AMEF

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
TESIS
ANALISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
EN LOS SCOOPTRAMS DE LA EMPRESA
MINERA ATACOCHA.
PRESENTADO POR EL BACHILLER:
GUERRA HUAMALI, CRISTHIAN WENCESLAO
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO MECÁNICO
HUANCAYO – PERÚ
2017
i
ASESOR:
Ing. Dr. Rolando Gamaniel Montalván Lozano
ii
DEDICATORIA
A mis padres Américo y Nilda, quienes han sido la
guía y el camino para poder llegar hasta este punto
de mi carrera.
Va por ustedes, por lo que valen, porque admiro su
fortaleza y por lo que han formado en mí.
iii
ÍNDICE
ASESOR: ............................................................................................................................... ii
RESUMEN ........................................................................................................................... vii
ABSTRACT ......................................................................................................................... viii
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. ix
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1 Tema de investigacion....................................................................................................11
1.2 Problema de investigacion ............................................................................................. 11
1.3 Problema general ...........................................................................................................13
1.4 Objetivo general .............................................................................................................13
1.4.1 Objetivos específicos...................................................................................................13
1.5 Justificacion....................................................................................................................13
1.5.1 Logros alcanzados ......................................................................................................13
1.5.2 Beneficios....................................................................................................................14
1.5.3 Alcances......................................................................................................................14
1.5.4 Limitaciones ................................................................................................................14
1.6 Hipotesis ........................................................................................................................15
1.7 Operacionalizacion de variables .....................................................................................15
iv
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1 Antecedentes .................................................................................................................17
2.2 Bases teoricas ................................................................................................................20
2.2.1 Definicion y filosofía de mantenimiento:.......................................................................20
2.2.2 Planeamiento estrategigo - planeacion ........................................................................33
2.2.3 Analisis de modo y efecto falla ....................................................................................35
2.2.4 Scooptrams - caterpillar............................................................................................... 44
2.3 Bases conceptuales .......................................................................................................46
2.3.1 Definiciones conceptuales ........................................................................................... 46
2.3.2 Definiciones operacionales .......................................................................................... 47
2.4 Hipótesis general............................................................................................................47
CAPITULO III
METODOLOGIA
3.1 Tipo y nivel de investigacion ........................................................................................... 50
3.2 Diseño de investigacion ..................................................................................................50
3.3 Unidad de observación. ..................................................................................................51
3.3.1 Fuentes de información y recolección de datos ........................................................... 51
3.3.2 Instrumentos para recolectar los datos ........................................................................52
3.4 Procedimiento de la investigacion ..................................................................................52
v
CAPITULO IV
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
4.1 Análisis del Scooptrams .................................................................................................54
4.2 Análisis de Fallas ...........................................................................................................55
4.2.1 Frecuencia de Fallas ...................................................................................................56
4.3 Desarrollo de las tablas de amef del sistema hidráulico .................................................63
4.3.1 Acciones de corrección a las fallas. .............................................................................67
4.4 Desarrollo de las tablas de amef del sistema motor .......................................................70
4.4.1 Acción correctiva .........................................................................................................76
4.5 Interpretación de Resultados. ......................................................................................... 83
CONCLUSIONES ................................................................................................................84
RECOMENDACIONES ........................................................................................................85
BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................86
ANEXOS .............................................................................................................................. 87
vi
RESUMEN
Todo sistema es productivo siempre y cuando opera bajo un mínimo de ocurrencia
de fallas, y evite en lo posible, paradas inesperadas del Scooptrams.
Considerando éstos aspectos la investigación tuvo como objetivo realizar un
“Análisis de modos y efecto de fallas (AMEF) en los Scooptrams de la Empresa
Minera ATACOCHA”, para determinar la mejora del servicio que presta el equipo
pesado. El estudio fue realizado en un período de seis meses. La investigación se
considera de tipo descriptiva, y de diseño de campo no experimental. Esta
consistió básicamente en un análisis de la situación actual de los equipos y
también se procedió a determinar las fallas de los Scooptrams, se definió las fallas
y sus respectivos mantenimientos para mejorar su funcionamiento, estos fueron
los equipos que resultaron críticos el Scooptrams D-29, Scooptrams D-44 y
Scooptrams D-46. Se llegó a esta conclusión evaluando la cantidad de fallas que
presentaron cada uno de estos. La disponibilidad se realizó en forma mensual
llegando a obtener la disponibilidad más alta en el mes marzo, donde el
scooptrams D-46 R-1300G logro una disponibilidad del 91.28%, el scooptrams
D-44 R1600H un a disponibilidad del 89.95% finalmente el scooptrams D-29
R-1600G una disponibilidad del 63.98%.
vii
ABSTRACT
Every system is productive as long as it operates under a minimum of occurrence
of faults, and avoid as far as possible, unexpected stops of Scooptrams.
Considering these aspects, the research had as objective to perform a "Analysis
of modes and effect of failures (AMEF) in the Scooptrams of the Mining Company
ATACOCHA", to determine the improvement of the service provided by heavy
equipment. The study was conducted over a period of six months. The research is
considered descriptive, and non-experimental field design. This consisted basically
of an analysis of the current situation of the equipment and also proceeded to
determine the faults of the Scooptrams, defined the faults and their respective
maintenance to improve its operation, these were the equipment that were critical
the Scooptrams D-29, Scooptrams D-44 and Scooptrams D-46. This conclusion
was reached by evaluating the number of failures presented by each of these. The
availability was made on a monthly basis and reached the highest availability in
March, where the scooptrams D-46 R-1300G achieved a 91.28% availability, the
D-44 R1600H scooptrams an 89.95% availability finally the scooptrams D-29 R1600G an availability of 63.98%.
viii
INTRODUCCIÓN
La Empresa Minera Atacocha se dedicada a la extracción de mineral como cobre,
zinc, estaño y plomo teniendo como proceso productivo minado subterráneo con
flotación de mineral en planta concentradora.
El trabajo de investigación se realizó aplicando el método de Análisis de Modos y
Efecto de Falla en los Scooptrams de la Empresa Minera de Atacocha, con la
finalidad de mejorar el tiempo de servicio.
Además, el objetivo de la investigación es Analizar el modo y efecto de falla
(AMEF) en el funcionamiento de los scooptrams, para la mejora del tiempo servicio
en la Empresa Minera ATACOCHA. El tipo de investigación es básica y el nivel de
investigación es descriptivo simple, El trabajo de investigación se encuentra
dividido en cuatro capítulos.
En el primer capítulo se plantea y justifica el trabajo, la forma de abordarlo,
además se plantea la hipótesis a manejar en la investigación.
El Segundo capítulo nos muestra los antecedentes que nos apoyaron en el
trabajo, información teórica y pertinente acerca de los conceptos, principios y
leyes que rigen el Análisis de Modos y Efecto de Falla, cuya base es el desarrollo
del trabajo de tesis.
El tercer capítulo se presenta: el procedimiento general de evaluación de
diagnóstico actual del sistema brindando los resultados y el diagnostico final.
Finalmente, en el cuarto capítulo se presenta los cuadros que se aplicó en los
diferentes sistemas de las frecuencias de fallas, además se analizó el método de
ix
modo y efecto fallas, proponiendo una mejora en el tiempo de funcionamiento del
Scooptrams logrando sus resultados y su interpretación.
Finalmente se realizó las conclusiones y recomendaciones.
x
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1 TEMA DE INVESTIGACION
Esta investigación busca Analizar el Modo y Efecto de Falla en los
Scooptrams, con la finalidad de mejorar el tiempo de servicio en la Empresa
Minera ATACOCHA.
1.2 PROBLEMA DE INVESTIGACION
La realización de la investigación sobre el mejoramiento de los Indicadores
de Gestión en la Empresa Minera ATACOCHA mediante el uso del Análisis
de Modos y Efecto de Falla, es con el propósito de incrementar
numéricamente los indicadores e ingresos mensuales por equipo que se
manejan dentro de la organización. Es por ello que se desea implementar
herramientas de gestión que nos ayuden a lograr nuestro objetivo principal
para la satisfacción de la Empresa Minera ATACOCHA.
Con base en todos los datos que se recolectaron, sólo para el año 2016 se
observa que existió muchas fallas en la hora de realizarles un mantenimiento
adecuado a la flota de equipos pesados (scooptrams) , es muy común
11
hacerles nivelaciones en los aceites tanto del motor como en el sistema
hidráulico, pues pude ser que ya el motor este por repararse o que tenga
fugas muy leves por retenedores u otro elemento y que el sistema hidráulico
tenga fugas en su fuente de poder, otros problemas más frecuentes
encontramos son la rupturas de mangueras del sistema hidráulico (mal
prensado de los conectores), cambios muy acelerados de filtros, no lectura
de los kilómetros y/o horas de trabajo (ocasionando mantenimientos no
programados), etc.
La mayoría de estos inconvenientes se vienen presentando desde hace un
tiempo atrás, ocasionando muchos gastos inesperados en la compra de
repuestos, que eventualmente se les tenga que aplicar un mantenimiento
correctivo, creando mucho tiempo muerto y el riesgo en la seguridad del
personal que manipula la maquinaria. Todo esto producido por un
mantenimiento inadecuado o una mala elección de los elementos que se
usan para repararlas.
Todos estos malos procedimientos que se practican hasta la fecha, además
que
solo
cuentan
con
dos
formatos
llamados
“CARTILLA
DE
MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE EQUIPOS TRACKLESS (BAJO
PERFIL) Y CHECK LIST DIARIO DE SCOOP”, con lo cual le ocasionan un
gasto muy moderado desde el punto de vista de que semanalmente se
aplique un mantenimiento correctivo, pero si lo proyectamos en el tiempo se
refleja que en solo maquinaria se gasta mucho dinero en querer mantenerlos
a punto para el servicio de la Empresa Minera Atacocha.
12
1.3 PROBLEMA GENERAL
La interrogante principal de la presente investigación es:
¿Cómo analizar los modos y efecto de falla en los SCOOPTRAMS, para
mejorar el tiempo de servicio, en la Empresa Minera ATACOCHA?
1.4 OBJETIVO GENERAL
Analizar los modos y efecto de falla (AMEF) en el funcionamiento de los
scooptrams, para mejorar el tiempo de servicio en la Empresa Minera
ATACOCHA.
Objetivos Específicos

Determinar el análisis de modos fallas.

Determinar los efectos de la falla.
1.5 JUSTIFICACION
Los inversionistas exigen eficiencia y seguridad para su capital, y la baja de
los Indicadores de Gestión del Scooptrams en la Empresa Minera
ATACOCHA no garantizan las horas programadas de trabajo por equipo el
cual se concreta en la disminución de la valorización mensual por flota.
Los indicadores de gestión tienen un límite mínimo que condiciona el cliente
para garantizar su producción, el promedio mensual por debajo del límite
en el caso de la disponibilidad mecánica conlleva a una pérdida de las horas
trabajadas.
1.5.1 logros alcanzados
El logro fundamental alcanzado en el presente trabajo de
investigación fue analizar los modos y efecto de fallas
13
(AMEF), que mejoran el tiempo de funcionamiento en los
Scooptrams de la Empresa Minera ATACOCHA.
1.5.2 Beneficios
Los beneficios del presente trabajo de investigación en este
caso es mejorar el tiempo de servicio de los Scooptrams de la
Empresa Minera ATACOCHA con la finalidad de incrementar
la productividad, además de reducir los costos de su
operación, ya que esta reducción es muy importante para la
empresa.
1.5.3 Alcances
La intención del presente trabajo de investigación fue
determinar en qué medida la mejora en el tiempo de servicio
en los Scooptrams, reducen los costos operativos en la
Empresa Minera ATACOCHA.
1.5.4 Limitaciones
Las limitaciones que se presentaron en el presente estudio
son las siguientes:

Datos confidenciales de la empresa.

