Universidad de Chile Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Departamento de Ingeniería mecánica
ME 57A MANTENCION DE MAQUINARIA Semestre otoño 2002 Informe Final MANTENCION DE UN PUENTE GRÚA
Profesor Alumnos
: :
Empresa
:
Rodrigo Pascual Francisco León Mario Pumarino Koman Ltda.
Índice Índice .................................................... ............................................................................................................ .................................................................................. ..........................22 2.- Introducción.......................................................................................................................3 3.- Antecedentes de la empresa...............................................................................................4 4.- Especificaciones Técnicas del equipo ............................................................. ............................................................................... ..................55 6.- Condiciones de operación..................................................................................................7 7.- Diagrama de Bloques .......................................................... ........................................................................................................ ..............................................88 8.- Condiciones de mantención...............................................................................................9 9.- Análisis Análisis de modo de falla ................................................. .................................................................................................. .................................................99 10.- Arboles de falla................................................................................................................9 11.- Comentarios...................................................................................................................11 12.- Cálculo de costos por modo de falla..............................................................................12 13.- Análisis de Pareto ............................................................ .......................................................................................................... ..............................................13 13 14.- Árbol de mantención ........................................................... ..................................................................................................... .......................................... 14 15.- Modelo para modo de falla crítico.................................................................................15 16.- Definición de estrategia óptima de mantención para modo de falla crítico ..................20 .................. 20 17.- Frecuencia óptima óptima de inspecciones ........................................................................ ...............................................................................23 .......23 18.- Análisis de Importancia.................................................................................................24 19.- Overhaul y reemplazo....................................................................................................25 20.- Planificación PERT para un overhaul mayor ......................................................... ................................................................28 .......28 21.- Redundancia optima ................................................... ...................................................................................................... ...................................................33 33 22.- Plan de mantención RBM..............................................................................................35 23.- Mantenimiento productivo Total (TPM).......................................................................38 ANEXO 1 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................40 .....40 ANEXO 2 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................42 .....42 ANEXO 3 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................45 .....45 ANEXO 4 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................48 .....48
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Índice Índice .................................................... ............................................................................................................ .................................................................................. ..........................22 2.- Introducción.......................................................................................................................3 3.- Antecedentes de la empresa...............................................................................................4 4.- Especificaciones Técnicas del equipo ............................................................. ............................................................................... ..................55 6.- Condiciones de operación..................................................................................................7 7.- Diagrama de Bloques .......................................................... ........................................................................................................ ..............................................88 8.- Condiciones de mantención...............................................................................................9 9.- Análisis Análisis de modo de falla ................................................. .................................................................................................. .................................................99 10.- Arboles de falla................................................................................................................9 11.- Comentarios...................................................................................................................11 12.- Cálculo de costos por modo de falla..............................................................................12 13.- Análisis de Pareto ............................................................ .......................................................................................................... ..............................................13 13 14.- Árbol de mantención ........................................................... ..................................................................................................... .......................................... 14 15.- Modelo para modo de falla crítico.................................................................................15 16.- Definición de estrategia óptima de mantención para modo de falla crítico ..................20 .................. 20 17.- Frecuencia óptima óptima de inspecciones ........................................................................ ...............................................................................23 .......23 18.- Análisis de Importancia.................................................................................................24 19.- Overhaul y reemplazo....................................................................................................25 20.- Planificación PERT para un overhaul mayor ......................................................... ................................................................28 .......28 21.- Redundancia optima ................................................... ...................................................................................................... ...................................................33 33 22.- Plan de mantención RBM..............................................................................................35 23.- Mantenimiento productivo Total (TPM).......................................................................38 ANEXO 1 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................40 .....40 ANEXO 2 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................42 .....42 ANEXO 3 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................45 .....45 ANEXO 4 ............................................................ ........................................................................................................................ .................................................................48 .....48
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2.- Introducción En el desarrollo del curso de Mantención de maquinaria, se ha pedido desarrollar un informe semestral que corresponda al análisis de un equipo en particular perteneciente a una empresa. Este equipo, al cual se le debe haber efectuado una mantención periódica por parte de la misma empresa o servicios contratados durante su funcionamiento, deberá tener un historial detallado de todas las reparaciones, revisiones y costos asociados a éstas. En respuesta a lo anterior, el presente informe contiene la descripción técnica y de mantención de un carro perteneciente a una grúa puente ubicada sobre un molino de bolas en la Cia. Minera Doña Inés de Collahuasi. La información sobre el equipo anterior será proveída por la empresa representante el Chile la cual instaló y ha mantenido el equipo desde el comienzo de su funcionamiento. Se incluirán en este informe los modos de falla encontrados, analizando los costos asociados a éstos, los que mediante el uso modelos matemáticos matemáticos y métodos de minimización, indicaran el tipo de mantenimiento y frecuencias de inspección (si son necesarias) de modo de obtener alguna característica deseada ya sean de minimización de costos o maximización de la disponibilidad en el equipo.
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3.- Antecedentes de la empresa Si bien el puente grúa está ubicado en la Minera Doña Inés de Collahuasi, la mantención de este equipo es realizada por Koman Ltda.; empresa de servicios subsidiaria de Koman Grúas Ltda. La anterior es una empresa nacional con 15 años de experiencia capaz de diseñar y proyectar la ingeniería completa de puentes grúa, construyendo y poniendo en marcha equipos con capacidades desde 1 a 200 ton. Koman Grúas Ltda., es representante en Chile de KONECRANES CORPORATION y KCI HOIST CORPORATION, empresas finlandesas de fabricación de equipos de levantamiento.
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4.- Especificaciones Técnicas del equipo Modelo grúa Número serial de grúa
: KCL 4738 : 140-2513
Capacidad de grúa
: 110/25 TonM
Polipasto principal Número serial
: SM0916E20 : 80388
Motor de elevación Número serial Potencia
: MT22MC200A : 522167 : 75 kW
Tipo de cable (Polipasto principal)
: 6x36 + FC (RHL & LHL) Diámetro 24 MM Largo 2 *277 MM
Polipasto auxiliar Número serial
: XL708F53LFC500ACES : 75742
Motor de elevación aux. Número serial Potencia
: MF16L-200N : 522553 : 37 kW
Tipo de cable (Polipasto aux.)
: 6x36WS + FC (RHL & LHL) Diámetro 16 MM Largo 2 *130 MM
Traslación del puente Motor de la grúa Número serial
: GM871MF13LC200 : MF13LC200 : 521118 & 521119
Traslación del carro Motor de la carro Número serial Potencia
: SM09TM-N4035 : MF13LA200 : 521103 – 521104 : 2x7.5kW
Porta puente
: SH50B
Voltaje
: 380 V – 3PH – 50 Hz
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5.- Descripción Funcional El puente grúa permite elevar carga y desplazarla según dos ejes en el plano horizontal. Los sistemas que encontramos son: eléctrico (control y potencia), mecánico (traslación y elevación). Las partes estructurales principales son el carro, y las vigas maestras; por otro lado los hombros son un elemento de apoyo que se encuentra empotrado. El carro a su vez contiene el sistema de elevación. Sistema de traslación:
El carro cuenta con un sistema motriz para desplazarse a lo largo de las vigas maestras. A su vez, las vigas maestras cuentan con un sistema motor para desplazar la grúa sobre los hombros, en un movimiento longitudinal. Sistema de elevación:
Sobre el carro se cuenta con dos sistemas de elevación independientes, montados sobre los polipastos principal y auxiliar, con capacidad de elevación de 110 ton y 25 ton respectivamente. Cada sistema consiste en un par de tambores accionados por un motor eléctrico a través de una reducción. Los cables pasan por sistemas de poleas a la salida de los rodillos, del mismo modo al llegar al sistema de gancho se dispone de un juego de poleas. El empleo de poleas permite la distribución de la carga en varias líneas.
