SISMAN 2.0 - Sociedad Chilena de Ingeniería de Transporte

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SISTEMA DE CONTROL DE MANTENIMIENTO PARA MATERIAL RODANTE
(SISMAN 2.0)
Rodolfo Inostroza Castro
Metro S.A. Alameda 1414, Santiago Chile
Dirección postal; 6718122, Fax; 56-2-2526035, Correo Electrónico; metrodes*entelchile.net
RESUMEN
METRO S.A., en atención a sus necesidades de optimizar su mantenimiento y basado en su experiencia
de más de 25 años de operación, donde cada día se ve enfrentado a nuevos desafios que comprometen
su desarrollo y crecimiento, ha desarrollado un software para el control del mantenimiento.
SISMAN 2.0 es el programa en su última versión diseñado para el control de mantenimiento de flotas
de vehículos.
Se basa en una concepción universal de equipos rodante y la programación de los módulos del sistema
ha sido construida apoyándose en el análisis de conductas de mantenimiento probadas y criterios de
control de operación optimizados.
Estos criterios hacen posible el control no sólo de trenes, sino de equipos asociados a ellos que se
definen como críticos, tanto por costo como por solicitación operacional.
Actas del IX Congreso Chileno de Ingeniería de Transporte. Santiago, 18 al 22 de Octubre de 1999.
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Rodolfo lnostroza Castro
l. INTRODUCCION
Los sistemas de ferrocarriles metropolitanos, normalmente conocidos como METRO, son el medio de
transporte masivo de mayor eficacia; por su rapidez, seguridad y predictibidad del tiempo de viaje.
Esto, no obstante, tiene validez sólo si el METRO ofrece un servicio de calidad con frecuencias
apropiadas de circulación de trenes y una adecuada relación de oferta 1 demanda, a bajos costos de
operación por pasajero.
Los usuarios se repmian satisfechos cuando no existe sobre-congestión dentro de los trenes, o esperas
por intenupciones de la circulación de éstos, lo que puede ser obtenido sólo por un servicio de
mantenimiento de la más alta calidad.
Por otra parte, las empresas de Metro son altamente intensivas en capital lo que ha obligado a redefinir
las estrategias operacionales con el fin de optimizar las inversiones. Entre las acciones específicas que
el Metro de Santiago ha aplicado se cuenta:
Supresión de la reserva operacional y la reserva de mantenimiento, es decir las inversiones en
material rodante se han minimizado considerando que todos los coches deben estar disponibles en
las horas punta del sistema.
Adaptación más flexible a las fluctuaciones localizadas de la demanda mediante íntercambiabilidad
de trenes entre líneas, reconformación de trenes, operación en bucle, etc.
Estas razones llevaron a METRO S.A. a definir una estrategia de mantenimiento que asegure
confiabilidad, disponibilidad de trenes y bajos costos de mantenimiento.
2. ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO
El diseño inicial del mantenimiento para Metro consideraba:
Programas de Mantenimiento Sistemático, basados en tiempo calendario, consistentes en un
conjunto de actividades a realizar con presencia física de un tren sobre un foso de mantenimiento,
en horarios que ocupaban las dos horas punta del sistema.
Programas de Mantenimiento Mayor por Tren, que consideraba desarme, revisión y posterior
rearme de trenes completos, actividad que inmovilizaba permanentemente un tren del parque.
Al aplicar criterios de disponibilidad operacional plena, METRO S.A. redefinió sus programas de
mantenimiento más exigentemente:
Los Programas de Mantenimiento Sistemático se basan en el grado de uso de los equipos
(recorrido) y las actividades se rediseñaron para detener el tren sólo en horas valle. Además cada
taller debe ser capaz de mantener cualquier tren del sistema.
El "Programa de Mantenimiento Mayor por Tren" se cambia por un "Programa de Mantenimiento
Mayor por Organos", donde cada órgano del tren (motores, compresores, etc.) tienen un programa
específico de mantenimiento. Su recambio se realiza sólo en horas valle. Esto permite hacer
SISTEMA DE CONTROL DE MANTENIMIENTO PARA MATERIAL RODANTE (SISMAN 2.0)
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revisiones permanente de los intervalos de mantenimiento tanto de trenes como de órganos para
optimizar la vida útil de sus elementos de desgaste.
Con estas acciones la disponibilidad del material rodante que típicamente es de un 90% se elevó a
cifras superiores al 96% y sólo el 0,3 % de indisponibilidad afecta las horas punta, que corresponde al
retiro de trenes por averías.
Esta estrategia de mantenimiento además reporta otros beneficios:
Menor capital irunovilizado. Cada tren le cuesta a METRO S.A. aproximadamente US $ 10
millones.
