DEFINICIÓN DEL MANTENIMIENTO BASADO EN LAS LEYES DE LA TERMODINÁMICA

Realizando un ensayo teórico y tratando de darle un caracter científico a la Teoría del Mantenimiento, me atrevo a realizar una definición tomando como base las dos primeras leyes de la Termodinámica.

Es solo un ensayo, esperando que otras personas, académicas o no, puedan, mediante fructíferas discusiones aportar conocimientos que afiancen esta definición y que se pueda unificar este concepto que a mi manera de ver, y basado en mi experiencia por varios años en la academia, ha sido tomado a la ligera y conceptualizado muy anárquicamente.

Comienzo con el hecho de considerar a todos los objetos de mantenimiento (tal como se refiere en la norma COVENIN 2049), como sistemas termodinámicos en el sentido de que están formados por elementos que interactúan entre si, limitados por un espacio durante cierto período de tiempo; con un fin común y que intercambian energía (en forma de Calor y Trabajo), materia e información con su medio ambiente. 

Estos sistemas, según la primera ley de la termodinámica, transforman energía de la naturaleza en trabajo útil que depende de su naturaleza y objetivo final de dicho sistema. Por ejemplo, tendríamos una turbina hidráulica que transforma la energía cinética de una caida de agua (por ejemplo), en trabajo usado para mover un generador de electricidad (por ejemplo, también). Sin embargo, sabemos que bajo las premisas de la 2da Ley de la Termodinámica, toda esa energía que la turbina toma de la naturaleza no se transforma en trabajo útil que representa cerca del 30 % de la energía primaria.

Es bien sabido, al menos por los estudios de ingeniería mecánica, que el resto de la energía (70%), es empleado por el sistema termodinámico ( en nuestro caso, la turbina) para vencer las "Irreversibilidades" que justifican el hecho de que la energía que se usó y se transformó, no pueda volver a su estado inicial y que de alguna manera justifica la existencia de la Entropía y establece la direccionalidad de la energía que justifica la 2da ley de la termodinámica.

Ahora bien, cuando los sistemas termodinámicos son diseñados con criterios de ingeniería, se tratan, bajo los estudios de resistencia, calidad, propiedades mecánicas y físicas de que gran parte de la Energía Original (O de entrada), sea transformada en trabajo útil ( O de salida), tratando de que las irreversibilidades sean lo más óptimas posible.

¿Pero, cuáles son estas irreversibilidades?

Estas irreversibilidades son consideradas "pérdidas", ya que, para vencerlas, se usan grandes cantidades de energía original. Las mas notorias y que se pueden observar y controlar a nivel macro son: El Calor, es decir, cuando éste no es el objetivo del sistema termodinámico, gran parte de la energía original se "pierde", en forma de calor, de tal forma que es necesario que el sistema minimice esta pérdida.

La otra irreversibilidad a vencer es la Inercia, en el sentido de que todos los elementos que forman el sistema termodinámico poseen masa, de tal forma que según la primera ley de Newton, todos tienden a permanecer en reposo o en velocidad constante siempre y cuando no exista una fuerza externa que cambie dicho estado. En el arranque y en los cambios de velocidad, se emplea una gran cantidad de energía original, para vencer la inercia de todos y cada uno de los elementos que forman parte del sistema termodinámico.

En ese mismo orden de ideas, tenemos que otra de las irreversibilidades a vencer es el rozamiento. Bien sabemos que los elementos que forman parte de un sistema termodinámico actúan con movimientos relativos entre sí existiendo un contacto directo con cada uno de ellos de tal forma que sea necesario que ese movimiento relativo sea los más óptimo posible disminuyendo la fuerza de roce.

Finalmente, aunque no sea la última, tenemos, la expansión de los gases como una de estas macro irreversibilidades, en el sentido de que al expandirse, y liberarse, los gases no pueden volver a su estado original, sin que para ello medie una cantidad relativa de energía.

Aun cuando pueden haber aún mas irreversibilidades, sobre todo a nivel microscópico, para esta disertación, creo que son suficientes las nombradas para concretar la definición del mantenimiento.

¿Cómo definiríamos el mantenimiento, según lo planteado anteriormente?

Como podemos ver, la ingeniería se encarga de diseñar sistemas termodinámicos que generen la mayor cantidad de trabajo útil usando la mayor cantidad posible de energía original y tratando en la medida de lo posible en minimizar la aparición de las irreversibilidades, que como podemos constatar, son casi imposible de eliminar por completo.

Es decir, cuando un sistema productivo (sistema termodinámico), para nuestro caso "objeto de mantenimiento" es puesto en marcha, ya cuenta con las mínimas irreversibilidades posibles, y es meta del mantenimiento, tratar de que permanezcan cercanas a las condiciones de diseño. 

Así tenemos que las actividades, bajo la luz de las irreversibilidades nombradas en párrafos anteriores, sería ( o son), las siguientes:

Para mantener la pérdida de calor en su mínima expresión, se realiza el estudio de aislamientos térmicos. Para vencer el rozamiento, la lubricación se presenta como una actividad primordial. Para vencer la inercia, la alineación y el balanceo son algunas de las actividades principales, y así sucesivamente. 

Se podrían generar, como en efecto se acostumbra, muchas actividades de mantenimiento, partiendo de estas premisas. Y es por ello que la definición del mantenimiento obedece, según mi criterio, a estas leyes.

Con base a esta disertación, me atrevo a definir el mantenimiento como:

"Un conjunto de actividades que se realizan sobre un sistema termodinámico (objetos de mantenimiento) que tienen como objetivo la de permitir que las irreversibilidades (pérdidas de energía) de diseño se mantengan en los niveles mínimos durante un tiempo determinado (vida útil)".

En tal caso, esto es una disertación intelectual de mi parte basado en algunos años de experiencia en la academia y que no está exento de errores y que adolece de alguna comprobación científica. Sin embargo, espero recibir algunas críticas constructivas de tal forma que en algún momento podamos aportar nuestro grano de arena y generar una conceptualización que una los criterios de la comunidad académica con respecto a esta disciplina, que no solo se estudia a nivel de pregrado, sino también a nivel de postgrado en varias universidades del país.