Fig,1:Esquema general de una grúa puente.
En cuanto al funcionamiento particular del carro, la división en sistemas de traslación y elevación es adecuada. El sistema de traslación tiene dos ruedas motrices, para accionar cada una se emplea un motor con una reducción. Además se cuenta con tres pares de ruedas libres. La detención del carro se logra con un freno de disco.
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El sistema de elevación primario (el secundario es análogo) incluye el motor elevador, freno de motor, una caja reductora, el tambor, las guías del cable, las poleas de polipasto, el cable. Se incluyen interruptores para detención ante límites de recorrido, accionados mecánicamente por las guías de cable. El gancho se sostiene con líneas de cable que pasan por el sistemas de poleas del gancho.
6.- Condiciones de operación. El puente grúa pertenece a la planta de concentrado de la Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi, que tiene su yacimiento ubicado en el norte de Chile, a 185 kilómetros al sudeste de la ciudad de Iquique, en la zona altiplánica chilena, a una altitud promedio de 4.400 metros sobre el nivel del mar, donde las temperaturas oscilan entre –10 y 20ºC. Específicamente, el puente grúa está ubicado en el área de molienda sobre un molino de bolas y tiene como función ayudar en los procesos de mantención de estos últimos, levantándolo y transportando. El puente grúa tiene un funcionamiento continuo durante todo el año realizando labores livianas. Es cada 6 meses, durante la mantención a los molinos de bolas, cuando el puente grúa es utilizado en forma continua durante 8 días seguidos ayudando en la mantención de cada molino con jornada de 24 hrs.; siendo lo anterior la principal función para la cual fue instalado.
Fig.2:. Molino de Bolas
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7.- Diagrama de Bloques El siguiente diagrama presenta la división en los principales sistemas funcionales del carro y los factores externos con que interactúa.
CARGA ESTATICA
ALIMENTACION CORRIENTE ELECT. Sistema de elevación (1rio y 2rio)
Sistema de Traslación SEÑAL DE CONTROL POLIOPASTOS
LUBRICACION
ELEVACION DE LA CARGA
Diagrama de bloques funcional
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8.- Condiciones de mantención. Previo a cada temporada de uso (mantención molinos), al puente grúa se le efectúa una mantención preventiva que corresponde a la lubricación de motores, inspección de carros, cable etc. En el manual de operación del equipo, podemos encontrar el intervalo de inspección y mantención del cual se guía la empresa de mantención, la información se encuentra en el anexo 1.
9.- Análisis de modo de falla En el anexo 2, se muestran los análisis de modo de falla referentes a los sistemas de elevación y desplazamiento del carro, acciones principales del puente grúa.
10.- Arboles de falla. Para el sistema que analizaremos, el carro de la grúa, desarrollamos los siguientes arboles de los modos más típicos de falla:
Falla en la elevación de la carga
Falla en gancho grua principal
Inspección operario
Motor no funciona
Freno Trabado
Cable en mal estado Rotura por grietas Falla interna motor
Mal enrollamiento del cable, mordida
Falla Alimentación motor
Falla Alimentación bobina
Falla en la bobina
Sobrecarga
Guia cable deforme
Arbol nº1. Falla elevación de carga
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Falla del desplazamiento del carro
Carro no se detiene
No hay desplazamiento
Falla freno de disco Falla Motor MF12LA200 NºS:521104
Falla Motor MF12LA200 NºS:521103
Falla interna motor
Falla Alimentación motor
Falla interna motor
Rueda libre trabada (6 ruedas)
Falla Alimentación motor
Falla rodamiento rueda libre
Arbol nº2.Falla desplazamiento del carro.
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11.- Comentarios El equipo escogido debe tener un funcionamiento muy confiable por las condiciones en que debe trabajar, elevación y traslado equipos de alto costo y con tiempos de operación restringidos por el costo de detención de proceso. Por lo anterior se justifica realizar un análisis en profundidad para contar con sistemas de mantención basados en tanto en el tiempo como en las condiciones del equipo. Para desarrollar la tabla de FMECA y el árbol de fallas se debió investigar el equipo escogido, de manera de conocerlo en su aspecto funcional y sus fallas más comunes. Por razones de desplazamiento físico, no fue posible el reconocimiento en terreno del equipo. Sin embargo, se cuenta con información detallada en forma de planos y fichas técnica de propiedad de la empresa. La falla más común, según la experiencia de funcionarios de KOMAN LTDA., es el deterioro del cable a través del corte de hebras. Esta falla además está asociada a niveles de criticidad alta según se indica en el FMECA.
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12.- Cálculo de costos por modo de falla Toda la información obtenida para este informe, ha sido extraída de la base de datos obtenidos de la empresa Koman. La cual incluye toda la información referente a las 29 grúas instaladas en la empresa minera Doña Inés de Collahuasi. En particular, como se adelantó en el informe anterior, se analizará un puente grúa, el cual esta ubicado sobre un molino de bolas. El TAG de la grúa es 140-CN-004 , código que ayuda a la búsqueda de la información al interior de la base de datos. La tabla nº1 del anexo 3 contiene un resumen de las fallas y costos relacionados a éstas, ocurridas durante la operación del equipo, las cuales no consideran actividades relacionadas con las mantenciones e inspecciones programadas, es decir se seleccionaron las que poseían con el criterio de “llamados de emergencia” que corresponde a las fallas mecánicas de éste. Luego de analizar los datos encontrados, se observa que entre el periodo 9 de Diciembre de 1999 y 24 de Junio de 2001 (periodo de los datos), solo existe un modo de falla asociado al equipo, el cual corresponde a una falla en los limitadores de levantamiento de carga, los cuales dejaban no operativa la grúa. Todas las demás actividades relacionadas con el equipo correspondían a inspecciones y mantenciones programadas. Lo anterior nos obliga a realizar un análisis de solo un modo de falla correspondiente a los limitadores. Las fallas asociados a componentes reparación, si bien no fueron tomadas en cuenta, la mayoría correspondía a un mal manejo del equipo, el cual provocaba una falla en el controlador por radiofrecuencia. Detalle de costos:
Costo de intervención (CIM ) Para la obtención de este costo se utilizaron los datos obtenidos de los siguientes tipos de actividades encontradas en la base de datos: - Llamados de emergencia - Inspección programada - Mantención programada
(costo de mantención correctiva) (costo de mantención predictiva) (costo de mantención preventiva)
Los detalles de datos anteriores y de los cálculos involucrados se encuentran en las tablas del anexo 3. Los valores de mantención que se calculan, son basados en los costos totales que se requieren para que los operarios de Koman realicen las actividades, es decir se incluyen las HH del tipo de trabajo más el alojamiento y transporte (pasajes y Rent a Car) necesarios. Estos son: CIM correctiva: 30.500 [$/hr] CIM inspección: 23.200 [$/hr] CIM preventiva: 32.000[$/hr] 12
Cabe destacar que los repuestos de alto costo involucrados en las intervenciones son aportados por la minera, los cuales fueron incluidos junto grúa en el momento de la compra, es decir, no se incurrirán en gastos de repuestos hasta unos cinco años. Al llevar solo 3 años de operación, todavía no se han adquirido repuestos, por lo que no ha existido un costo asociado.
Costo de Fallas (CFM). Este costo depende del momento en que ocurre la falla, debido a que existen dos estados principales en el funcionamiento de la grúa:
• Primer estado de utilización es el asociado a una “parada de planta“, en donde la falla
de la grúa (como elemento de mantención de los molinos) si afecta la producción de la mina, por lo que el costo de falla tiene un valor de 10.000[US$/hr] que equivalen a 6.500.000[$/hr]. • El segundo estado, es el de utilización parcial durante la operación del molino de bolas, en donde la falla de esta no interrumpe la producción de la mina, pero sí la disponibilidad para realizar traslado de otros elementos en la nave del molino, por lo que el costo estimado de falla corresponde a 3000 [US$/dia] que equivalen a 81250 [$/hr]. Costo estimado por lo que cobra Collahuasi a Koman como multa.
