ELABORACION DE UNA PROPUESTA DE PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN CONFIABILIDAD PARA LA FLOTA DE VEHICULOS DE LA EMPRESA TRANZIT S.A.S PERTENECIENTE AL SITP. JORGE LUIS RODRIGUEZ 20122375002 INGENIERO MAURICIO GONZÀLEZ COLMENARES UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLOGICA INGENIERIA MECANICA BOGOTÁ, MAYO DE 2018
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ELABORACION DE UNA PROPUESTA DE PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN
CONFIABILIDAD PARA LA FLOTA DE VEHICULOS DE LA EMPRESA TRANZIT S.A.S
PERTENECIENTE AL SITP.
JORGE LUIS RODRIGUEZ
20122375002
INGENIERO MAURICIO GONZÀLEZ COLMENARES
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA
INGENIERIA MECANICA
BOGOTÁ, MAYO DE 2018
ELABORACION DE UNA PROPUESTA DE PLAN DE MANTENIMIENTO BASADO EN
CONFIABILIDAD PARA LA FLOTA DE VEHICULOS DE LA EMPRESA TRANZIT S.A.S
PERTENECIENTE AL SITP.
JORGE LUIS RODRIGUEZ
20122375002
TRABAJO PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERÍA MECÁNICA
PRESENTADO A:
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA MECÁNICA
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLOGICA
INGENIERIA MECANICA
BOGOTÁ, MAYO DE 2018
Nota de aceptación
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Firma del autor
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Firma del autor
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Firma del jurado
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Firma del jurado
Bogotá __de Abril de 2018
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCION
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................... 1
1.1. CONTEXTO MUNDIAL .......................................................................... 1
1.2. CONTEXTO LOCAL .............................................................................. 1
2. ESTADO DEL ARTE .................................................................................... 2
Para realizar el proceso de RCM se deben tener en cuenta las respuestas a las
siguientes preguntas.
¿Cuál es la función? Es conocer el servicio que se requiere para la maquina o
sistema.
¿Cuáles son los estados de falla (fallas funcionales)? Son las razones por la cual el
sistema o maquina no realiza la función deseada.
¿Cuáles son las posibles causas de los estados de falla? Es definir que pudo
ocasionar la falla funcional.
¿Qué ocurre cuando se presenta cada una de las fallas?
¿Cuál es la consecuencia de cada falla?
¿Qué se puede hacer para minimizar el efecto de una falla?
¿Qué se debe hacer al momento en que no se encuentre una acción de prevención
o predicción adecuada para la disminución del impacto de una falla?5
Función consiste en lo que quiere el usuario que realice la maquina o sistema,
descrito con un verbo en infinitivo aplicado a un objeto.
Estados de Falla o Fallas Funcionales, son la pérdida total o parcial de la función
de un sistema o componente de una máquina.
Modo de Falla son las causas de la pérdida de una función total o parcial. (Estado
de falla)
Efecto de falla es que pasa cuando la falla ocurre, describe la importancia de una
falla en caso de presentarse.
La consecuencia de una falla se puede caracterizar en:
• Evidentes en condiciones normales de operación
• No evidentes en condiciones de operación.
5 Ibit. P. 7
13
Figura 12. Consecuencia de una falla
Fuente: Autor
Figura 13. Consecuencia de una falla
Fuente: Autor
¿Qué se puede hacer para minimizar el efecto de una falla?
Se debe realizar cuatro tipos de Mantenimiento: Predictivo o a condición,
Preventivo, Correctivo, Mantenimiento de detección de fallas.
El mantenimiento predictivo permite detectar fallas en el equipo antes de que
ocurra, basado en análisis estadísticos y de pruebas con instrumentos de
medición de las cuales pueden ser análisis de por vibración, análisis de aceites,
revisión de temperatura y presión, encontrando síntomas no evidentes a la vista
con el equipo en operación.
Este mantenimiento aplicado adecuadamente para cada tipo de operación
conlleva a disminución de gastos en mantenimiento correctivo al disminuir la
incertidumbre en la aparición de un fallo, permite la programación del equipo
cuando estén disponibles los recursos de materiales y humanos.
