T010 74046602 M (1)

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO DE LA FACULTAD DE
INGENIERÍA DE MECÁNICA
TESIS:
Plan de mantenimiento mediante el análisis
AMEF para incrementar la disponibilidad
mecánica del scoop R1600H en la unidad
minera Andaychagua
Presentada por:
MOSQUERA PEÑA PEDRO MIGUEL
PARA OPTAR EL GRADO ACADEMICO DE MAESTRO EN
INGENIERÍA MECÁNICA CON LA MENCIÓN DE:
GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO Y LA SOSTENIBILIDAD
Huancayo – Perú
2022
ii
iii
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
ESCUELA DE POSGRADO
UNIDAD DE POSGRADO DE LA FACULTAD DE
INGENIERÍA DE MECÁNICA
TESIS:
Plan de mantenimiento mediante el análisis
AMEF para incrementar la disponibilidad
mecánica del scoop R1600H en la unidad
minera Andaychagua
Presentada por:
MOSQUERA PEÑA PEDRO MIGUEL
PARA OPTAR EL GRADO DE:
MAESTRO EN GESTION DEL MANTENIMIENTO Y
SOSTENIBILDIAD
APROBADA POR EL JURADO SIGUIENTE:
PRESIDENTE
PRIMER MIEMBRO
SEGUNDO MIEMBRO
ASESOR DE TESIS
__________________________________
Dr. Nombres y Apellidos
__________________________________
Dr. Nombres y Apellidos
__________________________________
Dr. Nombres y Apellidos
__________________________________
Dr. Nombres y Apellidos
Huancayo, 10 de Mayo del 2022
iv
ASESOR:
Dr. Mario Alfonso Arellano Vílchez
Código ORCID: 0000-0001-8882-0916
v
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a los
docentes de la maestría por brindarnos
experiencias de casos reales en los
centros
de
trabajos,
y
a
la
vez
información a nivel de ingeniería para
resolver problemas en las diferentes
especializaciones
encontramos.
en
la
que
nos
vi
DEDICATORIA
Este
trabajo
de
investigación va dirigido a mis padres y
a mis hermanos que siempre me
apoyaron
en
las
situaciones
más
difíciles de mi vida profesional, también
a los docentes de la facultad por
haberme brindado los conocimientos
para resolver problemas en el ámbito
profesional
Pedro Mosquera Peña
vii
INDICE GENERAL
ASESOR: ........................................................................................................... iv
AGRADECIMIENTO ........................................................................................... v
DEDICATORIA ................................................................................................... vi
INDICE GENERAL ............................................................................................ vii
INDICE DE FIGURAS ........................................................................................ x
INDICE DE TABLAS ......................................................................................... xii
RESUMEN ....................................................................................................... xiv
ABSTRAC ......................................................................................................... xv
INTRODUCCIÓN ............................................................................................. xvi
Capítulo 1: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO .................................................. 1
1.1 FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA .................................................. 1
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ......................................................... 3
1.2.1 Problema general .......................................................................................... 3
1.3 OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN.......................................................... 4
1.3.1 Objetivo general ........................................................................................... 4
1.4 JUSTIFICACION ..................................................................................... 4
1.4.1
Razones que motivaron la investigación ...................................................... 4
viii
1.4.2 Importancia de la investigación .................................................................... 4
Capítulo 2: MARCO TEORICO .......................................................................... 5
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ........................................... 5
2.2 BASES TEÓRICAS ................................................................................. 8
2.2.1 CONCEPTOS GENERALES DE MANTENIMIENTO ............................. 8
2.2.2 DISEÑO DE MANTENIMIENTO ............................................................ 11
2.2.3 PLAN DE MANTENIMIENTO ................................................................ 12
2.2.4 AMEF ......................................................................................................... 20
2.2.5 Características del AMEF ........................................................................... 24
2.2.6 Objetivos del AMEF................................................................................... 25
2.2.7 Beneficios del AMEF ................................................................................. 26
2.2.8 Tipos de AMEF .......................................................................................... 27
2.2.9 Procesos para realizar el AMEF ................................................................. 29
2.2.10 Análisis de Criticidad: ................................................................................ 35
2.2.11 Frecuencia de fallas: ................................................................................... 36
2.2.12 Impacto operacional ................................................................................... 36
2.2.13 Flexibilidad operacional ............................................................................. 37
2.2.14 DISPONIBILIDAD MECANICA .............................................................. 37
2.2.15 ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL SCOOP R1600H ..................... 37
2.2.16 PARETO..................................................................................................... 40
2.3 DEFINICIONES CONCEPTUALES Y OPERACIONALES .................... 43
2.3.1 Definiciones conceptuales .......................................................................... 43
2.3.2 Definiciones operacionales ......................................................................... 43
2.4 SISTEMA DE HIPÓTESIS ..................................................................... 44
2.4.1 Hipótesis general ........................................................................................ 44
Capítulo 3: DISEÑO METODOLÓGICO ........................................................... 45
3.1 MÉTODO DE INVESTIGACIÓN ............................................................ 45
3.2 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACION..................................................... 45
3.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN......................................................... 46
3.4 UNIDAD DE OBSERVACIÓN ................................................................ 47
3.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS ....... 47
3.6 PROCESAMIENTO DE DATOS ............................................................ 48
Capítulo 4: PLAN DE MANTENIMIENTO MEDIANTE EL AMEF ..................... 49
4.1 DETERMINACION DE FALLAS POTENCIALES .................................. 49
4.2 DETERMINACION N° DE PRIORIDAD DE RIESGOS MEDIANTE EL
AMEF ............................................................................................................ 52
4.3 PLAN DE TRABAJO PARA MEJORAR LAS FALLAS DEL SISTEMA
ELECTRICO DEL SCOOP ............................................................................ 56
Capítulo 5: RESULTADOS Y DISCUSIÓN ...................................................... 57
ix
5.1 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ................................................... 57
5.2 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS .............................. 59
5.3 PRUEBA DE HIPÓTESIS ...................................................................... 63
5.4 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS ................................................ 64
5.5 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS ................................................... 65
5.6 APORTES ............................................................................................. 66
CONCLUSIONES............................................................................................. 67
RECOMENDACIONES .................................................................................... 69
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 71
ANEXOS .......................................................................................................... 74
x
INDICE DE FIGURAS
Grafico 1: Pareto 80%-20% .............................................................................. 41
Grafico 2: Diagrama de Pareto ......................................................................... 42
Grafico 3: Top Ten de fallas scoop R1600H .................................................... 50
Grafico 4: Grafico Radial de fallas del sistema eléctrico R1600H .................... 52
Grafico 5: Amef del scoop R1600H .................................................................. 55
Grafico 6: Datos de la disponibilidad antes y después del plan........................ 59
Grafico 7: Barras de la Disponibilidad Antes del plan de mantenimiento ......... 62
Grafico 8: Barras de la Disponibilidad Después del plan de mantenimiento .... 62
Grafico 9: Sensor de temperatura de motor diésel con cables auxiliares ......... 74
Grafico 10: Sensor de presión de aire con cables auxiliares ............................ 75
Grafico 11: Switch de parada de emergencia deteriorado ............................... 75
Grafico 12: Plug de conectores a inyectores del motor diésel con picaduras y
seccionados ..................................................................................................... 76
Grafico 13: Conector de solenoide de arranque deteriorado ............................ 76
Grafico 14: Cables de luces delanteros deteriorados con presencia de circuito
abierto .............................................................................................................. 77
Grafico 15: Conectores sueltos de alimentación de luces delanteros y
posteriores........................................................................................................ 77
Grafico 16: Cables eléctricos con picaduras y circuito abierto ......................... 78
Grafico 17: Cables de luces delanteras seccionados ....................................... 78
Grafico 18: Cables de faros delanteros deteriorados y circuitos abiertos ......... 79
xi
Grafico 19: Cables de alimentación luces delanteros seccionados y
deteriorados ..................................................................................................... 79
Grafico 20: Sensor de temperatura de aire de motor diésel anulado ............... 80
Grafico 21: Cables seccionado de faros delanteros ......................................... 80
Grafico 22: Limpieza de conectores de sensor de temperatura y de presión de
combustible ...................................................................................................... 81
Grafico 23: Se realiza cableado y se protege con acordeón, limpieza de plug y
conectores ........................................................................................................ 81
Grafico 24: Se realiza cableado y mantenimiento de plug y conectores de faros
......................................................................................................................... 82
Grafico 25: Se realiza cambio de conectores y plug de sensor de temperatura y
aire (cambio de cables) .................................................................................... 82
Grafico 26: Se corrige cableado de faros de trabajo y sensor de Rpm de motor
diésel ................................................................................................................ 83
Grafico 27: Se cambia cables y se refuerza con acordeón eléctrico ................ 83
Grafico 28: Se cambia cableado de luces y sensores de motor diésel y se
refuerza con acordeón ..................................................................................... 84
xii
INDICE DE TABLAS
Tabla 1: Disponibilidad mecánica del año 2020 ................................................. 2
Tabla 2: Tabla de gravedad.............................................................................. 32
Tabla 3: Tabla de Ocurrencia ........................................................................... 32
Tabla 4: Tabla de detección ............................................................................. 33
Tabla 5: Intervalos de valores del NPR ............................................................ 34
Tabla 6: Frecuencia de Fallas .......................................................................... 36
Tabla 7: Impacto operacional ........................................................................... 36
Tabla 8:Tabla Flexibilidad operacional ............................................................. 37
Tabla 9: Especificaciones técnicas R1600H .................................................... 37
Tabla 10: MTTR y MTBF desde enero hasta octubre del año 2020 ................. 48
Tabla 11: Pareto de fallas del scoop R1600H .................................................. 50
Tabla 12: Top Ten de fallas del sistema eléctrico del scoop R1600H .............. 51
Tabla 13: Disponibilidad mecánica obtenida antes y después ......................... 57
Tabla 14: MTTR obtenidas antes y después del plan de mantenimiento ......... 58
Tabla 15: MTBF obtenidas antes y después del plan de mantenimiento ......... 58
Tabla 16: TABLA DE FRECUENCIA DISPONIBILIDAD ANTES ..................... 59
Tabla 17: TABLA DE FRECUENCUA DISPONIBILIDAD DESPUES ............... 60
Tabla 18: Resultados Estadísticos de la disponibilidad mecánica.................... 60
Tabla 19: Tabla Estadísticos Descriptivos ........................................................ 62
Tabla 20: Estadísticas de Muestras emparejadas ............................................ 63
Tabla 21: Tabla de Correlaciones de muestras emparejadas .......................... 64
xiii
Tabla 22: Prueba T Student de muestras emparejadas ................................... 64
xiv
RESUMEN
El promedio de la disponibilidad mecánica de los últimos 4 meses del año 2020
del scoop R1600H en la unidad minera Andaychagua es de 82%
encontrándose 3% debajo del objetivo que es 85%. El objetivo de esta
investigación es incrementar la disponibilidad mecánica del scoop R1600H por
lo cual se implementó un plan de mantenimiento mediante el AMEF. En la
investigación se utilizó el método sistémico, el objeto es el scoop mediante la
determinación de la baja disponibilidad para realizar un plan de mantenimiento
mediante el AMEF para incrementarlo, el tipo de investigación es tecnológica y
nivel aplicado. Esta metodología de mantenimiento permitió encontrar los
componentes críticos de los sistemas del equipo y a la vez plantear actividades
de mantenimiento para disminuir la ocurrencia de fallas de estos componentes.
Para determinar la hipótesis, se realizó mediante la prueba “T” de Student
donde se rechaza la Hipótesis nula y se acepta la alterna: Hay diferencia
significativa en la disponibilidad mecánica del antes y después del tratamiento.
Al implementar el proceso de mantenimiento mediante el AMEF se logró
incrementar la disponibilidad mecánica en 9% (de 82% a 91%), con el plan de
mantenimiento mediante el AMEF.
