Modelo de gestión de mantenimiento para incrementar la disponibilidad de maquinaria en una empresa ladrillera utilizando TPM, MRP y Mantenimiento 4.0

Abstract

El presente trabajo analiza la problemática de baja disponibilidad de maquinarias en una empresa ladrillera ubicada en Lima, Perú, dedicada a la fabricación de ladrillos cerámicos ecológicos. El principal objetivo es incrementar la disponibilidad de los equipos críticos mediante la implementación integrada de Total Productive Maintenance (TPM), Material Requirements Planning (MRP) y Mantenimiento 4.0, buscando reducir paradas no programadas y optimizar la continuidad operativa. La metodología empleada es de enfoque aplicado y diseño no experimental, utilizando análisis de datos históricos de fallas, indicadores MTBF y MTTR, tiempos de reposición de repuestos y niveles de inventario. Se aplicaron herramientas de diagnóstico TPM, simulaciones de abastecimiento con MRP y técnicas predictivas basadas en sensores IoT para monitoreo de vibraciones y condición mecánica. Los resultados muestran que los molinos 1 y 2 presentan las mayores brechas de disponibilidad (68.98% y 65.11%). Tras la implementación de las herramientas propuestas, se proyectan incrementos de disponibilidad cercanos al estándar industrial del 90%, junto con reducciones significativas en fallas por desgaste, fisuras en el eje, lead time de repuestos y quiebres de inventario. La inversión total para la implementación de las herramientas propuestas fue de S/ 47,939.36. Tras la intervención, se proyectó un ahorro económico de S/ 67,688.09 en el primer año, con incrementos en los años subsiguientes. El análisis económico demuestra la viabilidad del proyecto, con un VAN positivo de S/ 36,941.25 y una TIR del 47%. Además, se evidencian mejoras en la seguridad laboral y reducción del impacto ambiental.

This paper analyzes the problem of low machinery availability at a brick factory located in Lima, Peru, dedicated to the production of eco-friendly ceramic bricks. The main objective is to increase the availability of critical equipment through the integrated implementation of Total Productive Maintenance (TPM), Material Requirements Planning (MRP), and Maintenance 4.0, aiming to reduce unscheduled downtime and optimize operational continuity. The methodology employed is applied and non-experimental, utilizing analysis of historical failure data, MTBF and MTTR indicators, spare parts replenishment times, and inventory levels. TPM diagnostic tools, MRP supply simulations, and predictive techniques based on IoT sensors for vibration and mechanical condition monitoring were applied. The results show that mills 1 and 2 exhibit the largest availability gaps (68.98% and 65.11%, respectively). Following the implementation of the proposed tools, availability increases approaching the industry standard of 90% are projected, along with significant reductions in wear-related failures, shaft cracks, spare parts lead times, and stockouts. The total investment for implementing the proposed tools was S/ 47,939.36. After the intervention, cost savings of S/ 67,688.09 were projected for the first year, with increases in subsequent years. The economic analysis demonstrates the project's viability, with a positive NPV of S/ 36,941.25 and an IRR of 47%. Furthermore, improvements in workplace safety and a reduction in environmental impact are evident.