ballasting and unloading system, which consists of 48 gate type valves with
dimensions between 8 ”and 12” with an approximate weight of 50Kg, these valves
are distributed in 06 pumping rooms and are of great importance to carry out
the maneuvers of stranding and stranding ships in the floating dock, these
elements are located in high-risk confined spaces. It was concluded that by
applying the confined space methods and the EWA study (Ergonomic Workplace
Analysis), they allowed the reduction of times without neglecting the
ergonomics of the work environment, in addition to these methods a digital
application, called App. Floating Drydrock, was implemented for the proper
organization of maintenance processes. These analyzes allow the dynamic
development of industrial maintenance activities, avoiding setbacks and taking
care, above all, of the integrity of the operators or personnel in the area in
question, generating a good work environment and the achievement of goals set
by the organization.
Keywords: Ballast
system; download; confined spaces; ergonomics; industrial maintenance.
Resumo
Esta
pesquisa é desenvolvida dentro de uma
estrutura naval pertencente
ao grupo de docas secas do município
de Jaramijó, sua construção data de 1950. O cais
para seu funcionamento requer diversos sistemas vitais, dentre os principais temos: sistema elétrico, combate
a incêndio sistema, sistema de lastro e descarga, a
obra focada no sistema de lastro e descarga, que
consiste em 48 válvulas tipo gaveta com dimensões entre 8 ”e 12” com peso aproximado de 50Kg, essas
válvulas estão distribuídas
em 06 salas de bombeamento
e são de grande importância
para a realização das manobras de encalhe
e encalhe de navios na doca flutuante, estes elementos estão localizados
em espaços confinados de
alto risco. Concluiu-se
que, aplicando os métodos de espaço confinado e o estudo EWA (Ergonomic Workplace Analysis), eles permitiram a redução dos tempos sem descuidar da ergonomia do
ambiente de trabalho, além desses métodos um aplicativo
digital, denominado App. Floating Drydrock,
foi implementado para a adequada
organização dos processos
de manutenção. Estas análises
permitem o desenvolvimento dinâmico das atividades de manutenção industrial, evitando contratempos
e zelando, sobretudo, pela integridade dos operadores ou pessoal da área em causa, gerando um bom
ambiente de trabalho e cumprimento
dos objetivos traçados pela organização.
Palavras-chave: Sistema de lastro; download;
espaços confinados; ergonomia;
manutenção industrial.
Introducción
En
la actualidad, la gran mayoría de empresas públicas o privadas se esmeran por
desarrollar mecanismos de mejora de procesos como la calidad y el ciclo de mejora
continua, y el aprovechar sus beneficios para la maximización y optimización de
recursos que les concede alcanzar sus objetivos, además, incremento de la
competitividad a nivel mundial en manufactura y fabricación conlleva a que
muchas de estas organizaciones quieran mantener ventajas en lo concerniente a
costos, calidad y tiempos de trabajo. Esto ha dado un peso científico y
profesional extra a la gestión del mantenimiento y por siguiente la importancia
de esta, por el rol que juega en aportar a la producción general de las
organizaciones, (Luxhøj, Riis,
& Thorsteinsson, 1997). La correcta organización,
planificación y ejecución de las tareas de mantenimiento son proyecciones que
siempre dependerán de un capital suficiente, por lo tanto, la comunicación y
correlación de actividades entre gerencia y mantenimiento son vitales para
alcanzar las metas de la organización. Actualmente muchas organizaciones están
en la búsqueda de instrumentos que permitan obtener una mejor optimización de
sus procesos; por ende, se enfrentan a desafíos gerenciales en la búsqueda por
garantizar la optimización del uso de los recursos, realizando un mayor control
sobre todos sus procesos y la toma de decisiones. (Bello, 2017)
El
estudio se centra en una estructura naval que pertenece al grupo de Dique
Puesta en Seco, en este caso será de un dique flotante que está a 1.8 millas de
la costa en la ciudad de Jaramijó. Consta de 120 m de
eslora y 27 m de manga, con 04 niveles o cubiertas como se muestra en la Figura
1. En este dique se realizan trabajos de mantenimiento naval a diferentes tipos
de embarcaciones.
Figura
1: Secciones y cubiertas del dique.