Costo de Almacenamiento (CAM) El almacenamiento tiene un costo de, por lo que no se consideran costos por almacenamiento de repuestos en inventario.
Amortización de inversiones (AIM) Para Collahuasi no se consideran estos costos pues no invierte en equipos específicos. Koman la contratista de mantención cuenta con los equipos de R-X, análisis de tintas penetrantes y ultra sonido, por lo que no hay inversión en equipos específicos.
13.- Análisis de Pareto El análisis del historial de fallas indica que existen pocos modos de fallas, los cuales corresponden a alas eléctricas del radio control por mala manipulación (componente eléctrico) y fallas mecánicas-eléctricas del limitador (limit Switch). Pareto propone que el mayor porcentaje de los costos (+-80%) son debido a una parte menor de los modos de falla (+-20%). Como en este caso nos interesan las fallas mecánicas y el costo asociado a la falla del limitador es mayor al 80% de éstas, nos centraremos en este modo de falla. 13
14.- Árbol de mantención Al establecer que nuestro modo de falla más crítico está relacionado con la imposibilidad de levantar carga. La mayor parte de las veces esta falla se debe a un limitador funcionando mal. Podemos ordenar una parte de nuestro árbol de falla establecido en el primer informe, de manera de obtener un árbol de mantención basado en la frecuencia de las fallas observadas y orden lógico de revisión. De esto obtenemos en siguiente árbol de mantención (fignº1) Falla en elevación
bien
bien
Verificar frenos
Verificar motores
mal
Verificar barra activadora guía del cable al limitador
mal
Verificar limitadores
mal
Reparar
barra
mal
Localizar causa del accionamiento erróneo
Reparar o regular el limitador
Localizar falla Verif.
Localizar falla
Verif. Reparar Falla
Reparar falla
Árbol Nº 3: Árbol de mantención Verif. Verif.
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15.- Modelo para modo de falla crítico Para comprender y hacer posible una mejora en la confiabilidad y una disminución del costo global de mantención se debe modelar los fenómenos estudiados. En esta sección se busca establecer la ley de probabilidad que gobierna el modo de falla crítico. Para sistemas mecánicos se aconseja el uso de la ley Weibull para el estudio de la confiabilidad, por lo que se propone la hipótesis de esta distribución y se realizará su validación.
Determinación de los parámetros Weibull Se comenzará con una búsqueda gráfica y posterior verificación con las correlaciones. Los TBF se ordenan de menor a mayor y se utilizan como entrada para el gráfico Weibull. Con este método se itera corrigiendo:
t(i+1) = t(i) - (i)
1 1 − F i
Y i = LnLn X i
= Ln(t i )
F i =
i
1+ n
Se busca el valor de gamma talque Yi como función de X i se ajuste satisfactoriamente a una recta Y=A! X-B. Gráfico 1: gamma = 0 1,00 0,50 0,00 0,00 i -0,50 Y -1,00 -1,50 -2,00 -2,50
2,00
4,00
6,00
Xi
El gráfico anterior presenta para gamma igual cero una clara tendencia lineal, o bien no presenta un comportamiento asintótico. 15
Gráfico 3: gam ma = -10
Gráfico 2: gamm a = 10 1,00 0,50 0,00 0,00 i -0,50 Y -1,00 -1,50 -2,00 -2,50
2,00
4,00
6,00
1,00 0,50 0,00 -0,50 0,00 i Y -1,00 -1,50 -2,00 -2,50
2,00
4,00
6,00
Xi
Xi
El valor de gamma se puede encontrar entre 10 y –10 por lo que se observa de los gráficos. Sin embargo no parece mejorar de forma considerable el ajuste, por lo cual se propone gamma=0 para validar mediante un test. Tabla: Datos y correlación de regresión lineal Gamma = 0 ti Yi Xi 31 -1.87 3.43 56 -1.09 4.03 61 -0.58 4.11 97 -0.17 4.57 99 0.23 4.60 166 0.67 5.11 Correlac . 0.98091
Gráfico 4: gamma = 0 con mejor recta 1.00 0.50
i Y
0.00 -0.500.00
2.00
4.00
6.00
8.00
-1.00 -1.50 -2.00 -2.50 Xi
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Entonces los demás coeficientes se calculan en base a resultados de regresión: Coeficientes de la recta
Intercepción Variable X 1 A= β= η= exp(B/A)= γ γ=
-7.1632 1.55365
(-B) (A)
1.55 101 0
Verificación con K-S de los resultados por método iterativo Se utiliza este método por contar con pocos datos. Las ecuaciones siguientes se utilizaron para realizar la tabla para el Test.
t − γ β F (t ) = 1 − EXP − η F i =
i
1+ n
Tabla: Datos para test K-S ti 31 56 61 97 99 166
F(t) 0.1485 0.3316 0.3688 0.6116 0.6233 0.8869
Dn = Max (Dni) =
Fi 0.14 0.29 0.43 0.57 0.71 0.86
Dni 0.0056 0.0459 0.0598 0.0402 0.0910 0.0297
0.0910
Para validar el modelo se exige:
≤ 1 − α F F ( t ) D − < , i n α i max
P
El valor de Dn,a se obtiene de tabla, para n=6, el número de observaciones. Dn,α=
0.486
(α=0,05)
Dn,α=> Dn Por lo que se acepta la distribución Weibull con los parámetros encontrados, como representativa de la confiabilidad.
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Confiabilidad Por definición es la probabilidad que no se produzca la falla en (0,t) dado que en t=0 el equipo estaba como nuevo. Confiabilidad 1.2 1.0 0.8 ) t ( 0.6 R 0.4 0.2 0.0 0
200
400
t (días)
Gráfico 5: Curva de confiabilidad
Tiempo medio entre fallas Tiempo esperado en el cual el componente falla siendo que está nuevo o como nuevo en t=0. Para una distribución Weibull se tiene:
MTBF = γ + ηΓ 1 +
1
β
Reemplazando los parámetros obtenidos:
1 = 90 1.55
MTBF = 101!Γ 1 +
Tasa de fallas Gráfico 6: Tasa d e Fallas
Se grafica:
0,0350 0,0300
β −1
λ (t ) =
β t − γ η η
) t (
λ
0,0250 0,0200 0,0150 0,0100 0,0050 0,0000 0
200
400
t (días)
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Comentarios El ajuste de la ley Weibull se comprobó por el método de K-S. Los parámetros obtenidos nos indican que el origen del tiempo es igual al de las observaciones (gamma=0), y que el equipo se encuentra en una etapa inicial de la vejez (beta>1). El valor de MTBF=90 se encuentra cercano al promedio de los valores de TBF (media 85), es de esperar que haya un parecido al menos en el orden de magnitud. Para el caso de la tasa de fallas se aprecia una tendencia de crecimiento, lo que refleja que el equipo se encuentra para este modo de falla comenzando la madurez. A partir del valor del MTBF se puede calcular una tasa de fallas aproximada, se tendrá λ=0,011. Esta tasa se podría usar como representativa si se supone etapa de madurez del equipo.
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16.- Definición de estrategia óptima de mantención para modo de falla crítico Se realizará la búsqueda del método de mantención más adecuado según los costos asociados. Las opciones disponibles son mantención correctiva, preventiva y predictiva. Además para este análisis se debe cumplir que la confiabilidad de los componentes estén modelados según una ley Weibull.
Costos de mantención Costo de intervención (I): el costo de intervención en el caso de una falla.
