Revista de Investigación Científica y Tecnológica
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Integración de TPM, KAIZEN y AMEF para optimizar seguridad y
eficiencia en un taladro de banco: Estudio de caso en un entorno
académico
Integrating TPM, KAIZEN, and FMEA to Optimize Safety and Efficiency in a Drill Press: A Case Study in
an Academic Setting
Airad Yajaira López Higuera
airadlopez05@outlook.com
Universidad Autónoma de Querétaro, Perú
José Armando Esquivel Pérez
jesquivel03@alumnos.uaq.mx
Universidad Autónoma de Querétaro, Perú
Jonathan Segundo Arteaga
jsegundo02@alumnos.uaq.mx
Universidad Autónoma de Querétaro, Perú
Edgar Iván Castillo Ramírez
ecastillo24@alumnos.uaq.mx
Universidad Autónoma de Querétaro, Perú
Tania Elizabeth Sandoval Valencia
tania.sandoval@uaq.mx
Universidad Autónoma de Querétaro, Perú
Resumen
El área de trabajo en donde los estudiantes desarrollan sus prácticas es un lugar que
debe ser eficiente y seguro. Este artículo se enfoca en la prevención de riesgos o fallas
de un taladro de banco modelo Benchtop drill 10 press with laser de la marca
KNOVA®, a fin de asegurar la integridad de los operadores e imprevistos que pueda
ocasionar el mal uso del equipo. Este estudio presenta la implementación de
metodologías de manufactura flexible: Mantenimiento productivo total (TPM),
Mejora Continua (KAIZEN) y un Análisis de modo y efecto de fallas (AMEF),
demostrando la mejoría en los procesos. La combinación de estas herramientas no solo
optimiza operaciones, sino que también establece un marco sistemático para reducir
riesgos en entornos educativos, donde la seguridad y la eficiencia son críticas. Como
resultado, se logró una reducción del NPR (número de prioridad) del 72.015% respecto
al total de aspectos analizados, destacando la importancia de integrar metodologías
complementarias para maximizar su impacto.
Palabras claves: Estandarización, optimización, clasificación, AMEF.
Abstract
The work area where students develop their internships must be efficient and safe. This
article focuses on the prevention of risks or failures in a KNOVA® Benchtop Drill
Press 10 with Laser drill press, in order to ensure the safety of operators and unforeseen
events that may arise from misuse of the equipment. This study presents the
implementation of flexible manufacturing methodologies: Total Productive
Maintenance (TPM), Continuous Improvement (KAIZEN), and Failure Mode and
Effects Analysis (FMEA), demonstrating the improvement in processes. The
combination of these tools not only optimizes operations but also establishes a
systematic framework for reducing risks in educational environments, where safety
and efficiency are critical. As a result, a 72.015% reduction in the NPR (priority
number) was achieved compared to the total aspects analyzed, highlighting the
importance of integrating complementary methodologies to maximize their impact.
Keywords: Standardization, optimization, classification, FMEA.
Publicado: 30/06/2025
Aceptado: 29/06/2025
Recibido: 20/06/2025
Open Access
Article scientific
https://doi.org/10.47422/ac.v6i2.200
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Introducción
La operación de maquinaria en entornos académicos, como
el taladro de banco Benchtop drill 10 press with laser de
KNOVA®, suele enfrentar desafíos como: factores
humanos, carencias de mantenimiento, fallas técnicas y
riesgos operativos. Este estudio surge como respuesta a
dichos problemas, aplicando metodologías de mejora
continua para optimizar la eficiencia, seguridad y gestión
de este equipo, seleccionado por su uso frecuente en
prácticas estudiantiles y su potencial como modelo
replicable. A pesar de su aparente simplicidad, la máquina
presenta fallas recurrentes como desgaste de componentes
hasta falta de registros de inspección, lo que deriva en
retrasos en proyectos, costos elevados de reparación y, en
casos críticos, accidentes. La integración de protocolos
estandarizados no solo busca garantizar la disponibilidad
del equipo, sino también formar operadores capaces de
trasladar buenas prácticas de mantenimiento y seguridad a
contextos industriales más amplios, cerrando la brecha
entre la formación técnica y las demandas del sector
productivo.
El objetivo de este artículo es mejorar el uso y eficiencia
del taladro de banco a través de la implementación de las
metodologías mencionadas en el marco de este trabajo.
Este estudio servirá como base para su aplicación
respectiva en otras herramientas y equipos del laboratorio,
contribuyendo así a un entorno de trabajo más seguro,
eficiente y organizado.