Fuente:
Autor de la investigación
El
trabajo se enfocó en el sistema de lastrado y descarga, el cual consta de 48
válvulas tipo compuerta con dimensiones entre 8” y 12” con un peso aproximado
de 50Kg. Estas válvulas están distribuidas en 06 cuartos de bombeo y son de
vital importancia para llevar a cabo las maniobras de varado y desvarado de
buques en el dique flotante.
En
el presente estudio se planteó organizar, planificar y mejorar el proceso de
actividades de mantenimiento en las válvulas de un dique flotante, ordenando y
orientando al operador el modo de realizar las operaciones, recalcando perdidas
excesivas de tiempo asociadas al desconocimiento de normativas y procesos en
los espacios confinados en la que está ubicada el área de válvulas, así mismo
actividades que pueden eliminarse al implementar herramientas y métodos
específicos observados en el proceso, se puede corregir y mejorar estas
actividades.
Las
mejoras en la gestión del proceso de mantenimiento de válvulas permitieron el
control del tiempo, la conservación eficiente de los recursos y, en caso de ser
necesario, la contratación de personal adicional en el área según el tipo de
planificación de mantenimiento, en muchos casos este tipo de trabajos se
realizan y pueden ser subcontratado. Uno de los objetivos a conseguir a la hora
de realizar el estudio de gestión de mantenimiento es completar las actividades
en el menor tiempo posible, con el fin de realizar un mantenimiento completo de
las válvulas para obtener un historial de cada una de las válvulas con el fin
de planificar el mantenimiento preventivo. El mantenimiento preventivo se
refiere a que no se debe esperar a que las máquinas fallen para hacerles una
reparación, sino que se programen los recambios con el tiempo necesario antes
de que se presente la falla; esto se puede lograr conociendo las
especificaciones técnicas de los equipos a través de los manuales. (Vargas
Pérez, 2004)
Metodología
La
presente investigación es no experimental de campo, de índole transversal, de
tipo bibliográfico, descriptivo y exploratorio. Se obtuvieron datos relevantes
a partir de visitas técnicas al dique con la colaboración del personal de las
áreas que están inmersas en el estudio.
El
muestreo utilizado es no probabilístico por conveniencia, utilizando para el
estudio la población de dos cuartos que tienen en total 16 válvulas de las 48
existente por la similitud de los cuartos de bombas y válvulas pertenecientes
al sistema de lastrado del dique flotante ciudad de Paita. La similitud de los
procesos es un punto importante, que permite hacer el estudio sin mayores
variantes, tomando como muestra estos dos grupos de válvulas (cuartos) que
serían cuarto 1 y 3, situados en estribor del dique, puesto que los recursos
económicos y humanos serian elevados si se analizaran todas las válvulas, adicional
a esto el tiempo de implementación del estudio se extendería. El trabajo
investigativo fue efectuado en el periodo de 4 meses siendo este enero hasta
mayo del 2021, tiempo en el que se concluyó la investigación.
Método y análisis de espacios confinado
Según
(Alarcón Chang, 2018), las normas OHSAS 18001 (Occupational
Health and Safety Assessment
Series); un espacio confinado tiene una apertura de entrada y salida ilimitada,
es lo suficiente grande para el trabajador y no está designado para la
ocupación de trabajo continuo, los espacios confinados incluyen, bodega,
subterráneo, tanque, recipiente de almacenamiento, pozos silos, bodega de
servicio subterráneo y tubería de distribución.
En
la siguiente Tabla 1, se detallan los niveles tolerables y peligrosos en
espacios confinados, los valores que se muestran son estandarizados
considerando una revisión al Art. 56.- Trabajos sometidos a presión atmosférica
variable, del ministerio de trabajo y empleo de Ecuador y las normas
internacionales (BOSEAN, 2013).
Tabla 1: Valores recomendados de espacios confinados
Fuente: Enfermería USAR Urban search & rescue, s.f.
Método EWA
Por otro
lado, el método EWA (Ergonomics Workplace
Analysis) también es una herramienta que permite
hacerse una idea de la situación en un lugar de trabajo. En particular, su
propósito es crear lugares de trabajo y tareas seguros, saludables y
productivos; Se basa en: fisiología del trabajo, biomecánica del trabajo,
psicología de la información, higiene del trabajo y modelo socio-técnico de
organización del trabajo. (EWA, L. R. F. A. NTP 451).
