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Plan de mantenimiento predictivo equipos pesados, PMH, CVG FMO CA




RESUMEN

En el siguiente Trabajo de Grado se presenta el Diseño de un Plan de Mantenimiento Predictivo para la Flota de Equipos Pesados de la Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro (P.M.H.) de la Empresa C.V.G. Ferrominera Orinoco C.A., éste se desarrolló inicialmente analizando estadísticamente la gestión de mantenimiento del Taller de Equipos Pesados, en función del número de fallas y demoras presentadas por los equipos en un período de 9 meses, determinando de esta manera la disponibilidad, confiabilidad y criticidad de éstos. A través de este estudio se pudo evidenciar que ninguna de las flotas de equipos de la Gerencia cumple con la disponibilidad requerida por ésta (85 % de disponibilidad) para realizar las distintas labores de manejo, carga, acarreo y limpieza del mineral, lo cual muestra una alta criticidad de éstos y la necesidad de la aplicación de un plan de mantenimiento predictivo que disminuya las demoras en el mantenimiento de los equipos. Seguidamente se analizó la fuerza laboral con la que cuenta el taller y se constató que ésta, posee la capacitación para realizar las labores de mantenimiento. Posteriormente se identificó el conjunto de variables operacionales que intervienen en el funcionamiento de los equipos, resumida a través de una matriz de variables enfocada en el análisis de muestras de aceites, la cual fue la base para la creación de los estándares de inspección elaborados, para finalmente diseñar el plan de mantenimiento predictivo de los equipos pesados, que permitirá el análisis de los parámetros de funcionamiento asociados a la evolución de las fallas, para determinar en qué período de tiempo esas fallas van a tomar una relevancia importante de modo de planificar todas las intervenciones con tiempo suficiente, evitando que las mismas generen consecuencias graves, aumentando la disponibilidad operativa de los equipos. El plan de mantenimiento predictivo basado en el análisis del aceite utilizado proporciona indirectamente la condición de los equipos en relación a los sistemas hidráulicos, tren de potencia y motor diesel, permitiendo controlar los niveles de contaminación y desgaste de los componentes y determinando el período de reemplazo de las partes asociadas al problema.

Palabras Claves: Mantenimiento, Predictivo, Equipos Pesados, P.M.H.

INTRODUCCIÓN

C.V.G. FERROMINERA ORINOCO C.A., es una empresa del estado Venezolano, creada para la extracción, comercialización y transporte del mineral de hierro, ya sea dentro o fuera del país. El mineral del hierro es obtenido tanto del cerro San Isidro (Ciudad Piar), como del cerro el Pao, y este es transportado por vía férrea a la zona de Procesamiento de Mineral de Hierro (P.M.H.).

La Gerencia de P.M.H. tiene como funciones garantizar el cumplimiento de los programas de producción en términos de costo, calidad y oportunidad; el despacho del mineral de hierro conforme a las especificaciones del cliente; la disponibilidad de los sistemas, equipos e instalaciones de las plantas de Procesamiento del Mineral de Hierro de acuerdo con el programa de mantenimiento preventivo y correctivo; además de asegurar el estudio, propuesta e implementación de mejoras operativas al sistema de manejo de mineral, entre otros.

Para lograr la función de garantizar la disponibilidad de los equipos y instalaciones, la Gerencia cuenta con cuatro (4) talleres de mantenimiento, los cuales son: Taller de Instrumentación y Control, Taller Central, Taller de Cintas y Taller de Equipos Pesados, siendo este último el encargado de mantener en condiciones operativas una flota de diecinueve (19) Equipos Pesados integrados por: Cargadores Frontales, Minicargadores Frontales, Tractores con Orugas, Motoniveladoras y Camiones Roqueros de Acarreo.

Los Equipos Pesados son requeridos con una alta disponibilidad (85% de disponibilidad) en las distintas áreas de la Gerencia, puesto que estos realizan labores importantes de Manejo, Acarreo, Carga y limpieza del Mineral en el área industrial. Sin embargo, estos equipos no pueden responder completamente a estos requerimientos, debido a que presentan fallas que muchas veces son corregidas en largos períodos de tiempo cuando los repuestos necesarios no se encuentran en el stock de la empresa, y hay que pedirlos a los distribuidores locales, nacionales ó extranjeros tardando hasta varios meses en llegar, causando la paralización del equipo, además de ocasionar mayores costos al dañarse partes asociadas a la principal. Es por esto que se ve la necesidad del diseño de un plan de mantenimiento predictivo que permita detectar las fallas antes de que esta ocurra y de esa manera se puedan tomar las medidas necesarias para que la reparación del equipo se realice en el menor tiempo posible, evitando al máximo las demoras, aumentando así la disponibilidad de los equipos.

