Mantenimiento preventivo para equipos de procesos y sistemas de envarillado (página 2)
? Observación directa: Según Sabino (1.992), define: "La observación como una técnica antiquísima, cuyos primeros aportes sería imposible rastrear. A través de sus sentidos, el hombre capta la realidad que lo rodea, que luego organiza intelectualmente y agrega: La observación puede definirse, como el uso sistemático de nuestros sentidos en búsqueda de los datos que necesitamos para resolver un problema de investigación." (pág. 111)
Ésta herramienta abarca las visitas al área de investigación, en donde a través de la observación directa se apreciará las condiciones actuales de los equipos de procesos y las fallas presentadas con el fin de obtener la información para el estudio.
? Entrevistas: Según Sabino (1.992) define: Una entrevista semiestructurada (no estructurada o no formalizada) es aquella en que existe un margen más o menos grande de libertad para formular las preguntas y las respuestas, (pág. 18).
Se realizarán entrevistas semiestructuradas a los supervisores y operadores de la sala de envarillado de la línea II, con el fin de recolectar e interpretar la información obtenida de las entrevistas para ejecutar el estudio.
? Bibliografía: Utilizadas para definir y enfocar el marco teórico de la investigación con base. Entre ellos se pueden mencionar los manuales, Internet e intranet como recurso necesario para desarrollar completamente la información sobre la empresa.
? Recursos digitales: Se utilizará el programa interno de la empresa, como es el SIMA, que es el Sistema Integral de Mantenimiento y el Data WareHouse "DWH-VENALUM" que es el sistema donde se encuentra registradas las fallas, con tiempos y causas de su ocurrencia.
Procedimiento Metodológico
En ésta parte se describen los procedimientos que se utilizarán en la recopilación de información.
Identificar el funcionamiento de los equipos, a través de los manuales de operación, inventario con subsistemas, visitas a las estaciones de trabajo de las máquinas que componen la línea II de envarillado.
? Se buscará la información necesaria en el SIMA para conocer los equipos que componen la investigación, con sus respectivos sub sistemas y conjuntos.
? Se aplicará el método de observación directa, visitando el área y tomando nota del aporte que brinde el personal que labora en el área de trabajo.
Documentar las fallas registradas en los sistemas estadísticos de la planta, lo que incluye la identificación de los subsistemas y partes susceptibles de fallas así como los tiempos entre fallas y tiempo para reparar.
? Se aplicará el diagrama causa-efecto con la finalidad de tener información general del área de estudio, para luego documentar las fallas de forma estadística a través del programa "DHW-VENALUM" e identificar los subsistemas más afectados de los equipos de procesos y el tiempo que tardan en repararlos, a través de la información recopilada por el personal y los reportes de las fallas.
Realizar un análisis de criticidad basado en un análisis cualitativo.
? Se determinará la criticidad de los equipos de acuerdo al historial de fallas y a la información recopilada por los datos suministrados, de manera de realizar el análisis cualitativo a las máquinas de procesos.
Desarrollar y documentar los Análisis de Modos Efectos de Falla (AMEF) de los equipos y subsistemas.
? Se buscará la información en el departamento de ingeniería de mantenimiento, en donde nos facilitarán las fallas presentadas en los equipos de procesos por el programa "DHW-VENALUM" desde el año
2.014 hasta Agosto de 2.016, a fin de elaborar el AMEF.
Estimar los recursos humanos, las partes y piezas necesarias para llevar a cabo el plan.
? Se determinará los recursos humanos a través del programa SIMA y la observación directa, como las piezas más propensas a dañarse de manera de prever en el plan de mantenimiento preventivo la pronta solución, evitando paradas repentinas por fallas.
CAPÍTULO IV
Situción actual
En éste capítulo se muestra la situación actual de línea II en la sala de envarillado de ánodos, como también la descripción detallada mediante la observación directa y el argumento del personal.
Análisis cualitativo (por observación directa)
A través de una observación directa minuciosa se evidencia que en la sala de envarillado de ánodos de la línea II ubicada en CVG VENALUM, se están presentando múltiples fallas o diversas irregularidades que traen como consecuencia la baja producción de varillas anódicas; ya sea por la deficiencia que presentan los actuales repuestos de las máquinas de procesos (no son los originales de los equipos), por la tardía adquisición de los mismos o la reutilización de los antes suplantados en ciertos casos para solventar la parada de planta, colocando en riesgo los equipos y ocasionando futuras fallas, puesto a que no se solvento la falla en su totalidad.
El método de observación directa nos permite detallar específicamente lo encontrado en planta, el comportamiento de los equipos y el uso que le dan los operarios para que puedan cumplir sus funciones, es por eso que al hacer las visitas, se manifiestan las fallas más persistentes, ya sea lo dicho por los mismos operarios, los tabulados en el sistema de la empresa como las fallas registradas y también las observadas durante la estancia en planta.
Las fallas que actualmente presentan los equipos de procesos en la sala de envarillado de ánodos de la línea II son los siguientes:
Rompedor de cabos
Falta de aceite.
Falla el PC-13 (cumplió su vida útil, ha sido recuperado con material de reconstrucción)
Fallan los eslabones.
Los sensores se disparan.
Fallas con el tablero.
Fallan las tejas.
Fallas en la tornillería.
En la parte estructural (cumplió vida útil)
Estructura de la mordaza.
Falla sistema de mordazas.
Falla del cable de tierra.