Y para
conocer la valoración del trabajo por parte de los empleados del centro se
utilizó el método ergonómico EWA, que consiste en una herramienta mixta para
analizar las condiciones de trabajo, valorando 14 puntos por el evaluador y el
trabajador. El analista cuestiona al trabajador y clasifica su calificación
subjetiva como buena (++), adecuada (+), mala (-) o muy mala (-) y el evaluador
como muy buena (1), buena (2), mediocre (3), mala (4) o muy mala (5). (EWA, L.
R. F. A. NTP 451).
Fase 1. Análisis del proceso situación actual
Para esta
fase se utilizará el diagrama AS IS, mediante la diagramación del proceso donde
se observará cada una de las actividades que se realizan en el mantenimiento de
válvulas.
Figura 2:
Análisis crítico de la situación actual
Fuente: Autor de la
investigación
El esquema del estado actual del
proceso de mantenimiento de las válvulas del dique flotante "Ciudad de
Paita" debe reducirse para aprovechar al máximo la jornada laboral y
evitar actividades innecesarias. Las implementaciones propuestas también
permiten reducir estos retrasos. En el diagrama de situación real se marcaron
en rojo las actividades o medidas que se pueden eliminar, en amarillo las que
se pueden mejorar y marcados con verde las que no se pueden cambiar porque son
parte natural del proceso.
Fase
2. Análisis crítico del proceso
Para el desarrollo de estudio y
encontrar uno de los objetivos principales, es preciso, analizar los tiempos
innecesarios que se proyectaron en la etapa anterior, eliminando las siguientes
actividades:
·
Descansos excesivos
(espacios confinados)
·
Restauración de equipos
evitando envíos de piezas a puerto (1 día)
·
Mejoras en tiempos de aprendizaje.
·
Disminución en tiempos
de desacople de válvulas
Fase
3. Implementación de métodos
La
empresa cuenta con un detector de gases marca BOSEAN, modelo BH 4S, con
certificación ISO9001:2008, como se puede observar en la Figura 3, este
dispositivo mide 4 gases a la vez, son: oxígeno (O2), gases explosivos, sulfuro
de hidrógeno (H2S), monóxido de carbono (CO), (BOSEAN, 2013) que al momento de
la investigación no estaba implementado, solo por recomendaciones trabajaban
una hora y descansaban hasta media hora. Se realizó un estudio en los tanques
para verificar su situación y si ameritaba algún tipo de ventilación adicional,
para crear un entorno seguro para los operarios.
Figura 3: Equipo
de medición
Fuente: Autor de la
investigación
Las
recolecciones se realizaron en la cubierta 4, donde se desmontaron y montaron
las válvulas, se detectó con el comprobador la medida de oxígeno del 20.1%,
como lo muestra la figura 4 realizado en tres salas diferentes durante una
semana, las recolecciones se realizaron por la mañana y tarde, se observó una ligera
variación en la oxigenación, pero no de consideración, cómo se puede observar
en los resultados transcritos en la Tabla 2.
Figura
4: Medición de oxigenación en el sitio
Fuente:
Autor de la investigación
Tabla
2: Medida aleatoria de espacios confinados
|
Cuartos |
Medida |
Observaciones |
Hora |
Fecha |
|
1 |
20,1% |
Mañana |
9 AM |
26/04/2021 |
|
2 |
20,0% |
Tarde |
3 PM |
27/04/2021 |
|
3 |
20,2% |
Tarde |
2 PM |
28/04/2021 |
|
4 |
20,3% |
Mañana |
10 AM |
29/04/2021 |
|
5 |
20,1% |
Mañana |
9 AM |
30/04/2021 |
|
6 |
20,1% |
Mañana |
9 AM |
03/05/2021 |
|
6 |
20,1% |
Tarde |
4 PM |
04/05/2021 |
|
5 |
20,1% |
Tarde |
3PM |
05/05/2021 |
|
4 |
20,2% |
Tarde |
3PM |
06/05/2021 |
|
3 |
20,1% |
Mañana |
9 AM |
07/05/2021 |
|
2 |
20,1% |
Mañana |
9AM |
10/05/2021 |
|
1 |
20,0% |
Tarde |
3 PM |
11/05/2021 |
Fuente:
Autor de la investigación
En
el análisis expuesto en la tabla 3 realizado por el autor y el jefe de
operaciones, se puede comprobar las diferentes falencias del ambiente de
trabajo y su manejo de cargas a los que pueden estar sometidos los
colaboradores, que con el tiempo pueden tener traumas lumbares, esto se
determinó con la encuesta del método EWA.