Autor: Pedro Mosquera Peña
Palabras claves: AMEF, DISPONIBILIDAD MECANICA, SCOOPTRAM
xv
ABSTRAC
The average mechanical availability of the R1600H scoop in the Andaychagua
mining unit for the last 4 months of 2020 is 82%, 3% below the target of 85%.
The objective of this research is to increase the mechanical availability of the
R1600H scoop for which a maintenance plan was implemented through the
FMEA. In the research, the systemic method was used because it studied the
object that is the scoop by determining the low availability and this will lead to a
maintenance plan through the FMEA to increase it, the type of research is
technological and applied level. This maintenance methodology made it
possible to find the critical components of the equipment systems and at the
same time propose maintenance activities to reduce the occurrence of failures
of these components. In the Hypothesis test we obtained the Sig. (Bilateral) of
0.002, this being less than the level of significance, therefore the null
Hypothesis is rejected and Hypothesis 1 is accepted: There is a significant
difference in the mechanical availability before and after the treatment. By
implementing the maintenance process through the FMEA, mechanical
availability was increased by 9% (from 82% to 91%), with the maintenance plan
through the FMEA
Author: Pedro Mosquera Peña
Key words: FMEA, MECHANICAL AVAILABILITY, SCOOPTRAM
xvi
INTRODUCCIÓN
La investigación comienza con el problema de la baja disponibilidad del scoop
R1600H en la unidad minera Andaychagua, esto es debido a las fallas
constantes que se tiene en los sistemas hidráulicos, transmisión y eléctricos y
los tiempos prolongados de reparación cuando se presenta una falla no
planificada. El promedio de la disponibilidad mecánica de los últimos 4 meses
del año 2020 es de 82% encontrándose 3% debajo del objetivo que es 85%,
esto produce que el cliente opte por una penalidad del 1% a la valorización total
del mes.
El capítulo I trata de la descripción del problema de la empresa en donde se
elaboró esta investigación dando a conocer la ubicación y generalidades, se
elabora la formulación del problema, los objetivos, justificaciones y limitaciones.
El capítulo II trata del marco teórico junto con los 6 antecedentes, las bases
teóricas de la investigación en mención, la hipótesis y la operacionalización de
las variables independientes y dependientes.
xvii
El capítulo III trata de la metodología de la investigación, es de tipo tecnológico
y nivel aplicado con diseño de solución con pre y post facto sin grupo de
control, técnicas e instrumentos de recolección de datos con los procedimientos
de recolección de datos de la investigación.
El capítulo IV trata del top ten de fallas de todos los sistemas del scooptram
R1600H, seguidamente del Pareto de fallas, con ello se logra verificar los
puntos críticos de los sistemas del equipo y se realiza el análisis AMEF para
corregir estas desviaciones y proponer planes de acciones que generara
incrementar la disponibilidad mecánica del equipo.
El capítulo V trata de los resultados del análisis AMEF y se realiza la
comparación con los resultados antes de aplicarlo, se verifica con la prueba de
hipótesis para obtener una diferencia significativa entre las variables.
EL AUTOR
Capítulo 1:
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1 FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA
En la unidad de producción minera de Andaychagua-Yauli- La oroya,
principal extracción de minerales de plomo, plata y zinc. Se tiene el scoop
R1600H de la empresa IESA donde labora en los frentes de carguío de las
labores de mina, tales como AC313, CA315, RP315, RP082, AC1334.
En el año 2020 se ha visto la deficiencia de paradas no planificadas y
reparaciones prolongadas de
este
equipo,
llevando
consigo
la
baja
disponibilidad mecánica y por ende demoras operativas en cuanto a su
producción de mina.
El promedio de disponibilidad mecánica del año 2020 hasta el mes de
octubre es de 82% siendo el mes de mayo con 71%, debido a que el MTTR
aumenta y MTBF disminuye.
2
A continuación, en la tabla 1.1 se muestra la disponibilidad mecánica del
año 2020 desde el mes de enero hasta el mes de octubre.
Tabla 1: Disponibilidad mecánica del año 2020
KPIS DE MANTENIMIENTO SCOOP R1600H EMPRESA IESA 2020
Mes
ENERO
FEBRERO
MARZO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SETIEMBRE
OCTUBRE
Hr
trabajadas
360
420
417
399
406
414
389
390
Hr mantto Hr mantto
correctivo preventivo
125
30
100
24
118
28
90
26
86
18
137
29
121
32
102
30
D.M
78%
83%
80%
84%
86%
77%
79%
82%
DM.
MINIMA
85%
85%
85%
85%
85%
85%
85%
85%
Fuente: Base de dato de mantenimiento IESA
En el estudio se realizado un plan de mantenimiento mediante el análisis
AMEF para incrementar la disponibilidad mecánica del scoop R1600H en la
unidad minera Andaychagua, a través de:
➢ Evaluación del equipo scoop R1600H en la unidad minera
Andaychagua.
➢ Análisis de fallas de componentes críticos.
➢ Implementación de un plan de mantenimiento mediante el AMEF
para reducir los MTTR y MTBF.
➢ Ejecución del plan de mantenimiento mediante el AMEF.
➢ Comparación de los resultados de las disponibilidades antes y
después del plan de mantenimiento mediante el AMEF.
3
(Moubray, 2014) Menciona en uno de sus libros titulado Mantenimiento y
confiabilidad de maquinarias, el plan de mantenimiento basado en cualquier
estrategia es muy eficaz para el incremento de indicadores de mantenimiento,
así mismo es aplicable para todos los equipos que presenten motores de
combustión interna.
Para ello vamos a requerir la fórmula de la disponibilidad mecánica:
La disponibilidad mecánica está definida por la siguiente formula:
D.M= (MTTR+MTBF) /(MTBF)
En el desarrollo de la investigación consistió en utilizar el método AMEF
en la identificación de los componentes críticos del scoop R1600H para el
diseño del plan de mantenimiento que permitirá mejorar la disponibilidad
mecánica.
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
1.2.1 Problema general
¿Cómo diseñar el plan de mantenimiento mediante el análisis AMEF
para incrementar la disponibilidad mecánica del scoop R1600H en la unidad
minera Andaychagua?
4
1.3 OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN
1.3.1 Objetivo general
Diseñar el plan mantenimiento mediante el análisis AMEF para
incrementar la disponibilidad mecánica del scoop R1600H en la unidad minera
Andaychagua
1.4 JUSTIFICACION
1.4.1 Razones que motivaron la investigación
Al aumentar el MTBF y reducir el MTTR permitió incrementar la
disponibilidad mecánica del scoop R1600H, evitando penalidades de la
Compañía minera por la baja producción.
Al aplicar el método de análisis AMEF localiza la causa raíz de la falla
del sistema del equipo, esto permite al planificador de mantenimiento realizar
tareas preventivas para eliminar estas fallas.
1.4.2 Importancia de la investigación
El diseño del plan de mantenimiento mediante el análisis AMEF
incremento la disponibilidad del scoop R1600H en valores admisibles de la
compañía Minera, es aplicable a cualquier otra compañía minera del Perú.
La limitación que se encuentra en esta investigación es el seguimiento
que se realiza a el equipo durante el trabajo en las labores, debido a que la
humedad excesiva afecta al sistema eléctrico y por seguridad no se puede
tener acceso a el equipo cuando se encuentre trabajando.
5
Capítulo 2:
MARCO TEORICO
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
“En su tesis de titulación titulada Plan de mantenimiento preventivo para
reducir los costos de operación en los equipos trackles scoop LH203 de la
compañía minera Poderosa S.A, mediante la conclusión obtenida, para lo cual
se identificó que los sistemas más críticos de los equipos Scoop HL203, se
obtuvo el sistema hidráulico y el motor. Luego estos sistemas fueron analizados
para determinar las causas de las fallas de los componentes principales y
poder determinar la acción de corrección de las fallas. La programación del
mantenimiento preventivo permitió reducir al mínimo las fallas y costos, debido
a la realización de inspecciones programadas en campo para detectar
problemas de los sistemas de los equipos, de esta manera se podrá alcanzar
un beneficio y retorno de inversión en 2 años”. (Vergaray, 2019)
6
“En su tesis titulada Desarrollo de un plan modelo de mantenimiento para
el funcionamiento adecuado de los equipos eléctricos y mecánicos de un
edificio de oficinas en la ciudad de cuenca, mediante la conclusión obtenida, Se
logró establecer un modelo para la planificación, que consta de cuatro criterios
principales: inventario jerárquico, análisis de criticidad, plan de mantenimiento
y, control y mejora de la planificación del mantenimiento y La evaluación de la
planificación de mantenimiento del edificio tomado como caso de estudio,
determinó un cumplimiento de criterios de planificación del 17 % y las
posibilidades de mejorar de un 83%. El valor de la evaluación fue de 0,92%
sobre 5,5%, que es la calificación máxima que puede alcanzar” . (Sexto, 2016)
“En su tesis titulada Propuesta de mejora de los planes de mantenimiento
de la estación de descarga merey 20 (MED-20) de la unidad de producción
pesado perteneciente a PDVSA distrito san tome, mediante la conclusión
obtenida, El Análisis de Criticidad General de MED-20 determinó que ésta se
ubicaba en la categoría de Alta Criticidad, y el específico reveló que el 22% de
los equipos son críticos, el 38% son de mediana criticidad y el 40% restantes
son de baja criticidad, es importante resaltar que esta jerarquización puede ser
modificada en el tiempo a través de la aplicación de las metodologías de
Confiabilidad Operacional en la Etapa de Control y Optimización mediante la
ejecución de los Planes de Mantenimiento Preventivo”. (Lezama, 2007)
“En su tesis titulada Modelo de gestión de mantenimiento para el
incremento de disponibilidad de las maquinas en una planta de fabricación de
bombas centrifugas, mediante la conclusión obtenida, Se ha incrementado la
7
disponibilidad de las máquinas críticas que corresponden al modelo de alta
confiabilidad, de 95.1 % a 98.1 % siendo su rango establecido entre 96 al
100%. Al darle mayor prioridad y recursos, implementando estrategias
adecuadas para cada una de las máquinas definidas, y aplicando técnicas de
mantenimiento preventivo, predictivo, inspecciones y mantenimiento mayor, se
ha obtenido una mayor efectividad y agilidad en el servicio, al ubicar las
maquinas cuello de botella, las que paralizaban más de la mitad de tu
producción en algunos casos, como el transformador de la subestación
eléctrica que paralizaba toda la producción”. (Rashuaman, 2019)
“En su tesis titulada Mejora de metodología RCM a partir del AMFEC e
implantación de mantenimiento preventivo y predictivo en plantas de procesos,
mediante la conclusión obtenida, Una de las conclusiones a la que se llega es
que existen muchas averías que surgen de forma repetida, a causa de la poca
profundidad de estudio tecnológico cuando un equipo tiene un cierto nivel de
vida. Además de mostrar un análisis exhaustivo de las incidencias aparecidas
en la planta de estudio, se ha mostrado una comparativa entre la cantidad de
incidencias aparecidas por equipos y el coste asociado a ellas. Se ha indicado
que la relación de las incidencias con los costes asociados sigue la Ley de
Pareto, puesto que el 80 % de las incidencias aparecidas cuestan el 20 % del
coste de mantenimiento; así como, el 20 % de las incidencias más costosas,
representan el otro 80 % del coste. Es en las incidencias más costosas en las
que hay que incidir más, una vez detectados hay que aplicar soluciones
tecnológicas y cuantificarlas económicamente para ver su rentabilidad tanto
económica como técnica”. (Gardella, 2016)
8
“En su tesis titulada Aumento de la disponibilidad mediante la
implementación de un plan de mantenimiento preventivo a las maquinarias de
la empresa Atlanta metal drill S.A.C, mediante la conclusión obtenida, Con la
implementación del plan de mantenimiento preventivo, se logró aumentar la
disponibilidad de las máquinas críticas en más de un 10%, es decir, el torno
paralelo de 83.33 % a 93.84%; la fresadora de 84.72% a 94.79% y la
mandrinadora de 86.97 a 96.96, mejorando de esta manera el rendimiento de
la maquinarias”. (Ramos, 2017)
2.2 BASES TEÓRICAS
2.2.1 CONCEPTOS GENERALES DE MANTENIMIENTO
La finalidad del mantenimiento que posee toda empresa es conservar
operablemente con el grado de eficiencia y eficacia el activo fijo del
equipo o máquina, con lo cual cumple unas características necesarias,
que a continuación se muestran: (Gómez, 1998)
• Cumplir con la estructura de funcionamiento ideal del equipo a la que
esta diseñada
• Restablecer el equipo en condiciones predeterminadas de acuerdo con
las condiciones.