El periodo que se ha considerado para el presente
estudio.

Considerar que primordialmente se buscó mejorar el
factor de disponibilidad.
14
1.6 HIPOTESIS
Si aplicamos adecuadamente el Análisis de Modos y Efecto de Falla
(AMEF), se Obtendrá una mejora en el tiempo de servicio de los
Scooptrams de la Empresa Minera Atacocha.
1.7 OPERACIONALIZACION DE VARIABLES
Con el fin de uniformizar el significado de la hipótesis, en la tabla 1.1, se
desarrolló la definición conceptual y operacional de las variables que se
están utilizando en la investigación.
Tabla 1.1 Operacionalización de la variable dependiente
Variable Dependiente: MEJORA EN EL TIEMPO DE SERVICIO
Definición conceptual
Son
Indicadores
que
Dimensión
Indicador
nos
permitendeterminar con la mayor
exactitud posible, el tiempo para
llevar
a
cabo
una
Reporte
tarea
Actividad de trabajo
determinada con arreglo a una
norma
de
diario de
operaciones
rendimiento
preestablecido.
Fuente: elaboración propia.
15
Tabla 1.2 Operacionalización de la variable independiente
Variable Independiente: ANALISIS DE MODOS Y EFECTO FALLA EN LOS
SCOOPTRAMS
Definición conceptual
Dimensión
Es una técnica para detectar
Fallas
fallas del equipo de carga
formada por un mecanismo
apropiado para producir los
Mantenimiento
efectos de carga en el traslado
de material Minero.
Fuente: elaboración propia.
16
Indicador
%
Hr
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1
ANTECEDENTES
En la biblioteca de la UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE BOLIVAR en la
ciudad de Cartagena, se encuentra la tesis titulada “DESARROLLO DE UN
PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO EN OBRAS PÚBLICAS DEL
MUNICIPIO DE FACATATIVÁ UTILIZANDO FMEA, Y RCA (ANÁLISIS DE
MODOS DE FALLA Y EFECTO, Y ANÁLISIS DE CAUSA RAÍZ) ”,
presentado por: Uriel Herhando Salazar Álvarez, quien presento y sustento
para obtener el título de Ingeniero Mecánico, en el año 2012;
La
investigación que se realizará está en marcada dentro de los conceptos de
un Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad que es una técnica para
revisar las fallas de los equipos, operacionales y humanas, y así determinar
las acciones correctivas o preventivas. Uno de los enfoques primarios de
un Mantenimiento Centrado en Confiabilidad es el desarrollo de nuevas
actividades de mantenimiento preventivo.
17
Mucha de la flota ha experimentado fallas que podrían haber sido
prevenidas. El foco de un Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad es la
revisión estructurada de cómo fallan los componentes y la determinación
de cómo pueden ser usadas las medidas preventivas para minimizar el
potencial de fallas.
Hoy en día existen muchas tecnologías que son fundamentales para que
un Mantenimiento Centrado en la confiabilidad sea exitoso. Básicamente
ésta investigación se centra en dos metodologías fundamentales como son
el Análisis de Modos de Falla y Efecto o FMEA y el Análisis de Causa Raíz
o RCA para lograr convertir el mantenimiento netamente correctivo
actualmente en la Alcaldía de Facatativá, sede Obras Públicas, en un
Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad. Al aplicar estas metodologías
se obtendría como resultado un plan de acción programado que establece
parámetros a nivel operativo y estratégico que al unificarse traerían un sin
número de beneficios para la Alcaldía.
El presente trabajo tiene como objeto principal el desarrollar un plan de
mantenimiento preventivo en Obras Públicas del Municipio de Facatativá,
utilizando las metodologías FMEA, y RCA (Análisis de Modos de Malla y
Efecto, y Análisis de Causa Raíz), para toda la flota pesada que opera
actualmente, haciendo que todas esas variables críticas se disminuyan y
así poder incrementar la disponibilidad de los equipos para el beneficio
económico y operativo de la Alcaldía.
JUAN FRANCISCO ARBOLEDA CELA (2011) presenta la tesis Titulada
“ESTANDARIZACIÓN
DE
LOS
PROCESOS
CRÍTICOS
DE
MANTENIMIENTO PREVENTIVO DEL SISTEMA HIDRÁULICO DE LA
18
UNIVERSIDAD ICESI”, llega a la conclusión que el este proyecto a la
ingeniería industrial es el estudio aplicativo de la clasificación por criticidad
y estandarización del sistema hidráulico con sus componentes. Con este
trabajo se busca que el proceso de potabilización, desagüe pozos de
achique y desagüe de aguas residuales se pueda formalizar y
fundamentalmente controlar.
En donde este proyecto comprende desde la documentación general del
sistema hidráulico y sus componentes, pasando por una clasificación de
criticidad de los sub-procesos y los equipos que componen a cada uno,
hasta la estandarización del proceso general y las actividades de
mantenimiento que requieren los equipos de este sistema.
En la biblioteca de la Universidad Técnica de Ambato se encuentra la tesis
titulada ““ANÁLISIS DE MANTENIMIENTO DE LA MAQUINARIA PESADA
DEL GOBIERNO AUTÓNOMO DESCENTRALIZADO MUNICIPAL DEL
CANTÓN PASTAZA Y SU INCIDENCIA EN LA DISPONIBILIDAD”,
presentado por: Jonathan Javier Ninacuri Tenemaza, quien presento y
sustento para obtener el grado de Ingeniero Mecánico, en el año 2016; llega
a la conclusión que
el la función principal del mantenimiento la de
garantizar el buen funcionamiento de los equipos y conservar en buen
estado las máquinas a lo largo del tiempo.
El análisis de mantenimiento enfocado en la disponibilidad de la maquinaria
pesada del GADMP, que se presenta en este trabajo, muestra un análisis
completo de cada uno de los factores que intervienen en la Disponibilidad,
los cuales son la Mantenibilidad y la Confiabilidad, llegando a su
determinación mediante el análisis respectivo de los tiempos de operación
19
y paro de la maquinaria. Teniendo en cuenta los métodos de análisis de
fallos para determinar los puntos críticos de la maquinaria y los formas en
que estos pueden fallar, mediante los métodos de Análisis de Modos de
Fallos y Efectos (AMFE), y el Análisis de Criticidad (CA), para un correcto
y profundo análisis de mantenimiento de la maquinaria, con la
jerarquización y identificación de los componentes que más influyen en
cada uno de los sistemas de cada una de las maquinas a enlizarse. Todos
estos procesos son fundamentales para la toma de decisiones con respecto
a actividades para mitigar los problemas más comunes que se presentan
en la maquinaria pesada del GADMP en el cual se desarrolla la
problemática de investigación del presente trabajo.
2.2
BASES TEORICAS
2.2.1 DEFINICION Y FILOSOFÍA DE MANTENIMIENTO:
Según Juan Herrera Herbert año 2009, pág. 5-27: Nos indica que
el mantenimiento es el conjunto de acciones que tienen como
objetivo mantener un artículo o restaurarlo a un estado en el cual el
mismo pueda desplegar la función requerida o las que venía
desplegando hasta el momento en que se dañó, en caso que haya
sufrido alguna rotura que hizo que necesite del pertinente
mantenimiento y arreglo.
2.2.1.1
Mantenimiento Correctivo:
Acciones para solucionar o corregir un equipo con falla
o avería, con el fin de restituir su disponibilidad.
20
2.2.1.2
Mantenimiento Programado:
Consiste en la vigilancia e inspección de los puntos más
débiles en unos períodos de tiempo predefinidos y que
si no se realizan pueden dar lugar a una avería. Entre
los diferentes tipos
de mantenimientos
programados
destacan el preventivo y el predictivo.
2.2.1.3
Mantenimiento Preventivo:
Por medio de unas inspecciones periódicas se conoce el
estado de la máquina y se programan las correcciones
necesarias para ser realizadas en los momentos más
oportunos y antes de que se lleguen a producir las
averías.
Tabla 2.1: Datos para una (MP)
Fuente: Libro “Mantenimiento Planeamiento Ejecución y Control”
2.2.1.4
Mantenimiento Predictivo:
Es esencialmente un refinamiento del
mantenimiento
preventivo. Está basado en unas técnicas de inspección
o de reconocimiento no destructivo que miden el
progreso de los desgastes a lo largo del tiempo y, a
través de extrapolaciones realizadas automáticamente
21
por los ordenadores, predice el punto y momento del
fallo de una forma más precisa y correcta que una
fijación estadística del momento de sustitución, como
ocurre en los programas normales de mantenimiento
preventivo.
2.2.1.5
Mantenimiento Sistemático:
Servicio de Mantenimiento Preventivo, donde cada
equipo para después de un periodo de funcionamiento,
para que se realicen mediciones, ajustes y si es
necesario cambio de piezas en función a un programa
preestablecido.
2.2.1.6
Análisis de fallas:
Gutiérrez (2012, pag125) Las consecuencias de una
falla pueden ir desde el lucro cesante o pérdida de
producción,
pasando
por
las
horas
hombre
improductivas de operaciones, hasta la degradación y
rotura de las propias máquinas.
Una alta disponibilidad no implica necesariamente una
alta confiabilidad, pero una alta confiabilidad si implica
una buena disponibilidad y seguridad, en la medida que
la maquinaria, el proceso o equipos, presenta una baja
probabilidad de falla. Para el caso de la maquinaria de
planta, la confiabilidad
será
el producto
de la
confiabilidad individual de cada sistema que la compone.
22
Cuando hay una falla:
- Cuando la pieza queda completamente inservible.
- Cuando a pesar de que funciona no cumple su función
satisfactoriamente.
- Cuando su funcionamiento es poco confiable debido a
las fallas y presenta riesgos.
Causas:
- Mal diseño, mala selección del material.
- Imperfecciones del material, del proceso y/o de su
fabricación.
- Errores en el servicio y en el montaje.
- Errores en el control de Calidad, mantenimiento y
reparación.
- Factores ambientales, sobrecargas.
Generalmente una falla es el resultado de uno o más de
los anteriores factores.
Figura N° 2.1 Ciclo de Vida
Fuente: Moubray John
23
Tipos de Fallas según la vida útil del Equipo
Según el momento de la vida útil en el que aparecen las
fallas, podemos clasificarlas en:
Fallas tempranas: Este tipo de fallas corresponden a un
periodo de mortalidad infantil, produciéndose al principio de
la vida útil y constituyen un porcentaje pequeño del total de
fallas debido a que se presentan en forma repentina y
pueden causar graves daños.
Fallas adultas: Son las fallas que presentan mayor
frecuencia durante la vida útil. Son derivadas de las
condiciones de operación y se presentan más lentamente
que las anteriores (suciedad en un filtro de aire, cambios
de rodamientos de una máquina, etc.).
Fallas tardías: representan una pequeña fracción de las
fallas totales, aparecen en forma lenta y ocurren en la etapa
final de la vida del bien (envejecimiento del aislamiento de
un pequeño motor eléctrico, pérdida de flujo luminoso de
una lámpara incandescente, etc.).
Figura N° 2.2 Tipos de Fallas
Fuente: Moubray John
24
Distintas Fallas y Averías en los Sistemas
Desde un punto de vista las averías se podrían definir como
un conjunto de actividades de investigación que, aplicadas
sistemáticamente, trata de identificar las causas de las
averías para establecer una mejora continua, aplicando las
diferentes estrategias de mantenimiento descritas y así
eliminar la causa de raíz que genera el fallo de un sistema.
Para introducirnos al análisis de averías hay que poner
límites al sistema, el cual se lo define como el conjunto de
elementos discretos o componentes que interactúan para