Éstas son las fallas más frecuentes en el rompedor de cabos 1 y 2, a la cual se le suele aplicar el mantenimiento correctivo, es decir, una vez que falla el equipo es reparado; es por eso que al manifestarse la falla, se deben hacer paradas de planta para solucionar las averías y poder sacar la producción. Las causas principales del rompedor de cabos son la longitud de las varillas, puesto que no se lleva un seguimiento de su tamaño, es por eso que al pasar por la máquina se evidencian unas varillas cortas y otras largas, haciendo que al momento de que opere no desprenda el cabo correctamente, sino con cierta irregularidad, ocasionando daños en las mordazas. Ante ésta problemática, la máquina no puede estar colocada en automático completamente, sino asistida por un operador de manera manual para que adapte la máquina a las longitudes de las varillas.
Otra causa es la acumulación de escombro de carbón en el bucle del PC-13, lo que evita que las tejas no transporten de manera correcta el material y sufrir dobles; en muchos de los casos, ocurre cuando no se vacía completamente el depósito de cabos de carbón (Bunquer de línea II); también sucede que existe desnivel en el flujo de aire de la cinta transportadora, provocando que no avance y baje su ritmo de trabajo. La unidad hidráulica del rompedor de cabos 1 está en total descuido, lleno de aceite, agua y humedad.
Rompedor de colada
Paradas por transmisión.
Parada por mordazas.
Falla eléctrica.
Se rompe la estructura de la mordaza, se parte el cilindro.
Estructura aérea dañada (no funcionan las mordazas) ha sido remendada varias veces.
Los cilindros.
Fuga de aceite.
La rompe colada tiene una vida útil en planta de siete (7) años, las fallas se hacen más constantes, puesto que al llegar la varilla del rompedor de cabos, queda con restos de colada adherida a las puntas de yugos, cuya máquina tiene como función desprenderla. Ahora bien, algunas de las causas principales de estas fallas es la calidad de la colada (muy dura) por lo que la máquina suele esforzarse más de lo normal para desprender la colada, ocasionando rupturas en las mordazas y en los cilindros por la presión que ejerce la máquina para desprender el exceso de colada. Surgen fallas por la disminución de aceite en el sistema hidráulico, puesto a que si
llega a faltar aproximadamente diez (10) centímetros de este líquido, su proceso operativo es retardado, debido a que el filtro del sistema se encuentra en un nivel superior y no se llega a consumir la mitad del aceite que contiene esta unidad, por lo tanto, el rompedor de colada no arranca a ejercer sus funciones, viéndolo de esta manera, seria eficiente que el filtro contenido en esta bomba se ubicara en la mitad del sistema hidráulico, para que así consuma la mayor cantidad de aceite y evitar el monitoreo constante, haciéndola más operativa.
Otra causa es la presión que ejerce la máquina, haciendo que exista una fuga de aceite, lo que posteriormente cae a la cinta transportadora subterránea que traslada el residuo de colada desprendido para ser reutilizado. La acumulación de escoria de la colada raya el cilindro, anteriormente se limpiaba con aire comprimido. El sobrecalentamiento del guardacabo es otro de los factores que originan fallas a la maquinaria sin dejar de mencionar la deformación de las puntas de yugo.
Grafitadora de yugos
Sello de bastidores.
Fallas por las modificaciones ejecutadas.
Se rompe la parte de los bastidores.
Holladuras en la batea.
Parte eléctrica.
Arranque.
Fuga de grafito.
Las fallas que presenta la grafitadora de yugos son por lo general a consecuencia de la baja consistencia del grafito, en ciertos casos llega a tornarse muy espeso, forzando el movimiento de los bastidores a detenerse; frecuentemente el personal de control de calidad monitorea la densidad de
este material con herramientas especiales. La batea tiene holladuras que son a causa del vencimiento de su vida útil, por donde se fuga el grafito. Las fallas que existen debido a las modificaciones ejecutadas en la maquinaria, como también, desperfectos de oxidación, siendo una máquina rediseñada empíricamente para cumplir la misma función y solventar la producción.
Calentador de yugos
Por fuga de gas.
Mecheros dañados y rotos.
La maquinaria tiene aproximadamente diecisiete (17) años en planta y se le aplica mantenimiento correctivo a los mecheros. El calentador de yugos está completamente deteriorado, corrosivo y en el interior el material refractario está en total descuido, inservible. Los mecheros cumplieron su vida útil, el desperfecto hace que persista la fuga de gas utilizado para el proceso de combustión.
Mesa de colada
Fallas en mordazas que sujetan las varillas.
Los rieles que sujetan el crisol.
Sistemas de comic.
Por repuestos de diafragma.
Falla por filtro.
Boquillas desincorporadas.
Cilindro de alzada, traslación.
Calentador de orificios.
Pinzas de dispositivo de vaciado.
Falla hidráulicos.
Válvula.
Sensores.
Las mesas de colada tienen aproximadamente diez (10) años en planta. Las causas radican en que las varillas no quedan incorporadas correctamente en los orificios, debido a las fallas que existen en las mordazas que las sujetan. La malformación del carbón (tetas) como la alta temperatura con la que son colocados en la mesa de colada suele alterar a los sensores, desmejorando su funcionamiento o dañándolos. El filtro se ensucia al pasar el aire, este trae impurezas que suelen trancar el sistema y no funcionar correctamente.
Hornos de inducción
Fallas de instrumentación.
Manguera de agua (Power lead) se quema, derrame de agua.
Cilindros de hornos.
Falla hidráulicos.
Válvula.
Sistema hidráulico.
A los hornos de inducción se le aplica el mantenimiento correctivo, el exceso de este tipo de mantenimiento provoca que se pegue la válvula evitando su funcionamiento. Se le hace mantenimiento preventivo al material refractario. Es debido a la temperatura del agua caliente que pasa por la manguera Power lead que se quema, derramando el agua; también por las altas temperaturas a la que calienta los hornos, se consume excesivamente el refractario, se quema y deben estar en constante cambio.