14
El mantenimiento preventivo consiste en programar las diferentes intervenciones
a intervalos predeterminados de tiempo, kilometraje, se busca con este
mantenimiento disminuir la probabilidad de avería o perdida de la función del
equipo, practicándole intervenciones que prolonguen el tiempo de
funcionamiento.
Se tiene en cuenta el análisis estadístico de la vida útil de un equipo y sus
componentes, intercambiando en periodos establecidos partes de esos
componentes, para tener el desempeño cercano al de la vida inicial del recurso.
Se debe procurar realizar la programación en un tiempo de baja operación,
basándose en un programa elaborado donde se relacionan los pasos, acciones,
tiempos necesarios para cada actividad, herramienta y mano de obra necesaria
para su ejecución, permitiendo a la compañía contar con un historial de cada uno
de sus equipos y el control del presupuesto necesario para cada operación.
Con el mantenimiento preventivo se busca realizar tareas antes de que pueda
ocurrir la falla funcional.
Pueden ser de tipo: Monitoreo por condición cuando se requiere un equipo
especializado para encontrar fallas potenciales.
• Variación de la calidad cuando se evidencia cambios en la calidad del
producto, por medio de herramientas y procesos estadísticos.
• Monitoreo de efectos primarios se deben tomar datos como presión,
temperatua, kilometraje, entre otros, para comparar con datos anteriores
de referencia y poder hallar posibles fallas potenciales.
• Sentidos humanos. Para este caso cuando se evidencia una falla, ésta ya
se encuentra en un estado avanzado, se realiza por medio de los sentidos.
• Tareas de reacondicionamiento cíclico y de sustitución cíclica. Para este
caso los componentes de un sistema son reparados o reemplazados por
nuevos sin importar su estado, en ocasiones en se debe cambiar el activo
cuando no es posible devolverle su condición de funcionalidad inicial
15
El mantenimiento correctivo o reactivo se ejecuta después de que un sistema o
equipo presenta algún tipo de falla o avería, trae consigo consecuencias tales
como, paradas de equipos no planeadas, disminuyendo el tiempo de
operatividad del recurso, si el sistema opera en conjunto con otros sistemas, se
verá interrumpida toda la cadena, costos en repuestos no presupuestados. Lo
que genera que en algún momento del mantenimiento correctivo no se tenga el
recurso físico y económico para la puesta a punto del mismo, ocasionando
mayores demoras.
Puede ser correctivo programado y de emergencia, por lo general se procura
que la mayor cantidad de correctivo sea programada.
Mantenimiento de detección de fallas son acciones a falta de. Se debe realizar
una búsqueda de la falla revisando periódicamente si los componentes han
presentado falla.
También se debe llegar a rediseñar, realizando cambios a las capacidades y
condiciones iniciales de los sistemas en una única oportunidad.
6.2.1. Patrones de falla en función del tiempo
Patrones de falla en función del tiempo, anteriormente se creía que en cuanto
más avanzaba el tiempo de vida de un componente mayor era la probabilidad de
que este falle pero, por medio de investigación se llegó a la conclusión de que
hay más patrones de falla no tan dependientes del tiempo del componente.
16
Figura 14. Los seis patrones de falla6
Patrón A. En este patrón la probabilidad de que se presente una falla es alta en
el inicio y fin de su vida útil.
Patrón B. Curva de desgaste normal.
Patrón C. En el cual se evidencia un incremento proporcional entre la
probabilidad en que se presente la falla y en tiempo de vida del componente.
Patrón D. El elemento presenta un crecimiento en la probabilidad de fallan al
inicio de su vida de servicio y después de esta etapa llega a una zona de
probabilidad de falla constante.
6 Ibit. P. 12.
17
Patrón E. o de falla aleatorio.
Patrón F. Donde se presenta una alta probabilidad de falla en la etapa prematura
del elemento y luego pasa a una zona de probabilidad de falla constante.
Figura 15. Comportamiento de la falla7
6.3. ANALISIS DE MODOS DE FALLA
Es una metodología que permite identificar y analizar modos de falla que han
surgido o que pueden llegar a aparecer en los sistemas o equipos a investigar,
para el análisis sus efectos y consecuencias, es un método que permite
establecer medidas basadas en acciones para mitigar el riesgo y los efectos en
procesos de Producción, seguridad, higiene y ambiente.