“Interviene como cantidad y calidad de la producción de cada empresa, en
consideración que la cantidad de producción a un nivel de calidad está
determinada por la capacidad instalada de producción y también por su
disponibilidad” (García, 2003). Las máquinas y vehículos deben tener un
programa de mantenimiento, para que pueda detectar una falla en su
9
etapa inicial y corregirla en el momento oportuno. “A través del
seguimiento de procedimientos apropiados de mantenimiento preventivo
esenciales como lubricación y engrase, los operadores pueden contribuir
a prolongar la vida de la maquinaria, minimizar los costos de operación y
mantenimiento y ser inspectores de su propia máquina y/o equipo”.
(Chinchilla, 2005)
“Es elemental que en todo plan de mantenimiento preventivo se realicen
controles de todos los trabajos y servicios realizados detallándolos
específicamente en el mismo. Se debe tener siempre a la mano y al día,
para cualquier revisión o chequeo, a que servicio corresponde el
mantenimiento “. Es decir, el objeto básico del mantenimiento es contribuir
por los medios, disponibles a sostener al costo más bajo de operación, la
maquinaria disponible en la institución. “La operación de mantenimiento
juega un papel importante, para que la maquinaria o equipo preste el
servicio para el que fue diseñado. Se debe tener en cuenta que el cuidado
y mantenimiento adecuados son de igual importancia, ya que si no hay un
buen mantenimiento se estaría forzando y no cumpliría su objetivo”.
(Portuando, 1981)
“El mantenimiento es la variedad de tareas y trabajos que hay que
ejecutar en algún equipo, a fin de conservarlo eficientemente para que
pueda brindar el servicio para el cual fue creado o diseñado” (Navarrete,
1998)
El Departamento de Maquinaria tiene como objetivo el mantenimiento y la
conservación es muy importante en una máquina, el servicio que se
10
suministra a las maquinas tienen un punto esencial y no erróneamente
como se creyó, el mantenimiento tiene la obligación de conservar tales
fundamentos en los equipos. El servicio de mantenimiento se debe
equilibrar en las tareas programadas y con los factores esenciales como:
calidad del servicio, vida prolongada de componentes y optimización de
costos de mantenimiento. (Navarrete, 1998)
El mantenimiento se debe de tener en cuenta que la compra de un equipo
nuevo genera costos altos, debido a que inicialmente su depreciación es
muy rápida, por lo que se necesita menor gastos de mantenimiento al
iniciar la vida infantil del equipo, y la ocurrencia de fallas es menor durante
esta etapa, mientras se pueda seguir el ciclo de la bañera (Boulart, 1986)
El Mantenimiento es un proceso de técnicas y sistemas que ayudan a
prevenir fallas y averías en los equipos, con la finalidad de realizar
evaluaciones, reparaciones correspondientes para garantizar un correcto
funcionamiento de los equipos, optimizando procesos, costos y brindando
una calidad al cliente. (Rey, 2001)
Es decir, el objetivo fundamental del mantenimiento es generar ingresos
para la empresa, evitando que tenga perdidas por componentes
defectuosos o paradas repentinas en la línea de producción, y generando
una mayor calidad hacia los clientes. (Rey, 2001)
El mantenimiento tiene una conexión con la prevención de accidentes e
incidentes en los trabajadores, debido a que tiene la responsabilidad de
tener en buenas condiciones, herramientas, maquinas, que esto permite
11
realizar un mejor entorno de trabajo evitando riesgos en el área de
producción y mantenimiento. (Rey, 2001)
2.2.2 DISEÑO DE MANTENIMIENTO
Conjunto de actividades conducentes a la corrección de fallas y
anormalidades en los equipos a medida que se van presentando y con la
maquinaria fuera de servicio. Consiste en dar el mantenimiento al equipo
en forma integral a todo el conjunto simultáneamente, después de un
lapso de trabajo de tiempo determinado con un intervalo de tiempo
(Navarrete, 1998)
Contar con personal bien formado, disponer de herramientas adecuadas y
utilizar tecnología nos ayuda a realizar las tareas de mantenimiento
correctamente. Una correcta gestión comienza por definir los objetivos y
diseñar la estrategia del sistema de mantenimiento. (Navarrete, 1998)
Un buen sistema de Mantenimiento nos ayuda a controlar, optimizar y
mejorar los procesos, aumentar la disponibilidad de los equipos,
permitiendo tener más tiempo y aumentando la rentabilidad. (Navarrete,
1998)
En Cuenca, la implementación de nuevas tecnológicas no puede pasar
desapercibida y tiene que aplicarse, es por esto por lo que Plastiazuay se
ha visto en necesidad de implementar políticas de mantenimiento
modernas. En nuestro caso particular se pretende concentrar la gestión
del mantenimiento para disminuir tiempos de parada y aumentar tiempos
de producción, que se conocen como uno de los mayores problemas en
12
producción, ya que los mismos son muy inconstantes, largos e
imprevistos. A pesar del posicionamiento en el mercado que tienen los
productos con marca Plastiazuay, a nivel interno se denota como
falencias: la poca coordinación entre los departamentos de producción y
mantenimiento, la ausencia de codificación adecuada de la maquinaria y
una desactualización en los planos de distribución de proceso, equipos y
sistemas, que a través de los años se han implementado. (Navarrete,
1998)
Mantener
una
adecuada
gestión
del
mantenimiento
repercute
principalmente en el aspecto económico, al igual que en la mantenibilidad
y en la conservación de la maquinaria en general. Es por ello que el punto
de partida en la investigación fue el diagnóstico y la evaluación de la
empresa, para enfocar el sistema desde las bases mismas de la gestión
de mantenimiento y económico. (Navarrete, 1998)
2.2.3 PLAN DE MANTENIMIENTO
Un plan de mantenimiento es una serie de procesos preventivos que
permiten cumplir con los objetivos de los indicadores de mantenimiento,
entre ellos disponibilidad, fiabilidad, optimización de costos con el fin de
aumentar al máximo la vida útil de los componentes del equipo. (Rey,
2001)
El plan de mantenimiento posee 3 tipos de procesos o actividades:
13
•
Las actividades diarias o de inspección que se realizan al iniciar un
turno y al culminar, son tareas programadas y estandarizadas.
(Rey, 2001)
•
Las actividades programadas, como ejemplo los servicios de
mantenimiento preventivos se realizan periódicamente siguiendo
un rango de horas de trabajo del equipo. (Rey, 2001)
•
Las actividades que se realizan en las paradas programadas y no
programadas tienen la funciones de realizar reparaciones y un
rango promedio de horas establecidas por el fabricante (Rey, 2001)
Las tareas de mantenimiento son los procesos preventivos que se
realizan en un equipo o máquina que permiten generar una buena
conservación y optimización de recursos. (Rey, 2001)
Al culminar cada tarea programada se verifica mediante una cartilla de
inspección o mantenimiento, con ello se cuantifica las horas de
intervención y mano de obra realizada en el servicio de mantenimiento.
(Rey, 2001)
2.2.3.1 Frecuencia
En cuanto a la frecuencia de una tarea, hay 2 formas para
describir:
▪ Realizando seguimiento periódicas.
▪ Determinando a raíz de las horas de trabajo de la máquina.
14
“Cualquiera de las dos formas es perfectamente válido; incluso es
posible que para unas tareas sea conveniente que se realice
siguiendo periodicidades preestablecidas y que otras tareas
incluso referidas al mismo equipo sean referidas a horas efectivas
de funcionamiento. Ambas formas de determinación de la
periodicidad con la que hay que realizar cada una de las tareas
que componen un plan tienen ventajas e inconvenientes al
realizarlas”. (Portuando, 1981)
“Se realiza tareas de mantenimiento siguiendo periodicidades fijas
puede suponer hacer mantenimiento a equipos que no han
funcionado, y que, por tanto, no se han desgastado en un periodo
determinado. Y, por el contrario, basar el mantenimiento en horas
de funcionamiento tiene el inconveniente de que la programación
de las actividades se hace mucho más complicada, al no estar
fijado de antemano exactamente cuándo tendrán que llevarse a
cabo. Un programa de mantenimiento que contenga tareas con
periodicidades temporales fijas junto con otras basadas en horas
de funcionamiento no es fácil de gestionar y siempre es necesario
buscar soluciones de compromiso. Más adelante, en este texto,
se exponen algunas de estas soluciones”. (Portuando, 1981)
“No es fácil fijar unos criterios para establecer las tareas de
mantenimiento. Teóricamente, una tarea de mantenimiento debe
realizarse para evitar un fallo, con lo cual habría que determinar
estadísticamente el tiempo que transcurre de media hasta el
momento del fallo si no se actúa de ninguna forma en el equipo.
15
El problema es que normalmente no se dispone de datos
estadísticos para hacer este estudio, ya que en muchos casos
significaría llevar los equipos a rotura para analizar cuanto
aguantan;
en
otros
realizar
complejas
simulaciones
del
comportamiento de materiales, que no siempre están al alcance
del departamento de mantenimiento de una instalación. Así que
es necesario buscar criterios globales con los que fijar estas
periodicidades, buscando primar el coste, la fiabilidad y la
disponibilidad en esta decisión, y no tanto el agotamiento de la
vida útil de las piezas o conjuntos”. (Portuando, 1981)
2.2.3.2 Especialidad
En la ejecución del plan de mantenimiento es necesario
diferenciar los procesos que se realizan a fin de generar las
ordenes de trabajo oportunas, para no confundir con tareas de un
especialista eléctrico con un mecánico o viceversa. (Portuando,
1981)
Las
tareas
mas
habituales
que
componen
el
plan
de
mantenimiento son:
▪ Operación: Las tareas básicamente son llevadas por el
personal operativo, normalmente realiza inspecciones,
lecturas de datos, parámetros, en ciertas ocasiones
trabajos de lubricación y medición de aceites de la
máquina. (Portuando, 1981)
16
▪ Campo solar. Las tareas de esta rama son llevadas a cabo
por especialistas en trabajos de captación de radiación,
que básicamente poseen similitud con tareas eléctricas,
mecánicas, instrumentación, electrónicas y de generación
de energías. (Portuando, 1981)
▪ Mecánica: “Las tareas de este tipo requieren especialistas
en montaje y desmontaje de equipos, en ajustes,
alineaciones, comprensión de planos mecánicos, etc.”.
(Portuando, 1981)
▪ Electricidad: “Los trabajos de este tipo exigen que los
profesionales que los llevan a cabo tengan una fuerte
formación en electricidad, bien en baja, media o alta
tensión”. (Portuando, 1981)
▪ Instrumentación:
relacionados
“Los
con
trabajos
profesionales
de
este
con
tipo
están
formación
en
electrónica, y además, con una formación específica en
verificación y calibración de instrumentos de medida”.