Las fallas comunes en todas las máquinas se presentan en los sensores, que por lo general se dañan por las temperaturas de los materiales, la mala colocación de los mismos evita que se intercambie la
señal de manera eficaz, provocando la parada de la máquina; también es común en los equipos de procesos la falla por aire comprimido, todas las máquinas trabajan con la presión de aire, al presentarse una baja del mismo, disminuye el funcionamiento, retrasando la operatividad y en el peor de los casos parando la producción.
La leva que es una pieza mecánica también suele ser un factor común en cuanto a las fallas, ya que no recibe la señal adecuadamente para trasladar las varillas y hacer que funcionen los equipos, es por eso que en cada estación de las máquinas se encuentra una vara de madera que es usada por los operarios para presionar la leva y mandar la señal al panel de control central, de manera de que siga funcionando el proceso correctamente.
Al momento de entrevistar a los trabajadores destacaron que otra de las causas que provocan fallas en los equipos es la falta de limpieza diaria en los mismos, ya que el polvillo presente en el ambiente producido por los cabos, exceso de colada en las puntas de yugos, entre otros factores, se adhieren a las maquinaria, evitando que se produzcan los contactos necesarios para que los distintos conjuntos trabajen a cabalidad.
La producción de varillas anódicas es indispensable para el proceso de reducción de aluminio, por turno la sala de envarillado de línea II produce de 80 a 120 varillas anódicas, lo que diario seria 360 de dichas varillas, es por ello que esta investigación se basará en resaltar las fallas presentadas y dar las pautas necesarias para agilizar los equipos de procesos, llevando a cabo un mantenimiento preventivo en la maquinaria y evitar las paradas de plantas.
La reductora de aluminio está en constante crecimiento de la producción, por los momentos se encuentran operando 282 celdas de reducción y sigue en incorporación nuevas celdas, utilizando ánodos de carbón de 1.400 kg. Se estima que para finales del año 2.016, la empresa llegue a 400 celdas. Debido a que CVG VENALUM está aumentando la producción, se necesita optimizar las máquinas para abastecer los pedidos diarios que le son exigidos a la sala de envarillado de ánodos de la línea II.
A continuación se desarrollará un diagrama Causa-Efecto, en donde se hará un estudio a la sala de envarillado de la línea II, de manera tal de conocer las condiciones actuales que presenta el área para luego aplicar los análisis correspondiente a la investigación.
Figura 8. Diagrama Causa-Efecto de la Sala de Envarillado de Ánodos de la línea II
Fuente. Elaboración propia.
De acuerdo al diagrama Causa-Efecto, se identifican las causas y subcausas que inciden directamente en la sala de envarillado, lo que genera una baja eficiencia en el trabajo y como consecuencia, poca producción de varillas anódicas.
Mano de obra: Los operadores de las máquinas son fundamentales para que trabaje a cabalidad, es por eso que debe conocer las funciones de la máquina y cómo manipularla de la manera correcta para que no sufra averías o desperfectos por mal uso y manejos de insumos y herramientas como también el ausentismo laboral, ya sea por deficiencias en el transporte que impide la llegada de los operarios, vacaciones programadas, permisos, reposos justificados. Dado a esto, las actividades se llevan a cabo según las exigencias y prioridades que tenga la sala con el personal que se encuentre laborando.
Métodos: La manera en la que son ejecutadas las actividades juega un papel importante para la producción, es por eso que si no se lleva a cabo como esta estandarizado o establecido, se puede ver afectada la maquinaria y a consecuencia la baja producción en planta, debido a que existe insuficiente inspección en las actividades de los equipos.
Materiales: El retraso de los materiales e insumos para ejecutar las actividades, los defectos o escasez y repuestos genéricos son detalles que deben ser cuidados, puesto que se necesitan materiales de calidad para producir productos de calidad, es por ello que debe existir una buena comunicación con el fabricante como también la inversión correcta para adquirir los materiales e insumos necesarios.
Maquinaria: Las fallas de las maquinarias hacen que la producción baje su ritmo o se detenga la planta para solucionar los problemas que presentan, ya sea por daños que necesiten repuestos nuevos o solo
intervención momentánea para su funcionamiento, es por eso que deben estar en óptimas condiciones operativas, ya que las máquinas son un factor importante y la base fundamental en la producción.
Medio ambiente: La falta de iluminación, deterioro del suelo, falta de señalización de peligro, los agentes contaminantes más la acumulación de basura/escombro en la sala de envarillado afecta a las máquinas y a los operadores, contribuyendo a la ocurrencia de accidentes laborales y descuidos para visualizar el mal funcionamiento de los equipos.
CAPÍTULO V
Análisis y resultados
En este capítulo se muestran los resultados obtenidos en la investigación acerca de los equipos, sub sistemas y conjuntos que más fallas presentan en la sala de envarillado de ánodos de línea II.
Para determinar las fallas, es necesario tener conocimiento de las máquina con los sub sistemas y conjuntos que lo conforman, es decir, un inventario del equipo con sub sistemas. La información fue suministrada por el Sistema Integral de Mantenimiento SIMA, que es una herramienta para el manejo de gestión industrial en CVG VENALUM.
A continuación, se presenta el despiece de los equipos de estudio con su posición técnica (ubicación del equipo en el programa de la compañía), sub sistema y conjunto operador (ver Tabla 6):
Una vez tabulado el despiece de los equipos y analizado a través de la observación directa el estado actual del área de estudio, se procede a la aplicación del análisis de criticidad a los respectivos sub sistemas para determinar cuáles son los más críticos.