el cumplimiento de una función determinada, dentro de
estos
también
existen
los
subconjuntos
de
estos
componentes que pueden, a su vez, denotarse como
subsistemas.
Los conceptos de sistema y subsistema son conceptos
relativos y dependen de la función que sea objeto de
estudio. La falla de un sistema es cualquier cambio en su
tamaño, forma o propiedades, que lo hagan incapaz de
realizar la función para la que fue diseñado.
Las fallas pueden ser clasificadas de acuerdo con una serie
de criterios, que se recogen de manera general:
- Según se manifiesta el fallo: evidente, progresivo, súbito,
oculto Según su magnitud: parcial, total.
- Según su manifestación y magnitud cataléptico: súbito y
25
total; por degradación: progresivo y parcial
-Según el momento de aparición: Infantil o precoz, aleatorio
o
de
tasa
de
fallos constante, de desgaste o
envejecimiento.
- Según
sus
efectos : menor , significativo , crítico,
catastrófico.
-Según sus causas - Primario: la causa directa está en el
propio sistema.
-Según sus causas - Secundario: la causa directa está en
otro sistema.
Después de la aparición del fallo surge la avería del sistema
en la cual existe una secuencia que se muestra en la figura
2.3, donde se indica la cadena de eventos de fallos que
como ya se describió pueden ser de diferentes grados.
Figura N° 2.3 Secuencias de Fallas y Averías y Sistemas
Fuente: Moubray John
2.2.1.7
Curva de la bañera:
La curva de la bañera, es una gráfica que representa los
26
fallos durante el período de vida útil de un sistema o
máquina. Se llama así porque tiene la forma una bañera
cortada a lo largo.
Fig. 2.4 Diagrama de la bañera.
Fuente: Google
2.2.1.8
DISPONIBILIDAD MECANICA
Según Eric Arce Vergara año 2008, pág. 29: Aptitud
de un sistema de estar en un estado de cumplir su
función requerida en condiciones dadas en un instante
dado o un tiempo o durante un intervalo de tiempo
determinado.
𝐷=
𝑇0
(𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑)
𝑇0 + 𝑇𝑝
T0 =Tiempo total de operación
Tp = tiempo total de parada
27
DISPONIBILIDAD OPERACIONAL
Es el porcentaje de tiempo que el activo está realmente
operando comparado con el tiempo que está programado
para operar.
Fig. 2.5 Disponibilidad Operacional
Fuente: Instituto Peruano de Mantenimiento IPEMAN
DISPONIBILIDAD INHERENTE
Es el promedio de horas que un activo está trabajando, sin
entrar a taller por un Mantenimiento Correctivo.
Características MTBF:
 Expresa el tiempo promedio entre intervenciones.
 Podemos estudiar un solo equipo o varios equipos
similares.
 Extender el MTBF es aumentar la disponibilidad y
confiabilidad de los equipos.
28
 Unidad = Horas equipo.
 Nos permite conocer la frecuencia con que suceden
las averías.
Características (MTTR):
Expresa el tiempo promedio que se demora en reparar el
equipo cada vez que es intervenido.
 Podemos analizar un equipo o un grupo de equipos
similares.
 Extender el TMPR mejora la disponibilidad de los
equipos.
 Nos permite conocer la importancia de las averías que
se producen en un equipo considerando el tiempo
medio hasta su solución:
𝑀𝑇𝐵𝐹 =
𝑀𝑇𝑇𝑅 =
HORAS DE OPERACION
NUMERO DE PARADAS
HORAS DE REPARACION
NUMERO DE PARADAS
Fig. 2.5 Disponibilidad Inherente.
Fuente: Instituto Peruano de Mantenimiento IPEMAN
29
2.2.1.9
Mantenimiento productivo total (TPM)
Bustamante & Ramos (2009)
El Mantenimiento Productivo Total es la traducción de
TPM (Total Productive Maintenance). El TPM es el
sistema japonés de mantenimiento industrial, orientado
a lograr cero accidentes, cero defectos y cero averías.
Es un sistema de organización donde la responsabilidad
no recae solo en el departamento de mantenimiento sino
en toda la estructura de la empresa, donde el buen
funcionamiento de los equipos o instalaciones depende
y es responsabilidad de todos.
Del TPM, se puede decir que este es una filosofía de
mantenimiento industrial que combina los conceptos de
calidad total en las técnicas de mantenimiento y el
involucramiento de todo el personal de las empresas,
que a través de su aplicación se logra maximizar el valor
de indicador efectividad total de los sistemas, la relación
continua y directa del mantenedor-operador.
Características del TPM:
 Focalizar la gestión hacia la efectividad total del
sistema.
 Dar
gran
importancia
al
desarrollo
competencias de las Personas.
30
de
las
 Mantener un ambiente de trabajo con alto grado
motivacional e involucrar a todas las personas y
todos los niveles de la organización.
 La ejecución de las actividades se logra con
pequeños grupos autónomos.
 Es sistematizado.
 La raíz de las paradas de los equipos lo atribuye a
las personas involucradas en los procesos.
 Establece la figura del operador-mantenedor.
 No acepta paradas no planificadas de los sistemas.
Beneficios de la aplicación del TPM:
 Aumenta la productividad laboral.
 Reduce los actos inseguros de las personas.
 Mejora el ambiente de trabajo.
 Aumenta la creatividad y generación de ideas.
 Promueve el trabajo en equipo.
 Aumenta la disponibilidad de los sistemas.
 Disminuye las paradas no planificadas.
 Disminuye los defectos en los procesos.
 Busca mantener la calidad del servicio.
 Aumenta la satisfacción del cliente.
31
 Optimiza los costos de mantenimiento.
 Reduce los inventarios y genera rotación del mismo.
 Asegura la protección integral del ambiente y de los
sistemas.
2.2.1.10
CONFIABILIDAD R(t)
La confiabilidad de un componente en el instante t, R(t),
es la probabilidad de que un elemento no falle en el
intervalo (0,t), dado que era nuevo o como nuevo en el
instante t=0.
Un componente puede presentar diferentes tipos de
confiabilidades, asociadas a diferentes funciones.
La confiabilidad se relaciona básicamente con la tasa de
fallas (cantidad de fallas) y con el tiempo medio de
operación y el tiempo de operación. Mientras el número
de fallas de un determinado equipo vaya en aumento o
mientras el tiempo medio de operación de un equipo
disminuya, la confiabilidad del mismo será menor
(variable a modelar en Tiempos Operativos).
Fig. 2.6 Distribución de la Confiabilidad.
Fuente: Google
32
2.2.1.11
MANTENIBILIDAD
Es la probabilidad de poder ejecutar una determinada
operación de mantenimiento en el tiempo de reparación
prefijado y bajo las condiciones planeadas.
También nos indica la accesibilidad para realizar un
mantenimiento.
2.2.2 PLANEAMIENTO ESTRATEGIGO - PLANEACION
Según el Instituto Peruano de Mantenimiento año 2017, pág. 8-11:
Nos indica que el planeamiento es el proceso por el cual los
miembros que guían una organización visionan su futuro, y
desarrollan los procedimientos y operaciones necesarias para
lograr ese futuro. Es plasmar la estrategia concebida, adecuándola
a la realidad de la empresa, en busca de su prosperidad y
perennidad a lo largo del tiempo.
Ventajas del planeamiento estratégico:
 Estimula el pensamiento estratégico y la comunicación en la
organización.
 Apunta a las oportunidades y problemas (amenazas)
existentes y potenciales del mercado en que la empresa actúa
(factores externos).
 Evalúa las fuerzas y debilidades organizacionales (factores
internos).
 Detalla los objetivos y selecciona los métodos para
alcanzarlos.
33
 Acompaña la implantación de las estrategias.
 Administra la compra y el uso de recursos de la empresa.
 Establece las funciones de las áreas y de los individuos.
 Establece las tareas y cronogramas.
Fig. 2.7 Nivel de Planeación
Fuente: Instituto Peruano de Mantenimiento
Fig. 2.8 Plan de Mantenimiento
Fuente: Instituto Peruano de Mantenimiento
34
2.2.3 ANALISIS DE MODO Y EFECTO FALLA
El AMEF o FMEA (Failure Modes Effect Analysis) es una técnica
de prevención, utilizada para detectar por anticipado los posibles
modos de falla, con el fin de establecer los controles adecuados
que eviten la ocurrencia de defectos.
Objetivos
 Identificar los modos de falla potenciales, y calificar la
severidad de su efecto.
 Evaluar objetivamente la ocurrencia de causas y la habilidad
de los controles para detectar la causa cuando ocurre.
 Clasifica el orden potencial de deficiencias de producto y
proceso.
 Se enfoca hacia la prevención y eliminación de problemas del
producto y proceso.
Preparación del AMEF
Se recomienda que sea un equipo multidisciplinario el que lo lleve
a cabo.
Por ejemplo: el ingeniero responsable del sistema, producto o
proceso de manufactura/ ensamble se incluye en el equipo, así
como representantes de las áreas de Diseño, Manufactura,
Ensamble, Calidad, Confiabilidad, Servicio, Compras, Pruebas,
Proveedores y otros expertos en la materia que se considere
conveniente.
Cuándo iniciar un AMEF
 Al diseñar los sistemas, productos y procesos nuevos.
35
 Al cambiar los diseños o procesos existentes o que serán
usados en aplicaciones o ambientes nuevos.
 Después de completar la Solución de Problemas (con el fin de
evitar la incidencia de los mismos).
2.2.3.1 Tipos de AMEF´S
 AMEF de Diseño: Se usa para analizar componentes
de diseños.
Se enfoca hacia los Modos de Falla
asociados con la funcionalidad de un componente,
causados por el diseño.
 AMEF de Proceso: Se usa para analizar los procesos
de manufactura y ensamble. Se enfoca a la incapacidad
para producir el requerimiento que se pretende, un
defecto. Los Modos de Falla pueden derivar de causas
identificadas en el AMEF de Diseño.
2.2.3.2 Procedimiento para la elaboración (A.M.E.F)
Determinar el proceso o producto a analizar.
AMEF de diseño (FMAD): Enumerar que es lo que se
espera del diseño del producto, que es lo que quiere y
necesita el cliente, y cuáles son los requerimientos de
producción. Así mismo listar el flujo que seguirá el producto
a diseñar, comenzando desde el abastecimiento de materia
prima, procesos de producción hasta la utilización del
producto por el usuario final. Determinar las áreas que sean
más sensibles a posibles fallas.
36
AMEF de procesos (FMEAP): Listar el flujo del proceso
que se esté desarrollando, comenzando desde el
abastecimiento de la materia prima, el proceso de
transformación hasta la entrega al cliente (proceso
siguiente). Determinar las áreas que sean más sensibles
a posibles fallas. En el caso de empresas de servicios no
hay materias primas, para este caso se toman en cuenta
las entradas del proceso.
En este punto es importante:
 Desarrollar
lista
de
Entradas,
Salidas
y
Características / artículos - diagrama de bloque de
referencia, QFD.
 Evaluar entradas y características de la función
requerida para producir la salida.
 Evaluar Interfaz entre las funciones para verificar
que todos los Posibles Efectos sean analizados.
 Asumir que las partes se manufacturan de acuerdo
con la intención del diseño.
 Establecer los modos potenciales de falla.
Para cada una de las áreas sensibles a fallas determinadas
en el punto anterior se deben establecer los modos de falla
posibles. Modo de falla es la manera en que podría
presentarse una falla o defecto. Para determinarlas nos
cuestionamos ¿De qué forma podría fallar la parte o
37
proceso?
 Roto
 Flojo
 Fracturado
 Equivocado
 Deformado
 Agrietado
 Mal ensamblado
 Fugas
 Mal dimensionado
Determinar el efecto de la falla
Efecto: Cuando el modo de falla no se previene ni corrige,
el cliente o el consumidor final pueden ser afectados.