Este método permite la mejora de la creación de planes de mantenimiento,
basados en presupuestos de costo y tiempos establecidos, que permiten elevar
el nivel de disponibilidad, confiabilidad en la prestación de servicio que a su vez
deja a los clientes satisfechos.
7 Norma SAE JA1012, A Guide to the Reliability-Centered Maintenance (RCM) Standard. SAE International.
2002.
18
Figura 16. Flujo, análisis de falla8
6.4. ESTUDIO DE CRITICIDAD
Metodología que ayuda a la organización de sistemas, equipos e instalaciones,
de acuerdo a su impacto dentro de un proceso, para apoyar la toma de
decisiones9.
Se puede expresar como Criticidad= Frecuencia X Consecuencia
De allí se puede mencionar que la frecuencia es la cantidad de fallas presentadas
en un sistema objeto de estudio en un periodo de tiempo y la consecuencia está
relacionada con el impacto y la flexibilidad operacional, costos de reparación y la
seguridad y medio ambiente, calificados de 1 a 5 según sea su impacto, criterios
que se llevan a una gráfica y se comparan para saber cuál de los sistemas objeto
de estudio tienen mayor impacto en la flota.
8 AMEF. Análisis de modos y efectos de falla. [En línea], Disponible en internet: falla.//reliarisk.com 9 El análisis de Criticidad, una metodología para mejorar la Confiabilidad Operacional. Reliabilityweb.com. A Culture of Reliability. [En línea], Revisado el 6 de Abril de 2018. Disponible en internet: https://reliabilityweb.com/sp/articles/entry/el-analisis-de-criticidad-una-metodologia-para-mejorar-la-confiabilidad-ope
Tabla 1. Consecuencias asociadas a las fallas ocultas.
Fuente: Autor
Tabla 2. Consecuencias asociadas a la seguridad física.
Fuente: Autor
Consecuencias asociadas a la Fallas Ocultas Valor
El modo de falla nunca será oculto y no podrá
llevar fallas multiples1
La falla siempre será oculta y ocasionará fallas
mùltiples a gran escala2
En condiciones normales tiene posibilidad media
de ser oculta y ocasionar fallas múltiples3
Existe posibilidad baja de que el modo de falla
no sea detectada y ocasione fallas múltiples4
Existe una posibilidad alta de que la falla no sea
detectada y ocasione fallas múltiples5
Consecuencias asociadas a la Seguridad Física Valor
No se afecta la seguridad física 1
Afecta a una persona, y puede generar
incapacidad de carácter temporal2
Afecta de 2 a 5 personas, y puede generar
incapacidad de carácter temporal3
Afecta a mas de 5 personas con incapacidad
temporal, o una con incapacidad permanente4
Afecta a mas de una persona con incapacidad
permanente, o causando la muerte5
20
Tabla 3. Consecuencias asociadas al medio ambiente.
Fuente: Autor
Tabla 4. Consecuencias asociadas a los costos a reparar.
Fuente: Autor
Consecuencias asociadas al Medio Ambiente Valor
No se afecta el medio ambiente 1
Afecta el medio ambiente pero puede ser
controlado. No afecta ecosistemas2
Afecta la disponibilidad de recursos comunitarios
o ecosistemas. Es reversible en menos de 6
meses con un costo menor a $50´000.000
3
Afecta la disponibilidad de recursos comunitarios
o ecosistemas. Es reversible en menos de 3 años
a un costo menor a $500´000.000
4
Afecta la disponibilidad de recursos comunitarios
o ecosistemas. Es reversible en más de 3 años a
un costo mayor a $500´000.000, o es irreversible.
5
Consecuencias asociadas a los costos de reparar Valor
Los costos de reparación son menores a
$1.000.0001
Los costos de reparación son mayores a
$1.000.000 y menores de $10´000.0002
Los costos de reparación son mayores a
$10´000.000 y menores de $50´000.0003
Los costos de reparación son mayores a
$50´000.000 y menores de $500´000.0004
Los costos de reparación son mayores a
$500´000.0005
21
Tabla 5. Consecuencias asociadas a los clientes.