I=30.500 $/hr Valor obtenido promediando los costos de llamadas de emergencia. Los repuestos tienen un costo cero para Collahuasi (primeros 5 años) Costo de falla (P): se
consideran dos circunstancias en que se produce la falla y que llevan a costos de falla muy diferentes. Si la falla ocurre cuando se está realizando la mantención anual del molino de bolas, el costo se calcula con la menor producción del molino por el retraso en su mantención. Los costos de no funcionamiento del molino son del orden de los US$10.000 la hora, entonces: P1= 10.000 * 650 = 6.500.000 $/hr Si no ocurre en la parada de planta, el costo de no funcionamiento de todos modos afecta las actividades de transporte dentro de la nave donde se ubica el molino. El costo ante una falla como esta es de US$ 3.000 diarios, entonces: P2= 3000 * 650/24 = 81.250 $/hr
Evaluación mantención preventiva contra correctiva Se cuenta con los gráficos en Matlab de Cpr/Cc versus Xs el que sirve para: -
Determinar la factibilidad de realizar mantención preventiva en lugar de correctiva, si se cumple Cpr/Cc <1, para una relación r=P/I dada. Determinar el período óptimo, que minimiza el costo de mantención preventiva, en función de Xs.
La razón: Se grafica con el parámetro: Con lo que se puede graficar.
r1= P1/I= 213 r2= P2/I= 2,66 β= 1,55
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Gráfico: Curvas para mantención preventiva v/s correctiva
El mínimo de Cpr/Cc es menor que 1 (indiferencia entre métodos) en ambos casos por lo que se opta por la mantención preventiva ante la correctiva. Caso con parada:
r1= 213 Cpr/Cc1= 0,255 Xs*1= 0,05 !
Ts* 1=101! 0,05 + 0= 5 días
Caso sin parada:
r1= 2,66 Cpr/Cc2= 0,933 Xs*2= 0,837 !
Ts* 2=101! 0,837 + 0= 84 días
Los tiempos entre mantenciones preventivas Ts* son óptimos pues son para los cuales se minimiza el factor Cpr/Cc.
Evaluación mantención predictiva contra correctiva El análisis se puede realizar en el gráfico siguiente, el método a utilizar es entrar al gráfico en la ordenada S/I y luego encontrar Cp/Cc para compararlo con Cpr/Cc. Esto lo podemos realizar porque se cuenta con una estimación del costo asociado a los seguimientos (costos de inspección en el plan de mantención de KOMAN).
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Gráfico: Curvas para mantención predictiva v/s correctiva
S: costo seguimiento I: costo intervención S/I= 23.200/30.500= 0,761 Caso con parada:
r1= 213 S/I Comparando:
!
Cp/Cc 1= 0,014 Cp/Cc1= 0,014 < Cpr/Cc1= 0,255
Caso sin parada:
r1= 2,66 S/I Claramente:
!
Cp/Cc 2 = 0,33 Cp/Cc2 < Cpr/Cc 2
Estrategia escogida y comentarios Cuando se va a realizar la parada se debe realizar y cuando se trabaja fuera de este período de parada se preferirá la mantención predictiva. La mantención predictiva se realiza cada MTBF(90 días) pero este período es demasiado largo con respecto al lapso de tiempo de la parada (48 horas continuas), por lo cual se presume que hay una variable que no se incluyó, pues lo que consideramos efectivamente fue un año para el cual los costos de no producción son mucho mas altos. 22
17.- Frecuencia óptima de inspecciones La frecuencia óptima para realizar inspecciones depende del costo de estas y de los beneficios de la inspección, es decir, si se evita la ocurrencia de fallas críticas. Actualmente se realizan 7 inspecciones al año, produciéndose 5 fallas en el mismo período. Para este análisis se supone que la tasa de fallas es inversamente proporcional al número de fallas por unidad de tiempo. De la historia de inspecciones en el período considerado se obtiene un promedio de 7,5 horas de duración por intervención, y 8 horas promedio para la reparación, promediado de los llamados de emergencia.
Memoria de cálculos Con los datos anteriores se tiene: k=λ! n = 5/(52! 7! 24) * 7/(52! 7! 24) λ = 5.72 ! 10-4 fallas/h MTTI= 1/i = 8 h MTTR= 1/u = 7,5 h
! !
i= 1/8 u=1/7,5
La inspección tiene un costo que se obtiene del CIM de intervención promedio para las inspecciones, y los costos de reparación se obtienen de CIM de intervención correctiva: I= $23.200 R= $30.500 El costo de falla lo consideraremos dependiente de los dos casos antes explicados. Durante la parada de planta que ocurre durante una semana aproximadamente se deben enfrentar altos costos de falla, y durante las otras 51 semanas el costo es mucho menor. CFM= ( CFM1 ! 1 + CFM 2 ! 51)/ 52 = 204687 $/h El número óptimo de inspecciones que se obtiene: n*= 0,0021 n* ! horas al mes= 0,0021 ! 30! 24= 1.5 insp. Mes
! 18
inspecciones al año.
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λ(n∗) = 2,18 ! 10-4
fallas/h
CGM(n*)=774 $/hr Comparado con el costo inicial: (que utiliza λ(n)) CGM(n)= 1159 $/hr Con el aumento de inspecciones, se disminuyen el costo global en la razón 1,5 veces.
Comentarios Se buscó compensar dos condiciones de funcionamiento distintos en cuanto a costo de falla principalmente. Se logra disminuir el costo global de fallas si se agregan inspecciones cada veinte días (1,5 al mes). Para coordinar con las inspecciones actuales se puede realizar cada 2 semanas.
18.- Análisis de Importancia El uso de los árboles de falla con probabilidades asociadas a los eventos finales no es útil en este caso pues las observaciones son de un solo modo de falla mecánico, por lo cual las probabilidades de los demás eventos son cero. Luego la probabilidad del evento principal La carga no es elevada, es igual a la probabilidad de que falle el dispositivo limitador.
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19.- Overhaul y reemplazo En esta sección se buscarán el periodo y cantidad de overhauls que se deberán realizar al equipo, de manera que se minimicen los costos que se incurren durante la vida del equipo. Estos costos son los asociados a las eventuales reparaciones que se verá afectado el equipo, a los necesarios para realizar un overhaul y el precio de compra de un equipo nuevo al momento de hacer un reemplazo. Los costos antes mencionados los podemos calcular en nuestro modelo de las siguiente manera:
Costo de reparación Cm: En el caso de una eventual falla en el puente grúa, los costos involucrados en la reparación serán asociados a la mano de obra y repuestos La mano de obra se calcula sobre la base de un promedio de los costos de intervención de todas las llamadas de emergencia realizadas en el periodo, el cual tiene un valor de $298.000. Valor obtenida en el Anexo 3. El costo de los repuestos se estima en $1.000.000. Por lo tanto
Cm = 298.000+1.000.000 = $1.298.000 ≅ US$ 2.000*
Equivalencia: 1 US$ = $650
Costo de reemplazo Cr: Si bien no poseemos el valor real del puente grúa, podemos estimar el costo de ésta mediante la comparación de precios de equipo minero similar, los cuales poseen motores, cajas reductoras y vareadores de frecuencia. Los equipos anteriores tenían un costo entre US$ 145.000 y 160.000. Por lo anterior, estimaremos el costo del equipo Cr = US$ 200.000.
Costo de overhaul Co: El costo de un overhaul será estimado en un 6.5% del costo total del puente grúa. Considerando el valor anterior Cr, el costo del overhaul tiene un valor de Co = US$13.000.
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Overhaul Optimo Para el cálculo del overhaul óptimo debemos recordar la distribución Weibull de la tasa de fallas encontrada en los datos del historial de falla. Nuestro modelo sigue la siguiente ley (para =0): β − 1
λ (t)
=
β t η η
con !=1.55 y "=101 ; t y " en días.