Deterioro prematuro

Ruidoso

Operación errática

Claridad insuficiente

Paros de línea.
Determinar la causa de la falla
Causa: Es una deficiencia que se genera en el Modo de
Falla, son fuentes de Variabilidad asociada con variables
38
de entrada relacionadas con el diseño (características de
la parte)

Selección de Material

Tolerancias / valores objetivo

Configuración
Componente de Modos de Falla a nivel de Componente,
pueden ser Entradas de Diseño, tales como:

Ambiente, Vibración, Aspecto Térmico

Mecanismos de Falla

Rendimiento, Fatiga, Corrosión, Desgaste

Describir las condiciones actuales

Anotar los controles actuales que estén dirigidos
a prevenir o detectar la causa de la falla.

Cálculos

Análisis de elementos limitados

Revisiones de Diseño

Prototipo de Prueba

Prueba Acelerada
Primera Línea de Defensa - Evitar o eliminar causas de
falla.
Segunda Línea de Defensa - Identificar o detectar falla
anticipadamente.
39
Tercera
Línea
de
Defensa
-
Reducir
impactos
/
consecuencias de falla.
2.2.3.3 Determinar el grado de severidad:
Para estimar el grado de severidad, se debe de tomar en
cuenta el efecto de la falla en el cliente. Se utiliza una
escala del 1 al 10: el ‘1’ indica una consecuencia sin efecto.
El 10 indica una consecuencia grave.
Efecto
Rango
Criterio
No
1
Sin efecto
Muy poco
2
Cliente no molesto. Poco efecto en el desempeño del artículo o
sistema.
Poco
3
Cliente algo molesto. Poco efecto en el desempeño del artículo o
sistema.
Menor
4
El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el
desempeño del artículo o sistema.
Moderado
5
El cliente se siente algo insatisfecho. Efecto moderado en el
desempeño del artículo o sistema.
Significativo
6
El cliente se siente algo inconforme. El desempeño del artículo se
ve afectado, pero es operable y está a
salvo. Falla parcial,
pero operable.
Mayor
7
El cliente está insatisfecho. El desempeño del artículo se ve
seriamente afectado, pero es funcional y está
a salvo. Sistema afectado.
Extremo
8
Serio
9
Peligro
10
El cliente muy insatisfecho. Artículo inoperable, pero a salvo.
Sistema inoperable
Efecto de peligro potencial. Capaz de descontinuar el uso sin perder
tiempo, dependiendo de la falla. Se cumple con el reglamento del
gobierno en materia de riesgo.
Efecto peligroso. Seguridad relacionada - falla repentina.
Incumplimiento con reglamento del gobierno.
Fig. 2.9 Tabla de datos para una (MP)
Fuente: Google
40
2.2.3.4 Determinar el grado de ocurrencia:
Es necesario estimar el grado de ocurrencia de la causa de
la falla potencial. Se utiliza una escala de evaluación del 1
al 10. El “1” indica remota probabilidad de ocurrencia, el
“10” indica muy alta probabilidad de ocurrencia.
Ocurrencia
Rango
Remota
1
Muy Poca
2
Poca
3
Moderada
4 - 5- 6
Alta
7–8
Muy Alta
9 -10
Criterios
Falla improbable. No
existen fallas asociadas
con este proceso o con
un producto casi
idéntico.
Sólo fallas aisladas
asociadas con este
proceso o con un
proceso casi idéntico.
Fallas aisladas
asociadas con procesos
similares.
Este proceso o uno
similar ha tenido fallas
ocasionales
Este proceso o uno
similar han fallado a
menudo.
La falla es casi
inevitable
Probabilidad de
Falla
<1 en 1,500,000
1 en 150,000
1 en 30,000
1 en 4,500
1 en 800
1 en 150
1 en 50
1 en 15
1 en 6
>1 en 3
Fig. 2.10 Tabla de datos para una (MP)
Fuente: Google
2.2.3.5 Determinar el grado de detección
Se estimará la probabilidad de que el modo de falla
potencial sea detectado antes de que llegue al cliente. El
‘1’ indicará alta probabilidad de que la falla se pueda
detectar. El ‘10’ indica que es improbable ser detectada.
41
Fig. 2.11 Tabla de datos para una (MP)
Probabilidad
Alta
Medianamente
alta
Baja
Muy Baja
Improbable
Rango
1
2-5
6-8
9
10
Criterio
El defecto es una
característica funcionalmente
obvia
Es muy probable detectar la
falla. El defecto es una
característica obvia.
El defecto es una
característica fácilmente
identificable.
No es fácil detecta la falla por
métodos usuales o pruebas
manuales. El defecto es una
característica oculta o
intermitente
La característica no se puede
checar fácilmente en el
proceso. Ej: Aquellas
características relacionadas
con la durabilidad del
producto.
Probabilidad
de detección
de la falla.
99.99%
99.7%
98%
90%
Menor a 90%
Fuente: Google
2.2.3.6 Calcular el número de prioridad de riesgo (NPR - RPN)
Es un valor que establece una jerarquización de los
problemas a través de la multiplicación del grado de
ocurrencia, severidad y detección, éste provee la prioridad
con la que debe de atacarse cada modo de falla,
identificando ítems críticos.
NPR - RPN = Grado de Ocurrencia x Severidad x Detección.
42
Prioridad de NPR – RPN:
500 – 1000
Alto riesgo de falla (ALARMANTE)
125 – 499
Riesgo de falla medio (CRITICO)
1 – 124
Riesgo de falla bajo (NORMAL)
0
No existe riesgo de falla
Fig. 2.12 Tabla de Resultados (RPN)
Fuente: Google
Se deben atacar los problemas con NPR alto, así como
aquellos que tengan un alto grado de ocurrencia no
importando si el NPR es alto o bajo.
Acciones recomendadas:
Anotar la descripción de las acciones preventivas o
correctivas recomendadas, incluyendo responsables de las
mismas. Anotando la fecha compromiso de implantación.
Se pueden recomendar acciones encaminadas hacia:

Eliminar o disminuir la OCURRENCIA de la causa
del modo de falla. (modificaciones al diseño o al
proceso, Implementación de métodos estadísticos,
ajuste a herramental, etc.

Reducir la SEVERIDAD del modo de falla.
(Modificaciones en el diseño del producto o
proceso).
43

Incrementar la probabilidad de DETECCIÓN.
(Modificaciones en el diseño del producto o
proceso para ayudar a la detección).

Una vez realizadas las acciones correctivas o
preventivas, se recalcula el grado de ocurrencia,
severidad, detección y el RPN.
2.2.4 SCOOPTRAMS - CATERPILLAR
Un scooptrams es un equipo de bajo perfil diseñado sobre todo
para realizar trabajos en mina subsuelo o en zonas confinadas. El
scooptrams se diseña para levantar cargas pesadas. Su diseño
compacto
con
rendimiento
ágil,
construcción
sólida
y
mantenimiento simplificado aseguran una excelente productividad,
larga duración y bajos costos de operación. Diseñado para ser
cómodo y productivo, fabricado para durar.
¿Dónde se necesita un scooptrams mayormente?
Los Scooptrams son principalmente necesarios en labores de
subsuelo, debido al tamaño limitado de las labores. Debido a la
posición del asiento del operario, puede viajar en marcha adelante,
así como en una marcha reversa.
Las secciones mayores del scooptrams son:

Cuchara

Bastidor Frontal

Articulación Central

Compartimiento de transmisión
44

Compartimiento del Operador

Compartimiento del Convertidor

Compartimiento del motor
Figura 2.13. Scooptram - D46 (R1300G)
Fuente: Unidad Minera Atacocha
Estos vehículos están equipados con cangilones (palas mecánicas
capacidades de 4.8m3 (R1600) y 3.2m3 (R3600), con de igual forma
tienen capacidad para transportar materiales en trayectos cortos
donde los camiones volcadores tendrían dificultad para maniobrar.
Cada máquina viene identificada con un número de modelo y de
serie. Dicho equipo tiene un sistema hidráulico de cuatro
velocidades, donde tres de éstas son de fower y una de rever (tres
de avance y una de retro).
45
No posee volante sino una palanca de control de dirección (STIC),
así mismo cuenta con una palanca de control del brazo / balde y otra
para el control de la transmisión.
También tiene un pedal del acelerador, otro para el freno y un
interruptor de desconexión principal. Todo esto se encuentra en la
cabina del operador.
El scooptrams puede efectuar la descarga de manera frontal y
lateral, según sean las condiciones del trabajo. Los principales
componentes: chasis, cabina del operador, motor, sistema
hidráulico, sistema de diferenciales y mandos finales, sistema
electromecánico y sistema de transmisión.
ITEM N° INT
DESCRIPCION
MODELO
MARCA
AÑO DE
FABRICACION
Nª SERIE
MOTOR 1
CAPACIDAD
MARCA
MODELO
SERIE
POTENCIA
1
D-29
SCOOP
R1600G CATERPILLAR
2010
CATR1600E9YZ00607
4.8 𝑚3
CATERPILLAR
3176
7ZR26801
270 HP
6
D-44
SCOOP
R1600H CATERPILLAR
2014
CATR1600C9SD00135
4.8 𝑚3
CATERPILLAR
C11
TXE09797
279 HP
7
D-45
SCOOP
R1600H CATERPILLAR
2014
CATR1600A9SD00137
4.8 𝑚3
CATERPILLAR
C11
TXE09486
279 HP
Figura 2.14. Inventario de Scooptrams
Fuente: Elaboración propia
2.3
Bases Conceptuales
2.3.1 Definiciones conceptuales
El presente trabajo de investigación se compone de una variable
dependiente que es mejora en el tiempo de servicio y la variable
independiente análisis de modos y efecto falla en los scooptrams.
VI: Mejora en el tiempo de servicio.
46
Indicador que se emplea para definir la disposición y/o operatividad
de un equipo o máquina dentro de las condiciones definidas en el
lugar de trabajo donde su dimensión está dado por el: tiempo de
operación (Hr).
VD: Análisis de modos y efecto falla en los scooptrams
Técnica de prevención, utilizada para detectar por anticipado los
posibles modos de falla, con el fin de establecer los controles
adecuados que eviten la ocurrencia de defectos.
2.3.2 Definiciones operacionales
VI: Mejora en el tiempo de servicio.
Actividad de trabajo: Es un Indicador que nos permiten determinar
con la mayor exactitud posible, el tiempo para llevar a cabo una
tarea determinada baja condicionas establecidas.
VD: Análisis de modos y efecto falla en los scooptrams
Variable que expresa un valor que establece una jerarquización de
los problemas a través de la multiplicación del grado de ocurrencia,
severidad y detección, éste provee la prioridad con la que debe de
atacarse cada modo de falla, identificando ítems críticos.
𝑅𝑃𝑁 = 𝑆 𝑋 𝑂 𝑋 𝐷 (𝐴𝑀𝐸𝐹)
2.4
HIPÓTESIS GENERAL
Si se identifica y clasifican todas las fallas ocurridas durante un
periodo de tiempo para la realización del Análisis de Modos y
Efecto de Falla (AMEF), entonces se obtendrá un aumento
47
significativo en los indicadores de gestión y tiempos de servicio
en la empresa minera Atacocha.
48
CAPITULO III
METODOLOGIA
Considerando el nivel descriptivo de la investigación Básica (Espinoza
Montes, Metodología de Investigación Tecnológica, 2010), teniendo en
cuenta la mejora del tiempo de servicio del Scooptrams, que supone ir
completando una serie de ases para cada uno de los sistemas que
componen el equipo (García Garrido, Renovetec, 2014), a saber:
Fase 0: Codificación y listado de todos los subsistemas, equipos y elementos
que componen el sistema que se está estudiando. Recopilación de
esquemas, diagramas funcionales, diagramas lógicos, etc.
Fase 1: Estudio detallado del funcionamiento del sistema. Listado de
funciones del sistema en su conjunto. Listado de funciones de cada
subsistema y de cada equipo significativo integrado en cada subsistema.
Fase 2: Determinación de los fallos funcionales y fallos técnicos.
Fase 3: Determinación de los modos de fallo o causas de cada uno de los
fallos encontrados en la fase anterior.
Fase 4: Estudio de las consecuencias de cada modo de fallo. Clasificación
de los fallos en críticos, importantes o tolerables en función de esas
consecuencias
49
Fase 5: Determinación de medidas preventivas que eviten o atenúen los
efectos de los fallos.
Fase 6: Agrupación de las medidas preventivas en sus diferentes categorías.
Elaboración del Plan de Mantenimiento, lista de mejoras, planes de
formación y procedimientos de operación y de mantenimiento
Fase 7: Puesta en marcha de las medidas preventivas
3.1 TIPO Y NIVEL DE INVESTIGACION
La Investigación básica tiene como propósito ampliar el conocimiento
científico a partir de la observación del funcionamiento de los fenómenos de
la realidad. (Espinoza Montes, 2010).
La investigación descriptiva tiene como propósito describir los objetos de
investigación tal como están funcionando u ocurriendo. (Espinoza Montes,
2010).
3.2 DISEÑO DE INVESTIGACION
El diseño será el descriptivo simple, debido a que se recogerá datos del
Scooptrams en el estado en el cual se encuentra. Teniendo como muestra
M” (Funcionamiento del Scooptrams) y como observación de la muestra a
“O” (Indicadores de Gestión). Para lo cual tenemos:
Diagrama
M
O
Dónde:
50
M: Funcionamiento del Scooptrams.
O: Tiempos de servicio.
Según Espinosa Montes (2010 pág. 91) los diseños descriptivos
(descriptivo simple) busca recoger información actualizada sobre
el objeto de investigación. Sirve para estudios de diagnóstico
descriptivo, caracterizaciones, perfiles, etc.
3.3 Unidad de Observación.
La Unidad de Observación es el Scooptrams con que cuenta la Empresa
Minera de ATACOCHA.
3.3.1 Fuentes de información y recolección de datos
La técnica que se utilizara son documental y empírica.
La técnica documental se utilizará para la construcción del marco
teórico, así como el marco conceptual, del mismo modo nos ayudará
recolectar datos de archivos y documentos; el instrumento que se
utilizará es la ficha de observación, hojas de reporte y hojas de
inspección.
En la técnica empírica se utilizará para recolectar datos del mismo
objeto de estudio (Scooptrams) a través de la observación y
medición. Todos ellos me permitirán extraer datos de la operación,
empleando fichas de registro, reportes.
51
3.3.2 Instrumentos para recolectar los datos
El instrumento para la recolección de datos fue la ficha de
disponibilidad para cada sistema o equipo considerado en el estudio,
donde se registra los siguientes campos:
•
Función
•
Falla funcional
•
Modo de falla
•
Equipos
•
Frecuencia de eventos por año
•
Efecto de la falla
•
Actividad de mantenimiento
•
Tarea propuesta
•
Frecuencia de ampliación
•
Personal
3.4 PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACION
Como se señaló arriba, la investigación en este documento es la Básica y la
metodología de investigación en este caso tuvo en cuenta la metodología en
la que se basa la disponibilidad, para el procedimiento de este trabajo se tuvo
en cuenta en primer lugar establecer el título y el planteamiento del estudio,
seguidamente se identificó el tema de investigación que se implantó teniendo
en cuenta el problema más la propuesta de solución como herramienta que
es este caso es la disponibilidad. A continuación, se detalló el problema de
investigación incluyendo el problema general, el objetivo general y la
justificación correspondiente. Posteriormente se elaboró el marco teórico para
lo cual se tuvo en cuenta los antecedentes y las
52
bases teóricas
correspondientes que se relacionan con el presente trabajo de investigación.
Así mismo como se indicó anteriormente considerando los principios del
mantenimiento, estableció la metodología; para después especificar el tipo y
nivel de investigación, así como el diseño del mismo. Es este estudio teniendo
en cuenta los valores de disponibilidad promedio de planta en el periodo de
estudio considerado, se tuvo en cuenta la población y muestra de la
investigación de igual modo se realizó Operacionalización de variables.
Finalmente, el procedimiento consideró también los resultados de la
investigación y se realizó el análisis estadístico de dichos resultados, así como
su interpretación. En base a lo anterior se obtuvo las consecuencias teóricas
y aplicaciones prácticas y se redactó las conclusiones y recomendaciones del
presente estudio.
53
CAPITULO IV
PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
4.1 Análisis del Scooptrams
Los Scooptrams son los equipos utilizados en la Empresa Minera de
ATACOCHA., para llevar a cabo las labores de carga dentro de la
mina subterránea en los NV3300 Y OP2 y son de especial
importancia para cumplir con las actividades fundamentales que se
desarrollan en la mina, como carga y acarreo, siendo la segunda no
menos importante que la primera, ya que sin ésta actividad no
podrían lograrse los objetivos planteados por la empresa.
Es importante hacer énfasis, que dado al uso frecuente de los
mismos y las condiciones en las cuales operan, éstos equipos han
ido perdiendo sus condiciones iniciales de funcionamiento, además
generalmente no existe un uso adecuado de los mismo por parte de
los operadores y por otro lado el servicio de mantenimiento
preventivo aplicado a los mismos no ha sido el más eficiente, por lo
cual éstos equipos son susceptibles de falla ,ya que no se ha logrado
54
reducir de manera importante la incidencia de fallas y los
mantenimientos correctivos que se hacen necesarios anualmente.
4.2 Análisis de Fallas
El análisis de falla consistió en la recopilación y almacenamiento de toda la
información necesaria referente a las fallas sucedidas en los equipos para
utilizarla en futuros estudios y análisis estadísticos que permiten conocer el
comportamiento de las fallas que presenta determinado equipo.
Tabla 4.1. Especificación de los equipos Scooptrams.
DESCRIPCION
N° INT
MODELO
MARCA
AÑO DE
FABRICACION
MOTOR 1
CAPACIDAD
MARCA
MODELO
POTENCIA
(HP)
SCOOPTRAM
D-29
R1600G
CATERPILLAR
2010
4.8 𝑚3
CATERPILLAR
3176
270
SCOOPTRAM
D-44
R1600H
CATERPILLAR
2014
4.8 𝑚3
CATERPILLAR
C11
279
SCOOPTRAM
D-46
R1300G
CATERPILLAR
2012
3.2 𝑚3
CATERPILLAR
3306B
165
Fuente: elaboración propia
Es importante destacar que a pesar de que no todos tienen el mismo tipo de
motor como se indica en la tabla 4.1, ésta no es una característica excluyente
para no considerarlos iguales en el estudio realizado, ya que todos tienen la
misma utilidad y las mismas condiciones mecánicas de funcionamiento por
lo que el mantenimiento aplicado en la empresa es igual para todos, la única
diferencia resaltante entre ellos es la capacidad, la cual está dada por la
capacidad de carga de la pala, sin embargo esto no es resaltante para el
estudio.
55
4.2.1 Frecuencia de Fallas
Dentro de la empresa existen 9 equipos de carga tipo Scooptrams.
Sin embargo, para la investigación presente se utilizaron los equipos
que presentaron más fallas. Primero se ordenaron las fallas, y luego
se clasificaron por tipo. Las cantidades de fallas de los equipos se
presentan en la Figura 4.1.
Tabla 4.2. Porcentaje de Fallas de los Scooptrams.
DESCRIPCION
N° INT
MODELO
PORCENTAJE %
SCOOPTRAM
D-29
R1600G
89
SCOOPTRAM
D-44
R1600H
97
SCOOPTRAM
D-46
R1300G
90
Figura 4.1 Frecuencia de fallas de los equipos Scooptrams.
Fuente: Elaboración Propia
56
Las fallas de los equipos de carga Scooptrams se clasificaron en 5
tipos. Estos comprenden las fallas del motor, sistema hidráulico,
sistema de transmisión, chasis y sistema electromecánico.
Esta clasificación está basada en los tipos de fallas ocurridas con
mayor frecuencia durante el estudio realizado.
Fallas del equipo Scooptrams R1600G - D29.
Tabla 4.3. Fallas del equipo de carga Scooptrams R1600G.
FALLA
FRECUENCIA
Motor
19
Sistema Hidráulico
21
Sistema de Transmisión
13
Chasis
8
Sistema Electromecánico
36
Total
97
Figura 4.2 Clasificación de fallas para el equipo Scooptrams R1600G.