En el siguiente trabajo, se presenta el Diseño un Plan de Mantenimiento Predictivo a la flota de Equipos Pesados de la Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro, específicamente en los sistemas de Red de Potencia (Transmisión, Diferencial y Mandos Finales), Hidráulico y Motor Diesel a través del análisis de los parámetros de funcionamiento asociados a la evolución de la falla, determinando en que período esas fallas van a tomar una relevancia importante y así poder planificar todas las intervenciones con tiempo suficiente, evitando que las mismas generen consecuencias graves.

El procedimiento que permitió el logro de los objetivos planteados en el presente trabajo implica los siguientes análisis y/o estudios: a) Analizar estadísticamente la gestión de mantenimiento del Taller de Equipos Pesados; b) Conformación de la fuerza laboral del taller; c) Identificar el conjunto de variables operacionales que intervienen en el funcionamiento de los mismos resumida a través de una matriz de variable; d) Diseñar los estándares de inspección; e) Identificar y clasificar las inspecciones de acuerdo a las condiciones del equipo; f) Diseñar el plan de mantenimiento predictivo de los equipos.

El siguiente trabajo esta compuesto por 7 capítulos, estructurados de la siguiente forma: Capítulo 1, Formulación del Problema: se expone el problema objeto de la investigación, así como el objetivo general y específico, la justificación y el alcance del trabajo. Capítulo 2, Generalidades de la Empresa: Se presentan los aspectos generales de la empresa C.V.G. FERROMINERA ORINOCO C.A. y del departamento donde se realizó el estudio. Capítulo 3, Fundamentos Teórico: comprende las bases teóricas que fundamentaron el estudio y la definición de términos básicos. Capítulo 4, Marco Metodológico: se muestra el diseño metodológico que se siguió para realizar este trabajo. Capítulo 5, Situación Actual: se presenta las causas que originan la necesidad del plan de mantenimiento predictivo así como la conformación y actividades del taller. Capítulo 6, Resultados: se presentan los resultados sobre los cuales se soporta el plan de mantenimiento propuesto. Capítulo 7, Mantenimiento Predictivo: se presentan el Diseño del Plan de Mantenimiento Predictivo propuesto y finalmente se presentan las Conclusiones, Recomendaciones, Referencias Bibliográficas y Anexos.

CAPÍTULO 1

EL PROBLEMA

1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El mantenimiento es unos de los factores claves para la buena operación y desarrollo de las plantas industriales. Este se puede definir como el conjunto de actividades ejecutadas para mantener en buenas condiciones de funcionamiento los bienes, equipos e instalaciones que posee la empresa, que permitan la maximización de la disponibilidad de estos para la producción.

Dependiendo de la forma, el objetivo y la oportunidad en que se realizan las acciones, se pueden resaltar tres tipos de mantenimiento: el preventivo, correctivo y predictivo, permitiendo este último la detección de las anomalías que presente el equipo, mediante el análisis e interpretación de los parámetros de funcionamiento.

La empresa CVG FERROMINERA ORINOCO cuenta con una Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro (P.M.H), en donde la Superintendencia de Talleres de Servicio se encarga de prestar a través de sus distintos talleres (Taller de Instrumentación y Automatización y Control, Taller Central, Taller de Equipos Pesados y Taller de Cintas), todo tipo de mantenimiento a los equipos y máquinas que componen la Gerencia.

El Taller de Equipos Pesados se encarga de realizar labores de mantenimiento a 19 equipos pesados comprendidos por: Cargadores Frontales, Minicargadores Frontales, Tractores con Orugas, Motoniveladoras y Camiones Roqueros de Acarreo. Estos equipos se requieren en cada una de las distintas áreas de almacenamiento, operación y transporte del mineral de hierro, debido a que se encargan del despacho, transferencia del mineral y limpieza del área industrial. Sin embargo ésta disponibilidad se ha visto afectada por el alto índice de fallas que actualmente presentan los equipos, producto de la disminución del promedio de vida útil de estos, la falta de seguimiento del programa de mantenimiento preventivo y de las variables operacionales de funcionamiento.

Debido a esto, a los equipos pesados se les presta un mayor número de mantenimientos correctivos que preventivos, lo cual es perjudicial para la Gerencia de P.M.H. puesto que incurre en gastos excesivos de repuestos, a causa que es mas costosa la reparación del equipo cuando este falla (un 40% más en el caso del motor), al dañarse partes asociadas a la principal, además de que si los repuestos o partes del equipo necesarios para reparar las maquinas no se encuentran disponibles en el stock de la empresa, son pedidos a la concesionaria Caterpillar local (Venequip), la cual localiza los repuestos tanto a nivel nacional como en el exterior, tardando hasta meses en llegar éste al taller, produciendo daños mayores y la paralización total del equipo.