Fuente: Autor
Esta metodología permite priorizar sistemas y enfocar el plan de mantenimiento,
generando tareas con el fin de disminuir el impacto que puede generar las
diferentes fallas al presentarse en los equipos.
Tabla 6. Tabla de criticidad10
10 MURILLO. William. Mantenimiento centrado en confiabilidad. Curso digital. CD 2. 2011.
Consecuencias asociadas a los Clientes Valor
Los costos del efecto en los clientes son menores
a $1.000.0001
Los costos del efecto en los clientes son mayores
a $1.000.000 y menores de $10´000.0002
Los costos del efecto en los clientes son mayores
a $10´000.000 y menores de $50´000.000
3
Los costos del efecto en los clientes son mayores
a $50´000.000 y menores de $500´000.000
4
Los costos del efecto en los clientes son mayores
a $500´000.0005
22
6.5. OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO
El principal objetivo es mantener la disponibilidad de un recurso físico con el
menor costo posible, de ser necesario un cambio de alguna refacción se debe
buscar que el tiempo de parada sea el mínimo.
Las empresas de transporte consideran el mantenimiento como un gasto
innecesario por la gran inversión de dinero y el apoyo se evidencia más en la
parte de operaciones, ya que se ve más fácil la rentabilidad.
6.6. GESTIÓN DE MANTENIMIENTO
Se enfoca en el desarrollo de procesos tales como planificación, programación,
ejecución y control.
Planificación es el proceso mediante el cual se determinan los objetivos a lograr
en la gestión de Mantenimiento y las estrategias de implementación que llevan
a la consecución de los objetivos, basadas en políticas empresariales como son
la estimación del costo, entre otros.
Programación se asocia con la estimación de tiempo y recursos, por medio de
programas que establecen tiempos de inicio y terminación, para mejorar la
disponibilidad de un equipo.
Ejecución se basa en la dirección y coordinación de esfuerzos del personal que
realiza las actividades generadas a partir de la programación y planificación para
el logro de los objetivos.
Control es el seguimiento de las instalaciones, equipos, personal y sistemas para
que operen de forma adecuada, de acuerdo con parámetros de referencia.
Además se debe realizar seguimiento y control de indicadores de mantenimiento,
los cuales evidencian el porcentaje de consecución de los objetivos, bajo
parámetros de políticas de la compañía.
23
6.7. INDICADORES DE GESTION DE MANTENIMIENTO
6.7.1. Disponibilidad
Según la revista Scientia et Technica Año XII la disponibilidad es “la confianza
de que un componente o sistema que sufrió mantenimiento, ejerza su función
satisfactoriamente para un tiempo dado. En la practica la disponibilidad se
expresa como el porcentaje de tiempo en que el sistema está listo para operar o
producir, esto en sistemas que operan continuamente” 11.
Disponibilidad=𝐻𝑇𝑃−𝐻𝑀𝑇𝑇𝑂𝐶
𝐻𝑇𝑃
Ecuación de disponibilidad indicada por tutor Mauricio Colmenares, donde HTP
se refiere a las horas totales en producción, HMTTOC horas en Mantenimiento
correctivo.
La disponibilidad total de la flota de patio Uval Tranzit fue de 73%, (en anexo se
encuentra disponibilidad por móvil)
6.7.2. Confiabilidad
Según la revista Scientia et Technica Año XII confiabilidad “es la confianza que
se tiene de que un componente, equipo o sistema desempeñe su función básica,
durante un periodo de tiempo preestablecido, bajo condiciones estándares de
operación” 12 se puede medir en porcentaje de probabilidad.
11 MESA, Dairo. ORTIZ, Yesid. PINZON, Manuel. Revista SCIENTIA ET TECHNICA AÑO XII. No 30. Mayo de
2006 utp. Issn 0122-1701. La confiabilidad, la disponibilidad y la mantenibilidad, disciplinas aplicadas al mantenimiento. P. 157 [En línea], Revisado el 2 de Abril de 2018. Disponible en internet: http://www.redalyc.org/html/849/84920491036/