Este caso evidencia la necesidad de incorporar formatos de
inspección y manuales estandarizados que orienten a los
usuarios sobre las características, condiciones y modos
seguros de operación. Como señala (Barrera Cámara et al.,
2021), la implementación de metodologías como el TPM y
el AMEF puede proporcionar mayor rendimiento y
productividad tanto para la organización como para los
participantes en los procesos. Complementando esta idea,
(Miranda Chávez et al., 2021) destacan que, al tratarse de
una herramienta común en la industria, la aplicación de
estas metodologías de manufactura resulta pertinente para
fortalecer las competencias técnicas en entornos accesibles.
Por lo tanto, son herramientas que puede mejorar el entorno
de trabajo de los alumnos, profesores y encargados de
laboratorio.
Metodología
El estudio se realizó en el 2025 en el Centro de Diseño e
Innovación Tecnológica (CEDIT) de la Universidad
Autónoma de Querétaro (UAQ), México. Se centró en el
taladro de banco modelo Benchtop drill 10 press with laser
de KNOVA®, con el objetivo de mejorar procesos,
estandarizar protocolos y garantizar la seguridad de los
operadores mediante metodologías ampliamente utilizadas
en la industria.
La metodología de Mantenimiento Productivo Total
(TPM), es definida por (Daniel, 2018) como una filosofía
orientada a reducir costos de reparación y mantenimiento,
integra esfuerzos entre áreas operativas, administrativas y
de apoyo. Su enfoque no solo prioriza la maquinaria, sino
también la sostenibilidad de los procesos a largo plazo, un
aspecto crítico en entornos donde los recursos son
limitados.
Este enfoque adquiere relevancia ante un desafío clave: el
desgaste natural de herramientas y maquinaria, que
demanda recursos materiales y económicos, lo cuales son
escasos en instituciones educativas como las universidades.
En este contexto, equipos únicos, como el taladro de banco
analizado, requieren estrategias que trasciendan su vida útil
promedio, maximizando su calidad operativa para
posponer inversiones inevitables. La metodología TPM
aborda esta necesidad mediante tres pilares fundamentales:
1. Matriz de criticidad (CTR).
2. Medidas preventivas de mantenimiento.
3. Un formato de registro de mantenimientos para contar
con un historial de defectos o fallas de la máquina.
Tabla 1
La matriz de criticidad
Aspectos de criticidad para el estudio
Código
FF
IO
FO
CM
SHA
CO
CTR
NVC
TA-01
1
2
3
2
2
9
9
Prescindible
P-01
4
1
4
1
3
9
36
Importante
Figura 1
El tipo de mantenimiento que requiere
Analizando los resultados se puede confirmar que la
máquina no presenta mucha frecuencia de fallos y, por ello,
no se le asigna alta criticidad. Sin embargo, el riesgo
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potencial derivado de su costo de reparación y el tiempo de
reposición justifica la necesidad de un mantenimiento
adaptado a sus características. Para garantizar un
seguimiento sistemático de las intervenciones, se diseñó un
formato de registro estandarizado (Tabla 2), que permite
documentar actividades como inspecciones, lubricación y
ajustes, facilitando la trazabilidad y la prevención de fallas.
Se realizará un mantenimiento correctivo al taladro de
banco mediante las siguientes acciones:
• Inspección de brocas y portaherramientas.
• Inspección al cableado de alimentación.
• Lubricación del husillo.
• Aportación de refrigerantes.
• Verificación de la sujeción de porta brocas.
Tabla 2
Propuesta de formato de registro para tener datos de mantenimiento
ORDEN DE TRABAJO PARA EL MANTENIMIENTO DEL EQUIPO (taladro de banco)
RUTA DE MANTENIMIENTO
INSPECCIÓN MENSUAL
ÁREA DE PRODUCCIÓN
Código
RM
DATOS
Especificaciones Técnicas
Numero de orden
06
Técnico 1
Fecha Inicial
Fecha Final
Cargo
Eléctrico
Mecánico
Día
Mes
Año
Día
Mes
Año
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS A TENER EN CUENTA
Herramientas
Equipos de seguridad
Caja de herramientas
Mandil, Casco
Destornilladores
Zapatos punta de acero
Llaves alien
Guantes0
Martillo, Playo, extractor
Gafas de protección
RIESGOS DEL TRABAJO MEDIDAS PREVENTIVAS
Firma Técnico
Proyección de partículas en los ojos Riegos eléctricos
Caídas a distinto nivel Riesgos físicos y ergonómicos
MATERIALES
Brochas, guaipe, desengrasante, lubricante, aceites
CÓDIGO
EQUIPO
TAREAS PARA REALIZAR
OBSERVACIONES
TB-01
Taladro de Banco
Optimum
Ajuste de correas (mensual)
Ajuste de poleas y chavetas (mensual)
Inspección de todos los sistemas (mensual)
Reemplazo de borneras (mensual)
Realizar una inspección y ajuste soporte del
motor
DETALLES:
El taladro de banco requiere registros de mantenimiento
constantes, guías de inspección claras y un formato
adaptable que priorice las observaciones críticas de la
máquina. Estos elementos, plasmados en la Tabla 2, no solo
responden a la criticidad identificada en el equipo, sino que
también establecen un modelo replicable para otras
máquinas del laboratorio. Según comentarios del
encargado y el proveedor, existen equipos con mayor
propensión a fallos recurrentes y riesgos operativos, como
tornos o fresadoras, que demandarían protocolos aún más
rigurosos. La implementación de este formato
estandarizado con variables ajustables según las
necesidades de cada máquina sienta las bases para un
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sistema preventivo escalable, mitigando riesgos y
optimizando recursos en el largo plazo.