Con el modelo de Weibull, la función objetivo de costos a minimizar toma la siguiente forma:
La función anterior, posee los parámetros n y s los cuales corresponden al número de overhauls de la vida del equipo y el periodo entre ellos respectivamente. La anterior expresión no puede ser minimizada con Solver de Excel por poseer una sumatoria en su interior. Si bien en los apuntes del curso (cap. 13.4) existe la ecuación Q(n) que minimiza la expresión anterior para n y s óptimo, los casos especiales simplificados no corresponden a los parámetros que posee nuestro modelo. Lo anterior significa tener que encontrar el mínimo de la función Q(n) y luego reemplazar los valores en la expresión de s*. Para esto, se utiliza una planilla de cálculo Excel que utiliza los parámetros de nuestro modelo Weibull, el factor de mejora y los costos involucrados (Co, Cr y Cm). Se utilizarán dos factores de mejora: 0.8 y 0.9 para analizar los efectos en los resultados, estos valores son elevados ya que este equipo es crítico y no tiene redundancia (ver detalles en análisis posteriores), lo que significa la realización de overhauls mayores (completos y eficaces). Los cálculos de la planilla se observan en el Anexo 4 y dan como resultados la siguiente tabla nº1 Tabla nº1 Resultados Overhaul y Reemplazo Factor mejora 0.8 0.9
de Nº de Overhauls n* 8 12
Frecuencia s* [días] 719 646
Frecuencia s* [años] 1.96 1.77
Duración n*s* [años] 15.8 21.2
Costos f(n*,s*) [US$/dia] 143 125
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En los resultados se aprecia claramente un aumento en la duración del equipo (n*s*) cuando consideramos un factor de mejora mayor. Se debe observar que al mismo tiempo también se aumenta la cantidad de overhauls y disminuye el costo diario de manutención. La cantidad de años de duración del equipo en ambos casos es relativamente pequeña para un equipo de estas características. Luego de un análisis con la planilla de cálculo, se logro establecer que si aumentamos el costo del equipo, la cantidad de años de servicio del equipo es proporcional a esta aumento. Por lo anterior, se pueden llegar a valores de 30 y 40 años con un aumento no significativo de la estimación del Cr, por lo que podría existir un error en esa estimación. Cabe destacar que el caso anterior es hipotético, es decir se intentó llegar a un resultado coherente y demostrar la larga duración del equipo, ya que se conoce en la realidad el tipo de mantención (preventiva y predictiva) a la cual está sometida el puente grúa por la empresa Koman. Este estado de mantención consiste en una inspección (mantención preventiva) cada 4 semanas, una mantención cada 6 semanas y un overhaul previo a la parada de planta. De los valores obtenidos anteriormente, se observa que la condición actual corresponde a una “sobre mantención” del equipo, situación que se puede explicar recordando las necesidades de confiabilidad que se necesitan durante el momento de parada de planta: “el elevado costo de falla obliga a la empresa minera a asegurarse un 100% de confiabilidad”. Esta situación obliga a realizar un Overhaul anual previo a la parada de planta, aparte de las mantenciones e inspecciones periódicas. Detalles de las actividades que se realizan en las labores de mantención, se pueden observar en detalle en la sección de Planificación PERT.
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20.- Planificación PERT para un overhaul mayor Dadas las condiciones de operación del puente grúa se realiza un overhaul a éste antes de la parada de planta, suceso que ocurre una vez al año. Esto busca garantizar una confiabilidad de 100% durante la mantención del molino de bolas. La lista de tareas fue extraída de un listado de mantención preventiva, esto se debe a que se agrupan las principales actividades de mantención mecánica, que en el caso de un overhaul mayor se realizan de manera más detallada. La actividades predecesoras se determinan de acuerdo a la necesidad o independencia de condiciones especiales para realizar pruebas al subsistema en revisión. Hay tareas que la requieren obligadamente de las 2 personas. Se podría agregar una tercera persona que trabaje en actividades que no involucren estar sobre grúa como son ensayos de tinta para ganchos, y las demás partes del gancho (poleas, pernos, etc) sin embargo el resto del tiempo, la persona no está trabajando, y se incurre en costos fijos (orden de $200.000) transporte, alojamiento, etc. La razón de que no esté trabajando es el espacio reducido para maniobrar sobre el puente grúa. Tabla: Lista de Tareas ID Tarea A reductores de los motores carro-gancho B ruedas motrices y conducidas (carro) C rieles de rodadura ( carro) D ganchos ( principal y auxiliar) E frenos carro-gancho F cables de acero mantención de los componentes G menores
Anteriores A A,B A,B,C D,E F
Nótese que en la lista de tareas no se incluyen actividades relacionadas con electricidad, electrónica, botoneras, etc.
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Tabla: Matriz de Anterioridad Primero hacer A
Para hacer
B
C
D
E
F
A B C
1 1
1
1
1
D E F G
1 1
1 1
G
Suma
0 1 2 0 3 2 1
1 A 0 1 D 2 1 1
2
3
B 0
C
1 1 1
0 1 1
4
5
6
E 0 1
F 0
G
Con la ayuda de la matriz de anterioridad se grafica el siguiente diagrama PERT.
Fig.: Red Pert
20.1.- Ruta crítica Usualmente trabajan dos técnicos en la mantención de equipos, y de forma secuencial pasando por cada tarea en equipo. Si bien se pueden hacer algunas modificaciones al modo en que se organicen para trabajar en las primeras 4 tareas, el tiempo total no sufre grandes variaciones (se explicará en sección siguiente). Los tiempos son estimados sobre la base de juicio de los integrantes del grupo.
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Tabla: Tiempo normal de tareas y Costo normal ID A B C D E F G
Tiempo hrs 0,5 0,5 0,5 1 3 2 2 9,5
Personal Normal 2 2 2 2 2 2 2
HH
Costo $ 32000 32000 32000 64000 192000 128000 128000 608000
1 1 1 2 6 4 4
Luego el tiempo es la suma de los tiempos individuales: 9.5 hrs El costo de mantenciones no incluye el valor de los repuestos. El disminuir tiempo de trabajos puede ser difícil, pero de hacerse significaría un aumento por hora de adelanto, el cual daría lo mismo en que actividad realizar. Bajo esta configuración las cargas son equilibradas (constantes = 2 personas) durante todo el transcurso de las operaciones. Carta Gantt Tiempo en Horas 1 2 3 4
ID
5
6
7
8
9
10
11 11,5
A B C D E F G
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20.2.- Alternativa de organización En esta sección se proponen algunas configuraciones alternativas a la normal. Suponiendo que el tiempo de las tareas A, B ,C ,D se duplica si se disminuye a un trabajador. Basándose en esto propondremos el estudio de realizar las tareas A, B por un trabajador, estas requieren estar sobre la grúa, mientras el otro puede estar manteniendo los 2 ganchos, y sistemas anexos, trabajo que se realiza sin subir a la grúa. A partir de la actividad C siguen con trabajo en equipo. Tabla: Tiempo y Costo de tareas alternativos ID A B C D E F G
Tiempo hrs 1 1 0,5 2 3 2 2 11,5
Personal mínimo 1 1 2 1 2 2 2
HH hrs 1 1 1 2 6 4 4
Costo $ 32000 32000 32000 64000 192000 128000 128000 608000
No se logra una reducción de los costos por HH, esto se debe al supuesto realizado. Pero si se producen variaciones sobre la hipótesis, podrían darse holguras entre las actividades A, b y D, lo que daría como resultado una ruta crítica. Carta Gantt Alternativa Tiempo en Horas 1 2 3 4
ID
5
6
7
8
9
10
11
11,5
A B C D E F G
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20.3.- Aspectos probabilísticos El objetivo de esta sección es entregar un tiempo de término con nivel de confianza dado. Además, es fundamental lograr realizar las actividades durante el mismo día, pues se logra evitar costos extra de hospedaje y transporte a la mina. Los sobre tiempos se pueden deber a variaciones del rendimiento personal, o a necesidad de búsqueda de repuestos de modo repetitivo, por mencionar algunas causas.