Aplicación del Análisis de Criticidad de los sub sistemas de los equipos que conforman la sala de envarillado de ánodos de la línea II
Los equipos de procesos y sistemas que conforman la sala de envarillado de ánodos de la línea II seleccionados para la investigación son seis (6): rompedor de cabos #1 y #2, rompedor de colada #1 y #2 de las cuales se encuentra operativa solo la #1, grafitadora de yugos, calentador yugos, mesa de colada #1 y #2, de las cuales la #1 trabaja con baja confiabilidad y hornos de inducción #1, #2 y #3, de los cuales se encuentran operativos #1 y #3. Para efecto del estudio, son los que presentan más fallas al momento de ejercer sus funciones.
Desarrollo del Análisis de Criticidad
La información requerida para realizar el análisis de criticidad a los equipos, sistemas y subsistemas, se obtuvo de los registros tabulados de las fallas de mantenimiento de la compañía, conocido como Data WareHouse "DWH–VENALUM", para efecto del estudio, se tomará un periodo comprendido desde el año 2.014 hasta Agosto de 2.016, de donde se adquirió la información correspondiente al número de fallas, horas de parada con su respectivo promedio de horas, lo que también puede interpretarse como el tiempo promedio para reparar, la desviación estándar de dicho promedio en las que suelen tomarse las acciones correctivas de las fallas y las causas que originan las mismas.
A continuación se tabula el registro de fallas de las máquinas de estudio (ver Tabla 7):
Una vez cuantificado el promedio de fallas y la desviación estándar de dichos promedios, se obtiene la cantidad de veces que en el periodo 2.014- Agosto 2.016 han ocurrido contrariedades en la sala de envarillado de línea
II. Siendo esto la base del estudio de dicha investigación.
A continuación, se realiza el análisis de criticidad basado en el criterio de riesgo total (ver Ec 2 y 3) de los subsistemas, arrojando resultados semicuantitativos, las formulas a utilizar son:
Consecuencia= (Impacto operacional * Flexibilidad * TPPR) (Ec 2)
Riesgo Total= Frecuencia * Consecuencia (Ec 3)
Para obtener estos valores, se utiliza una tabla con Criterios de Evaluación (ver Tabla 8), en donde dependiendo de las fallas y el número de ocurrencias, se le asigna un número para la elaboración del análisis, de manera tal de ponderar los sub sistemas, dado a la cantidad de veces en que suele ocurrir las averías.
Resultados del Análisis de Criticidad
En la siguiente tabla (ver Tabla 9), se muestran los resultados del Análisis de Criticidad, el promedio del riesgo total es de 106,12 h, dado a este valor, se determinaron los siguientes rangos o niveles de criticidad:
El siguiente diagrama de barras muestra los resultados correspondientes de la tabla (ver Tabla 9) de manera que se evidencian las zonas que caracterizan el Análisis de Criticidad elaborado en los equipos de procesos de la sala de envarillado de línea II. Los sub sistemas que resultaron críticos se le aplicará el AMEF para detallar el motivo de las fallas y las consecuencias que esta puede ocasionar. Los resultados del análisis de criticidad fueron ordenadas por el grado crítico, desde el más alto al más bajo, destacando (ver Figura 9) los equipos y sub sistemas que más fallan de la línea II en la sala de envarillado de ánodos:
Figura 9. Equipos y sub sistemas críticos resultantes del análisis de criticidad.
Fuente. Elaboración propia.
Posteriormente, los equipos y sub sistemas semicríticos de línea II en la sala de envarillado de ánodos (ver Figura 10):
Figura 10. Equipos y sub sistemas semicríticos resultantes del análisis de criticidad.
Fuente. Elaboración propia.
Por último, tenemos los equipos y sub sistemas no críticos de línea II en la sala de envarillado de ánodos (ver Figura 11)
Figura 11. Equipos y sub sistemas no críticos resultantes del análisis de criticidad.
Fuente. Elaboración propia.
Aplicación del Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) a los conjuntos que forman parte de los sub sistemas de las máquinas de procesos de la sala de envarillado de ánodos de línea II.
Para el desarrollo del Análisis de Modo y Efecto de Falla (AMEF) se tomarán los sub sistemas que resultaron críticos en los equipos de estudio (24-26-9-0), (24-26-14-0), (24-22-3-0), (24-22-6-0), (24-22-7-0), (24-23-3-0),
(24-23-6-0), (24-12-2-0), (24-12-5-0) y (24-12-7-0), de manera tal de saber
detalladamente cuales son las causas principales de los efectos de fallas que presentan los conjuntos del equipo. A continuación se describe en la tabla (ver Tabla 10) los sub sistemas ordenados desde el mayor índice prioritario de riesgo hasta el menor.
Criterios asumidos
? Para hacer la clasificación de los efectos del análisis de modos y efectos de falla, se establecerán las tablas 3, 4 y 5 correspondientes a la clasificación de Ocurrencia, Severidad y Detección del modo de falla.
? El análisis de los probables modos de fallas para cada uno de los conjuntos críticos conforman el sub sistema y los valores asignados para los factores de Ocurrencia, Severidad y Detección serán interpretados como su Índice de Prioridad de Riesgo (IPR), (ver Tabla 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20)
? Para la elaboración del gráfico de Análisis de Resultados, las causas de fallas fueron identificadas con la posición técnica de cada sub conjunto (ver columna de N° de Fallas) en cada una de las tablas del AMEF.
? Todas las causas de las fallas son evaluadas a fin de clasificar algunas en los siguientes grupos de acuerdo a su gravedad:
Clase A, Fallas que ocasionan cese de las funciones del sistema en más del 80% de los casos.
Clase B, Fallas que ocasionan cese de las funciones del sistema entre el 50% y 80% de los casos.