Al poseer un formato estable, es posible tener datos
disponibles sobre los principales fallos de la máquina y
gracias a esta información, se permite crear otra
metodología que permita organizar y categorizar estos
problemas en un sistema más accesible y que se actualice
constantemente como el KAIZEN.
KAIZEN
Kaizen es una metodología que se centra en la idea de que
pequeñas mejoras continuas pueden generar grandes
beneficios a largo plazo. Al fomentar una cultura de mejora
constante, Kaizen ayuda a las organizaciones a aumentar la
eficiencia, reducir desperdicios y mejorar la calidad de sus
productos o servicios” (SafetyCulture et al., 2024).
Para alinear esta filosofía con el contexto del taller, se
realizó una entrevista al encargado de la máquina, cuyo
objetivo fue identificar áreas críticas de mejora en el uso,
seguridad, organización y mantenimiento del taladro de
banco en el CEDIT.
El resumen de la entrevista reveló que el encargado del
taller identificó problemas como la desorganización de
herramientas, la falta de estandarización en protocolos
operativos y la ausencia de medidas ergonómicas para los
usuarios. Estos hallazgos no solo evidencian áreas críticas
de mejora, sino que también reflejan oportunidades clave
para la filosofía Kaizen.
Para abordar los riesgos ergonómicos, se aplicó el análisis
BRIEF, una herramienta que identifica factores como
posturas forzadas o movimientos repetitivos en el uso del
taladro (Figura 2).
Tabla 3
Identificación de riesgos de base o factores ergonómicos
Parte del cuerpo
Calificación
Clasificación de
riesgo
Hombros
2
Medio (M)
Manos/Muñecas
3
Alto (H)
Cuello
3
Alto (H)
Espalda
2
Medio (M)
Piernas
3
Alto(H)
Figura 2
Análisis y resultados del BRIEF
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Los resultados clasificaron los riesgos por gravedad
(ejemplo: manos, muñecas, cuello y piernas con nivel alto),
lo que permitió priorizar ajustes en el puesto de trabajo y
capacitación en técnicas seguras. Esta acción, alineada con
Kaizen, demostró cómo pequeñas mejoras continuas
pueden prevenir lesiones y optimizar el entorno operativo.
Tras un análisis integral mediante entrevistas, evaluación
BRIEF™ y observación directa, identificamos los
siguientes problemas clave en el uso del taladro de banco:
• Problemas ergonómicos.
• Deficiencias en seguridad.
• Desafíos organizativos.
Resultados
La aplicación del Análisis de Modo y Efecto de Fallas
(AMEF) en el taladro de banco requirió un enfoque
metodológico estructurado, iniciando con la conformación
de un equipo multidisciplinario responsable del análisis y
la documentación de los hallazgos.
Este proceso comenzó con la delimitación clara del
alcance, centrándose específicamente en las operaciones
asociadas al uso del taladro de banco, con el objetivo de
identificar riesgos potenciales durante su funcionamiento.
La metodología implementada consideró las etapas clave
del AMEF:
Desde la caracterización del equipo y sus funciones, hasta
la identificación sistemática de modos de falla, sus causas,
efectos y los controles existentes. Este enfoque permitió
priorizar las fallas con base en su criticidad, utilizando el
índice RPN (Número de Prioridad de Riesgo), para enfocar
las acciones de mejora en los puntos de mayor impacto.
La aplicación del AMEF en este contexto no solo facilitó
la detección proactiva de riesgos operativos, sino que
también estableció las bases para un plan de mitigación
robusto, asegurando la confiabilidad del equipo y la
seguridad de los operarios.