Por
lo tanto, se determina levantamiento excesivo de carga en el izaje de las válvulas situadas en los cuartos de bombeo.
Tabla
3: Valoraciones estudio EWA.
|
Acciones/Labores |
Valoración del analista |
Valoración del trabajador |
|
1.
Puesto
de trabajo |
1 |
++ |
|
2.
Actividad
fisica general |
3 |
- |
|
3.
Levantamiento
(cargas) |
4 |
- |
|
4.
Posturas
y movimientos |
2 |
- |
|
5.
Riesgo
de accidentes |
2 |
+ |
|
6.
Contenido
de trabajo |
1 |
++ |
|
7.
Autonomia
del trabajador |
1 |
++ |
|
8.
Comunicación
del trabajador |
1 |
++ |
|
9.
Toma
de decisiones |
2 |
+ |
|
10. Repetitividad del trabajo |
2 |
+ |
|
11. Atención |
1 |
++ |
|
12. Iluminación |
1 |
++ |
|
13. Ambiente térmico |
2 |
+ |
|
14. Ruido |
1 |
++ |
Fuente:
Autor de la investigación
Para
el desarrollo de las propuestas Fase 3.
Propuestas de mejoras protocolo de espacios confinados, manejo de cargas y
aplicación de APP. Floating Drydrock
metodológicas,
se evidenció las principales falencias, pérdidas de tiempo por no emplear el
equipo existente para determinar la oxigenación del área de trabajo, este debe
ser manipulado por parte del jefe de seguridad. El empleo de un trípode de izaje para elevar las cargas desde el interior de los
tanques, como se observa en la Figura 4, ayudaría cuidando la integridad del
personal, así mismo la disminución de tiempo, recordando que esta propuesta es
determinada por la encuesta del estudio EWA.
Figura
5: Implementación de izaje.
Fuente:
Autor de la investigación
La
restauración del torno, Figura 5, ubicado en el taller del dique disminuye
hasta 1 día y medio de trabajo. Por último, se propone una Aplicación digital
denominada APP. Floating Drydrock,
que permitirá organizar cada uno de los procesos que están inmiscuidos en el
mantenimiento de válvulas pertenecientes al sistema de lastrado y descarga.
Figura
6: Torno de dique.
Fuente: Autor de la investigación
Resultados
Se
propone un nuevo proceso como se muestra en la Figura 6, donde se eliminan
actividades innecesarias y riesgosas, con la implementación del análisis de
cada actividad se reveló una serie de deficiencias que provocan retrasos, así
como la falta de estudios e implementación de ciertos equipos y herramientas
que aumentan significativamente el factor tiempo imperante en el proceso de
mantenimiento de las válvulas.
Figura
7: Diagrama del proceso propuesto.
Fuente:
Autor de la investigación
En
el resultado según estudios de análisis propuestos e implementaciones de
equipos se eliminaría el 40% de actividades innecesarias, también el sistema de
izaje permitiría extraer un gran número de válvulas
sin afectar al personal por motivo de fatigas musculares o estrés laboral.
Discusión
Las
mediciones de las atmósferas peligrosas siempre deben hacerse en el siguiente
orden: porcentaje de oxígeno, inflamable y tóxico. El porcentaje de oxígeno no
debe ser inferior al 19,5%. Si no es factible mantener este nivel con aporte de
aire fresco, deberá realizarse el trabajo con equipos respiratorios
semiautónomos o autónomos, según el caso. La misma recomendación aplica para
las concentraciones de sustancias tóxicas que exceden su TLV´s.,
(Acosta, 2011).
Hay
millones de aplicaciones en el mercado que se ejecutan en sistemas operativos
móviles, de escritorio y de navegador.
El
estudio EWA permite estimar mediante la una encuesta el grado ergonómico que
puede tener un ambiente laboral, por parte del consultor y los encargados del
área a fin de tener un resultado favorable hacia las personas inmersas en el
área. Es necesario aplicar medidas propuestas para mitigar el riesgo y llevarlo
al nivel más bajo que sea posible, con el objetivo de disminuir la prevalencia
de los problemas de salud que son consecuencia directa de la exposición al
levantamiento manual de carga, (Morales Sigcho,
2015).