B A C D E G F
Tiempo (hrs) Optimista Esperado Pesimista 0,4 0,5 1 0,4 0,5 0,75 0,4 0,5 1 0,75 1 2 2,75 3 3,5 1,75 2 2,5 1,75 2 2,5 T
σ
Ti 0,57 0,53 0,57 1,13 3,04 2,04 2,04 9,91 0,92
σ2i 0,10 0,06 0,10 0,21 0,13 0,13 0,13
Tarea reductores de los motores carro-gancho ruedas motrices y conducidas (carro) rieles de rodadura ( carro) ganchos ( principal y auxiliar) frenos carro-gancho cables de acero mantención de los componentes menores
Para calcular la probabilidad de terminar las actividades en 11.5 horas: Z= ( 11.5 – 9.91 ) / 0.92 Z= 1.728 De una tabla normal: P(Z < 1.728)= 0.945 Luego se termina en 11.5 hrs (dentro del día), con una confiabilidad del 94,5%
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21.- Redundancia optima Redundancia subsistemas Este aspecto se debe considerar desde el punto de vista del fabricante, pues las compañías mineras no suelen confiar en las soluciones de parche. Por otro lado se trata de un equipo que trabaja siempre en la planta, por lo que hay repuestos de forma bastante rápida.
Redundancia de equipos Se propone el uso de dos equipos en paralelo para lograr una mayor confiabilidad del trabajo en las paradas de planta. Suponiendo que cada equipo tiene una tasa de fallas similar a la del equipo actualmente en operación (distribución Weibull): P1 = P2 = R(t) Confiabilidad de estación con equipos en paralelo: Rs = 1 – [ 1- R(t) ]2
Gráfico: Confiabilidad con y sin redundancia 33
Análisis de costos Un análisis de los costos asociados a esta configuración permitiría evaluar si es conveniente. El costo a estimar es por unidad de tiempo, en particular costo diario. Se debe considerar: El costo del capital: sobre el valor del equipo adicional, que se encuentra en stand by. Para esto supondremos una tasa de descuento de 8% anual, lo que pasado a tasa diaria: r= (1.08365 – 1) = 0.00021 Las operaciones no se considerarán costo, pues se asume que siempre hay al menos un equipo trabajando y que no hay diferencia entre los equipos. El costo de falla se considera para el caso de parada de planta (7 días). El tiempo para reparar MTTR = 2 hr. En caso de falla se encuentra un equipo de mantención Koman en terreno, no necesita viajar desde Santiago. Cd= 10.000 USD/hr La probabilidad que fallen un equipo equipos: Este valor de probabilidad es diario.
q= 1- R(t)
El overhaul antes de la parada se debe realizar ahora a los dos equipos, el costo de uno es 13000 USD. Considerando un descuento Cov’= 25000 usD Suponiendo: R(t)= 0.90
!
q=0,1
q 2 = 0,01
CT (n)= Cequip ! r ! (n-1) + Cd ! MTTR ! q n + Cov(n) / 7 (días) Con 1 equipo:
CT(1) = Ceq ! r ! 0 + 10000 ! 2 ! 0,1 + 13000 / 7 CT(1) = 3857 USD
Con 2 equipos:
CT(2) = 200.000 ! 0,00021 ! 1 + 10000 ! 2 ! 0,01 + 25000 / 7 CT(2) = 3813 USD
Desde este enfoque no es fuerte la diferencia para discriminar el tener un equipo y hacerle overhaul antes de parada con respecto a duplicar. Para el resto del año como el equipo deja de ser crítico la redundancia es menos eficiente aún, desde el enfoque de costos.
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22.- Plan de mantención RBM Este plan de mantención basado en la contabilidad, es el resumen de los puntos abarcados durante todo el informe hasta ahora. La organización y análisis de las actividades de mantención que hoy presenta la empresa Koman, es el resultado de estudios realizados por el fabricante de la grúa en el proceso de diseño. Este plan es recomendado a los propietarios del equipo, los cuales adaptarán procedimientos y frecuencias de manera de cumplir con los criterios que toma en cuenta la RMB :
• Seguridad • Disponibilidad • Minimización de costo La empresa minera a la cual pertenece, tiene como criterio principal obtener una máxima disponibilidad y seguridad en el funcionamiento de su equipo. Las maximización de la disponibilidad, se debe a un alto costo de falla que tiene el proceso el la cual participa el puente grúa. Koman, la empresa contratada encargada de la mantención, asegura un nivel de confiabilidad del 100% durante el proceso de overhaul del molino de bolas (1 semana al año), el resto del año este valor disminuye al rango 95-97% debido a la menor necesidad de la grúa y menor costo de falla. La seguridad es también un objetivo de la empresa debido a que el puente grúa eleva y traslada elementos muy pesados sobre el nivel del piso en donde se encuentran los trabajadores. En este caso, una falla pone en riesgo la integridad física de varias personas. Lo anterior significa la implementación (no analizada en este informe) de un sistema de revisión (mantención predictiva) de los ganchos de elevación de la grúa, de manera independiente de la parte mecánica.
Plan de Mantención técnica La implementación del RBM considera el establecimientos de grupos de trabajo. En este caso particular los podemos describir de la siguiente forma analizándolo desde el punto de vista de la empresa mantenedora.
Grupo de Gestión administrativa Al nivel de empresa, Koman mantiene en Collahuasi a 32 puentes grúas, de las que mantiene información y programación de cada una. Para este trabajo existen una oficina administrativa en Santiago encargada de la coordinación y administración de las actividades conjuntamente con el cliente (minera Collahuasi).
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Grupo de análisis, información y ejecución Dentro de este grupo están los mecánicos y eléctricos los que están encargados de las intervenciones, toma de datos (inspecciones) y análisis de resultado en terreno. Lo anterior debido al conocimiento integral que tiene del equipo. Hay que incluir a los diseñadores de grúas Kone pues se ha incorporado un enfoque para la mantención y desarrollado planificaciones de mantención propuestas. Etapas del Método Etapa I Estudio del sistema En el punto nº6 de este informe, se mencionaron la ubicación tanto física y funcional del equipo, además de la criticidad y participación que tiene dentro del funcionamiento de toda la planta de sulfuro de la minera Collahuasi durante el proceso de parada de planta y el resto del año. Etapa II Análisis de fallas Se realizó un análisis de las partes, su funcionamiento y los modos de falla asociados a todos los componentes mecánicos del puente grúa en el punto nº10 de este informe. Este análisis dio como resultado un FMECA y la identificación del modo de falla principal del equipo, el más crítico. Este fue identificado como la falla en los limitadores de levantamiento, los cuales detenían el funcionamiento del equipo dejándolo inoperable. Etapa III Elaboración del PTM En el punto nº14 del presente informe, se definió un árbol de mantención, para el único modo de falla encontrado. Al minimizar el CFM ponderando los diferentes estados de funcionamiento (en parada o normal), se logro establecer una frecuencia de inspección, equivalente a 18 inspecciones al mes ( una cada 2.5 semanas) las cuales disminuyeron el costo global a 0.6 veces el inicial. Etapa IV: Optimización del plan de mantención En esta etapa es necesaria la retroalimentación de información que se obtiene del equipo a medida que es puesto en practica el plan de mantención propuesto. Toda esta información es guardada en un historial del equipo, la cual deberá ser analizada de manera de evitar futuras fallas. La información tanto del los modos de falla como del historial, fueron desarrolladas en los informes anteriores. A continuación se muestra un resumen de los principales equipos v/s modo de falla.