Clase C, Fallas que ocasionan cese de las funciones del sistema entre el 25% y 50% de los casos.
Clase D, Fallas que ocasionan cese de las funciones del sistema en menos del 25% de los casos.
En este caso, para la obtención de los valores límites de cada rango o umbrales de aceptación de las fallas (80%, 50% y 25%), se utilizará la función operacional "Percentil" (técnica estadística) en "Excel", en donde al colocar los porcentajes a evaluar y los IPR mostrará los umbrales de aceptación para ser considerados críticos, semicriticos, baja criticidad y no críticos.
Los valores que arrojo "Excel" de acuerdo a los datos del Índice de Prioridad de Riesgo (IPR) dan los siguientes criterios de aceptación de fallas:
Críticos: IPR>293,4 (Los mayores a este valor, son las fallas críticas)
Semicriticos: 240<X=293,4 (Los que se encuentran dentro de este rango, son las fallas semicriticas)
Baja criticidad: 200<X=240 (Los que se encuentran dentro de este rango, son fallas que suelen suceder más no son perjudiciales para los equipos)
No crítico: X=200 (Los valores menores a este número, se consideran no perjudiciales para el equipo)
A continuación se describen los Análisis de Modo y efecto de Falla correspondientes a los conjuntos de los sub sistemas más críticos de la sala de envarillado (ver Tabla 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20).
El Diagrama de Pareto a continuación (ver Figura 12) demuestra las frecuentes fallas de los conjuntos de los sub sistemas de acuerdo a su ponderación con el índice prioritario de riesgo (IPR), con su umbral de aceptación (ver Tabla 21)
Fuente. Elaboración propia.
Figura 12. Análisis del AMEF con los conjuntos críticos y semicriticos de los equipos de procesos de línea II.
Fuente. Elaboración propia
Figura 13. Análisis del AMEF con los conjuntos con baja criticidad y no críticos de los equipos de procesos de línea II.
Fuente. Elaboración propia.
En resumen, se muestra a continuación la clasificación de las fallas (ver Tabla 22) según los umbrales de aceptación.
A continuación, se clasifican los equipos con sus respectivos conjuntos, haciendo más visible por equipo el conjunto que más falla suele presentar al momento de su funcionamiento, hasta el de menor falla (ver Figura 14).
Figura 14. Análisis del AMEF por equipo.
Fuente. Elaboración propia.
Las causas de las fallas señaladas de rojo en el Diagrama Pareto, debe ser monitoreada con mucha atención desde el punto de vista del mantenimiento preventivo, con la finalidad de disminuir futuros modos de fallas potenciales.
En la siguiente tabla (ver Tabla 23) se muestran los modos de fallas potenciales de los conjuntos correspondientes a los equipos críticos de acuerdo al IPR, siendo el resultado del AMEF.
Análisis de los resultados del AMEF
Mesa de Colada #2: La mesa de colada #2 como conjunto ha presentado muchas averías a través del periodo de estudio, como ha sido el riel de la cadena trancado, los sensores y mangueras dañados ya sea por el mal posicionamiento de los mismos o en el caso de los sensores por la alta temperatura que traen los ánodos, como también las "tetas" o malformaciones, que chocan con el sensor ocasionando el daño, resorte estirado por la cantidad de tiempo en funcionamiento, panel de control disparado por la irregularidad de la corriente eléctrica o cortocircuito, riel de entrada doblado, sección de salida no funciona por la deformación del riel, dando como índice de prioridad de riesgo (504). Es importante mencionar que la mesa de colada #2 se incendió, debido a que presento fuga hidráulica lo que fracturo el crisol. El cilindro hidráulico de traslación de la mesa de colada #2 es otro de los conjuntos con alto nivel de avería, con bajo nivel de aceite, lo que necesita ser monitoreado con regularidad ya que si no cuenta con el nivel estándar establecido la máquina no comienza a operar, sensor y chumacera dañada, pinza fuera de posición por falta de monitoreo mecánico, horquilla del cilindro desacoplada, esto representa un índice de prioridad de
riesgo (360). Es importante destacar que la leva es uno de los factores por la que suele detenerse la máquina, pues no se transmite la señal al panel de control parando la producción y como consecuencia no se ensambla el ánodo envarillado, responsable de conducir la electricidad para obtener el aluminio primario. Es necesario aplicar limpieza rutinaria para evitar fallas por acumulación de escombros.
Mesa de Colada #1: La mesa de colada #1 como conjunto presenta fallas similares a la mesa de colada #2 como es la sección trancada del riel de la cadena por falta de mantenimiento, sensores y mangueras dañadas ya sea por el mal posicionamiento de los mismos o en el caso de los sensores por la alta temperatura que traen los ánodos, que chocan con el sensor ocasionando el daño, resorte estirado por la cantidad de tiempo en uso como la presión mecánica ejercida, panel disparado, riel de entrada doblado por la presión en el sistema mecánico, sección de salida no funciona por la deformación del riel, por lo que en esta ocasión representa un índice de prioridad de riesgo (567). En el caso del cilindro hidráulico de traslación de la Mesa de Colada #1, también las averías son similares a la mesa de colada
#2 presentando en el periodo de estudio un bajo nivel de aceite por falta de monitoreo constante para agregarle la cantidad de aceite estándar y que comience a operar, sensor y chumacera dañada, pinza fuera de posición, horquilla del cilindro desacoplada, representando un índice de prioridad de riesgo de (360). Es importante destacar que al igual que la mesa de colada
#2, la leva es uno de los factores por la que suele detenerse la máquina, pues no se transmite la señal al panel de control parando la producción y como consecuencia no se ensambla el ánodo envarillado, responsable de conducir la electricidad para obtener el aluminio primario. Es necesario aplicar limpieza rutinaria para evitar fallas por acumulación de escombros que impidan el despacho de varillas anódicas.