Fuente: Elaboración Propia
57
Como se puede notar la mayor cantidad de fallas se presentó en el
sistema electromecánico.
En la Tabla 4.4 se muestra la cantidad de tiempo fuera de servicio
(TFS) por cada una de las clasificaciones de las fallas, representados
en horas.
Tabla 4.4 Tiempo fuera de servicio para las fallas del Scooptrams R1600G – D29.
FALLA
TFS (HR)
PORCENTAJE %
Motor
235
21
Sistema Hidráulico
303
27
Sistema de
241
22
Chasis
65
5
Sistema
294
25
1141
100
Transmisión
Electromecánico
Total
Figura 4.3. Representación de los tiempos fuera de servicio para el
equipo Scooptrams R1600G – D29.
Fuente: Elaboración Propia
58
En el equipo Scooptrams R1600G - D29, las horas fuera de servicio se debe
en un 52% a las fallas del sistema hidráulico y electromecánico. Las fallas
en el chasis presentaron la menor frecuencia, así como también la menor
cantidad de horas inoperable.
Fallas del equipo Scooptrams R1600H - D44.
Este equipo fue el que presentó menor cantidad de fallas de los equipos
críticos estudiados. Al igual que anterior se clasificaron sus fallas.
Tabla 4.5. Fallas del equipo de carga Scooptrams R1600H – D44.
FALLA
FRECUENCIA
Motor
27
Sistema hidráulico
17
Sistema de transmisión
3
Chasis
10
Sistema electromecánico
32
TOTAL
89
35
30
25
20
15
10
5
0
Motor
Sistema
hidráulico
Sistema de
transmisión
Chasis
Sistema
electromecánico
Figura 4.4 Clasificación de fallas para el equipo
Scooptrams R1600H - D44.
Fuente: Elaboración Propia
59
En la Tabla siguiente podemos observar los tiempos fuera de
servicio por cada de las partes que presentan fallas.
Tabla 4.6 Tiempo fuera de servicio para las fallas del
Scooptrams R1600H – D44.
FALLA
TFS (HR)
Porcentaje (%)
Motor
374
35
Sistema hidráulico
229
21
Sistema de transmisión
18
2
Chasis
156
15
Sistema electromecánico
291
27
TOTAL
1068
100
1200
1000
800
600
400
200
0
Series1
Series2
Figura 4.5. Representación de los tiempos fuera de servicio para el
equipo Scooptrams R1600H – D44.
Fuente: Elaboración Propia
60
Se puede observar que el mayor tiempo que estuvo sin operar el equipo
fue debido al motor y al sistema electromecánico, lo cual representa el
35% y 27%, respectivamente, del tiempo total que estuvo parada la
máquina.
Fallas del equipo de carga Scooptrams R1300G – D46.
Este equipo fue el que presento la mayor cantidad de intervenciones
de mantenimiento, con un total del 36%, es decir, 102 intervenciones.
Para el análisis de falas se tuvo que añadir un nuevo tipo de fallas que
el sistema de diferenciales, toda vez que influyo en su análisis.
Tabla 4.7 Fallas del equipo de carga Scooptrams R1300G – D46.
FALLA
FRECUENCIA
Motor
40
Sistema hidráulico
20
Sistema de transmisión
3
Chasis
2
Sistema electromecánico
25
Sistema de diferenciales
12
TOTAL
102
61
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Figura 4.6. Clasificación de fallas para el equipo Scooptrams R1300G - D46.
Fuente: Elaboración Propia
Para este equipo la parte que más presentó fallas fue el motor, con un
porcentaje del 38%. Luego de este la parte más problemática fue el sistema
mecánico.
Tabla 4.8. Tiempo fuera de servicio para las fallas del Scooptrams R1300G – D46.
FALLA
TFS (HR)
PORCENTAJE (%)
Motor
788
45
Sistema hidráulico
315
18
Sistema de
28
1
Chasis
29
2
Sistema
366
21
233
13
1749
100
transmisión
electromecánico
Sistema de
diferenciales
TOTAL
62
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Motor
Sistema
hidráulico
Sistema de
transmisión
TFS (HR)
Chasis
Sistema
Sistema de
electromecánico diferenciales
PORCENTAJE (%)
Figura 4.7. Representación de los tiempos fuera de servicio para el equipo
Scooptrams R1300G.
Fuente: Elaboración Propia
El 48% representa las fallas de motor lo cual coincide con la mayor cantidad
de intervenciones de mantenimiento que también es esta área.
En los tres equipos estudiados se pudo observar que la mayor cantidad de
fallas y tiempos fuera de servicio se presentan en el motor y el sistema
electromecánico, por lo tanto, se concluye que son los eslabones más
débiles.
4.3 Desarrollo de las Tablas de AMEF del sistema Hidráulico
Una vez organizados los datos, se desarrolla el Método de Análisis de Modos
y efecto de falla para el subsistema hidráulico del Scooptrams, el cual
resume y sintetiza los diferentes tipos de fallo potenciales en las cual hay
que actuar.
63
Tabla 4. 9. AMEF Scooptrams Sub Sistema Hidráulico
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
Código
de Fallo
ELEMENTO /
FUNCION
MF-01
MF-02
Bomba hidráulica
MF-03
Scooptrams
Hidráulico
MODO DE
FALLO
Ruido anormal
Desgaste
Cavitación
Modelo:
Código:
R1600G
D-29
EFECTO DE FALLO
mecánica
hidráulica,
la
energía
en
energía
No.
CAUSA DE FALLO
Fecha:
Fecha:
Pág.:
De:
ESTADO ACTUAL
S
O
D RPN Estado
1
Desgaste abrasivo entre elementos
9
3
5
135
CRITICO
2
Sobrecarga o sobre esfuerzo
9
6
2
108
NORMAL
Pérdida o falta de presión
1
Caudal insuficiente
6
4
3
72
NORMAL
en los mandos hidráulicos
2
Velocidad insuficiente de la bomba
5
3
3
45
NORMAL
Disminución de la presión,
1
Bomba muy lejos del tanque.
5
3
4
60
NORMAL
ruido, alta temperatura y
2
RPM muy altas en la bomba
7
4
5
140
CRITICO
3
Filtro de succión tapado o restringido.
6
4
5
120
CRITICO
8
4
4
128
CRITICO
9
3
5
135
CRITICO
7
5
2
70
NORMAL
6
3
6
108
NORMAL
Daño a la bomba hidráulica
erosión de las paredes de
la bomba
Transforma
Elaborado por: C . G u e r r a
Auditor: Jorge Galindo Tito
Flujo excesivo de caudal y
MF-04
Defecto
sobre esfuerzo de la bomba
1
MF-05
Recalentamiento
Pérdida de caudal
1
Operación errática, controles
1
impulsando
Válvula de alivio o de control
desgastada
mediante un caudal el
fluido hacia los elementos
hidráulicos
muy suaves de la máquina y
MF-06
Aireación
acumulación de calor en la
2
Fugas internas en la bomba
Bajo nivel de aceite hidráulico en el
depósito
Filtración de aire en la línea de succión
de la bomba
bomba hidráulica.
3
Sello de eje de la bomba defectuoso
5
4
5
100
NORMAL
4
Aceite contaminado con agua
8
6
3
144
CRITICO
64
Tabla 4. 10. AMEF Scooptrams Sub Sistema Hidráulico
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
ELEMENTO /
FUNCION
Código
de Fallo
SCOOPTRAMS
Hidráulico
MODO DE
FALLO
Modelo:
Código:
D-29
EFECTO DE FALLO
ESTADO ACTUAL
S
O
D RPN
ESTADO
7
6
2
84
NORMAL
2
Por la oxidación
7
4
5
140
CRITICO
3
Cambio de aceite de forma tardía
6
5
2
60
NORMAL
1
Partículas por desgaste producido
7
5
4
140
CRITICO
Afectación a la bomba y
2
Fluido con viscosidad baja
8
4
3
96
NORMAL
demás componentes
3
Mala manipulación al cambiar los filtros
6
4
3
72
NORMAL
7
5
3
105
NORMAL
Contaminación
del aceite
hidráulico
CAUSA DE FALLO
Pág.:
De:
Elevada temperatura de trabajo
del aceite hidráulico
Aceite hidráulico
No.
Fecha:
Fecha:
1
Pérdida de propiedades
MF-07
Elaborado por: C . G u e r r a
Auditor: Jorge Galindo Tito
R1600G
hidráulicos
Fluido transmisor de
4
potencia utilizado para
Cambio de filtro inadecuado o de forma
tardía
transformar, controlar y
1
Bomba hidráulica desgastada
8
4
2
64
NORMAL
transmitir los esfuerzos
2
Válvula de control desgastada o pegada
6
4
4
96
NORMAL
7
5
4
140
CRITICO
7
7
3
147
CRITICO
6
4
3
72
NORMAL
mecánicos a través de
una variación de presión o
de flujo
MF-08
Recalentamiento
Degradación y pérdida
del aceite
de propiedades del
hidráulico
aceite hidráulico
3
4
5
65
Sellos o empaques de aceite de la
bomba hidráulica en mal estado
Sobrecarga de la máquina (cucharon
muy grande)
Lubricación de la bomba (al instalar una
bomba nueva)
Tabla 4. 11. AMEF Scooptrams Sub Sistema Hidráulico
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
ELEMENTO /
FUNCION
Aceite hidráulico
Código
de Fallo
MF-09
SCOOPTRAMS
Hidráulico
MODO DE
FALLO
Modelo:
Código:
Elaborado por: C . G u e r r a
Auditor: Jorge Galindo Tito
R1600G
D-29
EFECTO DE FALLO
Recalentamiento
Degradación y pérdida
del aceite
de propiedades del
hidráulico
aceite hidráulico
Fluido para transformar,
No.
O
D
RPN
ESTADO
5
3
105
NORMAL
7
Cantidad de aceite insuficiente
6
4
3
72
NORMAL
7
6
4
168
CRITICO
6
5
3
90
NORMAL
7
5
4
140
CRITICO
5
5
3
75
NORMAL
Presión de aceite de escape demasiado
8
elevada(regular el by-pass para disminuir
la presión)
MF-10
MF-11
Cavitación
Obstrucción /
Taponamiento
Depósito del aceite
Daño a la bomba
1
Nivel elevado de agua en aceite
hidráulico
hidráulica
Dificultad de succión de
aceite hidráulico a la
1
Viscosidad del aceite muy alta
No existe retiro continuo de impurezas
precipitadas.
2
Filtros internos sucios o deteriorados
8
6
3
144
CRITICO
3
Filtro de respiradero sucio o deteriorado
6
5
2
60
NORMAL
1
Tapón de drenaje desgastado
5
4
3
60
NORMAL
8
6
3
144
CRITICO
7
4
2
56
NORMAL
bomba hidráulica
hidráulico
Almacena, enfría,
MF-12
Fugas de aceite
Consumo excesivo de
hidráulico
aceite hidráulico
2
impurezas del fluido
hidráulico
S
7
2
protege y precipita
ESTADO ACTUAL
Termostato dañado o bloqueado
esfuerzos mecánicos a
de presión o de flujo
Pág.:
De:
6
controlar y transmitir los
través de una variación
CAUSA DE FALLO
Fecha:
Fecha:
MF-13
Defecto del
Falla en los elementos
depósito
internos del depósito
1
66
Sello de tapón de drenaje roto o
deteriorado
Golpe o impacto externo
4.3.1 Acciones de Corrección a las Fallas.
Analizados los modos de fallo existentes e identificados cuales tienen
mayor índice de prioridad y riesgo se procede a actuar, con las posibles
soluciones para disminuir este número, asignando responsabilidades al
personal de mantenimiento y tratando de que estas se cumplan. Además
observamos que el nuevo RPN una vez indicadas las acciones correctoras.
67
Tabla 4. 12. AMEF Correctiva Scooptrams Sub Sistema Hidráulico
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
ELEMENTO
FUNCIÓN
/
Modelo:
Código:
Scooptrams
Hidráulico
MODO DE
EFECTO
FALLO
DE
R1600G
D-29
CAUSA DE FALLO
Elaborado por:
Auditor:
C. Guerra
Jorge Galindo Tito
ACCIONES
CORRECTIVAS
RESPONSABLE
Fecha:
Fecha:
Pág.:
De:
ESTADO
D RPN NUEVO
ESTADO
S
O
6
2
5
60
Normal
Arreglo o cambio de
la bomba hidráulica
7
2
5
70
Normal
Filtro de succión
tapado o restringido.
Cambio de filtro de
Revisar viscosidad y
nivel
de
aceite
hidráulico
6
3
4
72
Normal
Defecto
bomba
hidráulica
Flujo
excesivo
de
caudal y sobre
esfuerzo de la
bomba hidráulica
Válvula de alivio o de
control desgastada
Cambio de la válvula
de alivio
8
2
4
64
Normal
Recalentamiento
Pérdida de caudal
Fugas internas en la
Cambio de la
bomba hidráulica
(CARTRIDGE)
6
2
5
60
Normal
8
3
3
72
Normal
FALLO
Ruido anormal
Daño a la bomba
hidráulica
Disminución de la
Bomba hidráulica
Cavitación
presión, ruido, alta
Desgaste abrasivo
entre engranajes
RPM muy altas en la
bomba
temperatura
Transforma la energía
mecánica en energía
hidráulica,
impulsando mediante
un caudal el fluido
hacia los elementos
hidráulicos
Erosión
de
las
paredes
de
la
Cambio de la
bomba hidráulica
(CARTRIDGE)
bomba
Operación
Aireación
errática,
alta
Aceite
contaminado con
agua
temperatura en la
bomba hidráulica
68
Cambio
aceite
hidráulico
de
Tabla 4. 13. AMEF Correctiva Scooptrams Sub Sistema Hidráulico
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
ELEMENTO /
COMPONENTE
Aceite hidráulico
Fluido transmisor de
potencia utilizado
para transformar,
controlar y transmitir
los esfuerzos
mecánicos a través
de una variación de
presión o de flujo
Depósito del aceite
hidráulico
Almacena, enfría,
protege y precipita
impurezas del fluido
hidráulico
MODO DE
FALLO
Contaminación
del aceite
hidráulico
Recalentamiento
del aceite
hidráulico
Scooptrams
Hidráulico
EFECTO DE
FALLO
Modelo:
Código:
Elaborado por:
Auditor:
R1600G
D-29
CAUSA DE FALLO
C. Guerra
Jorge Galindo Tito
ACCIONES
CORRECTIVAS
Fecha:
Fecha:
Pág.:
De:
ESTADO
RESPONSABLE
S O D RPN NUEVO
ESTADO
Pérdida de
propiedades del
aceite hidráulico
Por la oxidación
Cambio de aceite
hidráulico de mejor
calidad
5
4 4
80
Normal
Afectación a la
bomba y demás
componentes
hidráulicos
Partículas por desgaste
producido
Implementación de un
sistema de purificación
by pass
5
3 4
60
Normal
Cambio de sellos o
empaques
6
3 4
72
Normal
Degradación y
pérdida de
propiedades del
aceite hidráulico
Sellos de aceite de la
bomba hidráulica en mal
estado
Sobrecarga de la máquina
(cucharon muy grande)
Presión de aceite de escape
demasiado elevada
Cambio de cucharon con
peso original
Regular el by-pass para
disminuir la presión
Cambio y revisión de
viscosidad de aceite