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Tabla: Matriz de equipos v/s modo de falla
Equipo Ganchos Motor elevación Motor traslación Caja reductora elevación Caja reductora traslación Cables (mal estado) Limitadores de elevación Limitadores de traslación Guía cables Frenos elevación Frenos traslación Ruedas traslación
o d a t c . n n t e e ó ó e y i d d y i c a a a c o a h a h l v d l l e o a o l o s a r f N e N t M
n ó i n c ó n i e c t e a d v e y l a e a h l o n N e
n ó i c n e t e n d ó i y c a a h l s o a r N t
" " " " " " "
" "
"
"
"
"
" "
"
"
37
23.- Mantenimiento productivo Total (TPM) Este programa de mantenimiento que mejora la efectividad de los equipos, se debe analizar de una manera muy particular en este caso debido a la independencia que tiene el equipo de mantención con la empresa que opera y es dueña el puente grúa. Collahuasi, como empresa que contrata a Koman para la mantención, debe tomar decisiones a nivel gerencial de manera de implementar o no una mantención productiva total. La aplicación de este TPM tendría como objetivo disminuir la dependencia que tiene con la empresa mantenedora, de manera de minimizar costos por demora (recordar el alto coso de falla) y tiempo de detección de fallas. Este plan supondría la participación de los operadores del puente grúa tanto en la toma de decisiones como en la de intervenciones en caso que la falla no implique un conocimiento muy especifico. En esta decisión, Koman es parte importante ya que en los contratos está estipulado que no puede existir intervención de personal que no pertenezca a Koman. La violación de lo anterior significa que Koman no asegura ningún nivel de confiabilidad, por lo que ésta empresa no pagaría las multas estipuladas a Collahuasi en caso de falla. En caso de aplicar un TPM, se deben tomar las siguientes consideraciones para el éxito del programa: 1. Establecer un plan de capacitación orientado a los operarios de la grúa por parte de Koman, que incluya:
• Correcta operación del puente grúa • Detección previa de síntomas de fallas (funcionamiento deficiente, sonidos extraños, perdidas de lubricante etc.).
2. Creaciones de grupos de trabajo y mejoramiento del traspaso de informaciones entre turnos. 3. Confianza de los trabajadores al momento de expresar sus impresiones a sus superiores de las observaciones realizadas. 4. Autonomía de los jefes de área al momento de ordena reparaciones de emergencia en caso de no estar presente el personal de Koman. 5. Crear base de datos por parte de los operarios para que la empresa Koman tenga un registro de síntomas más continuo.
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Como comentario de lo observado en las planillas de mantenimiento (Check List) , se nota la necesidad de un análisis mas cuantitativo de los elementos analizados. Por ejemplo se podría agregar los valores obtenidos de las mediciones de los componentes eléctricos. Debido a el funcionamiento no regular del puente grúa, es decir la utilización esporádica de este en apoyo de otras actividades, no poseemos información de los tiempos necesarios para calcular la efectividad global del equipo mediante los indicadores de efectividad. De lo observado en la información proporcionada por Koman, podemos mencionar los siguientes puntos: La información está ordenada de manera de tener un historial de actividades realizadas en mantención preventiva, predictiva y correctiva, pero de manera global considerando todos los equipos contratados, no ordenados por equipo y en formato de planillas Excel. Lo anterior no está siendo utilizado para realizar modificaciones al programa de mantención, esto es una pérdida de recursos. Proponemos primero que la empresa tome interés en optimizar la mantención realizada en el tiempo, no se limite a seguir planificaciones estándar. Pero para hacer posible esto la información tiene que disponerse en una mejor plataforma, tipo base de datos, y además se tiene que introducir índices adecuados para interpretar la información de forma rápida, y cualitativa. Algunos índices que podemos proponer: a) b) c)
Número acumulado de llamadas de emergencia mensual, por el equipo, en un período de interés. Número de fallas por modo, por cada equipo. Estadísticas de utilización de repuestos.
Con esto se puede mejorar la función de mantención si se utilizan de forma adecuada para retroalimentar el plan de mantención, y conseguir minimizar los costos.
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ANEXO 1 INSPECTION AND MAINTENANCE INTERVALS
A – Should be carried out by authorised KONE service personnel B – May be carried out by user or authorised KONE service personnel FEM-group
1Bm,1Am
Wire rope - Inspection - Lubrication(lubricant 4b) Hoist brake - Checking the hoist brake - Measuring the air gap and visual inspection - Cleaning Rope guide - Inspection - Lubrication(lubricant 3) Gear box - Inspection - Lubrication(lubricant 1) Coupling - Inspection - Lubrication(lubricant 4a) Trolley - Tightness of fixing bolts - Wear of travelling wheels - Lubrication of transmit. shaft and gearing. (lubricant 4a) Drum bearing - Lubrication(lubricant 3) - Inspection Drum Limit switches Rode clamps Rope anchorage Reversing sheaves Hook Frame Hoisting motor Control equipment Travelling machinery
1 month 2m,3m 2 weeks
6 months 3 months
1 year 6months
4years 2years
8years 4year
B B B A A A A A A *)A *)A A A A
B A A A A A A A A A A
40
- Inspection A - Lubrication(lubricant 2) Overload protector Inspection Check condition B monitoring unit Note! Lubricant specification In instruction 10 *)Inspection and lubrication in all FEM-group after 2 years.
A A
41
ANEXO 2
42
43
44
ANEXO 3 Tabla nº1 Costos mano de obra de fallas. Fecha
Actividad
09/12/9 Llamado 9 de emergenci a 15/03/0 Llamado 0 de emergenci a 10/05/0 Llamado 0 de emergenci a 10/06/0 Llamado 0 de emergenci a 23/11/0 se instala 0 segundo limitador de izaje 23/01/0 eparació 1 n segundo limitador izaje aux.
Duración
HH
NUMERO TECNICO
VALOR
VALOR
PAJES.*
H.H.
TRABAJO
Unitario
RENT A CAR
ALOJAM.
TOTAL
TOTAL [$/hrs]
08:00 – 23 19:30
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
08:00 – 23 19:30
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
0
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
08:00- 23 19:30
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
10:00- 6 13:00
2
11,200 156,800 131,000 43,015 17,354 217,169 31024
08:00 – 12 14:00
2
11,200 134,400 131,000 36,870 17,354 188,624 31437
promedio 30446
• *: Debido a la ubicación de la minera, se necesita transportar al personal por avión.
Como el precio es variable y el viaje no es utilizado para la reparación exclusiva del equipo analizado, no tomaremos en cuenta el costo de los pasajes en el costo de intervención.
45
Tabla nº2 Costos mano de obra de inspecciones. Fecha 01/09/9 9 11/11/9 9 11/12/9 9 23/01/0 0 03/04/0 0 26/05/0 0 10/07/0 0 06/08/0 0 03/09/0 0 04/01/0 1 15/02/0 1 15/03/0 1 12/04/0 1 09/05/0 1 07/06/0 1
Actividad Duración HH
NUMERO VALOR TECNICO
Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada Inspeccion programada
08:00 19:30 08:00 20:15 08:00 19:30 08:00 22:30 08:0019:30 16:0017:15 09:0011:00 14:0016:00 14:0015:00 11:0014:00 16:0019:00 15:00 18:00 15:0019:00 08:00 11:00
H.H.
