Presentacion Final Cesar Parra Corregida

APORTE AL BUEN FUNCIONAMIENTO DEL MANTENIMIENTO EN PLANTA TRATAMIENTOS DE MINERALES AURÍFEROS, EN

EMPRESA DE LA MEDIANA MINERÍA EN LA III REGIÓN

Trabajo de Titulación para optar al título de

INGENIERO MECÁNICO INDUSTRIAL

PROFESOR GUÍA: Mg. Ing. Guillermo González Baquedano

PROFESOR CORREFERENTE: Dr. Ing. Pedro Sariego Pastén

CESAR IVAN PARRA FIGUEROA

Marzo, 2007

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍADEPARTAMENTO DE MECÁNICA

VALPARAÍSO-CHILE

Indice

INTRODUCCION.

OBJETIVOS.

LA EMPRESA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

MARCO REFERENCIAL.

METODOLOGIA DE TRABAJO

CONCLUSIONES.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

Introducción

En el siguiente trabajo de titulo tiene por objetivo, estudiar el comportamiento estadístico de un área de la Planta perteneciente a la Compañía Minera Mantos De Oro, dicho estudio identifica qué equipo dentro del área es el más relevante con respecto a su criticidad, para posteriormente analizar sus modos de fallos potenciales, utilizando herramientas cualicuantitativas del mantenimiento tales como Pareto, análisis de causa raíz (ACR), árboles de falla y análisis de modos de fallos, efectos y su criticidad (AMFEC).

Objetivos

Realizar un diagnostico al mantenimiento global de la Planta, incluyendo indicadores de gestión del mantenimiento en estudio.

Identificar áreas críticas, sistema o equipo que ocasione fallas estratégicas al proceso productivo y/o restricciones en la producción (cuellos de botella).

Corregir y redefinir los indicadores de gestión existentes del área critica identificada.

Proponer mejoras o modificaciones para aminorar o eliminar las fallas del equipo del área crítica, mediante la aplicación de herramientas como el Análisis de Modo de Fallos y Efectos (AMFE) a los (o el) equipos más críticos.

La Empresa Ubicación Geográfica

140 km. al noreste de la ciudad de Copiapó se encuentra a 3.800 m.s.n.m.

La Empresa Proceso Productivo.

La Empresa Proyecto “Mejoramiento de Confiabilidad y

Disponibilidad de Planta”.

Sistema/Componente2004 Ene -Oct 2005 Proy 2005 Prom. Anual

LCI 53.4 16.6 19.9 36.7Filtrado Relaves 38.0 99.4 119.3 78.6Problema mecanico Correas 0.4 22.8 27.4 27.4Reparacion revestimientos 0.6 13.4 16.1 16.1Total Horas Detencion 158.7

Horas de detencion Anual

Detenciones molino SAG no programadas en Planta.

Restricciones en tonelaje procesadas en Planta.Total Proy.2005 Hrs Equiv.SAG Perdida

Acum Ton Año Asociada (kUS$)

Restricciones No Programadas

Ch.Primario 11,186 14,915 18.6 186Molinos de Bolas 19,870 26,493 33.1 331Chutes-Harneros-Alimentadores 9,656 12,875 16.1 161Chancadores 13,346 17,795 22.2 222Correas 7,988 10,651 13.3 133Filtrado - Relaves 60,618 80,824 101.0 1010Total Areas 122,664 163,552 204 2,044

La Empresa Beneficios del Proyecto.

Considerando que la detención de una hora SAG implica dejar de percibir un beneficio neto de 10.000 US$ el beneficio neto esperado para este proyecto es de 1.620.000 US$.

Meta 2005 2006Horas de detención SAG anual 50% 160 80Horas equivalentes SAG por restricciones 40% 204 82

364 162Total horas

Planteamiento del problema

Nace con el proyecto del Departamento mantención Planta.

Se selecciona el área (o áreas) mas afectada debido a detenciones y restricciones. Filtrado – Relaves.

Debido a la gran cantidad de equipos que involucra el estudio se reparte el trabajo quedando el relator con “Relaves”.

Delimitación del problema

Planteamiento del problema

¿Cómo identificar el equipo mas crítico con respecto a la producción?

¿Qué herramientas permiten cuantificar y predecir comportamientos de falla en los equipos?

¿De que manera se puede determinar la disponibilidad y confiabilidad de un área o sistema?