De esta manera, el análisis se convirtió en una herramienta
fundamental para la gestión preventiva de fallas en
procesos industriales que involucran maquinaria de
precisión como el taladro de banco.
En la propuesta se definieron dos etapas:
1. Identificar las posibles causas al usar el taladro de
banco.
2. Realizar el documento de AMEF con la propuesta del
AMEF actualizada.
La realización de un AMEF de proceso permite identificar
riesgos potenciales, priorizar fallos según su gravedad,
ocurrencia y detección, y establecer acciones correctivas.
Esto mejora la confiabilidad, seguridad y eficiencia del
equipo, reduciendo paradas no planificadas y costos de
mantenimiento., se detallan de manera precisa los pasos del
procedimiento.
1. Definir las entradas del proceso.
2. Identificar los requerimientos de las entradas.
3. Identificar de qué maneras puede fallar el proceso para
cumplir con los requerimientos.
4. Analizar efectos/consecuencias.
5. Identificar qué tan severo es el efecto para el cliente
(Tabla 5).
6. Identificar causas potenciales de la falla.
7. Identificar qué tan frecuente ocurre la falla (Tabla 6).
8. Evaluar controles/procedimientos existentes.
9. Identificar qué tan bien se puede detectar la causa de la
falla (Tabla 7).
10. Analizar los controles actuales de detección.
11. Calcular el Número de Prioridad de Riesgo (NPR o
RPN).
12. Fórmula: NPR = Severidad (S) × Ocurrencia (O) ×
Detección (D)
13. Proponer acciones correctivas.
14. Asignar al responsable de la acción y la fecha de
culminación.
15. Implementar acciones
16. Reevaluar la severidad (S), ocurrencia (O), y la
detección (D).
17. Calcular el nuevo Número de Prioridad de Riesgos
(NPR) después de las mejoras.
Como resultado, se desarrolló un plan de acción con
medidas correctivas específicas que redujeron los valores
de RPN en las fallas más relevantes.
Esto se tradujo en: mayor seguridad para los operarios,
menor probabilidad de errores durante el mecanizado, y
optimización del mantenimiento preventivo.
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Tabla 4
Análisis de Modo y efecto de fallas parte1
# Paso
Función del
proceso /
pasos del
proceso
Requerimiento
Modo
potencial de
falla
Efecto potencial
de falla
SEV
Causa(s) potencial
de la falla
OCU
¿Controles
actuales del
proceso de
prevención?
DET
¿Controles
actuales de
detección?
NPR
Pasos del proceso a analizar / describir el propósito de dicho paso
Son las entradas especificadas del proceso para cumplir los
requerimientos de los clientes
¿De qué maneras puede fallar potencialmente el proceso para
cumplir con los requerimientos?
¿Cuál es el efecto o consecuencia del modo de falla en las salidas
y/o los requerimientos del cliente?
¿Qué tan severo es el efecto para el cliente?
¿Cómo puede ocurrir la falla?
Describir en términos de algo que se pueda corregir o controlar.
Sea Específico.
¿Qué tan frecuente ocurre el modo o causa de la falla?
¿Cuáles son los controles y procedimientos existentes (inspección
y prueba) que previenen o detectan la ocurrencia?
¿Qué tan bien se puede detectar la causa o el Efecto F?
SEV x OCU x DET
1
Sistema
eléctrico
Conexión
segura y estable
Corto circuito
en el cableado
Daño al motor /
riesgo de incendio
10
Cableado en mal
estado / humedad
en el ambiente
3
Inspección
anual por el
electricista
7
Fusible de
protección
integrado
210
2
Verificar que
el motor gire
en el sentido
especificado.
Cumplir con la
dirección de
giro establecida
en las
especificaciones
.
El motor no
gira en el
sentido
elegido.
Incumplimiento de
requerimientos del
cliente o del
proceso.
5
Cableado
incorrecto,
configuración
errónea o falla en el
sistema de control.
3
Inspección
visual previa y
manual de
operación.
3
Prueba
funcional
después de la
instalación.
45
3
Garantizar que
el motor
funcione en
sentido
inverso.
Operación
bidireccional
según
especificaciones
.
El motor no
gira en
sentido
contrario.
Limitación
funcional y posible
incumplimiento de
requisitos.
4
Fallo en el relé,
inversor de giro o
programación
incorrecta.
4
Pruebas de
funcionamiento
en ambos
sentidos.
2
Monitoreo
durante la
prueba
operativa.
32
4
Detener el
motor
inmediatament
e en caso de
emergencia.
Seguridad
operativa y
protección del
equipo/personal
.
El botón no
detiene el
motor.
Riesgo de
accidentes graves o
daños al equipo.