VALOR
PAJES.*
TRABAJO
unitario
23
1 14000 161,000
131,000
25
1 14000 175,000
131,000
23
1 14000 161,000
131,000
29
1 14000 203,000
131,000
23
1 14000 161,000
131,000
3.5
1 14000
24,500
131,000
4
1 14000
28,000
131,000
4
1 14000
28,000
131,000
2
1 14000
14,000
131,000
6
1 14000
42,000
131,000
6
1 14000
42,000
131,000
6
1 14000
42,000
131,000
4
1 14000
28,000
131,000
6
1 14000
42,000
131,000
RENT A ALOJAm. CAR
TOTAL
TOTAL
[$/hrs] 70,66 8 76,81 3 70,66 8 89,10 3 70,66 8 10,75 4 12,29 0 12,29 0 6,145
8,677 240,345 20900
18,43 5 18,43 5 18,43 5 12,29 0 18,43 5
8,677 260,490 20839 8,677 240,345 20900 8,677 300,780 20743 8,677 240,345 20900 8,677
43,931 25103
8,677
48,967 24484
8,677
48,967 24484
8,677
28,822 28822
8,677
69,112 23037
8,677
69,112 23037
8,677
69,112 23037
8,677
48,967 24484
8,677
69,112 23037 Prom. 23129
46
Fecha
Tabla nº3 Costos mano de obra de mantenciones preventivas VALOR VALOR PAJES.* RENT A ALOJA Actividad Duración HH HORAS NUMER O CAR M. TRABAJA TECNIC DAS O
18/10/99 Mantencion preventiva programada 28/11/99 Mantencion preventiva programada 25/12/99 Mantencion preventiva programada 21/03/00 Mant prev program. 01/04/00 Mantencion preventiva programada 28/04/00 Mantencion programada 08/06/00 Mantencion programada 24/07/00 Mantencion programada 04/09/00 Mantencion programada 17/10/00 Mantencion programada 23/11/00 Se realiza mantencion programada 16/02/01 Mantencion preventiva programada 11/05/01 Mantencion preventiva programada 21/06/01 Mantencion preventiva programada 22/06/01 Mantencion preventiva programada 24/07/00 Mantencion programada
H.H.
TRABAJO
TOTAL
TOTAL
unitario
08:00 20:15
25
12.5
2
[$/hrs] 11,200 280,000 131,000 76,813 17,354 374,167 29933
08:00 19:30
23
11.5
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
08:00 19:30
23
11.5
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
08:00 15:30 08:00 19:30
15
7.5
2
11,200 168,000 131,000 46,088 17,354 231,442 30859
23
11.5
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
08:0019:30 08:0019:30 09:4512:45 09:0013:00 10:0012:30 14:0018:00
23
11.5
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
23
11.5
2
11,200 257,600 131,000 70,668 17,354 345,622 30054
6
3
2
11,200 67,200 131,000 18,435 17,354 102,989 34330
6
3
2
11,200 67,200 131,000 18,435 17,354 102,989 34330
5
2.5
2
11,200 56,000 131,000 15,363 17,354 88,717
8
4
2
11,200 89,600 131,000 24,580 17,354 131,534 32884
08:00 17:00
18
9
2
11,200 201,600 131,000 55,305 17,354 274,259 30473
08:00 17:00
18
9
2
11,200 201,600 131,000 55,305 17,354 274,259 30473
08:00 11:00
6
3
2
11,200 67,200 131,000 18,435 17,354 102,989 34330
15:30 17:30
4
2
2
11,200 44,800 131,000 12,290 17,354 74,444
09:4512:45
15
7.5
2
11,200 168,000 131,000 46,088 17,354 231,442 30859
35487
37222
promedio 31965 47
ANEXO 4 Cálculos Overhaul y Reemplazo
Q(n)
Caso 1 Factor de mejora 0,8
4.00 3.50 3.00
Cr Co Cm p q
2.50
200000 13000 2000 1.55 101 0.8 0.2
) n 2.00 ( Q
Q(n)
1.50 1.00 0.50 0.00 0
5
10
15
20
n
n= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2 1.60 0.59
3 1.92 1.41 0.22
4 2.05 2.25 0.70 0.07
sumat 2.19
3.55
5.07 6.75 8.57
14 15 16 0.77 0.66 0.56 3.66 3.38 3.09 6.87 6.87 6.76 7.37 8.04 8.58 5.21 6.25 7.27 2.59 3.46 4.42 0.94 1.41 2.01 0.25 0.43 0.69 0.05 0.10 0.19 0.01 0.02 0.04 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 10.5 12.6 14.8 17.2 19.6 22.2 24.9 27.7 30.6 3 3 5 0 6 4 3 2 2 33.62
Q(n) 3.47
3.11
2.93 2.84 2.80
2.78 2.78 2.79 2.81 2.83 2.86 2.89 2.92 2.95 2.99
s*
1386 1141 982 869
785 719 666 622 586 555 528 505 484 466
f(n,s) 165
153
143 143 143 144 144 145 146 147 148 149
n*s* 3645
4158 4564 4909 5215 5493 5751 5994 6224 6445 6658 6864 7064 7258 7448
años 10.0
11.4
1823
5 2.05 3.00 1.41 0.27 0.02
6 1.97 3.60 2.25 0.66 0.09 0.01
148 145 143
12.5 13.5 14.3
7 1.84 4.03 3.15 1.23 0.26 0.03 0.00
8 1.68 4.30 4.03 1.97 0.56 0.09 0.01 0.00
9 1.51 4.42 4.84 2.83 1.00 0.22 0.03 0.00 0.00
10 1.34 4.42 5.53 3.78 1.60 0.44 0.08 0.01 0.00 0.00
11 1.18 4.32 6.08 4.75 2.35 0.78 0.18 0.03 0.00 0.00 0.00
12 1.03 4.15 6.48 5.70 3.22 1.25 0.34 0.07 0.01 0.00 0.00 0.00
13 0.89 3.92 6.74 6.58 4.19 1.85 0.59 0.14 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00
15.0 15.8 16.4 17.1 17.7 18.2 18.8 19.4 19.9 20.4
48
Caso 2 Factor de mejora 0,9
Q(n) 3.5000 3.0000 2.5000
Cr Co Cm p q n= 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
) n ( Q
20000 0 13000 2000 1.55 101 0.9 0.1 2 1.80 0.29
2.0000 Q(n) 1.5000 1.0000 0.5000 0.0000 0
5
10
15
20
n
3 2.43 0.79 0.05
4 2.92 1.42 0.20 0.01
5 3.28 2.13 0.44 0.04 0.00
6 3.54 2.88 0.80 0.10 0.01 0.00
7 3.72 3.63 1.26 0.22 0.02 0.00 0.00
8 3.83 4.36 1.82 0.39 0.05 0.00 0.00 0.00
9 3.87 5.04 2.45 0.64 0.10 0.01 0.00 0.00 0.00
10 3.87 5.67 3.15 0.96 0.18 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00
11 3.84 6.24 3.90 1.35 0.30 0.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
12 3.77 6.74 4.68 1.83 0.46 0.08 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
13 3.67 7.17 5.47 2.38 0.67 0.13 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
14 15 16 3.56 3.43 3.29 7.53 7.82 8.04 6.27 7.05 7.81 2.99 3.67 4.41 0.94 1.27 1.66 0.21 0.31 0.45 0.03 0.06 0.09 0.00 0.01 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2.09
10.4 12.1 13.8 3.28 4.55 5.90 7.34 8.85 5 2 6 15.67 17.56 19.51 21.53 23.62 25.77
Q(n)
3.327
2.87 2.62 2.48 2.29 2.27 2.26 0 9 6 2.396 2.337 9 6 3 2.257 2.257 2.261 2.269 2.279 2.292
s*
1874
1459 1224 1071 961 878 813 760 716 678 646
618
594
572
553
f(n,s)
160
146 138 133 130 127 126 125 125 125 125
125
125
125
126
n*s*
3749
4376 4897 5353 5765 6145 6500 6836 7155 7461 7755 8039 8314 8582 8842
años
10.3
12.0 13.4 14.7 15.8 16.8 17.8 18.7 19.6 20.4 21.2
sumat
22.0
22.8
23.5 49
24.2