·- ·-·· ·- · . - ·Meliot costó dé. rriarifer1irrlienio~-porla adaptación de los programas preventivos a la necesidad real.
La desventaja principal de esta estrategia, es la necesidad de controlar permanentemente los órganos y
trenes, su ubicación, su comportamiento y sus intervalos particulares de mantenimientos.
El control de mantenimiento inicialmente se basó en tarjetas kardex, en una segunda etapa, por la
necesidad de optimizar este sistema de control, METRO S.A. desarrolló un software llamado SISMAN,
Sistema de Control del Mantenimiento.
Este software tuvo su primera versión en 1980 y ha sido completamente rediseñado empleando
herramientas actuales de programación y considerando las diversas exigencias operacionales que
existen en una empresa de transporte, tales como: incremento en el número de material rodante,
modificaciones al número de coches por tren, la existencia de varias generaciones de trenes y la
intercambiabilidad de estos en distintas líneas.
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2.1. El modelo lógico del sistema esta basado en las siguientes variables
Eventos de la explotación
- Recorridos
- Registro de A verías
- Movimientos de trenes en líneas
Eventos de mantenimiento
- Mantenimientos realizados
-Cambios y permutas de órganos
Parámetros de mantenimiento.
- Intervalos de Mantenimiento
- Actividades a realizar
- Identidad de órganos y trenes
,
,,.
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PROCESOS DE ACTUALIZACION
DIARIOS
Define
Para la Explotación
- Prioridades de circulación de tren
+----~
Para el mantenimiento
- Organos y trenes a mantenimiento ~
Figura N° 1
Modelo lógico de SISMAN 2.0.
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3. AMBITO SISMAN 2.0
El programa SISMAN 2.0 permite controlar y administrar el mantenimiento de diversos talleres que
atienden un parque de trenes que puede circular en distintas líneas.
Estos talleres están orientados a efectuar el mantenimiento no sólo de los trenes, como equipos
independientes, sino que además de los equipos que son parte de cada uno de los trenes y que son
definido como "críticos", tanto por costo como por solicitación de explotación.
El programa esta orientado a centralizar la información generada en forma independiente en los
distintos talleres de mantenimiento y la procedente de la explotación del tren, para así entregar
información procesada que defina el quehacer de cada taller y el kilometraje que debe recorrer cada
uno de los trenes del parque.
El sistema de información diseñado, permite tener el registro histórico de las intervenciones
preventivas y correctivas para conjugado con los planes matrices de mantenimiento, generando así la
programación de las actividades, con información que es compartida por los distintos talleres.
Además el sistema es abiet1o a todos los niveles de gestión tanto para el personal de nivel profesional
como técnico y especialistas u operadores de mantenimiento.
4. FUNCIONALIDADES DEL SISMAN 2.0
Entre las funcionalidades más importantes que SISMAN 2.0 ofrece, podemos destacar:
Capacidad de manejo de un volumen mayor a 25.000 equipos y componentes.
Sistema abierto al personal de nivel profesional, técnico y operadores de mantenimiento.
Permite tanto a técnicos en depanaje (mantenimiento correctivo de 1o nivel o básico) como al
especialista de mantenimiento conocer el comportamiento histórico de cada tren o de cada equipo
asociado.
Visualización permanente de la posición del parque rodante y los equipos asociados, para consulta
de gestión.
Visualización permanente de la agenda de trabajo del mantenimiento para los distintos talleres.
Muestra la historia del compmtamiento de los trenes y sus equipos para evaluar iniciativas de
optimización de los programas de mantenimiento.
Genera controles estadísticos de epidemias de averías, localizando su ámbito de ocurrencia.
Permite establecer índices de gestión por trenes o por sus equipos.
Permite controlar parámetros para suministro de repuestos.
Capacidad de simular programas de circulación.
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4.1. Módulo "Administración Parque"
Corresponde a la representación gráfica de la ubicación actual de los trenes y de cada componente del
material rodante.
En este módulo se destaca la ubicación, cantidad y tipo de componentes que posee cada tren. La
representación arborizada permite navegar hacia el interior de cada ubicación, llegando a su última
componente, teniendo la opción de conocer la historia de intervenciones y movimientos de trenes,
coches, órganos y subórganos, como muestra en parte la siguiente pantalla.
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FiguraN° 2
Pantalla que muestra la estructura arborizada del parque rodante.
4.2. Módulo "Usuario"
Este módulo corresponde al administrador del sistema, esta orientado a establecer los accesos de los
usuarios dependiendo de su perfil para consulta del sistema.
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Figura N° 3
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Pantalla de mantención perfil usuarios.