hidráulico
7
4 3
84
Normal
6
3 4
72
Normal
7
2 4
56
Normal
Cavitación
Daño a la bomba
hidráulica
Viscosidad del aceite muy
alta
Obstrucción /
Taponamiento
Dificultad de
succión de aceite
hidráulico a la
bomba hidráulica
Filtros internos sucios o
deteriorados
Cambio de filtros internos
del depósito
7
2 3
42
Normal
Fugas de aceite
hidráulico
Consumo excesivo
de aceite hidráulico
Sello de tapón de drenaje
roto o deteriorado
Cambio de tapón y sello
6
3 3
54
Normal
69
4.4 Desarrollo de las Tablas de AMEF del sistema Motor
Una vez organizados los datos, se desarrolla el Método de Análisis de Modos y
Efecto de Falla para el subsistema motor del Scooptrams, el cual resume y sintetiza
los diferentes tipos de fallas potenciales en las cual hay que actuar.
70
Tabla 4.14. AMEF Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
ELEMENTO /
FUNCIÓN
Sistema:
Scooptrams
Modelo:
R1600G
Elaborado por: C. Guerra
Fecha:
Pág.:
Subsistema:
Motor
Código:
D-29
Auditor: Jorge Galindo Tito
Fecha:
De:
Código
de Fallo
MODO DE
FALLO
Block de motor
Alojar el tren
alternativo, formado
por el cigüeñal, las
bielas y los pistones.
MF-01
MF-02
MF-03
MF-04
Deformación
Fisuras
Desgaste
Fractura
Pistón
EFECTO DE FALLO
No.
Desalineación de los elementos
móviles.
Filtración de líquido refrigerante al
aceite.
Consumo anormal de aceite por la
lubricación del pistón.
El motor solo produce la mitad de su
potencia.
Fractura del pistón en la región de
los cubos.
Recibir directamente la
presión producida por
la combustión de los
gases y transmitir la
fuerza a la biela.
Grietas en el agujero para el
pasador
Agarrotamiento
RPN
ESTADO
2
4
48
NORMAL
2
Impacto externo
9
2
2
36
NORMAL
3
Sobrecalentamiento
9
5
3
135
CRITICO
1
Choque térmico
7
2
5
70
NORMAL
2
Impacto externo
9
2
3
54
NORMAL
1
Pistón rayado.
7
2
4
56
NORMAL
2
Aceite de lubricación incorrecto.
8
4
4
128
CRITICO
3
Pernos del pistón desgastados.
El pistón se armo con un error de
180°.
7
3
2
42
NORMAL
8
2
4
64
NORMAL
9
5
3
135
CRITICO
6
5
2
60
NORMAL
7
2
3
42
NORMAL
8
3
2
48
NORMAL
8
2
4
64
NORMAL
7
4
2
56
NORMAL
8
3
2
48
NORMAL
9
2
3
54
NORMAL
1
1
Juego de montaje pistón/cilindro
inadecuado.
1
Materias extrañas interfieren con
el movimiento pistón.
Mal pulido por frotamiento o
defectos de fundición.
Mala pulverización del
combustible.
Combustible con un número de
cetano muy bajo
Entrega de combustible excesiva
de la bomba inyectora.
Falta de lubricación.
3
1
2
71
D
6
2
Sobrecalentamiento de la falda
O
Choque térmico
2
Sobrecalentamiento de la corona
S
1
1
MF-05
CAUSA DE FALLO
ESTADO ACTUAL
Falta de refrigeración.
Tabla 4.15. AMEF Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
ELEMENTO /
FUNCIÓN
Anillos del Pistón
Impedir que el
lubricante se filtre del
cárter a la cámara de
combustión y que de
ésta última escapen
los gases de
combustión.
Código
de Fallo
MF-06
MF-07
MF-08
Scooptrams
Motor
MODO DE FALLO
Desgaste
Fractura
Desgaste
Modelo:
Código:
R1600G
D-29
Elaborado por: C . G u e r r a
Auditor: Jorge Galindo Tito
EFECTO DE FALLO
No.
Consumo de aceite y rayado
del pistón / camisa.
El motor consume demasiado
aceite
Asegurar que las muy
altas temperaturas del
escape no dañen los MF-09
componentes internos
del motor.
MF-10
Pérdidas de Potencia en el
Deformación
Cavitación
72
ESTADO ACTUAL
S
O
D RPN
ESTADO
Aflojamiento o instalación
indebida.
8
2
5
80
NORMAL
2
Anillos de pistón pegados.
7
2
4
56
NORMAL
3
Abertura del anillo muy pequeña
8
2
3
48
NORMAL
4
Obstrucción del limpiador de aire.
8
4
4
128
CRITICO
1
Expansión excesiva durante su
instalación.
7
3
3
63
NORMAL
2
Uso del anillo equivocado
9
2
4
72
NORMAL
3
Dañado durante la instalación del
pistón en la camisa.
9
3
5
135
CRITICO
1
Ceja de la camisa dañada.
7
2
3
42
NORMAL
2
Picado excesivo en la superficie
interior de la camisa.
8
2
4
64
NORMAL
1
Irregularidad en el montaje del
block.
8
3
2
48
NORMAL
2
Deficiencia en la rectificación del
cilindro.
8
2
4
64
NORMAL
1
Funcionamiento del motor en frío.
8
4
4
128
CRITICO
2
Presencia de impurezas
7
2
4
56
NORMAL
Motor
Fuga de compresión y aceite
CAUSA DE FALLO
Pág.:
De:
1
Fugas de la compresión
Camisas
Fecha:
Fecha:
Tabla 4.16. AMEF Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
ELEMENTO /
FUNCIÓN
Scooptrams
Motor
Modelo:
Código:
R1600G
D-29
Código
de Fallo
MODO DE FALLO
EFECTO DE FALLO
MF-11
Rotura
Deterioro del block.
Elaborado por: C. Gu erra
Auditor: Jorge Galindo Tito
No.
Biela
Transmitir la presión de
los gases que actúa
sobre el pistón al
cigüeñal.
MF-12
MF-13
MF-14
Ovalamiento
Pandeo
Rotura
Proceso anormal de
combustión.
Proceso anormal de
combustión.
MF-16
Desgaste
Deformación
CAUSA DE FALLO
Pág.:
De:
ESTADO ACTUAL
S
O
D
RPN
ESTADO
1
Deficiencia de lubricación
9
2
3
54
NORMAL
2
Ajuste excesivo biela-cigüeñal.
9
4
4
144
CRITICO
1
Mal montaje
8
3
3
72
NORMAL
2
Aceleraciones bruscas
7
4
5
140
CRITICO
1
Ingreso de agua a la cámara de
combustión.
7
2
5
70
NORMAL
2
Sobrecarga
8
4
4
128
CRITICO
1
Sobrecarga mecánica
9
2
3
54
NORMAL
2
Compresión excesiva
8
3
3
72
NORMAL
1
El cojinete no tiene el espesor
necesario para el diámetro del
cigüeñal.
9
3
6
162
CRITICO
2
No se genero una película de
aceite apropiada entre el cojinete y
el cigüeñal.
7
3
3
63
NORMAL
1
Acarreo de peso excesivo
8
2
5
80
NORMAL
2
Aceleraciones intempestivas
8
3
3
72
NORMAL
Golpeteo del cigüeñal
Cigüeñal
Transformar el
movimiento rectilíneo
MF-15
alternativo de la biela y el
pistón en movimiento
rotativo.
Fecha:
Fecha:
Agrietamiento por fatiga.
Cojinete central desgastado.
73
Tabla 4.17. AMEF Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
ELEMENTO /
FUNCIÓN
Culata
Sistema:
Scooptrams
Modelo:
R1600G Elaborado por: C. Guerra
Subsistema:
Motor
Código:
D-29
Código
de
MODO DE FALLO
Fallo
MF-17
Encargada de sellar
superiormente los
cilindros de un motor de
combustión para evitar la
pérdida de compresión. MF-18
Junta de culata
Asegurar la unión física
entre la culata y el
bloque del motor,
evitando que los gases
retenidos en la cámara
de combustión se
escapen.
MF-19
MF-20
Grietas
Alabeada
Desgaste
Rotura
Auditor: Jorge Galindo Tito
Fecha:
Pág.:
Fecha:
De:
ESTADO ACTUAL
EFECTO DE FALLO
No.
CAUSA DE FALLO
1
S
O
D
RPN
ESTADO
Fugas en la culata.
7
2
4
56
NORMAL
2
Junta quemada.
8
2
5
80
NORMAL
3
Pérdida de comprensión por
válvulas defectuosas.
8
4
5
160
CRITICO
1
Sujeción irregular al bloque.
7
2
4
56
NORMAL
2
Calentamiento excesivo.
7
3
3
63
NORMAL
3
Esparrago roto en la culata.
8
2
3
48
NORMAL
Reducción del nivel de
líquido refrigerante.
1
Parte del líquido penetra en la
cámara de combustión.
7
2
3
42
NORMAL
Exceso de humo blanco en
los gases de escape.
2
Evaporación del líquido en la
cámara de combustión.
7
5
5
175
CRITICO
En la varilla del aceite
aparece una emulsión gris.
3
Mezcla del líquido refrigerante
con el aceite.
8
3
3
72
NORMAL
Pérdida de planitud.
1
Calentamiento excesivo, fallos del
sistema de refrigeración.
7
4
6
168
CRITICO
Asientos y guías de válvulas
desgastadas.
2
Calentamientos y fallos de
lubricación o desgaste propio de
funcionamiento.
8
4
5
160
CRITICO
Rotura de asientos.
3
Calentamientos.
9
3
6
162
CRITICO
El motor pierde potencia.
Superficie de asiento
irregular.
74
Tabla 4.18. AMEF Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
ELEMENTO /
FUNCIÓN
Árbol de levas
Controlar el movimiento
sincronizado de las
válvulas de admisión y
escape y es un
componente crítico que
controla la potencia del
motor.
Sistema:
Scooptrams
Modelo:
R1600G
Elaborado por: C. Guerra
Fecha:
Pág.:
Subsistema:
Motor
Código:
D-29
Auditor: Jorge Galindo Tito
Fecha:
De:
Código
de
MODO DE FALLO
Fallo
MF-13
MF-14
Desgaste
Sincronización incorrecta.
ESTADO ACTUAL
EFECTO DE FALLO
No.
CAUSA DE FALLO
S
O
D
RPN
ESTADO
Pérdida de potencia del
motor.
1
Presión entre las superficies.
8
2
4
64
NORMAL
Aumento en el consumo de
combustible.
2
Viscosidad inadecuada del
aceite y aditivos.
9
3
6
162
CRITICO
Vibración en el tren de
balancines.
3
Falta de lubricación.
8
4
5
160
CRITICO
1
Mal montaje.
8
2
5
80
NORMAL
2
Juego axial excesivo.
8
3
2
48
NORMAL
3
Tiempo de uso.
7
2
4
56
NORMAL
Pérdida de potencia del
motor.
75
4.4.1 Acción Correctiva
Una vez analizados los modos de fallo existente e identificado cuales tienen
mayor índice de prioridad y riesgo se procede a actuar, con las posibles
soluciones para disminuir este número, asignando responsabilidades al
personal de mantenimiento y tratando de que estas se cumplan. En las tablas
siguientes se observa el nuevo RPN una vez realizadas las acciones
correctoras.
76
Tabla 4.19. AMEF Correctiva Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
ELEMENTO /
FUNCIÓN
Sistema:
Subsistema:
Scooptrams
Motor
MODO DE
FALLO
No.
Modelo:
Código:
R1600G
D-29
Pistón
Recibir directamente la
presión producida por
la combustión de los
gases y transmitir la
fuerza a la biela.
C. Guerra
Jorge Galindo Tito
ACCIONES CORRECTIVAS
Deformación
1
Sobrecalentamiento
Inspeccionar el sistema de
refrigeración, y asegurar su buen
funcionamiento.
Desgaste
1
Aceite de Lubricación
incorrecta.
Seleccionar aceite de lubricación
recomendado por el fabricante
2
Juego de montaje
pistón/cilindro
inadecuado.
Verificar el montaje pistón/cilindro, y
si es el caso remplazar los
componentes.
Fractura
Fecha:
Fecha:
Pág.:
De:
ESTADO
CAUSA DE FALLO
Block de motor
Alojar el tren
alternativo, formado
por el cigüeñal, las
bielas y los pistones.
Elaborado por:
Auditor:
77
RESPONSABLE
.
S O D RPN NUEVO
ESTADO
8 2 3
48
Normal
7 2 5
70
Normal
9 1 4
36
Normal
Tabla 4.20. AMEF Correctiva Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema
Subsistema:
ELEMENTO /
FUNCIÓN
Anillos del Pistón
Impedir que el
lubricante se filtre del
cárter a la cámara de
combustión y que de
ésta última escapen
los gases de
combustión.
MODO DE
FALLO
Scooptrams
Motor
Modelo:
Código:
R1600G
D-29
Elaborado por:
Auditor:
C. Guerra
Jorge Galindo Tito
Fecha:
Fecha:
Pág.:
De:
ESTADO
No.
CAUSA DE FALLO
ACCIONES CORRECTIVAS
Desgaste
1
Obstrucción del limpiador
de aire.
Limpieza, y si es esta deteriorado
el limpiador de aire reemplazarlo.
Fractura
2
Dañado durante la
instalación del pistón en
la camisa.
Rectificar camisa de los cilindros
Funcionamiento del motor
en frío.
Calentar del motor antes de las
actividades a realizar.
RESPONSABLE
.
S O D RPN
NUEVO
ESTADO
8 2 4
64
Normal
7 2 3
42
Normal
8 3 3
72
Normal
Camisas
Asegurar que las muy
altas temperaturas del Cavitación
escape no dañen los
componentes internos
del motor.
1
78
Tabla 4.21. AMEF Correctiva Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema
Subsistema:
ELEMENTO /
FUNCIÓN
MODO DE
FALLO
Scooptrams
Motor
R1600G
D-29
Elaborado por:
Auditor:
C. Guerra
Jorge Galindo Tito
Fecha:
Fecha:
Pág.:
De:
ESTADO
No.
CAUSA DE FALLO
ACCIONES CORRECTIVAS
RESPONSABLE
S O D RPN
NUEVO
ESTADO
Rotura
1
Ajuste excesivo bielacigüeñal.
Verificar torque especificado por el
fabricante.
7 2 4
56
Normal
Ovalamiento
2
Aceleraciones bruscas
Evitar acelerar bruscamente.
7 2 5
70
Normal
Pandeo
3
Sobrecarga
No exceder el límite de carga
especificada por el fabricante.
8 2 5
80
Normal
1
El cojinete no tiene el
espesor necesario para el
diámetro del cigüeñal.
Cambiar el cojinete con el diámetro
necesario para acoplarlo con el
cigüeñal.
7 2 5
70
Normal
1
Pérdida de comprensión
por válvulas defectuosas.
Reemplazar válvulas defectuosas.
7 2 3
42
Normal
Biela
Transmitir la presión
de los gases que
actúa sobre el pistón
al cigüeñal.
Modelo:
Código:
Cigüeñal
Transformar el
Desgaste
movimiento rectilíneo
alternativo de la biela y
el pistón en
movimiento rotativo.
Culata
Encargada de sellar
superiormente los
cilindros de un motor
de combustión para
evitar la pérdida de
compresión.
Grietas
79
Tabla 4.22. AMEF Correctiva Scooptrams Sub Sistema Motor
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTO DE FALLA
Sistema:
Subsistema:
ELEMENTO /
FUNCIÓN
MODO DE
FALLO
Desgaste
Scooptrams
Motor
Árbol de levas
Controlar el
movimiento
Desgaste
sincronizado de las
válvulas de admisión y
escape y es un
componente crítico
que controla la
potencia del motor.
R1600G
D-29
Elaborado por:
Auditor:
C. Guerra
Jorge Galindo Tito
Fecha:
Fecha:
Pág.:
De:
ESTADO
No.
CAUSA DE FALLO
1
Evaporación del líquido
en la cámara de
combustión.
1
Calentamiento excesivo,
fallos del sistema de
refrigeración.
2
Calentamientos y fallos