Horno de Inducción #3: Las fallas que presentan los hornos son similares. En cuanto al índice de probabilidad de riesgo (630) está asociado al horno de inducción #3 por presentar refractario deteriorado, dado a las altas temperaturas por las que se somete el mismo, en este caso, se debe reemplazar el refractario por completo. El equipo no arranca por falta de aceite, debido a la ausencia de monitoreo a la maquinaria y la completación del nivel de aceite correcto. La bobina de inducción del horno de inducción
#3 es uno de los conjuntos con más averías, se dispara debido a las irregularidades en el sistema eléctrico, manguera power lead desprendida dado a la presión de agua caliente que pasa a través de ella, ocasionando que la manguera tenga menos vida útil, cables y conectores flojos motivo de la falta de monitoreo constante a los conjuntos de la máquina, representando en este caso un índice de prioridad de riesgo de (441), lo que trae como consecuencia la falta de producción de fundición gris, responsable de actuar como pegamento para unir la varilla con el ánodo y formar el ánodo envarillado.
Horno de Inducción #1: El horno de inducción #1 como conjunto presenta falso contacto con el cable tierra debido a la falta de monitoreo eléctrico, evitando que la máquina arranque la operación, horno disparado por la irregularidad en el sistema eléctrico, placa protectora y refractario deteriorado por las altas temperaturas en la que se encuentra sometido el horno, falso contacto en termocupla, manguera power lead dañado por la alta temperatura del agua caliente, módulo sin tensión eléctrica de 110 voltios evitando el arranque total y efectivo del horno eléctrico, representando un índice de prioridad de riesgo de (630). La bobina de inducción del horno de inducción #1 es uno de los conjuntos con más fallas, destacando drenaje de bomba por fuga o escape de aceite, manguera de enfriamiento rota, arco eléctrico desatendido lleno de escombros y falta de mantenimiento, lo que en este caso, la bobina representa un índice de prioridad de riesgo de (315).
Rompedor de Colada #1: El conjunto con más fallas en este equipo es la superestructura de acción final de romper casquillos de colada (Punzón rompedor) la cual se parte por la presión mecánica ejercida para el desprendimiento de exceso de colada en las puntas de yugos, el bajante y plancha desasida por la velocidad de caída de los excesos de colada, sensor dañado por la falta de ajustes provocando choque con los excesos de colada dura, garras de mordaza con desgaste debido a la presión que ejerce la máquina para desprender la colada dura, por lo general, la colada queda muy arraigada y al momento de desprenderla de las puntas, ocurre la ralladura o fractura del casquillo rompedor, es por eso, que el índice de prioridad de riesgo para la superestructura es de (576). Cabe destacar que la leva es un factor por la que suele detenerse la máquina, pues no se transmite la señal al panel de control parando la producción y como consecuencia no desprende el exceso de colada dura adherida a las puntas de yugo evitando la reutilización de la varilla.
Rompedor de Cabos #2: El conjunto con más fallas en este equipo es el bastidor con plancha lateral que suele desprenderse al momento de desacoplar el cabo de la varilla por la fuerte presión mecánica que se ejerce, cable neutro desprendido en la caja de paso por la falta de monitoreo constante, sensor dañado por el exceso de polvillo de escombros que se adhiere al mismo como el mal posicionamiento del sensor, incurriendo en un índice de prioridad de riesgo de (324). Cabe destacar que la leva es uno de los factores por la que suele detenerse la máquina, pues no se transmite la señal al panel de control parando la producción y como consecuencia no rompe el cabo de la varilla para su reutilización.
Horno de Inducción #2: Tiene un índice de probabilidad de riesgo de
(450) como conjunto suele presentar fallas por barras tipo I fundida debido a las altas temperaturas que alcanza el horno, los tiristores del rectificador se dañan por las irregularidades que existen en el suministro de corriente, otra
falla es el aire a presión con baja potencia para arrancar el horno. El refractario deteriorado por la alta temperatura a la que debe trabajar la máquina para la fabricación de grafito.
Rompedor de Colada #2: La superestructura de acción final de romper casquillos de colada (Punzón rompedor) representa un índice de probabilidad de riesgo de (441) este conjunto suele presentar fallas por los sellos internos, siendo elementos mecánicos que se encargan de evitar la fuga del fluido del sistema, la superficie del casquillo presenta ralladuras en su superficie evitando que al momento de operar la rompedora de colada desprenda de manera efectiva los restos de yugos de la varilla, también las mangueras hidráulicas se dañan, ya sea porque cumplió su vida útil, por el deterioro a la cual se somete al ámbito de trabajo que puedan ocasionar cortaduras en la mismas o por las impurezas que pueda presentar el fluido que se transporte a través de ellas, la leva al igual que el resto de las máquinas se daña, evitando que se transmita la señal para el funcionamiento en serie.
Una vez obtenido los resultados más precisos acerca de las fallas de los diferentes conjuntos de los equipos de procesos, se procede a elaborar un plan de mantenimiento preventivo a los equipos y sistemas más críticos que conforman línea II en la sala de envarillado de ánodos, para evitar en lo posible los retrasos por paradas y optimizar la producción.
Equipo: Representa el equipo que arrojo criticidad y al cual se le hará el plan de mantenimiento preventivo.
Posición técnica: Ubicación del equipo en el sistema de la empresa, el cual se compone por cuatro números (4), siendo el primero el área, sistema, sub sistema y por último, el conjunto.
Descripción: Conjunto que arrojo criticidad en los análisis aplicados y al que se le presenta las actividades a realizar.