La situación anteriormente planteada conlleva a desarrollar el presente estudio donde se de respuesta a la siguiente problemática: la alta frecuencia de fallas de la flota de Equipos Pesados de la Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro de Ferrominera, trae como consecuencia una baja disponibilidad de los equipos, además de altos costos para la empresa y el no cumplimiento de las metas de producción; para esto será necesario desarrollar el presente trabajo con el propósito de diseñar un plan de mantenimiento predictivo que permita la detección de las fallas en los equipos antes de que ocurran, para así poder tomar todas las medidas necesarias para corregirlas en el menor tiempo posible, evitando al máximo las demoras y los gastos en repuestos.

El siguiente trabajo es importante, ya que permitirá detectar las fallas relevantes de los elementos de los equipos pesados a través del estudio de la evolución de los parámetros de funcionamiento asociados a la evolución de las fallas, de modo determinar en que período de tiempo esas fallas van a tomar una relevancia importante y así poder planificar todas las intervenciones con tiempo suficiente, evitando que las mismas generen consecuencias graves, además de la disminución de las demoras por reparación lo cual le proporciona una mayor disponibilidad a los equipos.

1.2. JUSTIFICACIÓN

Los equipos pesados que conforman la flota del área de procesamiento de mineral de hierro (P.M.H.) de la empresa F.M.O. están sometidos a un plan de mantenimiento preventivo y correctivo, que no les proporciona una mantenibilidad y disponibilidad acorde con las nuevas exigencias de la empresa, debido a que muchas veces las fallas que presentan los equipos requieren mucho tiempo para ser corregidas, puesto que los repuestos tardan hasta varios meses en llegar al taller cuando no se encuentran en el stock de la empresa, además que los costos por la realización del mantenimiento correctivo son mayores, debido a que se dañan partes asociadas a la principal. Es por esto que la Gerencia de P.M.H. se vió la necesidad de desarrollar un programa de mantenimiento predictivo a los equipos pesados específicamente en los sistemas de Red de Potencia, Hidráulico y Motor Diesel, a través del análisis de los parámetros de funcionamiento asociados a la evolución de las fallas, para determinar en que período podrían ocurrir las fallas de los equipos y así poder planificar todas las intervenciones con tiempo suficiente, evitando que las mismas ocasionen consecuencias graves.

1.3. ALCANCE

Este estudio contempla el diseño de un plan de mantenimiento predictivo a la flota de diecinueve (19) equipos pesados (Cargadores Frontales, Minicargadores Frontales, Tractores con Orugas, Motoniveladoras y Camiones Roqueros de Acarreo) del área de Procesamiento de Mineral de Hierro (P.M.H.) de la empresa FERROMINERA ORINOCO C.A., enfocado en el análisis del aceite utilizado por estos; dicho plan de mantenimiento incluye: el sistema de Red de Potencia, Hidráulico y Motor Diesel.

1.4. OBJETIVOS

En el presente estudio se lograron los siguientes objetivos:

1.4.1. OBJETIVO GENERAL

Diseñar un Plan de Mantenimiento Predictivo a los Equipos Pesados de la Gerencia de Procesamiento de Mineral de Hierro (P.M.H.) de la Empresa C.V.G. Ferrominera Orinoco C.A.

1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Recolectar información técnica de los sistemas Hidráulicos, Red de Potencia (Transmisión, Diferencial y Mandos Finales) y Motor Diesel de los equipos pesados de la Gerencia de P.M.H. desde la lógica de funcionamiento hasta el despiece de sus componentes.

Investigar que tipo de mantenimiento predictivo se está efectuando en equipos similares utilizados en otras empresas de la Región Guayana, como: Sidor, Bauxilum, etc.

Analizar la disponibilidad y confiabilidad de los equipos pesados.

Analizar la criticidad de los distintos equipos.

Realizar un análisis estadístico en función de las fallas y demoras presentadas por los equipos.

Ejecutar un análisis de la fuerza laboral con que cuenta el Taller de

Equipos Pesados, en términos de capacidad y capacitación para realizar las labores de mantenimiento.

Identificar el conjunto de variables operacionales que intervienen en el funcionamiento de los equipos, resumida a través de una matriz de variables.

Determinar la factibilidad de la realización de un programa de mantenimiento predictivo a los equipos pesados.

Determinar para cada sistema estudiado, los valores límites y normales de aceptabilidad de las características o variables que se miden con el monitoreo.

Crear el estándar de inspección de los equipos en estudio con base en la matriz de variables que intervienen en el proceso, determinando la frecuencia óptima de inspección considerando la criticidad de la maquina, disponibilidad, diseño, funcionamiento y estadística de fallas.

Definir las inspecciones rutinarias y especiales de los equipos, y diseñar los formatos de inspección tanto administrativos como de recolección de datos de campo.

Proponer las acciones predictivas a aplicar en los equipos estudiados.

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