9
Fallo en el contacto
eléctrico, cableado
dañado o falta de
energía.
2
Inspección
periódica del
circuito de
emergencia.
1
Prueba manual
antes de cada
operación.
18
5
Estabilidad de
la base
Base firme y
nivelada
Vibraciones
excesivas
durante la
operación
Perforación
desalineada / daños
en la pieza
7
Suelo irregular /
tornillos de fijación
flojos
5
Inspección
inicial de
nivelación
6
Prueba de
funcionamient
o sin carga
210
6
Regulación de
velocidad
Velocidad
acorde al
material
Velocidad
excesiva para
material duro
Rotura de broca/
proyección de
fragmentos
9
Configuración
incorrecta por
operario inexperto
7
Etiquetado de
velocidades
recomendadas
en el taladro
6
Chequeo de
velocidad con
tacómetro
integrado
378
7
Transmisión de
potencia
(correas)
Transmisión
suave sin
patinaje
correa
desgastada o
rota
Perdida de
potencia / parada
repentina
8
Falta de tensión /
desgaste por uso
continuo
6
Revisión
mensual de
correas
5
Monitoreo
auditivo
(sonido
anormal)
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8
Sujeción de la
broca en el
mandril
Broca fija sin
desplazamiento
Broca se
desprende
durante el uso
Lesiones al
operador/ daños a
la pieza
10
Mordazas del
mandril
desgastadas
6
Inspección
visual antes de
cada uso
8
Prueba manual
de torsión
después de
ajustar
480
9
Verificar el
correcto giro
del taladro con
la broca
instalada.
Asegurar que la
broca gire sin
vibraciones
excesivas o
desviaciones.
La broca no
gira
correctamente
o se desvía.
Daño a la pieza,
mala calidad del
taladrado o rotura
de la broca.
6
Broca mal
instalada, desgaste
de la broca o
desbalanceo del
husillo.
4
Inspección
visual de la
broca antes de
su instalación.
3
Prueba de giro
sin carga antes
del uso.
72
10
Ajustar el
resguardo para
evitar
proyecciones
de material.
Prevenir riesgos
de seguridad
por
proyecciones de
virutas o
partículas.
Resguardo
mal ajustado
o ausente.
Lesiones al
operador o daños
al equipo por
proyecciones.
8
Ajuste incorrecto,
falta de
mantenimiento o
descuido del
operador.
3
Inspección
visual del
resguardo antes
de cada uso.
2
Verificación
manual del
ajuste del
resguardo.
48
11
Marcar el
punto exacto
para el
taladrado.
Precisión en la
ubicación del
taladro.
Marca
incorrecta o
inexacta.
Taladrado en
posición errónea,
desperdicio de
material.
5
Error humano,
herramienta
desgastada o mala
medición.
4
Uso de
plantillas o
guías de
medición.
4
Inspección
visual de la
marca antes de
taladrar.
80
12
Posicionar la
pieza
correctamente
en el taladro.
Asegurar
sujeción firme y
alineación
precisa.
Pieza mal
colocada o
desalineada.
Taladrado
incorrecto, daño a
la pieza o al
equipo.
6
Error en el
posicionamiento,
sujeción
inadecuada.
3
Uso de guías o
plantillas de
posicionamiento
.
3
Verificación
visual antes de
iniciar el
taladrado.
54
13
Asegurar que
la pieza esté
firmemente
sujeta.
Evitar
movimientos
durante el
taladrado.
Pieza no
sujeta
correctamente
.
Movimiento de la
pieza, mala calidad
del taladrado o
accidente.
7
Mordazas
desgastadas, fuerza
de sujeción
insuficiente.
3
Inspección
visual de las
mordazas antes
de su uso.
2
Prueba manual
de movimiento
de la pieza
antes de
taladrar.
42
14
Aplicación de
lubricante
Lubricación
continua de
metales
Ausencia de
lubricante
Sobrecalentamient
o de broca /
desgaste prematuro
7
Olvido del operario
/ dosificador
obstruido
8
Protocolo
escrito en área
de trabajo
7
Inspección
visual durante
la operación
392
15
Asegurar que
el resguardo
esté cerrado
antes de operar
el taladro.
Prevenir
accidentes por
contacto con la
broca o
proyecciones.
Resguardo no
cierra
correctamente
o está dañado.
Riesgo de lesiones
al operador o daño
al equipo.
9
Resguardo
desalineado,
mecanismo de
cierre dañado o
descuido del
operador.
2
Inspección
visual del
resguardo antes
de cada uso.
1
Verificación
manual del
cierre antes de
operar.
18
16
Iniciar el
funcionamient
o del taladro
para el corte.