Actividad: Acciones a llevar a cabo para aplicarle el mantenimiento a la máquina.
Tiempo estimado (Hrs): Tiempo de ejecución de cada actividad.
Frecuencia: Cantidad de tiempo que debe pasar para aplicar el plan de mantenimiento al conjunto.
Mano de obra: Personal especializado para llevar a cabo las diferentes actividades.
N° de mano de obra: Cantidad de personal, numero de personas especializadas para llevar a cabo las actividades.
H-H: Horas hombre que debe tardar el personal especializado para llevar a cabo las actividades.
Piezas: Repuestos a reemplazar para conseguir la optimización de la máquina y con eso la mejoría en su funcionamiento.
Herramientas o equipos auxiliares: Materiales o instrumentos a utilizar para llevar a cabo las actividades respectivas en cada conjunto.
Conclusiones
Con los objetivos establecidos adquiridos en este trabajo de investigación, se concluyen lo siguiente:
1. Se logró determinar el funcionamiento de los equipos a través del despiece detallado de los sistemas, sub sistemas y conjuntos. El inventario de las máquinas fue indispensable para realizar la investigación, ya que se aplicaron los diferentes análisis de fallas basado en los sub sistemas y conjuntos, de manera tal de determinar con más precisión donde incurre habitualmente la problemática.
2. Se documentó un registro con las fallas más frecuentes sucedidas desde el año 2.014 hasta Agosto de 2.016 en los equipos de procesos de línea II: rompedor de cabos #1 y #2, rompedor de colada #1 y #2, grafitadora de yugos, calentador de yugos, mesa de colada #1 y #2, horno de inducción #1, #2 y #3, quedando un registro formal de la cantidad de averías que presentaron los equipos en ese periodo gracias a la información suministrada por Data WareHouse "DWH-VENALUM" programa interno de CVG VENALUM en dónde se registran las fallas que presentan los equipos a diario. Se pudo apreciar que en muchas de las órdenes reportadas carecen de información, lo que permite que exista desviaciones en la información.
3. Se realizó un Análisis de Criticidad arrojando diez (10) sub sistemas críticos: mesa de colada #1, mesa de colada #2, rompedor de cabos #1, rompedor de cabos #2, transportador de
cabos PC-13, rompedor de colada #1, rompedor de colada #2, horno de inducción #1, horno de inducción #2 y horno de inducción
#3. Lo que permitió observar de forma cualitativa y cuantitativa los sub sistemas que más fallas presentan al momento de operar las máquinas y las causas de las paradas de planta que ocasionan retraso en la producción.
4. Una vez obtenido los sub sistemas críticos, se documentó el Análisis de Modos y Efecto de Falla AMEF, con los conjuntos de los sub sistemas que más averías presentan, priorizando los mismos, este análisis dio doce (12) conjuntos: la mesa de colada
#2, cilindro hidráulico de traslación de la mesa de colada #2, mesa de colada #1, cilindro hidráulico de traslación de la mesa de colada
#1, horno de inducción #3, bobina de inducción del horno de inducción #3, horno de inducción #1, bobina de inducción del horno de inducción #1, superestructura de acción final de romper casquillos de colada (Punzón rompedor) del rompedor de colada
#1, bastidor con plancha lateral del rompedor de cabos #2, horno de inducción #2, superestructura de acción final de romper casquillos de colada (Punzón rompedor) del rompedor de coladas
#2. De esta manera se obtiene en detalle los conjuntos que deben ser monitoreados con más frecuencia para evitar la parada de planta.
5. Para llevar a cabo el plan de mantenimiento preventivo a los equipos con más criticidad, se estimó el recurso humano o personal para llevar a cabo las actividades, las piezas que se deben reemplazar, como las herramientas a utilizar para subsanar la problemática de las máquinas. Esta información fue suministrada por el sistema de integral de mantenimiento SIMA, siendo un
programa interno el cual contiene los recursos anteriormente mencionados.
6. La sala de envarillado de ánodos de línea II cuenta con alta contaminación, se determinó que parte de las fallas que presentan los equipos se debe a la gran acumulación de sustancias contaminantes y como consecuencia la falta de limpieza rutinaria de los equipos, siendo uno de los factores que producen fallas en la maquinaria.
Recomendaciones
De acuerdo a los resultados y conclusiones obtenidas, en función de minimizar las fallas en los equipos y evitar las paradas de planta que retrasen la producción, se recomienda lo siguiente:
1. Llevar un registro preciso y detallado de las fallas puntuales y verdaderas de los equipos, las causas específicas, consecuencias reales y tiempos de parada real en los registros del "DHW- VENALUM", a fin de que al elaborar estudios para mejorías a los equipos, los datos sean confiables, como también los resultados y acciones a tomar, para que sean completamente aceptados y llevados a cabo en mejora de la producción.
2. De las conclusiones 3 y 4, se obtuvo la implementación del plan de mantenimiento preventivo en línea II de la sala de envarillado de ánodos, atendiendo la criticidad de los equipos y su prioridad de atención ante las demás maquinarias.
3. Aplicar monitoreo y limpieza rutinaria después de cada turno a los equipos de procesos, de manera de quitar excesos de escombros acumulados durante la jornada laboral y dejar completamente operativa la máquina para el turno siguiente, prolongando de esta manera la vida útil de la máquina y evitar que la misma presente fallas que puedan ocasionar parada de planta.
4. Para mejorar la producción y evitar retrasos, se recomienda que adicional al monitoreo y limpieza rutinaria en los equipos de procesos, se le tenga toda la atención a las mesas de colada para
su completo funcionamiento, ya que son de gran importancia en la producción de ánodos envarillados.