(Portuando, 1981)
▪ Predictivo:
“Esta
especialidad
incluye
termografías,
boroscopias, análisis de vibraciones, etc. Los profesionales
que las llevan a cabo son generalmente técnicos
especialmente entrenados en estas técnicas y en las
herramientas que utilizan para desarrollarlas”. (Portuando,
1981)
17
▪ Mantenimiento legal: “En muchas ocasiones se requiere
que para llevar a cabo determinadas tareas de carácter
obligatorio recogidas en normativas en vigor sea necesario
tener determinadas acreditaciones. Además, es muy
habitual contratar con empresas externas, poseedoras de
dichas acreditaciones, estos mantenimientos”. (Portuando,
1981)
▪ Limpieza técnica: “La fuerte especialización que requiere
este trabajo, junto con las herramientas que se emplean
hace que se trate de conocimientos muy específicos que
además
normalmente
se
contratan
con
empresas
externas”. (Portuando, 1981)
▪ Obra civil: “No es habitual que el personal de plantilla
realice este tipo de trabajos, por lo que para facilitar su
programación, realización y control puede ser conveniente
crear una categoría específica”. (Portuando, 1981)
2.2.3.3 Duración
La simulación de las duraciones de tareas que complementas a
los planes de mantenimiento, son utilizados de forma apropiada y
con los intervalos máximos permitidos por cada tipo de servicio o
cambio de componentes, y el error es mínimo en cuanto al cálculo
de horas según la jornada del equipo. (Ramos, 2017)
18
2.2.3.4 Permiso de trabajo
Las tareas que requieren un permiso especial para poderlas
realizar, son tarea como cortes, soldadura con arco eléctrico,
oxicorte, autógena, etc. Así mismo las que requieren la entrada en
espacios confinados, también las que asumen el riesgo eléctrico,
trabajos en altura, esto es importante que este incluido en el plan
de mantenimiento de manera que estén diferenciados estos
trabajos de alto riesgo, porque no son actividades rutinarias y para
esto se requiere de un permiso de trabajo como el PETAR.
(Ramos, 2017)
2.2.3.5 Maquina parada o en marcha
Para realizar una tarea determinada se necesita que la maquina
este parada, es decir al realizar un servicio de mantenimiento
programado es necesario que este apagado el motor y en estado
estático el equipo, al realizar pruebas de funcionamiento de los
sistemas de la maquina ahí si se requiere la puesta de marcha
para verificar parámetros y funcionamiento de los diferentes
sistema del equipo. (Ramos, 2017)
2.2.3.6 Elaboración
La confiabilidad de cualquier tipo de maquina o equipo en sí,
dependen del diseño y la calidad de su montaje, ahora si se trata
de un diseño robusto se ha utilizado las mejores técnicas para la
ejecución, también depende del servicio de mantenimiento que se
19
le brinda a la maquina o equipo para garantizar su disponibilidad
sea alta y genere bajos costos de reparación. (Ramos, 2017)
Debemos tener en consideración que las consecuencias que no
realizan en el servicio de mantenimiento no es de manera
inmediata, tiene efectos que toman relevancia a partir de 6 o un
años de retraso, haciendo memoria a la frase “Hoy se pagan los
errores de ayer, o se disfruta de los aciertos que se predicen de
resultados”. (Ramos, 2017)
Para diseñar un buen mantenimiento programado que genere una
disponibilidad alta, se requiere actividades orientados a los
problemas ya ocurrentes en los sistemas del equipo, también los
servicios de mantenimiento cada intervalo según el fabricante y
manual. (Ramos, 2017)
Se tiene que prestar mucha importancia al mantenimiento de los
equipos principales, y no en la misma medida de todos los
equipos adicionales o auxiliares. Es otro grave error, pues una
simple bomba de refrigeración o un simple transmisor de presión
pueden parar una planta y producir un problema tan grave como
un fallo en el equipo de producción más costoso que tenga la
instalación. Para esto requiere una atención más minuciosa a los
equipos más costos debido a que están expuestos a fallos críticos
y prematuros que ocasionan paradas de producción y averías
prolongadas. (Ramos, 2017)
20
Un excelente plan de mantenimiento es cuando se tiene analizado
todas las fallas posibles, y que se diseñado para que no suceda
en el trayecto del tiempo, para ello es necesario realizar un AMEF
para tener en cuenta los puntos críticos de cada sistema y
programar tareas de prevención para disminuir las ocurrencias,
severidad y detección de fallas. (Ramos, 2017)
El análisis de mantenimiento programado se realiza en los
equipos más costoso de una empresa, que son llamados activos
fijos que permiten la generación de ingresos de producción, a la
vez genera costos de mantenimiento, reparación y modificaciones
en la estructura de este. Las reparaciones van a depender de las
horas de vida útil de cada componente y de las fallas por
accidente operacional. (Ramos, 2017)
2.2.4 AMEF
El AMEF es un proceso que se debe de llevar a cabo constantemente en
los procesos operativos para detectar a tiempo las fallas que puedan
llegar a ocurrir y evitar que se conviertan en urgentes o en pérdidas para
la empresa. (Fernandez Mozzo, Jhelikza Marleny, 2019)
Por tanto, se considera una actividad dinámica y constante, donde la
mayor aportación consiste en realizar revisiones constantes, análisis y
valoraciones de los procesos productivos con la finalidad de obtener una
mejora continua, un pilar principal del Lean Manufacturing. (Fernandez
Mozzo, Jhelikza Marleny, 2019)
21
Este método es considerado la fuente de detección de fallas más
confiable, por su capacidad de recolección de información y el análisis de
esta, donde el efecto de estas fallas es considerado dentro de los valores
principales para determinar su prioridad. (Fernandez Mozzo, Jhelikza
Marleny, 2019)
Sus principales beneficios de la implementación de esta metodología son:
•
Detectar las fallas o anomalías de un equipo o máquina.
•
“Analizar los alcances y consecuencias de dichas fallas”.
•
Conocer a mas profundidad las cualidades fundamentales de cada
equipo.
•
Determinar el grado de severidad y ocurrencia en cada falla
•
Analizar las causas raíces de todas fallas encontradas.
•
Establecer un proceso de medición y análisis para la detección de
cada falla encontrada.
•
Determinar los pasos de gravedad, detección y ocurrencia.
•
Tener un historial completo de cada actividad realizada en la
maquina o equipo.
•
“Establecer un diagrama de procesos y políticas para evitar las
incidencias de los errores”.
•
Aumentar la producción de las actividades de la empresa.
•
Incrementar los ingresos de los activos fijos.
•
“Determinar la frecuencia y funciones de los mantenimientos
preventivos”.
22
“El número de prioridad de riesgo o el también conocido como RPN (Risk
priority number) tiene una fórmula a seguir muy sencilla y por medio de
los resultados de esta podremos asignar un valor de prioridad de acción”.
(Fernandez Mozzo, Jhelikza Marleny, 2019)
NPR = Frecuencia * Gravedad * Detección
Rangos de valor del NPR
0 – Sin riesgo de falla
1 – 124 Riesgo de falla menor
125 – 499 Riesgo medio de falla
500 – 1000 Riesgo alto de falla
El objetivo es reducir todas las fallas, y obtener el valor de prioridad de
riesgo que es lo más fundamental. Luego de implementar las acciones
preventivas es necesario volver a realizar otro cálculo del NPR para
verificar los avances de estas acciones, pudiendo así determinar nuevas
fallas en el sistema. (Fernandez Mozzo, Jhelikza Marleny, 2019)
“Una metodología para el análisis de riesgos usada con frecuencia por las
organizaciones es la que se conoce como AMEF o AMFE: Análisis modal
de fallos y efectos. Este método se usa cuando se realiza el diseño de un
proceso o un producto y persigue la identificación de todos los posibles
problemas que pueden surgir, clasificar la criticidad del riesgo y decidir
qué acciones tomar al respecto. Esto que parece tan fácil, puede
presentar un importante desafío para la organización. Muchos Sistemas
23
de Gestión de Continuidad de Negocio (SGCN), sobre todos los
implantados por organizaciones del sector industrial, se basan en el
Análisis del Modo y Efectos de Fallo (AMEF), que es una herramienta que
permite determinar acciones de prevención a partir de la identificación de
riesgos en el análisis de potenciales fallas en: productos, servicios,
procesos o sistemas, con el fin de establecer los controles adecuados que
eviten la ocurrencia de estas. Con el AMEF es posible reconocer o
identificar errores o fallas potenciales, principalmente en los procesos de
producción, con el propósito de eliminarlos o de minimizar el riesgo
asociado a las mismas”. (Fernandez Mozzo, Jhelikza Marleny, 2019)
Es una metodología sistematicamente uqe permite identificar los modos
de fallas de un equipo, causados por defiiencias en los procesos de
mantenimiento,
operaciones
y
calidad.
Asi
mismo
identifica
las
caracteristicas de diseño o procesos criticos que necesitan ser
controladas para prevenir o detectar las fallas y anomalias de la maquina
o equipo. (Gardella, 2016)
El AMEF es una metodología que nos permite prevenir problemas antes
de las fallas, esto también es considerado como un método analítico
estandarizado para reducir problemas de forma sistemáticas, parcial o
total donde los objetivos principales son: (Gardella, 2016)
•
“Reconocer y evaluar los modos de fallas potenciales y las
causadas asociadas con el diseño y manufactura de un producto o
componente”.
24
•
Determinar las causas de las fallas potenciales en el desempeño
de las maquinas o equipos.
•
Identificar las acciones que podrían reducir las fallas potenciales.
•
Analizar la disponibilidad y confiabilidad de los resultados de la
metodologia AMEF
2.2.5 Características del AMEF
“Las siguientes características facilitaran la comprensión de esta
metodología”: (Gardella, 2016)
Carácter Preventivo, Es el anticiparse a la ocurrencia del fallo en los
procesos que permite actuar con carácter preventivo ante los posibles
problemas, ayuda a que se mantengan la planificación en las etapas
significativas en el diseño y los procesos productivos. (Gardella, 2016)
Sistematización, El enfoque estructurado que se sigue para la realización
de un AMEF asegura que todas las posibilidades de fallo han sido
consideradas. El estudio por partes y ordenado de los elementos, permite
comprender a fondo el producto o el proceso, dando paso a la detección
de errores coyunturales y no coyunturales que pueden ser analizados
para su pronta solución y de acuerdo ello realizar un plan de acción.
(Gardella, 2016)
Guía de priorización, La metodología del AMEF permite priorizar las
acciones necesarias para anticipar los problemas dando criterio para
resolver conflictos entre acciones con efectos contrapuestos. Además de
25
anticiparse a los problemas nos facilita identificar los problemas
puntuales, lo que induce a la aplicación de soluciones prioritariamente a
estos problemas que pueden estar ya existentes o por analizar. (Gardella,
2016)
Participación, La realización de un AMEF es un trabajo en equipo, que
refiere la puesta en común de los conocimientos de todas las áreas
afectadas y que puedan causar. Deben ser equipos multidisciplinarios
para resolver los problemas desde cualquier perspectiva. (Gardella, 2016)
Por lo tanto, el AMEF puede ser considerado como un método analítico
estandarizado para detectar y eliminar problemas de forma sistemática,
parcial y total. (Gardella, 2016)
2.2.6 Objetivos del AMEF
Identificar y diagnosticar los modos de fallas potenciales, las causas
direccionadas con el diseño y el producto, la importancia de incrementar
la disponibilidad mecánica, seguridad, confiabilidad, mantenibilidad y
calidad. (Gardella, 2016)
Identificar las fallas potenciales, los efectos que alteran la serie productiva
de una organización o sistema. (Gardella, 2016)
Determinar las acciones que podrán prevenir, y reducir la oportunidad de
que suceda una falla potencial y precisar que cada modo de falla esté
disponible mediante la detección previas como son: Inspección diarias,
semanal, mensual y semestrales. (Gardella, 2016)
26
•
“Analizar la disponibilidad y confiabilidad del sistema”.