Operación
controlada y
segura del
taladro.
El taladro no
arranca o
funciona de
manera
irregular.
Interrupción del
proceso, daño a la
pieza o
sobrecalentamiento
.
5
Fallo eléctrico,
sobrecarga o
desgaste mecánico.
3
Mantenimiento
preventivo del
taladro.
2
Monitoreo de
sonido y
vibración
durante el
arranque.
30
17
Presión de
perforación
Presión
uniforme y
controlada
Presión
excesiva
Deformación de la
pieza / rotura de
broca
8
Falta de
experiencia del
operario
6
Guía de presión
recomendada en
manual
5
Sensor de
presión con
alerta sonora
240
018
Detener el
taladro una vez
completado el
perforado.
Parada segura y
controlada del
equipo.
La máquina
no se detiene
o hay retraso
en la parada.
Daño a la pieza,
sobre perforado o
riesgo de
accidente.
6
Fallo en el sistema
de parada, botón
defectuoso o error
del operador.
3
Inspección
periódica del
botón de parada
y sistema
eléctrico.
2
Prueba
funcional del
botón de
parada antes
de cada uso.
36
19
Retirar el
resguardo para
acceder a la
pieza.
Manipulación
segura después
de la operación.
Resguardo
atascado o
difícil de
retirar.
Daño al resguardo,
lesiones o retraso
en el proceso.
4
Mecanismo de
cierre desgastado o
falta de
lubricación.
3
Lubricación
periódica del
mecanismo de
cierre.
3
Inspección
visual del
resguardo pos-
operación.
36
20
Retirar la
broca después
del perforado.
Extracción
segura y sin
daños a la broca
o al equipo.
Broca
atascada o
difícil de
retirar.
Daño a la broca, al
husillo o lesiones
al operador.
5
Sobrecalentamiento
, residuos de
material o desgaste
del porta-brocas.
4
Limpieza de la
broca y porta-
brocas después
de cada uso.
3
Inspección
visual pos-
operación.
60
21
Eliminar
residuos de la
pieza después
del taladrado.
Pieza libre de
virutas y listo
para el siguiente
proceso.
Residuos no
removidos o
limpieza
incompleta.
Defectos en
acabado,
interferencia en
procesos
posteriores.
4
Métodos de
limpieza
inadecuados o falta
de tiempo.
5
Uso de aire
comprimido o
cepillos
específicos.
2
Inspección
final antes de
pasar a
siguiente
etapa.
40
Se analizó las posibles causas de fallo y se consideraron maneras alternativas de prevenir los posibles fallos por seguridad
del operario y de la misma máquina. Se obtuvo la siguiente tabla de acciones recomendadas.
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Tabla 5
Análisis de Modo y efecto de fallas parte 2 con acciones tomadas
Acciones recomendadas
Responsabilidad y día de
culminación
Resultados de las acciones
Acciones tomadas
SEV
OCU
DET
NPR
¿Cuáles son las acciones
para reducir la ocurrencia,
mejorar la detección o para
identificar la causa raíz si es
desconocida? Se deben
tomar acciones solo en
NPR's altos o fáciles de
arreglar.
¿Quién es responsable de las
acciones recomendadas?
Listar las acciones
completas que se incluyeron
en el nuevo cálculo del
NPR. Incluir el día de
implementación para
cualquier cambio.
¿Cuál es la nueva
severidad?
¿Cuál es la nueva
capacidad del proceso?
¿Se mejoraron los
límites de detección?
Recalcular NPR
después de que se
terminen las acciones
Usar cableado blindado /
Instalar interruptor
diferencial
Electricista 5/junio/2025
Cableado reemplazado
10
2
4
80
Revisar diagrama eléctrico y
configuración del sistema.
Mantenimiento 5/jun/2025
Cableado reemplazado
3
2
2
12
Verificar componentes
eléctricos y reprogramar
sistema de control.
mantenimiento 5/jun/2025
Cableado reemplazado
3
2
1
6
Reemplazar componentes
defectuosos y verificar
conexiones.
Supervisor de seguridad
5/jun/2025
Verificación cada que se use
8
1
1
8
Instalar niveladores
ajustables / fijación con
tornillos de seguridad
Operario 5/junio/25
Base estabilizada
7
3
4
84
Instalar selector de
velocidades bloqueable por
material (ej. Sistema RFID)
Ingeniería 5/junio/2025
Selector en prueba
9
3
2
54
Reemplazar correas por
modelo de alta resistencia /
instalar sensor automático
Mantenimiento 5/junio/2025
Correas nuevas
8
4
3
96
Reemplazar mandril por
modelo auto entrante/
capacitación en ajuste
Operario 5/junio/25
Mandril nuevo instalado
8
4
3
96
Verificar el correcto ajuste
de la broca y balanceo del
husillo.
