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