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4.3. Módulo "Configuración"
De este modulo podemos destacar la opción de parámetros, que permite definir las clases de trenes,
coches, órganos y subórganos para luego establecer la arquitectura de los trenes, identificando los
distintos componentes. La siguiente pantalla de parámetros muestra las clases de trenes y coches
creados.
Figura N° 4
Pantalla de creación para tren y coche.
• La opción de plantillas, permite identificar los componentes que se van a asociar a los trenes,
coches y órganos; con las siguientes funciones:
Creación de plantillas de trenes: clases de trenes con sus coches asociados.
Creación de plantillas de coches: tipos de coches con sus órganos asociados.
Creación de plantillas de órganos de coches: tipos de órganos con sus subórganos asociados.
Creación de plantillas de subórganos y descripción de los subórganos.
Creación de configuración de trenes: seriado de todos los componentes de un tren de acuerdo a su
plantilla, con asignación de km. inicial, posición, etc.
Creación de configuración de coches: seriado de todos los componentes de un coche, de acuerdo a
su plantilla, con asignación de km. inicial, posición, etc.
Creación de configuración de órganos: seriado de todos los componentes de un órgano, de acuerdo
a su plantilla, con asignación de km. inicial, posición, etc.
Creación de configuración de subórgano: seriado de todos los componentes de un subórgano, de
acuerdo a su plantilla, con asignación de km. inicial, posición, etc.
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• Opción Mantenimiento, pennite los ingresos y actualizaciones de intervenciones de todos los
equipos del material rodante definido:
-
Registro de intervención de trenes.
Registro de averías de trenes.
Registro de intervención de órganos y subórganos.
Registro de movimientos de trenes, coches, órganos y subórganos.
Registro de ingreso a taller.
• Opción PKM, programa de kilometraje mensual:
- Cálculo del programa de kilometraje mensual.
- Gráfico, recorrido real de los trenes v/s programa de mantenimiento
- Simulación, kilómetros a recorrer v/s programa de mantenimiento.
4.4. Módulo "Mantenimiento"
En este módulo se registran los parámetros de control, los ingresos y actualizaciones de intervenciones
de todos los equipo del material rodante det1nido, él calculo de los programas de circulación de los
trenes y la simulación de kilometraje para proyectar el comportamiento de las cargas de trabajo del
futuro mantenimiento, a continuación se describen y muestran las distintas opciones.
• Opción parámetros, permiten definir todos los valores o constantes incorporados en el registro de una
intervención. En el caso de METRO S.A. corresponde a:
Estado.
Ubicación.
Proveedor.
Clases de tren.
Clases de coches.
Clases de neumáticos.
Motivos de intervención de trenes
Averías de trenes.
Motivos de intervención de órganos y/o subórganos.
Causas de intervención de órganos y/o subórganos.
Controles especiales para órganos y/o subórganos.
Posiciones de órganos y/o subórganos.
Calendario de explotación.
Longitud por línea.
Oferta por día.
Horario de explotación.
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4.5. Módulo "Reforma de Neumáticos"
Este módulo es un desarrollo especial para vehículos sobre neumáticos. Esta orientado al control de los
neumáticos portadores y guías, de Metro S.A., los que son identificados por su tipo, clase y proveedor.
Su función principal es realizar el proceso de "reforma", que consiste en analizar los neumáticos que
han sido retirados de circulación, clasificándolos por tipo de avería que motivó el retiro y de esta
manera cerrar las garantías contractuales que se tienen con los proveedores.
También se efectúan estadísticas de los recorridos promedios en coches motrices y remolques,
identificado la línea donde circularon para así establecer promedios de vida útil.
En este proceso se define lotes de neumáticos, que son seleccionados en el programa con la opción
"Generación de Reforma". También es posible actualizar esta selección con la opción "Actualización y
Cierre de Reforma", que permite dar de baja en f01ma definitiva los lotes de neumáticos en desuso
para eliminarlos del sistema, conservando los antecedentes históricos de recorrido de cada uno de
ellos.
ClRetorma: Generacton .
·.
.
BfiiEI
GENER.:\CION DE REFORMA
r-Refocma: Gene1acion -----··· - ~
: Pot Proveedm jMI CHELIN
Figura No 5
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----- ·· ····----·
~ Por Tipo ,jNEUM PORTADOR
~-
Pantalla que muestra los neumáticos desmontados por proveedor y por tipo.
Otras opciones de este módulo, corresponden a listados de selecciones preliminares de reformas,
historia de neumáticos, resúmenes de neumáticos reformados y cuadros resúmenes de averías.
Figura N° 6
Menú de listado para los neumáticos a reformar.