Operario 5/junio/25
Verificación cada que se use
4
2
2
16
Establecer un protocolo de
verificación del resguardo y
capacitación.
Supervisor de seguridad
5/jun/2025
No poder accionar el taladro
si no se cierra el resguardo
5
1
1
5
Capacitar al operador en
técnicas de marcado y usar
herramientas precisas.
Operario 5/junio/25
Verificación con control de
calidad
3
2
2
12
Implementar dispositivos de
sujeción más precisos y
verificar alineación.
Técnico de taller 5/jun/2025
Verificación con control de
calidad
4
2
2
16
Reemplazar mordazas
desgastadas y establecer
torque de sujeción
adecuado.
Operario 5/junio/25
Verificación con control de
calidad que las mordazas
estén en correcta posición
4
1
1
4
Automatizar lubricación con
sistema de flujo continuo
Mantenimiento 5/junio/2025
Sistema en prueba
7
5
4
140
Implementar un sistema de
bloqueo que impida el
funcionamiento si el
resguardo no está cerrado.
Supervisor de seguridad
5/jun/2025
No poder accionar el taladro
si no se cierra el resguardo
6
1
1
6
Implementar un checklist
previo al arranque y
Mantenimiento 5/junio/2025
Checklist
3
2
1
6
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termómetro para
temperatura.
Implementar pedal
regulador de presión
asistido por resorte
Proveedor externo
5/junio/2025
Pedal en cotización
8
4
3
96
Instalar un sistema de
parada de emergencia
redundante.
Electricista 5/junio/2025
Verificación cada que se use
4
2
1
8
Implementar un sistema de
apertura asistida para
reducir esfuerzo.
Mantenimiento 5/junio/2025
Sistema en prueba
3
2
2
12
Usar un sistema de
liberación rápida y enfriar la
broca antes de retirarla.
Operario 5/junio/25
Sistema en prueba
3
2
2
12
Implementar estación de
limpieza automatizada con
aspiración.
Supervisor de calidad
5/jun/2025
Verificación con control de
calidad
2
2
1
4
Tener en cuenta la siguiente tabla sirve como herramienta para evaluar y cuantificar la gravedad de posibles fallas en
procesos o equipos mediante una escala del 1 al 10, donde valores más altos indican impactos más severos (como daños
a operarios o máquinas), permitiendo priorizar los posibles riesgos que se puede tener al usar un taladro de banco.
Tabla 6
Evaluación de severidad
SEVERIDAD
EFECTO
CALIFICACIÓN
Puede dañar la máquina o al operador sin que se advierta
Falla en el cumplimiento con requerimientos
de seguridad
10
Puede dañar la máquina o al operador CON advertencia
9
Puede que el 100% del producto se deseche / Paro de línea
Interrupción mayor
8
Puede que una proporción de la corrida de producción se
deseche /disminución velocidad maquina o aumento en mano
de obra
Interrupción significativa
7
Puede ser que el 100% de la corrida de producción tenga que
re-trabajar fuera de la línea
Interrupción importante
6
Puede ser que una proporción de la corrida de producción
tenga que re-trabajar fuera de la línea
5
Puede ser que el 100% de la corrida de producción tenga que
re-trabajar EN LA ESTACIÓN, antes de procesarse
Interrupción moderada
4
Puede ser que una proporción de la corrida de producción
tenga que re-trabajar EN LA ESTACIÓN, antes de procesarse
Interrupción menor
3
Leve o ligera inconveniencia al proceso, operación o al
operador
2
Sin efecto
Sin efecto
1
La siguiente tabla permite cuantificar con valores del 1 al 10 qué tan frecuentemente puede presentarse una falla en el
proceso. Establece una relación clara entre la probabilidad estadística de que ocurra un problema desde “muy alta” a “muy
baja” y su calificación numérica correspondiente.
Tabla 8
Evaluación de ocurrencia
Probabilidad de ocurrencia
Incidentes por producto
Calificación
Muy Alta
1 en 20
10
Alta
1 en 20
9
1 en 50
8
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1 en 100
7
Moderada
1 en 500
6
1 en 2000
5
1 en 10,000
4
Baja
1 en 100,000
3
1 en 1,000,000
2
Muy Baja
La falla es eliminada a través de controles
preventivos
1
La siguiente tabla de detección del AMEF sirve para evaluar la eficacia de los controles existentes para identificar fallas
potenciales antes de que ocurran, asignando valores numéricos según la probabilidad de que el sistema de control detecte
el problema.