Encontrar
una aplicación 100% adaptada a las necesidades de un área específica no es una
tarea fácil. La solución radica en desarrollar aplicaciones específicas para el
cliente. En este caso en particular, la App. está enfocada en el mantenimiento
del sistema de válvulas flotantes para el dique seco de la ciudad de Jaramijó en Ecuador, pero la aplicación está adaptada a
todas las actividades operativas del sector industrial.
Esta
aplicación permite al usuario acceder a una base de datos, ingresar, cambiar y
eliminar información de su teléfono móvil. La aplicación cuenta con opciones
variables que, entre muchas otras funciones, facilitan la organización de la
información, la elaboración automática de informes y la realización de análisis
estadísticos.
Conclusión
Según
los resultados encontrados se concluye que la organización y planificación de
los procesos, permite determinar falencias que merman en gran medida las proyecciones
y son estas las que no permiten el desarrollo dinámico de las actividades. La
caracterización de las actividades, posibilita la mejor compresión de estas
tareas, así mismo el entorno donde se desarrolla el estudio investigativo guía
el camino a la consecución de los objetivos, además, los métodos aplicados
permitieron la disminución de tiempos sin descuidar la ergonomía del ambiente
laboral, las implementaciones propuestas le darían ese plus necesario al
estudio, permitiendo concluir con una viable aplicación.
Recomendaciones
A
pesar de que los operarios tienen su EPP adecuado, se debe tomar las debidas
precauciones del caso ante posibles molestias debido al peso que manejan,
logrando de esta manera un mejor desarrollo de las actividades sin olvidar el
objetivo ergonómico en relación a los operadores.
El
desarrollo de planes de mantenimiento y protección contra el deterioro de los
diversos sistemas para reducir costos elevados.
La
formación del personal operativo es fundamental y debe ser constante como parte
del impulso de la empresa por crecer, evitando riesgos y aumentando la
productividad en las tareas a realizar.
La
implementación de nuevas tecnologías en los estudios realizados es fundamental
para el óptimo funcionamiento de este tipo de equipos industriales, cuidando lo
más importante dentro de una empresa la integridad de sus colaboradores.
Referencias
1. Acosta,
D. (2011). Análisis de Riesgos en Espacios Confinados. SIGWEB.
2. Alarcón
Chang, C. (2018). IDENTIFICACIÓN DE LOS RIESGOS LABORALES. UNIVERSIDAD DE
GUAYAQUIL.
3. Ardila
Marín, J., Ardila Marín, M., Rodríguez Gaviria, D., & Hincapié Zuluaga, D.
(2016). LA GERENCIA DEL MANTENIMIENTO: UNA REVISIÓN. Dimensión Empresarial.
4. Bello,
A. (Mayo de 2017). Sistema Integral de Indicadores de Gestión como Alternativa
de Control en la Gerencia de Mantenimiento PDVSA-PETROMONAGAS. Venezuela:
Universidad Fermín Toro.
5. BOSEAN.
(2013). BOSEAN. Obtenido de https://www.bosean.net/products/BH-4S_portable_multi-gas_detector.html
6. Enfermería
USAR Urban search & rescue. (s.f.). Obtenido de Riesgos atmosféricos en
espacios confinados: https://enfermeriadeescombro.com/2016/10/10/riesgos-atmosfericos-en-espacios-confinados/
7. EWA, L. R. F. A. NTP 451. (s.f.).
Evaluación de las condiciones de trabajo: métodos generales.
8. Luxhøj, J., Riis, J., & Thorsteinsson,
U. (1997). Trends and Perspectives in Industrial. Journal of Manufacturing
Systems.
9. Morales Sigcho, D. D. (Julio
de 2015). Identificación, Evaluación y Propuesta
de Medidas de Control del Riesgo Ergonómico Biomecánico por Levantamiento de
Cargas en el Proceso de Preparación en el Área de Bodega de LOGINET CIA.LTDA.
Quito, Ecuador: Universidad Internacional SEK.
10. Vargas
Pérez, W. U. (Junio de 2004). Programa de Mantenimiento para la Maquinaria
Pesada de la Zona Vial 11, de Caminos, en el Departamento de Izabal. Guatemala:
Universidad de San Carlos de Guatemala.
©2021
por los autores. Este artículo es de acceso abierto y distribuido según
los términos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)