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4.6. Módulo "Consultas"
La información registrada en los otros módulos es desplegada e impresa por una serie de consultas
estructuradas en las que, mediante índices, contadores, relaciones y resúmenes, se obtiene información
de:
Histórico de intervención de trenes.
A verías de trenes por código.
Estadísticas de averías por mes y año.
A verías más frecuentes por tren.
Histórico de órganos y subórganos.
Formación de trenes.
Componentes y sus últimas operaciones de gran revisión.
Prioridades de circulación.
Recorridos diarios.
Control de circulación diaria.
Formación de neumáticos por tren.
Averías y solicitudes de entrada a taller.
Recorridos mensuales trenes y coches.
Preliminar de reformas.
Historia de neumáticos.
Cuadro resumen de averías de neumáticos.
La información anterior es accesible desde distintas opciones del sistema o a través de herramientas de
importación de datos, para llevarlas a planilla de cálculo o bases de datos, lo que permite elaborar
estadísticas no estructuradas por el programa.
Figura N° 7
Opción de consulta estructuradas.
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5. ASPECTOS TECNICOS
Las principales características técnicas de SISMAN 2.0 son:
Ambiente Windows.
Utiliza la base relacional SQL Server V.6.5.
Desarrollado en Visual Basic 5.0.
Opera en estaciones monopuesto y redes de PCs.
Opera en redes Windows NT.
Arquitectura de desarrollo, Cliente -Servidor.
Hardware recomendado para estaciones de trabajo:
Procesador Pentium 200 Mhz. o superior.
16Mb. RAM.
6 Mb de espacio en disco duro.
Servidor:
Procesador Pentium 200 Mhz. o superior.
32 Mb.RAM.
12 Mb de espacio en disco duro para programas, más el necesario para guardar la infom1ación
histórica que se acumula.
6. ALCANCES DE SISMAN 2.0
SISMAN 2.0 es un programa dirigido a optimizar el mantenimiento de una flota de vehículos. En el
caso de METRO S.A., tiene varias líneas en operación, controla un parque de trenes que pueden
recorrer indistintamente en cualesquiera de ellas, aún siendo estos trenes tecnológicamente diferentes.
Permite efectuar mantenimiento, en cualquier taller equipado para este propósito, porque el programa
dispone de información centralizada y común y está instalado en la red computacional corporativa.
Establece cargas de trabajo planas de mantenimiento, debido a sus programas de asignación de
prioridades de circulación, que permiten racionalizar los recursos y dimensionar los talleres para
atender un trabajo regular y así desarrollar una actividad eficiente.
La dispersión generada en los intervalos de mantenimiento de órganos y trenes es del orden de uno a
dos días de recorrido, por el defase regular en los recorridos acumulados en cada uno de los trenes del
parque.
Miniminiza el stock de repuestos necesario.
Aplicable a otros metros y ferrocarriles. Adaptable para otras flotas de vehículos como: camiones,
buses, aviones y maquinaria móvil.
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Las ventajas que ofrece este software, respecto a los existentes en el mercado son:
Amigable, de fácil acceso, para todo nivel de usuario.
Desarrollo orientado a mantenimiento de flotas de vehículos.
Gran capacidad para administrar Vehículos y Equipos (mayor a 25 .000).
Costo inferior a programas estándar de Mantenimiento.
Multi usuario sin costos adicionales.
Plataforma de instalación razonable.
Actualmente se encuentra en desarrollo módulos para asociar costos a las distintas actividades y para la
generación de una orden de trabajo que describa el conjunto de operaciones de mantenimiento.
7. CONCLUSIONES
En la actualidad existen diversos programas orientados al mantenimiento, diseñados para contener un
sinnúmero de situaciones particulares de procesos de mantenimiento, sin embargo en el ámbito de
flotas de vehículos no existe ninguno que satisfazga la problemática que se plantea en la operación de
un servicio tan flexible como es hoy el Metro de Santiago.
SISMAN 2.0 tiene el propósito de cubrir esta necesidad en el ámbito nacional y también internacional.
METRO S.A. ha querido estar presente en este IX Congreso Chileno de Ingeniería de Transporte, para
mostrar el desarrollo de este software, orientado a resolver problemas de Gestión de mantenimiento de
flotas de vehículos, los que por lo general tienden a incrementarse debido a los cambios permanentes
del mercado de proveedores y a los desafíos operacionales actuales originados en la búsqueda de mayor
flexibilidad para adaptarse a las fluctuaciones en la demanda de viajes.
METRO S.A. continuará desarrollando este Software debido a su gran capacidad para administrar el
mantenimiento de grandes flotas de vehículos y a los beneficios económicos que le reporta.