¿Cómo disminuir las detenciones en los equipos y qué parámetros debo analizar?

Interrogantes del estudio

Marco Referencial

Conceptos del mantenimiento

VIDA DE UN MATERIAL

C(t) Confiabilidadprobabilidad de un buen

funcionamiento

M(t) Mantenibilidadprobabilidad de duración

de reparación

D(t) Disponibilidadposibilidad de asegurar

un servicio

MTBFmedia de tiempos

de buen funcionamieno

MTTRmedia de tiempos

de técnica de reparación

D = MTBFMTBF+MTTR

Marco Referencial

La Ingeniería en Confiabilidad es una herramienta matemática y estadística que permite cuantificar las características físicas y aleatorias del fenómeno “falla”, para permitir la seguridad del funcionamiento del sistema.

Activos Reparables. Activos No Reparables.

Ingeniería en Confiabilidad

Marco Referencial

Funciones o distribuciones de Probabilidad

Modelos matemáticos que describen expectativas de los probables valores de la variable aleatoria. Distribuciones No Paramétricas.

Histograma de frecuencias. Distribuciones Paramétricas

Distribución Log-Normal Distribución Weibull. Distribución Gamma. Distribución Exponencial.


Marco Referencial

Funciones o distribuciones de Probabilidad


Marco Referencial

Relación entre Distribución de Probabilidad y Confiabilidad


Marco Referencial

Tasa de fallas “(t)”


tiempo

fallas

tC

tf

tF

tft

)(

)(

)(1

)()(

Marco Referencial

Datos Censados y no censados


hr

fallas

t

nn

ii

067,0201510

3

1

No Censado

hr

fallas

tt

mw

jj

m

ii

0375,0)2015()201510(

3

11

Censado

Marco Referencial

Confiabilidad de datos Censados y no censados


Confiabilidades v/s tiempo operativo

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

tiempo de operación [hr]

Co

nfi

ab

ilid

ad

[%

]

Confiabilidad datos censados

Confiabilidad datos no censados

tetC 0375.0)(

tetC 067.0)(

Marco Referencial

Test de Bondad de ajuste

Método de Máxima Verosimiliud Prueba de Chi-cuadrado. Prueba de Kolmogorov Smirnov.

Método Gráfico (Distribución Weibull).


Marco Referencial

Configuración Lógica

Sistemas en serie

Sistemas en paralelo

Redundancia parcial y fraccionamiento

Stand by


Marco Referencial

Diagrama de Pareto (20% – 80%). Análisis de causa raíz (ACR) o diagrama de

Ishikawa. Método Brainstorming. Análisis de árboles de falla (álgebra booleana). Análisis de Modos de fallos, efectos y su criticidad

(AMFEC).

Herramientas del mantenimiento

Metodología de Trabajo

No se realiza un Benchmarking para el Proyecto.

47 equipos de 105 se encuentran en software GE.

No poseen sistema ERP (Entrerprise Resource Planning).

Baja contratación de HH y control de plan de mantención.

Diagnóstico del Mantenimiento


Análisis de Flow Sheet del Área Relaves


Componentes importantes en una CT

1.2

1.1

1.3

1.4

2.1

2.2

3.1

3.2

3.3

3.4

4.1

5

7

8.1

9


Identificar base de datos valida. Filtrar base de datos por equipo. Construir Histograma de frecuencias. Identificar el tipo de estudio estadístico a realizar. Plantear las distribuciones hipótesis. Calcular los parámetros de las distribuciones con

los de la muestra. Realizar la prueba de bondad de ajuste y

comparar el valor del test con el valor crítico. Seleccionar entre las distribuciones hipotéticas no

rechazada el valor de test mas bajo.

Estudio de Confiabilidad-Mantenibilidad


Ancho clase Nº puntos en clase i Frecuencia (Probabilidad "pi")22,0 - 182,3 160,3 21 60,00%182,3 - 342,7 160,3 11 31,43%342,7 - 503,0 160,3 1 2,86%503,0 - 663,3 160,3 0 0,00%663,3 - 823,7 160,3 0 0,00%823,7 - 984,0 160,3 2 5,71%