•
“Documentar el proceso y evidenciar los fallos de modo
común”.
Al determinar los objetivos del Análisis modal de fallas y efectos en su
aplicación, se puede enfocar hacia diferentes logros y desviaciones, a fin
de concluir con un análisis muy eficiente. (Gardella, 2016)
2.2.7 Beneficios del AMEF
• Recala la informacion de la atencion y satifaccion al cliente al solucionar
los problemas de maneras oportunas.
• La comunicación genera una efectiva interaccion y trabajo en equipo, por
lo que se requiere constante comunicación.
• Favorece en el analisis de los productos y procesos de una misma
organización y sistemas.
• Incrementa la confiabilidad, calidad y seguridad de lo servicios brindados
a las maquinarias y procesos.
• Minimiza los costos de operación a largo y corto plazo.
• “Ayuda a cumplir con los requisitos ISO 9000, ya que comparte el
objetivo y el espíritu de modo de prevención que impregna este
estándar”.
27
• Mejora la imagen y competitividad de la compañía a la que representa.
• Documenta las acciones de seguimiento tomadas, para reducir los
riesgos.
• Se debe indicar que para la eliminacion de los modos de fallas
potenciales tienen ventajas tanto como largo a corto plazo, donde los de
corto plazo representa ahorros de los costos por reparaciones mayores y
menores. A comparacion de largo plazo que es dificil medir porque esta
relacionada con la satisfaccion del cliente y del producto y su percepcion
de la calidad, y a travez de decisiones futuras para el cambio de los
procesos productivos. (Gardella, 2016)
2.2.8 Tipos de AMEF
2.2.8.1 AMEF de Diseño
Las expectativas del cliente y las regulaciones que cada vez son
mas numerosas de calidad y seguridad, que tiene una industria
para utilizar disciplinadamente a una tecnica y prevenir
problemas potenciales, es muy fundamental. (Gardella, 2016)
El AMEF es una tecnica analítica utilizada por la ciencia de la
ingeniería de mantenimiento como medio para asegurarse de
reducir las fallas o averías que se presentan durante la vida útil
del equipo o maquinaria. (Gardella, 2016)
28
“El campo de aplicación del AMEF potencial es el siguiente”:
• Repuestos nuevos.
• Repuestos dañados por un cambio de condiciones de
ambiente y lugar de trabajo.
• Repuestos modificados con una medida de control.
El AMEF de diseño altera los fallos ocurridos en undiseño y a
todos los efectos criticos ocasionados. (Gardella, 2016)
Se resalta en el AMEF de diseño las siguientes ventajas:
“Evitar la retirada de un producto, si el AMEF se ha realizado de
forma completa incluyendo un seguimiento de los puntos
preocupantes más críticos y ocurrentes”.
Organizar la lógica que debe de poseer la ingeniería de
mantenimiento para seguir cualquier proceso de diseño.
(Gardella, 2016)
Las herramientas que son utilizadas para la elaboración del
AMEF son las especificaciones tecnicas y de operaciones de
funcionamiento de cada máquina o equipo.
2.2.8.2 AMEF de Proceso
Haciendo referencia al proceso que permite la obtención del
producto del servicio realizado en cada actividad, sirve como
herramienta de optimizar las operaciones. Es denominado el
análisis de modo y efecto de fallos críticos de un proceso de
29
fabricación, para mantener la calidad y funcionamiento en cuanto
depende de la confiabilidad de las funciones exigidos por el
producto. (Gardella, 2016)
Se analizan por tanto los posibles fallos que puedan ocurrir en los
diferentes elementos del proceso y como estos influyen en el
producto resultante. Hay que tener claro que la fiabilidad del
producto final no depende solo del AMEF del proceso final, sino
también de la calidad del diseño de las piezas que lo componente
y de la calidad intrínseca con que se hayan fabricado las mismas
con diferentes métodos. (Gardella, 2016)
En general los dos tipos de AMEF deben ser utilizados en una
secuencia lógica durante el proceso global de planificación. Una
vez realizado el AMEF de producto o servicio este pondrá de
manifiesto el impacto que puede tener el proceso en la ocurrencia
de fallos de aquellos componentes que se está evaluando a
detalle. (Gardella, 2016)
2.2.9 Procesos para realizar el AMEF
Paso 1:
Grupo conformado por personas que poseen larga experiencia y dominio
de las actividades ligadas al objeto del AMEF. (Gardella, 2016)
Paso 2:
Determinar la modalidad de AMEF de un equipo o maquinara que
definirá la forma correcta de realizar el servicio teniendo en cuenta el
30
objeto de estudio que se aplicara en el campo de trabajo. (Gardella,
2016)
Paso 3:
Mostrar las funciones correctas del proceso de la maquina o equipo, es
fundamental un conocimiento exacto y completo de cada actividad para
detectar los modos de fallo y verificar su forma preventiva de eliminar
ciertos desvíos que ocasionan las causas de las fallas mencionadas.
(Gardella, 2016)
Paso 4:
Verificar que los modos de fallo tengan una definición paso a paso,
identificando todos los modos de fallos posibles, esto es un paso critico
que se utiliza con todos los datos recopilados a través de su historial de
la maquinaria y pueda ayudar a detectar el análisis correcto, por
ejemplo: (Gardella, 2016)
•
El AMEF se realizaba con servicios programados y procesos
similares a mantenimiento productivo total. (Gardella, 2016)
•
Investigación de confiabilidad y fiabilidad.
•
Información de análisis para mencionar a los clientes internos
como externos
• Los datos obtenidos mediante tormenta de ideas o procesos
lógicos de reducción de paradas y averías de las maquinarias.
(Gardella, 2016)
31
Paso 5:
Identificar las fallas potenciales y todas las posibles consecuencias que
estos puedan implicar una incomodidad para el cliente, es decir cada
modo de falla puede tener varios efectos críticos durante la operación de
la maquinaria. (Gardella, 2016)
Paso 6:
Verificar las fallas potenciales, de acuerdo con lo analizado se
identificará todas las posibles fallas causadas indirectas y directas.
En el desarrollo de este paso se necesita realizar diagramas de causa y
efecto, diagramas de relaciones de variables, árbol de problemas, que
requieran ser analizados desde una causa raíz. (Gardella, 2016)
Paso 7:
Verifica los sistemas de controles actuales, en este paso se busca
prevenir las posibles causas de fallas de acuerdo con la información del
historial que se posee de la maquinaria. (Gardella, 2016)
Paso 8:
Existen 3 índices de evaluación, para cada modo de fallo: (Gardella,
2016)
Índice de gravedad: “La cual evalúa la gravedad del efecto o
consecuencia de que se produzca un determinando fallo para el cliente.
La evaluación se realiza en un a escala del 1 al 10 en base a una tabla
de gravedad y que es función de la mayor o menor insatisfacción del
cliente por la degradación de la función o las prestaciones. Cada una de
32
las causas potenciales a un mismo efecto se evalúa con el miso índice
de gravedad. En el caso de que una misma causa pueda contribuir a
varios efectos distintos del mismo modo de fallo, se le asignara el índice
de mayor gravedad que significara el potencial de daño que podría
ocasionar en el sistema del equipo”. (Gardella, 2016)
Tabla 2: Tabla de gravedad
Gravedad
Descripción
Puntaje
“Imperceptible, ínfima”
1
“Escasa, falla menor”
2-3
“Baja, fallo inminente”
4-5
“Media, falla, pero no para el sistema”
6-7
“Elevada, falla critica”
8-9
“Muy elevada, problemas de
seguridad”
10
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
Índice de Ocurrencia, (O): “Evalúa la probabilidad de que se produzca el
modo de fallo por cada una de las causas potenciales en una escala del
,1 al 10 en base a una tabla de ocurrencia”. (Gardella, 2016)
Para su evaluación se tendrá en cuenta todos los controles actuales
utilizados para prevenir que se produzca la causa potencial del fallo.
Tabla 3: Tabla de Ocurrencia
Ocurrencia
“Descripción”
Puntaje
“1 falla en más de dos años”
1
“1 falla cada dos años”
2-3
“1 falla cada 1 año”
4-5
“1 falla entre 6 meses y 1 año”
6-7
33
“1 falla entre 1 y 6 meses”
8-9
“1 falla al mes”
10
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
Índice de detección, (D): “Evalúa para cada causa la probabilidad de
detectar dicha causa y el modo de fallo resultante antes de llegar al
cliente en una escala del 1 al 10 en base a una tabla de detección”.
(Gardella, 2016)
El índice D se supondrá que la causa de fallo ha ocurrido y se
identificara la capacidad de los controles a realizar para minimizar estos
fallos. (Gardella, 2016)
Estos 3 índices mencionados son independientes y garantiza la
evaluación correcta desde el punto de vista del análisis de la causa de la
falla. (Gardella, 2016)
Tabla 4: Tabla de detección
Dificultad de detección
“Descripción”
Puntaje
“Obvia”
1
“Escasa”
2-3
“Moderada”
4-5
“Frecuente”
6-7
“Elevada”
8-9
“Muy elevada”
10
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
34
Paso 9:
“Calcular para cada modo de fallo potencial los números de prioridad de
riesgo (NPR), para cada causa potencial de cada uno de los modos de
fallo potenciales, se calculará el número de prioridad de riesgo
multiplicando los índices de gravedad G de ocurrencia O y de dirección
D correspondiente”. (Gardella, 2016)
NPR = G x O x D
Donde: G: Gravedad; O: ocurrencia; D: dirección. Clasificación de la falla
según NPR:
Tabla 5: Intervalos de valores del NPR
NPR ≤ 125
Falla aceptable
125 < NPR ≤ 200
Falla reducible a aceptable
NPR > 200
Falla indeseable
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
Los valores resultantes oscilan entre 1 y 1000 correspondiendo que
10000 es la mayor potencia de riesgo. La evaluación final de un AMEF
es nos da una lista de modos de fallas potenciales, los efectos posibles y
las causas que podrían ocasionar en su aparición en la maquinaria y se
realiza mediante unos índices que evalúan el impacto en el cliente.
(Gardella, 2016)
Paso 10:
Mencionar acciones de mejora, al obtener elevados NPR, se deberá
35
establecer acciones de mejora con la finalidad de recudir. Así mismo los
responsables y las fechas límites de cumplimiento de estas acciones
propuestas, se tiene que el principio de prevención es eliminar las
causas de los fallos desde su origen. (Gardella, 2016)
En defecto se propondrá todas las medidas para reducir la gravedad de
los efectos, y se registraran las medidas introducidas en ciertas
actividades preventivas, fechas y responsable de cada acción. (Gardella,
2016)
Paso 11:
Revisar y seguir el AMEF, se revisará periódicamente en la fecha que se
haya establecido previamente, evaluando nuevamente los índices de
gravedad, ocurrencia y detección, recalculando los números de prioridad
de riesgo, para determinar la eficacia de las acciones de mejora.
(Gardella, 2016)
2.2.10 Análisis de Criticidad:
Tomaremos para este análisis los siguientes criterios: (Gardella, 2016)
•
“Frecuencia de fallas”.
•
“Impacto operacional”
•
“Flexibilidad operacional”
•
“Costos de mantenimiento”
•
“Impacto de seguridad y medio ambiente”
36
2.2.11 Frecuencia de fallas:
Numero de fallas que se repite en un evento considerando como una
falla dentro de un periodo de tiempo que será un año, tendremos para
esto 4 posibles ítem clasificados: (Gardella, 2016)
Tabla 6: Frecuencia de Fallas
Frecuencia de fallas
4
“Alto, mayor a 2 fallas al año”
3
“Promedio, de 1 a 2 fallas al año”
2
“Buena, de 0.5 a 1 falla al año”
1
“Excelente, menos de 0.5 falla al año”
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
2.2.12 Impacto operacional
Son efectos ocasionados en la producción, entonces se tendrá 4
posibles clasificaciones para este ítem: (Gardella, 2016)
Tabla 7: Impacto operacional
Impacto operacional
10
“Para inmediata de toda la empresa”
7-9
“Para inmediata de sector de línea productiva”
5-6
“Impacta los niveles de producción y calidad”
2-4
“Impacta costos operacionales y disponibilidad.