Tabla 9
Evaluación de Eficiencia
Probabilidad de que el control detecte la falla
DPPM
Probabilidad de detección
Calif.
Muy
baja
Sin control del proceso actual. No puede detectarse o no es analizado
Casi imposible
10
Baja
El modo de falla o la causa no es fácilmente detectado
50,000
Muy remota
9
Detección del modo de falla posterior al procesamiento por el operador con ayudas
visuales, táctiles o auditivas
20,000
Remota
8
Moderada
Detección del modo de falla en la estación de trabajo por el operador con ayudas visuales,
táctiles o auditivas
10,000
Muy baja
7
Detección del modo de falla posterior al procesamiento por medio de chequeos manuales
del producto
5,000
Baja
6
Detección del Modo de la Falla en la estación por el operador a través del uso de controles
automatizados en la estación que detecten la parte discrepante y notifiquen al operador
(luz, timbre). Chequeo se ejecuta en los ajustes y en el chequeo de la primera pieza (para
causas de ajuste solamente)
2,000
Moderada
5
Alta
Detección del Modo de la Falla posterior al
procesamiento por controles automatizados que
detectan la parte discrepante y aseguran la parte para prevenir algún procesamiento
posterior
1,000
Altamente moderada
4
Detección del Modo de la Falla en la estación por controles automatizados que detectan la
parte discrepante y aseguran automáticamente la parte en la estación para prevenir algún
procesamiento posterior
500
1 en 2,000
3
Muy alta
Detección (de las Causas) del Error en la estación por controles automatizados que detectan
el error y previenen que la parte discrepante sea hecha.
200
1 en 5,000
2
Prevención (de las Causas) del Error como resultado del diseño de un dispositivo, diseño
de la máquina ó diseño de la parte. Partes discrepantes no pueden hacerse porque el item/
artículo se ha hecho a prueba de errores por el diseño del producto/proceso
100
1 en 10,000
1
Discusión
Los resultados que fueron obtenidos en el estudio, se ha
identificado que el taladro de banco modelo Benchtop drill
10 press with laser de la marca KNOVA® requiere mejoras
críticas en sus protocolos de mantenimiento y operación,
esto debido a las fallas frecuentes que afectan su
disponibilidad y seguridad. Por medio de la aplicación del
AMEF y de las metodologías del TPM Y Kaizen se permite
reducir riesgos en la operación y promover la mejora
continua del equipo.
El análisis AMEF ha permitido identificar que las fallas
críticas están asociadas con la sujeción de la broca
(desgaste y mal ajuste), la transmisión por correas (roturas
por tensión inadecuada) y el sistema de resguardo de
seguridad por la ausencia de verificaciones periódicas,
presentando altos valores del índice RPN (Tabla 3). Estas
fallas se presentaron con el desgaste por uso continuo,
errores en su operación y la falta de mantenimiento
adecuado. Estos resultados son similares a los reportados
en trabajos como el de (Barrera Cámara et al. 2021), donde
el implementar metodologías de manufactura contribuyó
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de manera relevante a elevar la confiabilidad operativa en
ambientes de formación técnica.
Con la integración del TPM y del Kaizen como
complementos al AMEF permitió: reducir los NPR
(Número de prioridad de riesgo) en un total 72.015%
respecto al total de los 21 aspectos analizados destacando
la abrupta reducción de riesgo de la sujeción de la broca en
el mandril en un 80% considerando que era el factor con
mayor riesgo.
En cuanto a la aplicación de metodologías de mejora como
TPM y del Kaizen, han demostrado ser útiles para detectar
y priorizar fallas, así como para establecer acciones
preventivas concretas. Tal como lo señala (Miranda
Chávez et al. 2021), el uso de enfoques metodológicos
fomenta una cultura de mejora continua que es importante
aplicar en entornos educativos donde los recursos son
limitados.
Conclusiones
El AMEF fue fundamental para priorizar las fallas críticas
del taladro de banco, mientras que el TPM y el Kaizen
optimizaron los resultados al implementar acciones
correctivas y preventivas que poseen una mejora continua.
La reducción del 72.015% en los NPR confirma la
eficiencia de estas metodologías para mitigar riesgos
operativos y mejorar la confiablidad del equipo.
La principal área de mejora identificada fue la falta de
protocolos estandarizados de mantenimiento, que se aborda
mediante: Inspecciones periódicas, capacitación de
operadores y registro sistemático de fallas.
Este trabajo refuerza la importancia de combinar
herramientas de gestión de riesgos con metodologías de
mejora continua y de mantenimiento en equipos
industriales y educativos.
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