Total 35 100,00%

TABLA DE HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS CT-12Clase i

Histograma de frecuencias TBF CT-12

0,00%

10,00%

20,00%

30,00%

40,00%

50,00%

60,00%

70,00%

182,3 342,7 503,0 663,3 823,7 984,0

- - - - - -

22,0 182,3 342,7 503,0 663,3 823,7

Clase

Fre

cu

en

cia

Aplicación del método para CT-12

1.- Amplitud o Rango := Valor Máximo - Valor Mínimo

2.- Regla de Sturges :=Donde

k := número de clasesn := tamaño de muestra

[x] := parte entera de x

3.- Ancho de clase :=

4.- Contar el número de observaciones que corresponden a cada rango o clase

5.- Calcular la frecuencia relativa para cada rango o claseFrecuencia clase i :=

1.- Valor Máximo := 984,00 [hr]2.- Valor Mínimo := 22,00 [hr]3.- Tamaño de muestra := 35 [Datos]

1.- Amplitud o Rango := 962,00 [hr]2.- Número de clases := 6 [-]3.- Ancho de clase := 160,333 [hr]

Nº observaciones en rango o clase i

Formulas utilizadas

Amplitud o Rango

HISTOGRAMA DE FRECUENCIAS PARA CT-12

Datos de la CT-12

Datos Calculados de la CT-12

Tamaño de la muestra

número de clases


F(t) Empírica y F(t) Exponencial v/s Tiempo

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00

Tiempo [hr]

Pro

bab

ilid

ad d

e fa

lla

F(t) Empírica F(t)= i/(n+1)

F(t) Exponencial

F(t) Empírica y F(t) Weibull v/s Tiempo

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00

Tiempo [hr]

Pro

bab

ilid

ad d

e fa

lla


F(t) Weibull

Gráficos F(t) teórica y empírica

F(t) Empírica y F(t) Gamma v/s Tiempo

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0,00 200,00 400,00 600,00 800,00 1000,00 1200,00

Tiempo [hr]

Pro

bab

ilid

ad d

e fa

lla


F(t) Gamma

DISTR.EXP(X; Lambda; Función de densidad (0) ó acumulado (1)) DIST.WEIBULL(X; Beta; Alfa; Función densidad (0) ó Acumulada (1))

DISTR.GAMMA(X; Alfa; Beta; Función densidad (0) ó Acumulada (1))


K - S value0,207180,183900,18411

WeibullGamma

DISTRIBUCION HIPOTESISExponencial

Prueba de Kolmogorov Smirnov

)()(;)()( 1

^^

iiiiVALUE tFtFtFtFMáximoSK

20% 15% 10% 5% 1%35 0,180 0,190 0,210 0,230 0,270

ny

CALCULO DE VALORES CRITICOS PARA EL TEST DE KOLMOGOROV SMIRNOV

0,1900,184 CríticoValorSK VALUE


Distribuciónes acumuldadas del TBF para CT-12

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

tiempo operativo [hr]

Dis

trib

uc

ión

de

fre

cu

en

cia

s

ac

um

ula

da

s f

(t)

F(t) Inf.

C(t) Conf.

Tasa de fallas v/s Tiempo operativo para CT-12

0,0045

0,0050

0,0055

0,0060

0,0065

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

tiempo operativo [hr]D

istr

ibu

ciò

n d

e f

rec

ue

nc

ias

f(t

)

h(t)

Confiabilidad y tasa de fallas de la CT-12


Configuración Lógica por Software MES


Análisis de Pareto para CT-12Tipo de falla Frecuencia falla Duración falla [hr] % % acumuladoAtoche chute descarga CT-12 20 11,1 56,7% 56,7%Alto nivel chute descarga CT-12 10 3,9 19,9% 76,6% falla compuerta descaga chute CT-12 1 2,0 10,2% 86,8%Detencion de CT-12 sin o falsa alarma 6 1,8 9,0% 95,8%Reparación Raspador 2 0,8 4,2% 100,0%

Total 19,6

Tipo de falla v/s duración y frecuencia de falla en CT-12

0

5

10

15

20

25

Ato

che

chut

ede

scar

ga C

T-

12

Alto

niv

elch

ute

desc

arga

CT

-12 fa

llaco

mpu

erta

de

scag

ach

ute

CT

-12

Det

enci

on d

eC

T-1

2 si

n o

fals

a al

arm

a

Rep

arac

ión

Ras

pado

r

Fre

cuen

cia

fall

a

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0D

ura

ció

n f

alla

[h

r]Frecuencia falla

Duración falla [hr]