1
“No genera ningún efecto significativo”
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
37
2.2.13 Flexibilidad operacional
Es la necesidad de realizar un rápido cambio para seguir con la
producción sin generar costos o pérdidas considerables, tendremos 3
clasificaciones en este ítem: (Gardella, 2016)
Tabla 8:Tabla Flexibilidad operacional
Flexibilidad operacional
2-3
“No existe opción igual o equipo de
repuesto”
“El equipo puede seguir funcionando”
1
“Existe otro disponible fuera del sistema”
4
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
2.2.14 DISPONIBILIDAD MECANICA
El factor de disponibilidad de un equipo o sistema es una medida
porcentual que nos indica cuánto tiempo está ese equipo o sistema
operativo respecto de la duración total durante la que se hubiese
deseado que funcionase. Típicamente se expresa en porcentaje. (Coy,
2010)
La disponibilidad está definida por la siguiente formula
Disponibilidad estándar = (MTTR + MTBF) / MTBF
Dónde: MTTR = Tiempo Medio entre reparación
MTBF = Tiempo medio entre fallas
2.2.15 ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL SCOOP R1600H
Tabla 9: Especificaciones técnicas R1600H
38
39
40
Fuente: (Coy, 2010)
2.2.16 PARETO
Es una técnica que permite clasificar la información mediante un gráfico
de mayor a menor relevancia como se podría decir es un 80-20, con la
finalidad de identificar los problemas más importantes en los que se
debería enfocar y solucionarlos. (Coy, 2010)
El diagrama Pareto muestra un gráfico de barras que selecciona de
izquierda a derecha un orden descendente las causas y factores
detectados entorno a un desvió. Luego los problemas como causas se
identifican como situación problemática, con la finalidad de poder
analizar el lado de las barras de menor cantidad. (Coy, 2010)
Es conocida también como la regla del 80/20 o 20/80, que establece de
forma general un numero de fenómenos, aproximando el 80% de las
consecuencias que provienen del 20% de las causas. (Coy, 2010)
41
Grafico 1: Pareto 80%-20%
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
Visualmente es un gráfico fácilmente de interpretar, se muestra en
diversas áreas de una organización: medicina, educación, económica,
industrial, mecánica, electricidad, química, metalurgia, minas, energías,
administración, educación física, sociales, historia, física, etc. (Coy,
2010)
Se utiliza este método para encontrar la causa raíz principal de una
consecuencia, y estar orientado para controlar y mejorar la causa
encontrada planteando soluciones. (Coy, 2010)
ES generalmente muy común este tipo de método, principalmente en
calidad y mejora de procesos, por ejemplo, para probar hipótesis de las
posibles causas y defectos, se identifica los procesos que dañan la
calidad de producto y que podrían identificar problemas a futuros. (Coy,
2010)
42
Grafico 2: Diagrama de Pareto
Fuente: (Goracio Helman y Paulo Pereira, 1995)
43
2.3 DEFINICIONES CONCEPTUALES Y OPERACIONALES
2.3.1 Definiciones conceptuales
La investigación se compone de una variable independiente que es
Diseño de mantenimiento y la variable dependiente disponibilidad mecánica.
VI: Plan de mantenimiento
Es un proceso sistemático que muestra la identificación de las fallas
potenciales del diseño de una maquina antes de que éstas ocurran, con la
finalidad de minimizar el riesgo que presentan estas mismas.
VD: Disponibilidad mecánica
Es un factor de un equipo que nos indica el tiempo de operatividad
respecto a la duración total durante la que se hubiese deseado que funcionase
2.3.2 Definiciones operacionales
VI: Plan de mantenimiento
El diseño del plan de mantenimiento se ejecutó mediante las siguientes
actividades: Análisis AMEF el que sirvió para identificar los componentes
críticos y en función a los resultados se prioriza en el plan de mantenimiento los
componentes con mayor NPR.
VD: Disponibilidad mecánica
La disponibilidad mecánica está definida por la siguiente formula:
D.M= (MTTR+MTBF) /(MTBF)
44
2.4 SISTEMA DE HIPÓTESIS
2.4.1 Hipótesis general
La aplicación del plan de mantenimiento mediante el análisis AMEF con
los procedimientos para detectar las fallas y obtener el número de prioridad de
riesgo y tomar decisiones permitirá incrementar la disponibilidad mecánica del
scoop R1600H en la unidad minera Andaychagua
45
Capítulo 3:
DISEÑO METODOLÓGICO
3.1 MÉTODO DE INVESTIGACIÓN
En la investigación se realizó con el método sistémico porque estudiara el
objeto que es el scoop mediante la determinación de la baja disponibilidad y
esto conllevara a realizar un diseño de mantenimiento mediante el AMEF para
incrementarlo.
“El propósito del método sistémico es estudiar el objeto mediante la
determinación de sus elementos, sus relaciones y límites para observar su
estructura y la dinámica de su funcionamiento”. (Espinoza, 2014, p.91)
3.2 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACION
El tipo de investigación es tecnológica, porque se aplicó los conocimientos
sobre el diseño de mantenimiento mediante el AMEF para incrementar la
disponibilidad mecánica del scoop R1600H en la unidad minera Andaychagua.
46
“La investigación tecnológica tiene como propósito aplicar el conocimiento
científico para solucionar los diferentes problemas que beneficien a la
sociedad. Sus niveles son la experimentación y la aplicación” (Espinoza, 2014,
p.93)
El nivel de investigación es aplicada, porque se diseñó un plan
mantenimiento mediante el análisis AMEF que permitirá incrementar la
disponibilidad mecánica del scoop R1600H.
“El diseño de investigación es de aplicación, de diseño o de innovación;
debe evaluarse si la combinación de configuraciones o estructuras del objeto
de investigación ha permitido mejorar la productividad del flujo (conversión de
insumos en productos) o ha permitido la eficiencia de su funcionamiento,
ambos a través de la variable dependiente” (Espinoza,2014, p.93)
3.3 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El diseño que se aplicará es pre y post facto sin grupo de control porque
se observó un antes y después del tratamiento correspondiente al objeto de
estudio.
Se les administra simultáneamente el pre prueba y la post prueba.
GE
O1
X
Donde:
GE: Scoop R1600H
X: Tratamiento aplicado al scoop R1600H
O2
47
O1: Observación de la variable dependiente antes del tratamiento
O2: Observación de la variable dependiente después del tratamiento.
3.4 UNIDAD DE OBSERVACIÓN
Un Scoop R1600H de la empresa IESA
Equipo con baja
disponibilidad
<85%
Plan de mantenimiento
mediante el análisis AMEF
Equipo con alta
disponibilidad >85%
Diseño de mantenimiento mediante el AMEF
Función positiva: Disponibilidad mecánica >85%
Entradas
Equipo con baja disponibilidad mecánica <85%
Salidas
Equipo con alta disponibilidad mecánica >85%
3.5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE
DATOS
La recolección de datos se realizará mediante la técnica documental,
para poder recopilar las especificaciones técnicas brindadas por el manual del
fabricante donde nos muestra ciertos parámetros de mantenimiento aplicable
en la maquinaria y registro de reparaciones.
48
Tabla 10: MTTR y MTBF desde enero hasta octubre del año 2020
KPIS DE MANTENIMIENTO SCOOP R1600H EMPRESA IESA 2020
Mes
ENERO
FEBRERO
MARZO
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SETIEMBRE
OCTUBRE
Hr
trabajadas
360
420
417
399
406
414
389
390
Hr mantto
correctivo
125
100
118
90
86
137
121
102
N° Fallas
MTTR
MTBF
14
9
14
10
8
22
16
12
8.93
11.11
8.43
9.00
10.75
6.23
7.56
8.50
25.71
46.67
29.79
39.90
50.75
18.82
24.31
32.50
Fuente: Base de datos de mantenimiento IESA
Los instrumentos por utilizar son: Horómetros, cronómetros, cámara
fotográficas y filmadoras.
3.6 PROCESAMIENTO DE DATOS
La Prueba de hipótesis se realizará mediante la prueba “T”, con el que
se evaluará si los resultados de la medición del O1 y O2 difieren entre sí de
manera significativa en sus medidas. La prueba se aplicará para muestras
independientes.
La prueba “T” evalúa si 2 grupos difieren entre si de manera significativa
de sus medidas (Espinoza, 2014)
Se utilizo como herramienta informática el software SPSS para calcular
el ANOVA de los datos obtenidos
49
Capítulo 4:
PLAN DE MANTENIMIENTO MEDIANTE EL AMEF
4.1 DETERMINACION DE FALLAS POTENCIALES
Para determinar las fallas potenciales del scooptram R1600H, se realizó
un gráfico de Pareto y top ten de fallas acumuladas durante los 6 meses de
seguimiento de la baja disponibilidad mecánica. Esto nos permitirá verificar a
través de la metodología AMEF verificar a más profundidad las causas de las
averías y corregirlas a través de planes de acciones y mejoras continuas.
50
Tabla 11: Pareto de fallas del scoop R1600H
Año_
Semana_
Equipo_
2020
(Varios elementos)
(Varios elementos)
Sistema.
ELECTRICO
Hidraulico
DIRECCION
AIRE ACONDICIONADO
FRENO
IMPLEMENTOS
MOTOR DIESEL
ACELERACION
Total general
Duración Hrs.
104.31
67.17
43.67
34.48
31.92
3.75
3.67
1
289.97
Duración Hrs %
80-20
35.97%
80.0%
59.14%
80.0%
74.20%
80.0%
86.09%
80.0%
97.10%
80.0%
98.39%
80.0%
99.66%
80.0%
100.00%
80.0%
80.0%
Fuente: Base de datos de mantenimiento IESA
Grafico 3: Top Ten de fallas scoop R1600H
Fuente: Base de datos de mantenimiento IESA
51
Tabla 12: Top Ten de fallas del sistema eléctrico del scoop R1600H
Año_
Semana_
Equipo_
2020
(Varios elementos)
(Varios elementos)
Sistema.
Subsistema
ELECTRICO
ALTERNADOR
Componente
Duración Hrs.
(en blanco)
BULBO
6.5
6.5
12
12
14
14
1.75
1.75
1
1
1.33
1.33
2.75
2.75
0.83
0.83
3.5
3.5
1
2.5
1.5
1
(en blanco)
12
12
(en blanco)
ARRANCADOR
(en blanco)
ARRANQUE
(en blanco)
POTENCIOMETRO
(en blanco)
SENSOR DE NIVEL DE REFRIGERANTE
(en blanco)
SWITCH SELECTOR DE MARCHA
(en blanco)
SENSOR DE PRESION DE AIRE
(en blanco)
SENSOR DE TEMPERATURA DE AIRE
(en blanco)
SENSOR DE NIVEL ACEITE TRANSMISION
(en blanco)
(en blanco)
LUCES POSTERIOR
MOTOR
SENSOR DE RPM DE MOTOR
ACELERACION
CONECTOR ELECTRICO
(en blanco)
Total general
Fuente: Base de datos de mantenimiento IESA
1
1
60.16
52
Grafico 4: Grafico Radial de fallas del sistema eléctrico R1600H
Fuente: Base de datos de mantenimiento IESA
4.2 DETERMINACION N° DE PRIORIDAD DE RIESGOS
MEDIANTE EL AMEF
ANÁLISIS MODAL DE FALLOS Y EFECTOS (A.M.F.E)
…
DISEÑO
…
PROCESO
…
MEDIOS
Cliente:
Volcan Compañía minera S.A.A
Denominación producto:
Empresa
IESA SA
Referencia/s:
Proveedores involucrados
2º
Pieza o componente
Operación o función
Sensor de presion de
turbo
Sensor de
temperatura de aire
Sensor de
temperatura de
combustible
El sensor de presión del turbo
está ubicado entre el múltiple
de entrada y el
turbocompresor. Es necesario
mandar una señal al
controlador electrónico
informando de la necesidad de
proveer aire a la unidad de
potencia y controlar la
intensidad del funcionamiento
del turbocompresor
El sensor de temperatura del
aire de admisión registra la
temperatura imperante en el
colector de admisión, y
transmite a la unidad de control
las señales de la tensión que
han surgido por acción de la
temperatura.
