Estudios Probabilísticos Del Mantenimiento Predicitivo Y Correctivo De Máquinas Eléctricas Rotativas En Una Planta Siderúrgica

En este trabajo hablaremos sobre estudios probabilísticos del mantenimiento predictivo y correctivo de máquinas eléctricas rotativas en una planta siderúrgica. Escrito por el Ing. Daniel Mata, junto con los profesores José M. Aller y Alexander Bueno, en laUniversidad Nacional Experimental Politécnica " Antonio José de Sucre", UNEXPO, VicerrectoradoPuerto Ordaz.El artículo fuepublicado en la revista Universidad, Ciencia y Tecnología (UCT) en ciudad Guayana, el 28 de mayo de 2008. El objetivo general es permitir que las operaciones de mantenimiento puedan ser realizadas rutinariamente, reducir su cantidad y frecuencia, minimizar los insumos necesarios, optimizar la cantidad de mantenimiento preventivo requerido, asegurar la adecuada utilización de los talleres donde se realiza y mejorar su organización. En el trabajo mencionaremos aspectos importantes, comenzaremos con mantenimiento preventivo, seguidamente modelo optimizado de mantenimiento preventivo, modelo de markov para determinación de disponibilidad de mantenimiento preventivo, mantenimiento correctivo, modelos de markov para determinación de disponibilidad de mantenimiento correctivo, y para finalizar resultados.

El mantenimiento es visto, en la industria, como un mal necesario, un gasto o una pérdida en el que debe incurrir la organización para mantener operativo su proceso productivo. Los equipos encargados de mantener las máquinas en operación dependen especialmente del deterioro de los motores eléctricos de corriente continua, responsables de los procesos de trefilado. Estos equipos son sometidos a frecuentes inspecciones en los se puede observar desgastes acelerados de las escobillas y temperaturas superiores a las nominales en el área del colector que afectan la conmutación de la corriente. El mantenimiento preventivo de las máquinas debe realizarse en sitio debido a sus dimensiones, pero algunas reparaciones (mantenimiento correctivo) se deben realizar en el taller. Las personas que operan los equipos son una fuente de información determinante en algunos aspectos. Los modelos matemáticos y algunos indicadores pueden evaluar tanto la probabilidad de que un motor esté en inspección, en mantenimiento o en reparación, como el tiempo medio para que un motor falle, luego de una operación de mantenimiento.

La metodología utilizada en este trabajo se fundamenta en la aplicación de los modelos de transición de Markov en tiempo continuo, de uno o más estados, para evaluar la disponibilidad de una cadena de trefilado en función del mantenimiento preventivo y correctivo de los motores eléctricos que conforman la línea de producción. Los indicadores obtenidos en las diferentes situaciones se comparan para evaluar las ventajas de las soluciones propuestas y su impacto en los niveles de producción y costo del mantenimiento enplanta. En el estudio primeramente se utilizan modelos de transición de Markov en tiempo continuo de uno omás estados, con los cuales se determinan las tasas de entrega y salida, así como la disponibilidad del sistema, es decir, se utiliza para determinar en qué estado se encuentra el equipo, también se utilizan como indicadores medidas temporales del mantenimiento tales como el tiempo medio entre falla y el tiempo medio en mantenimiento preventivo, luego los datos recabados se utilizan para modelar matemáticamente el proceso y los resultados son analizados, indicando los factores que influyen sobre los diferentes indicadores y permite evaluar las ventajas en los niveles de producción. Este análisis permite proponer adaptaciones en el sistema de mantenimiento preventivo y correctivo que mejores los indicadores utilizados.

El mantenimiento preventivo es un componente importante en la operatividad de una planta industrial y representa probablemente el mayor esfuerzo dentro de su organización. Se define como el cuidado y servicio realizado para mantener la maquinaria en un estado de operación satisfactorio. Esto se logra mediante una inspección sistemática que permite la detección y corrección de fallas previa a su ocurrencia o antes de que causen un cambio en el estado de operación óptimo del equipo. Los objetivos del mantenimiento preventivo son: Asegurar y extender la vida útil de los equipos de producción, Reducir el tiempo durante el cual el equipo presenta la falla, Realizar efectivamente un programa planificado de mantenimiento, Minimizar las pérdidas de producción debidas a fallas en las máquinas, Promover la limpieza y la seguridad.