de lubricación o desgaste

propio de funcionamiento.
3
Calentamientos.
1
2
Junta de culata
Asegurar la unión física
entre la culata y el
bloque del motor,
evitando que los gases
retenidos en la cámara Rotura
de
combustión se
escapen.
Modelo:
Código:
ACCIONES CORRECTIVAS
Comprobar fugas y sustituir
elemento defectuoso en caso
necesario.
 Planificado y reparación de
asientos de válvulas y precámaras.
 Medir el resalte del pistón cota “X”
y poner junta adecuada.
RESPONSABLE
S O D RPN
NUEVO
ESTADO
7 2 3
42
Normal
8 1 4
32
Normal
7 2 3
42
Normal
Sustituir los asientos rotos.
8 2 3
48
Normal
Viscosidad inadecuada
del aceite y aditivos.
Seleccionar aceite recomendado
por el fabricante.
7 2 4
56
Normal
Falta de lubricación.
Adoptar intervalos de lubricación
recomendados.
7 2 5
70
Normal
Rectificar los asientos.
Sustituir guías si es posible.
80
Disponibilidad Mensual de los Scooptrams
Tabla 4.23 Disponibilidad Mensual
DISPONIBILIDAD MENSUAL SCOOPTRAMS
EQUIPO
MODELO
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
PROMEDIO
D-29
R-1600G
87.77%
66.29%
63.98%
85.97%
88.71%
88.06%
80.13%
D-44
R-1600H
86.02%
78.86%
89.95%
89.14%
85.69%
87.71%
86.23%
D-46
R-1300G
86.02%
81.45%
91.28%
37.85%
8.33%
90.00%
65.82%
Fuente: Elaboración Propia
81
86.23%
80.13%
90.00%
87.71%
88.06%
85.69%
88.71%
89.14%
85.97%
89.95%
DISPONIBILIDAD
REQUERIDA 85%
65.82%
70.00%
63.98%
66.29%
80.00%
81.45%
78.86%
86.02%
86.02%
87.77%
90.00%
91.28%
DISPONIBILIDAD MENSUAL
100.00%
D-29 R-1600G
60.00%
D-44 R-1600H
D-46 R-1300G
37.85%
50.00%
40.00%
30.00%
8.33%
20.00%
10.00%
0.00%
ENERO
FEBRERO
MARZO
ABRIL
MAYO
JUNIO
Figura 4.8. Representación de las Disponibilidades mensuales de los Scooptrams.
Fuente: Elaboración Propia
82
PROMEDIO
4.5 Interpretación de Resultados.
Primeramente, debo señalar que las frecuencias de fallas de los tres
Scooptrams en análisis se encuentran en la Tabla 4.1, donde se señala que
los equipos analizados son R1600G-D29, R1600H-D44 y R1300G-D46.
Seguidamente a través de los datos de fallas, se consideró los sistemas del
Scooptrams que son: Motor, sistema Hidráulico, sistema de transmisión,
chasis, sistema electromecánico y finalmente el sistema diferencial.
Considerando el objetivo del estudio se realizó el método de Análisis de
Modos y efecto de falla y sus respectivas recomendaciones para optimizar
su disponibilidad del equipo como se puede observar en los cuadros desde
el cuadro 4.9 hacia adelante.
Realizado el Análisis de Modos y efecto de falla (AMEF), se pudo optimizar
la disponibilidad de los equipos como se puede observar en la Tabla 4.23,
en donde en el mes de marzo se obtuvo una mayor disponibilidad logrando
un 91.28% en el Scooptrams R1300G-D46, en cambio en el scooptram
R1600H-D44 se obtuvo una disponibilidad más continua durante los meses
de marzo a junio logrando sobrepasar la disponibilidad requerida por la
empresa que es de un 85% y finalmente el scooptram R1600G - D29 que
tiene mayor año de fabricación logro sobrepasar la disponibilidad requerida
durante los meses de mayo a junio .
Finalmente con el Análisis de Modos y Efecto de Falla se logró
significativamente una mejora en la disponibilidad y tiempo de servicio en
los tres scooptrams de estudio.
83
CONCLUSIONES
1. Se concluye que determinado las fallas de los Scooptrams de
análisis que son el R-1600G, R-1600H y R-1300G. se encontraron
las fallas más críticas en el sistema del Motor y el sistema Hidráulico,
en donde se realizó el Análisis de Modos y Efecto de Falla.
2. Determinado las fallas y aplicando el análisis de modos y efecto de
falla del sistema hidráulico se puede determinar los RPN de cada
uno de los sub sistemas como se puede observar en los cuadros 4.9
al 4.11, además de las acciones correctivas que se encuentran en
los cuadros 4.12 y 4.13, en ella se puede observar la disminución
del RPN debido al mantenimiento realizado al sistema.
3. Concluimos también que el otro sistema que es motor donde se
determina su RPN antes de su intervención es alta como podemos
observar en los cuadros del 4.14 al 4.18, además sus acciones
correctivas donde se mejora su RPN como se puede observar en los
cuadros 4.19 al 4.22.
4. Se concluye que Analizando los sistemas Hidráulico y Motor, a
través del Análisis de Modos y Efecto de Falla se mejoró el tiempo
de servicio de los tres Scooptrams de análisis logrando una
optimización de la disponibilidad como podemos observar en el
cuadro 4.23, además señalar que en el mes de marzo se obtuvo una
mayor disponibilidad el equipo pesado R1300G – D46 que fue de un
91.28%.
84
RECOMENDACIONES
1. De acuerdo con los resultados obtenidos, se recomienda que para
elevar la disponibilidad y tiempo de servicio de los scooptrams, se debe
empezar por capacitar mejor a los supervisores y
técnicos de
mantenimiento en la aplicación del Análisis de Modos y Efecto de Falla
para poder aplicarlo eficientemente.
2. Creación de grupos de trabajo con dedicación exclusiva a la realización
del Análisis de Modos y Efecto de Falla, estos grupos pueden ser
rotativos. Para garantizar un trabajo rápido que permita abarcar todos
fallas de cada uno de los sistemas lo más pronto posible.
3. Es recomendable conocer las causas de las fallas y sus efectos para
poder recomendar al responsable las acciones que mejoren dichos
sistemas.
4. Es importante que se tenga una base de datos de fallas de todos los
sistemas del Scooptrams para posteriormente aplicar el método
propuesto en esta tesis.
5. Actualizar periódicamente el AMEF con nuevos modos de falla ocurridos
y que no se encuentren listados.
85
BIBLIOGRAFÍA
1. Espinoza, C. (2010). Metodología de investigación tecnológica.
Pensando en sistemas. (Primera Ed.). Huancayo, Perú: Imagen Gráfica
SAC.
2. Instituto Peruano de Mantenimiento, (2017). Gerencia de operaciones
confiabilidad en mantenimiento clase mundial. Lima, Perú.
3. Moubray, J. (2004). Mantenimiento centrado en confiabilidad (Edición en
Español).North Carolina, Estados Unidos: Ellmann, Sueiro y Asociados.
4. Rodríguez, J. (2006). ANÁLISIS DE FALLAS. Universidad Nacional
Experimental de Guayana. Puerto Ordaz, Venezuela.
5. Lamb, B., Tribbett, R. (2012).Apollo Análisis Causa Raíz. (Primera Ed.).
Estados Unidos: Apollonian Publications, LLC.
86
ANEXOS
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97