Un sensor de temperatura del
combustible es un sensor con
un coeficiente de temperatura
negativo que es transmitida
hasta la unidad de control del
motor, la cual se encarga de
regular la temporización de las
inyecciones de combustible.
Edición:
FALLAS DE SISTEMAS SCOOP R1600H
MODELO DE EQUIPO R1600H
11º
Nivel de modificaciones cliente:
1º
Código: AMFE 20 06 2021
12º
Fecha: 20 de Junio de 2021
Preparado
por:
Pedro Mosquera Peña
Revisado
por:
Pedro Mosquera Peña
Aprobado
O.T.:
Pedro Mosquera Peña
Resultado de las acciones
Modo/s potencial/es de
fallo
6º
1
4º
5
7
9
Área(s) /
8º
13º
1
Efecto/s
Causa(s)
persona(s)
1
Grave
Ocurre Verificación(es) y/o Detecc
Acción(es)
Acciones
potencial/es
potencial(es) del
NPR
responsable(s)
Graved Ocurre Detecci
dad
ncia
control(es) actual(es) ión n
recomendada(s)
implantad
NPR
del fallo
fallo(s)
y fecha de
ad
ncia
ón
as
realización
Excesiva Humedad/
Limpieza de equipo
con agua sin
proteccion
Baja
potencia del
motor diesel
en traslado
forward o
rever
Excesiva Humedad/
Limpieza de equipo
con agua sin
proteccion
Baja
potencia del
motor diesel
en traslado
forward o
rever
3º
Excesiva Humedad/
Emanacion
Limpieza de equipo
demasiada
con agua sin
de humo
proteccion
8
Ingreso de
humedad en el
sensor/ Corto
circuito de
cableado hacia
el sensor
8
Ingreso de
humedad en el
sensor/ Corto
circuito de
cableado hacia
el sensor
8
Ingreso de
humedad en el
sensor/ Corto
circuito de
cableado hacia
el sensor
6
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
5
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
5
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
6
7
6
288
Limpieza de
sensor cada 50
Mantenimie
hrs y cambio a
nto IESA
las 2000 hrs de
vida
SI
6
2
1
12
280
Limpieza de
sensor cada 80
Mantenimie
hrs y cambio a
nto IESA
las 4000 hrs de
vida
SI
5
3
1
15
240
Limpieza de
sensor cada 80
Mantenimie
hrs y cambio a
nto IESA
las 2000 hrs de
vida
SI
6
2
2
24
1
54
Sensor de
temperatura de
refrigerante
Este sensor de temperatura lo
que hace es controlar el líquido
refrigerante, que absorbe el
calor del motor y consigue
mantener un correcto
funcionamiento. Técnicamente
se trata de un termistor, no de
un termómetro, por lo que su
resistencia interna disminuye
cuando aumenta la
temperatura (y viceversa).
Excesiva Humedad/
Limpieza de equipo
con agua sin
proteccion
Baja
potencia del
motor diesel
en traslado
forward o
rever
Switch selector de
marcha
Selectores: son los encargados
de desplazar el piñón
correspondiente a la marcha
seleccionada por el conductor a
través de la palanca de
cambios o las levas del volante
Excesiva Humedad/
Falla de
Limpieza de equipo
cambio de
con agua sin
velocidades
proteccion
Potenciometro de
aceleracion
El potenciómetro del pedal del
acelerador es un dispositivo
electrónico que determina la
posición precisa en la que se
encuentra el recorrido del pedal
del acelerador y, a través de su
sensor, transmite esta
información a la unidad de
control del motor (ECU)
Falla de
aceleracion
Excesiva Humedad/
de motor
Limpieza de equipo
diesel y
con agua sin
baja
proteccion
potencia de
motor diesel
Arrancador
Los arrancadores son equipos
eléctricos que controlan y
regulan la tensión y la corriente Excesiva Humedad/
Falla en el
de energía del motor durante su Limpieza de equipo
sistema
arranque y parada. Los
con agua sin
arranque
arrancadores están hechos de
proteccion
dos partes, contactores y
protección contra sobrecargas
8
Ingreso de
humedad en el
sensor/ Corto
circuito de
cableado hacia
el sensor
7
Ingreso de
humedad en el
switch de
selector
marcha/ Corto
circuito del
switch
7
Ingreso de
humedad en el
sensor de
velocidad/
Corto circuito
del sensor
9
Ingreso de
humedad en el
cableado del
arrancador/
Corto circuito
del cableado
5
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
5
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
5
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
6
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
6
6
6
6
240
Limpieza cada
40 horas y
cambio a las
1750 horas
Mantenimie
nto IESA
SI
6
2
3
36
210
Limpieza de
selector cada
125 hrs y
cambio cada
3000 hrs
Mantenimie
nto IESA
SI
5
2
1
10
210
Limpieza del
potenciometro
cada 250 hrs y
cambio 4000
hrs
Mantenimie
nto IESA
SI
6
3
2
36
324
Mantenimiento
de cableado y
Mantenimie
verificacion de
nto IESA
bendix cada 125
hrs
SI
6
2
1
12
55
Alternador
El alternador es el elemento del
circuito eléctrico del automóvil
que tiene como misión
transformar la energía
mecánica en energía eléctrica,
proporcionando así un
suministro eléctrico durante la
marcha del vehículo
Falla en el
Excesiva Humedad/
sistema de
Limpieza de equipo
carga
con agua sin
electrica y
proteccion
arranque
Luces posteriores y
delanteros
Un faro trasero o luces de
posición traseras (también
llamadas luces traseras)
proporcionan visibilidad para la
parte trasera de un vehículo
Excesiva Humedad/
Limpieza de equipo
con agua sin
proteccion
Falla de
faros
posteriores
y delanteros
Sensor de RPM de
motor diesel
El sensor de revoluciones del
motor es un elemento
fundamental para el buen
funcionamiento del motor.
Detecta las revoluciones a las
que gira el árbol de levas y el
cigüeñal del motor, y envía la
información a la unidad de
control del sensor para su
procesamiento
Excesiva Humedad/
Limpieza de equipo
con agua sin
proteccion
Falla de
aceleracion
de RPM del
motor diesel
9
Ingreso de
humedad en el
cableado del
alternador/
Corto circuito
de cableado
positivo y
tierra
6
Ingreso de
humedad en el
cableado del
faro/ Corto
circuito de
cableado
positivo y
tierra
7
Ingreso de
humedad en el
sensor/ Corto
circuito de
cableado hacia
el sensor
7
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
9
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
6
Inspeccion de
sistema electrico en
cada PM
Grafico 5: Amef del scoop R1600H
Fuente: Base de datos de mantenimiento IESA
6
6
6
378
Mantenimiento
de cableado y
Mantenimie
verificacion de
nto IESA
carga cada 125
hrs
SI
5
3
2
30
324
Limpieza y
cambio de
cables
deteriorados
cada 30 hrs de
trabajo
Mantenimie
nto IESA
SI
6
2
1
12
252
Limpieza de
selector cada
125 hrs y
cambio cada
3000 hrs
Mantenimie
nto IESA
SI
6
3
2
36
56
4.3 PLAN DE TRABAJO PARA MEJORAR LAS FALLAS DEL SISTEMA ELECTRICO DEL SCOOP
PLAN DE TRABAJO PARA MEJORAR LAS FALLAS DEL SISTEMA ELECTRICO DEL SCOOP
E.E
EQUIPO
MARCA
MODELO
AÑO
FAB.
HOROMETRO
ACTUAL
Cronograma de Trabajos
Sistema a Intervenir
Accion a realizar
1. Limpieza de sensor de turbo cada 50 hrs y
cambio a las 2000 hrs de vida
Propio
2. Limpieza de sensor de temperatura de aire cada
80 hrs y cambio a las 4000 hrs de vida
Propio
4. Limpieza de sensor de temperatura de
refrigerante cada 40 horas y cambio a las 1750
horas
SCCOP
CATERPILLAR
R1600H
2017
14500
Sistema
electrico
transmision
Sistema
electrico de
arranque y
luces
1. Limpieza de selector de marcha cada 125 hrs y
cambio cada 3000 hrs
Propio
2. Mantenimiento de cableado y verificacion de
bendix cada 125 hrsMantenimiento de cableado y
verificacion de bendix cada 125 hrs
3. Limpieza y cambio de cables deteriorados cada
30 hrs de trabajo
Alta
100%
Alta
100%
Alta
100%
Alta
100%
Propio
Propio
1. Mantenimiento de cableado y verificacion de
carga del alternador cada 125 hrs
40 hrs 50 hrs 80 hrs 125 hrs 250 hrs
Propio
5. Limpieza del sensor de rpm del motor cada 125
hrs y cambio cada 3000 hrs
2. Limpieza del potenciometro de aceleracion cada
250 hrs y cambio 4000 hrs
% Avance
Prioridad
30 hrs
3. Limpieza de sensor de temperatura de
Sistema
electrico motor combustible cada 80 hrs y cambio a las 2000 hrs
de vida
diesel
IESA
Servicio
100%
Alta
100%
Alta
100%
Alta
100%
Alta
100%
Alta
100%
Propio
Propio
Propio
Propio
Capítulo 5:
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
5.1 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Tabla 13: Disponibilidad mecánica obtenida antes y después
PROCESO DE MANTENIMIENTO
MEDIANTE EL AMEF
ANTES DEL PROCESO
DESPUES DEL PROCESO
Mes
DM
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SETIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
ENERO
FEBRERO
MARZO
84%
86%
77%
79%
82%
92%
91%
92%
90%
92%
Fuente: Elaboración propia
Se nota el incremento de las disponibilidades mecánicas antes y
después del proceso del AMEF.
58
Tabla 14: MTTR obtenidas antes y después del plan de mantenimiento
PROCESO DE MANTENIMIENTO
MEDIANTE EL AMEF
ANTES DEL PROCESO
DESPUES DEL PROCESO
Mes
MTTR
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SETIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
ENERO
FEBRERO
MARZO
9.00
10.75
6.23
7.56
8.50
5.45
5.3
5.15
4.8
5
Fuente: Elaboración propia
En cuanto al MTTR se observa que disminuye a comparación realizada
antes del proceso del AMEF, el rango ideal es máximo 6 horas.
Tabla 15: MTBF obtenidas antes y después del plan de mantenimiento
PROCESO DE MANTENIMIENTO
MEDIANTE EL AMEF
ANTES DEL PROCESO
DESPUES DEL PROCESO
Mes
MTBF
JUNIO
JULIO
AGOSTO
SETIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
ENERO
FEBRERO
MARZO
39.90
50.75
18.82
24.31
32.50
57.6
52.3
65.67
63.7
70.8
Fuente: Elaboración propia
El MTBF después del proceso del AMEF se incrementa, el rango ideal
establecido de este indicador es de (50-80) horas
59
5.2 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS
Grafico 6: Datos de la disponibilidad antes y después del plan
Fuente: Software IBM SPSS
Mediante el SPSS se ingresa los datos realizados antes y después del
proceso del AMEF, en las variables Disponibilidad 1 y Disponibilidad 2.