5. Acondicionar línea II de la sala de envarillado, como los equipos de procesos con rayados de advertencias en suelo donde se encuentran posicionadas, para evitar accidentes laborales, también resaltar las características y advertencias de los equipos para una mejor operatividad. Incorporar luminarias en la sala de envarillado que permitan la visualización de la operación de las máquinas, ya que en el turno de noche se hace imposible observar las fallas que presentan las mismas por falta de iluminación, parando la producción y acarreando este problema al turno de la mañana, el cual comienza con retrasos en la producción por no haber detectado la avería a tiempo.
Bibliografía
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Referencias Electrónicas
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Anexos
Dedicatoria
A Dios, por ser mi luz en cada paso, cada batalla, cada éxito y cada derrota, porque a diario me demuestra su poder, amor y compañía. Mil gracias por cada logro, Dios mío.
A mis abuelos, Antonia Franco de Marcano y Carlos Marcano, por ser mi inspiración para alcanzar objetivos, mi rayito de luz, mi motivación, porque cada paso dado será en honor de verlos orgullosos de su nieta.
A mis padres, Geraida Morao de Marcano y Carlos Antonio Marcano, por ser mi base, mi fuerza diaria, mi apoyo incondicional, mi inspiración de lucha, constancia, mi pilar de fortaleza y razón de ser, porque cada cosa que logre será para verlos orgullosos, felices y que puedan decir, "lo logramos". Esta práctica profesional es dedicada a ustedes.
A mi hermana, Patricia Marcano Morao, por ser mi ejemplo a seguir, por demostrarme que cuando se quiere, se puede, sin importar los obstáculos que la vida ponga al frente y en especial, que las pruebas más difíciles se les otorga a los mejores soldados.
A un hermoso angelito que está al lado de Dios cuidando mis pasos, defendiéndome y acompañándome en cada batalla, cada experiencia, cada sacrificio, porque al pasar del tiempo sé que sigues conmigo dándome fortaleza, Blanquita Marcano Morao.
Marcano Morao, Carla
Agradecimientos
A Dios, por darme el honor de cumplir con esta etapa de la vida, por seguir enseñándome que cada día es un nuevo comienzo para afrontar nuevos retos y superarlos.
A mis padres, Geraida Morao de Marcano y Carlos Antonio Marcano, y a mi hermana Patricia Marcano Morao, por ser parte de los logros alcanzados, por las enseñanzas de amor y dedicación, por creer en mí en cada momento y que sin ustedes, no sería nada o nadie en el mundo. Gracias.
A toda mi familia, por las lecciones de vida aprendidas a lo largo de los años, los incontables e imborrables momentos de alegrías y tristezas juntas vividas que nos han hecho fuertes, por confiar en mí para lograr los objetivos y darme su apoyo moral y espiritual en cada momento. En especial a mis tíos, Trinidad Morao y Jorge Luis Alcalá, y a mis primas/hermanas, Jortrinys Alcalá Morao y Jorgimar Alcalá Morao, por siempre estar para mí, en cada grito de auxilio, en todo momento incondicionalmente, con su apoyo que ha sido significativo para mi crecimiento personal y ha contribuido a lo que soy hoy en día.
A mis amigos de vida, Carol Mendoza, Karly Pérez, Williams Contreras, Génesis Quintana, Ángel Paul Rojas, Frangelis Marcano, Mariana Álvarez y Nicolás Leites, por haberme demostrado que Dios pone ángeles en tu camino, que al pasar del tiempo se convierten en tus hermanos de lucha, de alegrías y en especial en momentos de fracasos, están allí para ti. Por su confianza y tiempo al brindarme su hermosa amistad a través de los años.
A mis amigos de la UNEXPO, Ysnardi Hernández, Geordina Flores, Nurvis Rojas, Luzmery Gómez, Verónica Monagas, Yessica Aguanes,
Rosiree Rodríguez, Cindy Benítez, Rubén Zabala, Oriana Moreno, Paola Lara, Michelle López, Ezequiel Meza, Luzmila Carvallo, Leisnel Ortega, Ángel Useche, Oscar Palencia, Neifrank Rivas y Bleidys Fernández, por su apoyo a lo largo de la carrera y que desde entonces se han convertido en mis hermanos del alma, con los que he vivido momentos buenos y malos, le doy gracias a Dios por premiarme con su amistad y hermandad.
A mis compañeros de pasantía, Amabelis Cardenas, Wilbert Fuentes, Maria Urrechaga y José Noriega, por las palabras de aliento, las alegrías y buenos ratos vividos durante la estancia en la pasantía, que hicieron de cada día algo especial y único al lado de su presencia.
A mi tutor académico, profesor Iván Turmero, por sus enseñanzas de calidad, su profesionalismo y dedicación en formar Ingenieros Industriales eficaces, con capacidades, por la confianza al aceptar ser mi tutor, gran admiración, respeto y agradecida siempre por sus preceptos.
A mi tutor industrial, Sr. José Arasme, al Sr. Abraham Rodríguez y Rafael Medina, por haberme brindado su amistad, apoyo incondicional durante mi estadía en planta.
A la reductora de aluminio, CVG VENALUM, por abrirme sus puertas y hacer posible la elaboración de la práctica profesional en una de las empresas básicas más respetadas del país.
Marcano Morao, Carla.
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA "ANTONIO JOSÉ DE SUCRE"
VICE-RECTORADO PUERTO ORDAZ DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA INDUSTRIAL PRÁCTICA PROFESIONAL
Tutor académico: MSc. Ing. Turmero Iván.
Tutor industrial: Ing. Arasme José.
Fecha: Octubre de 2016.
Autor:
Marcano Morao. Carla P.L.
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