Las acciones del mantenimiento preventivo se pueden clasificar de acuerdo a su naturaleza, en los siguientes renglones: Inspección: realizada de forma periódica en equipos y sus elementos, determina su estado comparando sus características físicas, eléctricas, mecánicas, etc., con estándares establecidos. Servicio: limpieza, lubricación, carga y preservación periódica de los elementos y materiales que componen al equipo para evitar fallas. Calibración: determina de forma periódica los valores que caracterizan a un elemento comparándolo con un estándar. Prueba: determina periódicamente el estado de funcionamiento de una máquina y detecta la degradación mecánica y/o eléctrica. Ajuste: mecanismo que permite obtener el comportamiento óptimo del equipo al aplicarlo a piezas específicas. Instalación: reemplazo de las partes consumibles de la maquinaria, en su justo momento, para conseguir las tolerancias específicas del sistema. Tiempo Total de Mantenimiento Preventivo Medio: Es el tiempo promedio necesario para realizar el mantenimiento preventivo programado, es este estudio se utiliza una formula la cual determina el tiempo medio empleado en la ejecución de la i-esima acción de mantenimiento preventivo, tomando en cuenta dos factores importantes que son; (m)cantidad de puntos de medida y la (fi) frecuencia de la i-esima acción de mantenimiento preventivo por hora de operación después de la última evaluación de la vida útil del equipo.Tiempo Medio de Mantenimiento Preventivo (TMPM): Tiempo requerido para realizar el 50% de las actividades programadas en los equipos y sus componentes en las condiciones mencionadas en el cálculo del TMPMi, para este estudio se aplica una formula la cual depende de (λ) tasa de falla constante del elemento i-esimo del equipo en el cual se realiza el estudio, ajustada a factores como ciclo de vida, tolerancias, fallas de interacción y fallas catastróficas, las cuales producen el deterioro del equipo al punto de ser necesaria la intervención.

ElMantenimiento preventivo de un equipo, no es más que una actividad programada de inspecciones, tanto de funcionamiento como de seguridad, ajustes, reparaciones, análisis, limpieza, lubricación y calibración, que deben llevarse a cabo en forma periódica en base a un plan establecido. El propósito es prever averías o desperfectos en su estado inicial y corregirlas para mantener la instalación en completa operación a los niveles y eficiencia óptimos. Según Arapé J (2009), en su informe de pasantía, El Mantenimiento Preventivo de acuerdo al uso aplicado en un equipo o el equivalente a las horas de trabajo cumplidas. Este tipo de mantenimiento requiere de gran planificación, y se deben establecer fechas de parada de producción del equipo para acatar los trabajos inherentes, cuyas rutinas deben estar plenamente establecidas.Estoy de acuerdo con él, ya que El Mantenimiento Preventivo constituye una acción, o serie de acciones necesarias, para alargar la vida del equipo e instalaciones y prevenir lasuspensión de las actividades laborales por imprevistos. Tiene como propósito planificar periodos de paralización de trabajo en momentos específicos, para inspeccionar y realizar las acciones de mantenimiento del equipo, con lo que se evitan reparaciones de emergencia.

Modelo optimizado de mantenimiento preventivo en muchas ocasiones el mantenimiento preventivo interfiere la producción, pero en general tiende a reducir los tiempos de parada forzada al disminuir el número de fallas. Para determinar el tiempo óptimo de parada de una planta se puede definir un modelo que determina este lapso en función de los tiempos de parada por falla o por inspección para este modelo se aplica una fórmula para determinar TTP el tiempo total de parada por unidad del tiempo de planta, dicha fórmula consta de; (αi) número de inspección por unidad de tiempo de la planta, (β) constante asociada con el tipo de planta, (Ti) tiempo de parada por inspección, (Tf) tiempo de parad durante falla. El valor del parámetro βdebe ser obtenido de la experiencia acumulada en cada planta.

Desde mi punto de vistaun sistema de optimización del mantenimiento preventivo es base para una ingeniería de confiabilidad efectiva, y para la adecuada eliminación de defectos, teniendo en cuenta que:se reconocen y resuelven los problemas con la información exacta, se logra un efectivo uso de los recursos, se mejora la productividad de los operarios y del personal de mantenimiento, el sistema se adapta a las situaciones y los objetivos específicos de cada cliente, la optimización del plan de mantenimiento motiva al personal.Según García O (2004), en el IV Congreso Internacional de Mantenimiento IPEMAN.El sistema de Optimización de Mantenimiento Preventivo (PMO) es un método diseñado para revisar los requerimientos de mantenimiento, el historial de fallas y la información técnica de los activos en operación.La PMO facilita el diseño de un marco formal de trabajo racional y rentable, basado en Confiabilidad, cuando

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