Tabla 16: TABLA DE FRECUENCIA DISPONIBILIDAD
ANTES
Válido
Porcentaje
Porcentaje
válido
acumulado
Frecuencia
Porcentaje
70,80
1
20,0
20,0
20,0
76,80
1
20,0
20,0
40,0
78,60
1
20,0
20,0
60,0
80,60
1
20,0
20,0
80,0
82,60
1
20,0
20,0
100,0
60
Total
5
100,0
100,0
Fuente: IBM SPSS
Se muestra el cuadro de frecuencia de las variables antes del proceso,
es decir las disponibilidades mecánicas antes de la transformación.
Tabla 17: TABLA DE FRECUENCUA DISPONIBILIDAD
DESPUES
Porcentaje
Frecuencia
Válido
Porcentaje
Porcentaje válido
acumulado
89,50
1
20,0
20,0
20,0
91,00
1
20,0
20,0
40,0
92,00
3
60,0
60,0
100,0
Total
5
100,0
100,0
Fuente: IBM SPSS
Se muestra el cuadro de frecuencia de las variables después del
proceso, es decir las disponibilidades mecánicas después de la
implementación del plan de mantenimiento mediante el AMEF
Tabla 18: Resultados Estadísticos de la disponibilidad
mecánica
DISPONIBILIDAD1
N
DISPONIBILIDAD2
Válido
5
5
Perdidos
0
0
Media
77,8800
91,3000
Error estándar de la media
2,01851
,48990
Mediana
78,6000
92,0000
Moda
70,80a
92,00
Desviación estándar
4,51354
1,09545
Varianza
20,372
1,200
Asimetría
-1,045
-1,531
61
Error estándar de asimetría
,913
,913
Curtosis
1,233
1,745
Error estándar de curtosis
2,000
2,000
Rango
11,80
2,50
Mínimo
70,80
89,50
Máximo
82,60
92,00
Suma
389,40
456,50
25
73,8000
90,2500
50
78,6000
92,0000
75
81,6000
92,0000
Percentiles
Fuente: IBM SPSS
62
Grafico 7: Barras de la Disponibilidad Antes del plan de mantenimiento
Fuente: IBM SPSS
Grafico 8: Barras de la Disponibilidad Después del plan de
mantenimiento
Fuente: IBM SPSS
Tabla 19: Tabla Estadísticos Descriptivos
63
Fuente: IBM SPSS
Se muestra el cuadro de estadísticos descriptivos de las variables antes
y después del proceso (las disponibilidades 1 y 2)
5.3 PRUEBA DE HIPÓTESIS
Describe el resultado de contrastación de hipótesis obteniendo el
resultado principal.
Ho= “No hay diferencia significativa en la disponibilidad mecánica del
antes y después del tratamiento”.
H1= “Hay diferencia significativa en la disponibilidad mecánica del antes y
después del tratamiento”.
Con un nivel de confianza de 95%
α= 0.05
Para lo cual usaremos la prueba “T” de Student para muestras
relacionadas
Tabla 20: Estadísticas de Muestras emparejadas
Fuente: IBM SPSS
64
Tabla 21: Tabla de Correlaciones de muestras emparejadas
Fuente: IBM SPSS
Tabla 22: Prueba T Student de muestras emparejadas
Fuente: IBM SPSS
“La significancia bilateral es 0.002 es menor que el nivel de significancia
(0.5) por lo tanto se rechaza la Hipótesis nula y se acepta la Hipótesis alterna:
Hay diferencia significativa en la disponibilidad mecánica del antes y después
del tratamiento”.
5.4 INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
En la tabla 4.1, se observa el incremento de la disponibilidad mecánica en
los 5 meses después de implementar el plan de mantenimiento mediante el
análisis del AMEF el promedio de la disponibilidad es de 91%, siendo 6% más
del objetivo esperado (85%).
En la tabla 4.2, se observa la reducción del MTTR después de los 5
meses de implementar el plan de mantenimiento mediante el análisis del AMEF
el promedio es de 5 horas, encontrándose dentro del rango establecido (3-6
horas).
65
En la tabla 4.3, se observa el incremento del MTBF después de los 5
meses de haber implementado el plan de mantenimiento mediante el análisis
del AMEF el promedio de 60 horas, encontrándose dentro del rango
establecido (50-80 horas).
Entonces, al aplicar el proceso de mantenimiento mediante el AMEF se
verifico que el sistema eléctrico era la principal causa raíz de las fallas
constantes del equipo y realizando planes y programas de mantenimiento
basado en las condiciones en la cual se encuentra trabajando la máquina,
dentro de ellos cambios y reparaciones periódicas de los componentes
eléctricos, aislamiento de cables y harness en general. Por lo cual se logró
incrementar la disponibilidad en 9% (de 82% a 91%).
5.5 DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS
Con respecto a la prueba de Hipótesis como la Sig. (Bilateral) es 0.002 es
menor que el nivel de significancia por lo tanto se rechaza la Hipótesis nula y
se acepta la Hipótesis 1: Hay diferencia significativa en la disponibilidad
mecánica del antes y después del tratamiento.
(Sexto, 2007) incremento la disponibilidad en 5,5% logrando la
calificación máxima que pudieron alcanzar en la historia de la empresa
mediante modelo para la planificación, que consta de cuatro criterios
principales: inventario jerárquico, análisis de criticidad, plan de mantenimiento
y, control y mejora de la planificación del mantenimiento. A comparación de
nuestro resultado se logró incrementar 9% la disponibilidad mecánica mediante
la metodología del AMEF
66
(Lezama, 2014) determinó que los componentes más críticos representan
el 22%, 38% mediana criticidad y el 40% de baja criticidad, esto fue realizo
mediante la metodología del AMEF. A comparación de nuestra metodología del
AMEF obtuvimos componentes críticos 40% mediana 30% y baja criticidad
30% donde nos permitió realizar las actividades de mantenimiento para evitar
el incremento de componentes críticos.
Ramos, 2019) logro aumentar la disponibilidad mecánica en 10%,
mejorando de esta manera el rendimiento de las maquinarias, a comparación
de nosotros que se incrementó 9% de la disponibilidad mecánica, el autor
utilizo técnicas de mantenimiento preventivo y predictivos en las inspecciones.
5.6 APORTES
Como aporte en esta investigación, se realizó esta metodología del
AMEF al equipo scoop R1600H de la empresa IESA por presentar baja
disponibilidad en los últimos 6 meses del año 2020, se opta por esta
metodología por ser sencilla y eficaz además que no presenta mucha inversión
para este análisis del AMEF y brinda una planificación con estrategias que
permiten incrementar cualquier tipo de indicador de mantenimiento, mejorando
así la gestión de mantenimiento de la empresa.
67
CONCLUSIONES
1. Al aplicar el proceso de mantenimiento mediante el AMEF se
verifico que el sistema eléctrico era la principal causa raíz de las
fallas constantes del equipo y realizando planes y programas de
mantenimiento basado en las condiciones en la cual se encuentra
trabajando la máquina, dentro de ellos cambio y reparaciones
periódicas de los componentes eléctricos, aislamiento de cables y
harness en general. Por lo cual se logró incrementar la
disponibilidad en 9% (de 82% a 91%).
2. Para determinar las fallas potenciales del scoop R1600H se utilizó
el Pareto y Top Ten de fallas donde se evidencio las fallas mas
críticas en el sistema eléctrico.
3. Mediante el análisis AMEF se determinó 10 componentes críticos
en el sistema eléctrico del scoop R1600H, donde se procedió a
comenzar la metodología y proyectar los planes de mejora.
68
4. En el AMEF se determino el NPR mas elevado de 378 que fue
ocasionado por el alternador y al realizar el plan de trabajo se
redujo a 30.
5. Se tuvo un promedio en el NPR de los 10 componentes críticos del
sistema eléctrico del scoop de 274.6 y mediante el plan de trabajo
que se realizó se logró disminuir a 21.3 estando dentro el óptimo
de fallas.
6. Se utilizo el software del SPSS para determinar el resultado de la
hipótesis, donde el resultado fue que si hay diferencia significativa
entre la disponibilidad mecánica antes y después del tratamiento.
7. El investigador Juan Ramos logro aumentar la disponibilidad
mecánica en 8% en su tesis mejorando de esta manera el
rendimiento de las maquinarias, a comparación de nosotros que se
incrementó 9% de la disponibilidad mecánica, el autor utilizo
técnicas de mantenimiento preventivo y predictivos en las
inspecciones mientras nosotros aplicamos la metodología AMEF.
69
RECOMENDACIONES
1. El proceso de mantenimiento mediante el AMEF se recomienda
para el incremento de los indicadores de mantenimiento como la
disponibilidad mecánica, MTBF y MTTR, esto es realizado a base
un análisis causa raíz de un historial del equipo que permite lograr
el objetivo de los procesos de mantenimiento.
2. El Pareto y el Top Ten de fallas se sugiere respecto a la forma de
mejorar los métodos de estudio y aplicarlo en cualquier
investigación para determinar un análisis causa-raíz.
3. Se sugiere aplicar el análisis AMEF en toda maquinaria, debido a
que es un punto clave en fallas en los sistemas que posee el
mismo y se pueda realizar un plan de mejora con acciones que
incrementen la gestión de mantenimiento.
4. Se sugiere determinar el NPR mas alto de los componentes que se
haya analizado mediante el AMEF, y hacer la escala de mayor a
70
menor grado de criticidad y mediante los planes de acciones de
mejora poner mayor énfasis.
5. En los intervalos del NPR se recomienda mantener dentro del
rango establecido que es de menor o igual que 125, donde la falla
es aceptable.
6. Se sugiere optar por este software del SPSS para determinar
pruebas de hipótesis en toda investigación de nivel aplicado.
7. Se recomienda la metodología AMEF para aplicar a diferentes tipos
de equipos en la industria de la minera, siendo uno de los mas
sencillos y eficaces al utilizarlo para incrementar los indicadores de
mantenimiento.
71
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74
ANEXOS
Grafico 9: Sensor de temperatura de motor diésel con cables auxiliares
75
Grafico 10: Sensor de presión de aire con cables auxiliares
Grafico 11: Switch de parada de emergencia deteriorado
76
Grafico 12: Plug de conectores a inyectores del motor diésel con
picaduras y seccionados
Grafico 13: Conector de solenoide de arranque deteriorado
77
Grafico 14: Cables de luces delanteros deteriorados con presencia de
circuito abierto
Grafico 15: Conectores sueltos de alimentación de luces delanteros y
posteriores
78
Grafico 16: Cables eléctricos con picaduras y circuito abierto
Grafico 17: Cables de luces delanteras seccionados
79
Grafico 18: Cables de faros delanteros deteriorados y circuitos abiertos
Grafico 19: Cables de alimentación luces delanteros seccionados y
deteriorados
80
Grafico 20: Sensor de temperatura de aire de motor diésel anulado
Grafico 21: Cables seccionado de faros delanteros
81
Grafico 22: Limpieza de conectores de sensor de temperatura y de presión de
combustible
Grafico 23: Se realiza cableado y se protege con acordeón, limpieza de plug y
conectores
82
Grafico 24: Se realiza cableado y mantenimiento de plug y conectores de faros
Grafico 25: Se realiza cambio de conectores y plug de sensor de temperatura y
aire (cambio de cables)
83
Grafico 26: Se corrige cableado de faros de trabajo y sensor de Rpm de motor
diésel
Grafico 27: Se cambia cables y se refuerza con acordeón eléctrico
84
Grafico 28: Se cambia cableado de luces y sensores de motor diésel y se
refuerza
85
Grafico 29: Cartillas de mantenimientos de inspección de sistema eléctricos
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106