Gráfico de Pareto para duración de falla en CT-12

0,0%10,0%20,0%30,0%40,0%50,0%60,0%70,0%80,0%90,0%

100,0%

Atoc

hech

ute

desc

arga

CT-

12

Alto

niv

elch

ute

desc

arga

CT-

12

falla

com

puer

ta

desc

aga

chut

e C

T-12

Det

enci

onde

CT-

12si

n o

fals

aal

arm

a

Rep

arac

ión

Ras

pado

r


AMFECArea de Planta: Número de AMFE:

Equipo de análisis: Fecha:

Sistema / Componente o subsistema: Hecha por:

Pagina: 1 de 1 Aprobada por:

Efectos locales

Efectos de nivel

superior

Efectos finales

1.-Atoche chutede descarga

NO APLICA NO APLICADetención

area Relaves3 4 3

Falta de material

cerámico en bordes chute de traspaso a CT-

13

1.-Humedad Relave >20% 2.-Sensores de alto nivel

chute

36

Instalar cerámicos y

martillos neumáticos

en la próxima parada de

planta

Planificador del Area de Relaves

Plazo duración parada de

planta

Posibilidad de estudio para rediseño del

chute

2.- Alto nivelchute descarga

NO APLICA NO APLICADetención

area Relaves3 3 3 Falta de limpieza

1.-Inspección visual

27

Inspección visual

periódica y pauta de

mantención para limpieza

Planificador del Area de Relaves

Plazo duración parada de

planta

investigar en el mercado,

opciones de sensores de

alto nivel más confiables

Sev

erid

ad

Fre

cuen

cia Causas de la

falla (a que se debe

la falla)

Métodos de detección

(síntomas y/o hrrtas para detectar la

falla)Det

ecta

bil

idad

Responsables y plazo de

entrega

Acciones mejorativas a implementar

NP

R Acciones correctivas

Traspaso libre del relave desde

dscarga de CT-12 hacia

alimentación de CT-13 o CT-15

Daños (Consecuencias de la falla)

Función (objetivo a cumplir

por el componente)

Modo de Falla (Posible falla o forma de fallar)

Análisis Cualitativo AMFE

Relaves

Correa Transportadora Nº 12

Chute de descarga a CT-13 o CT-15

CHD-001-CT/12-R-MDO

07 de noviembre del 2006

Cesar Parra Figueroa

Rodrigo Porcile

Metodología de TrabajoObservaciones

FALTA DE MATERIAL CERAMICO O VER OPCIÓN PARA INSTALAR MARTILLOS NEUMATICOS

COMPUERTACORREA TRANSPORTADORA N° 12

CORREA TRANSPORTADORA N° 13

CORREA TRANSPORTADORA N° 15

CHUTE DE DESCARGA A CT-13 O CT-15

DETALLE 1

DETALLE 1

SENSOR TILT SWITCH

Principalmente el atoche es producido por falta de cerámicos y ángulo de inclinación del chute.

Metodología de TrabajoObservaciones

Atoches chute de descarga CT-12 %Humedad Relave v/s dias de atoche

19.0

19.5

20.0

20.5

21.0

21.5

22.0

14-12-2005 02-02-2006 24-03-2006 13-05-2006 02-07-2006 21-08-2006 10-10-2006 29-11-2006

dias

% H

um

edad

Rel

ave

%humedad promedio

%humedad recomendado

De 19 detenciones por atoche 17 son por exceso de Humedad .

Conclusiones

Elaboración de equipos de trabajo multidisciplinarios para solución de problemas.

Aplicación de metodología en Trabajo de Título para áreas restantes de la Planta.

Implementación de softwares de mantenimiento (MES) y ERP.

Complementar estudio estadístico con los costos de mantenimiento, para determinar frecuencia óptima de recambio.

Referencias Bibliográficas “Ingeniería en Confiabilidad y análisis probabilístico de

riesgo” Yañez, Medardo, Bogotá Venezuela.

“Teoría de la Confiabilidad de componentes y sistemas” Stegmaier, Raúl y Arata, Adolfo.

“El Arte de Mantener” Pascual, Rodrigo Apuntes de

mantención de maquinaria, Departamento ingeniería mecánica U. de Chile.

Trabajo de titulación “Aplicación de la metodología del Análisis de Modos de Fallas y Efectos (AMFE) para una bomba de pozo profundo utilizada en la gran minería del cobre”. Guzmán, Rodrigo.

Presentacion Final Cesar Parra Corregida

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