Con Mantenimiento Número Especial Minería

Cavando profundo

Compañía minera incrementa la recuperación de plata con six sigma esbelto Pág. 2

Breve inventario para el desarrollo de un ­departamento de mantenimiento Pág. 6

Ahorro y productividad con la extensión de los intervalos de cambio de aceite en maquinaria Pág. 14

Confiabilidad: defina adecuadamente el plan de mantenimiento de sus activos Pág. 21

Cavando profundo

Compañía minera incrementa la recuperación de plata con six sigma esbelto

L

a plata se utiliza a diario para fabricar monedas, joyas, utensilios y artículos de decoración para la casa. Pero la plata también tiene aplicaciones muy importantes en industrias que van desde la energía solar

y la purificación de agua, hasta la fotografía y los productos electrónicos.

2

El papel de la plata en el sostenimiento de la economía mundial crea una demanda que excede miles de millones de onzas cada año, la mayor parte de la cual es producida por una compañía minera de México que es propietaria de la reserva de tierra de metales preciosos más grande del país.

Una de las minas más productivas de la compañía, ubicada en Zacatecas, gana más del 75% de sus ingresos en la recuperación de plata. Cuando la organización intentó incrementar la tasa de recuperación de plata de la mina, se enfrentó a algunos desafíos singulares. No podían simplemente producir más plata. Entonces, ¿cómo podrían aumentar la producción sin comprometer la calidad? ¿Cómo podrían incrementar la recuperación de una materia prima no controlable?

Los datos tenían la respuesta. Con la ayuda de las metodologías six sigma es-

www.conmantenimiento.com.mx

Socavón

belto y Minitab Statistical Software, un equipo de proyectos identificó la raíz de la variación en la tasa de recuperación de plata de la mina, generó ecuaciones para predecir la recuperación e implementó un nuevo proceso basado en límites dinámicos para maximizar la producción, preservando al mismo tiempo la calidad del producto final.

El desafío Puesto que la mayor parte de la plata se encuentra en menas que también contienen otros metales, es un derivado del procesamiento de estos metales. En la mina de Zacatecas, la plata se obtiene de menas que contienen plomo y cinc, lo cual requiere el uso de dos procesos de refinamiento distintos.

En primer lugar, la mena se muele hasta convertirla en una materia prima porosa y se procesa para extraerle el

¿Cómo podrían incrementar la recuperación de una materia prima no controlable? Mientras los niveles altos del reactivo Frothing proporcionaban la solución óptima con respecto a la recuperación, minimizarlo producía los mejores resultados para el grado.

Una mina de plata evaluó su proceso de recuperación para maximizar la producción de plata sin comprometer la calidad. El análisis de datos con Minitab Statistical Software incrementó los ingresos mensuales de la mina en más de dos millones de dólares.

Cómo ayudó Minitab Con el fin de evaluar simultáneamente la importancia de múltiples variables en el proceso de extracción del plomo, como la materia prima, el agua, el aire y los reactivos químicos que separan la plata del plomo, el equipo utilizó Minitab para aplicar una técnica estadística denominada diseño de experimentos (DOE, por sus siglas en inglés). El equipo podía utilizar los resultados del DOE para comenzar a ajustar y mejorar el proceso.

El equipo descubrió que los reactivos ZnSO4, Promoter 7310 y Frothers tenían un efecto significativo tanto en la recuperación de la plata como en su grado. El equipo examinó la relación entre los tres reactivos, creando gráficas de contorno para ambas variables de respuesta.

Las gráficas de contorno muestran una relación tridimensional en dos dimensiones.

En la gráfica de arriba, los contornos que representan el valor de respuesta revelan que los niveles altos de los reactivos trazados en los ejes X y Y, maximizan la tasa de recuperación de plata.

Las gráficas de contorno para la recuperación de plata y el grado revelaron resultados contrarios. Mientras los niveles altos del reactivo Frothing proporcionaban la solución óptima con respecto a la recuperación, minimizar el reactivo Frothing producía los mejores resultados para el grado. Utilizando el optimizador de respuestas de Minitab para conciliar estos requisitos diferentes, el equipo luego determinó los niveles que aseguraban la máxima recuperación de la plata y alcanzaban el grado objetivo de la plata, que era de 13,500 g/ton.

Determinar los niveles óptimos fue un paso en la dirección correcta, pero el sistema de control automatizado de la mina aún no lograba los objetivos deseados. Después de utilizar pruebas de hipótesis, y un estudio R&R del sistema de medición para eliminar muchas causas potenciales de la variación, el equipo se concentró en el sistema de control de distribución (DCS) de la mina, que maneja el flujo de aire y los reactivos durante la remoción de las impurezas de la mena de plomo.

Los operadores seleccionaban los niveles de reactivos para el DCS a su entera discreción. Un análisis inicial reveló que los niveles que seleccionaba cada técnico variaban considerablemente. Sus modificaciones de los niveles de los reactivos y los criterios individuales para juzgar el grado de la plata en el concentrado de plomo, eran los factores principales que afectaban la capacidad del DCS para lograr los objetivos.

El equipo pudo validar este resultado utilizando el análisis de regresión en Minitab. Como el grado de la plata que queda después de la extracción del plomo está estrechamente relacionado con el grado de la mena en bruto, el

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

3

plomo, lo que también extrae gran parte de la plata. Entonces el material restante se procesa para quitar el cinc, y lo que queda es una fuente secundaria de plata. La producción de plata de ambos procesos, una vez eliminadas las impurezas, determina la tasa final de recuperación de plata de la mina.

La calidad de la mena cruda, lo cual no se puede controlar, juega un papel crítico en la tasa de recuperación y en el grado de la plata que contiene. Sin embargo, el análisis reveló que la compañía podría incrementar la tasa de recuperación de plata en un 2% sin afectar el concentrado final de plata, así que el equipo de proyectos se propuso hacer justamente eso.

Ahora el equipo debía identificar las causas controlables de la variación y aplicar cambios destinados a incrementar la recuperación de plata, reducir el desperdicio y disminuir los costos por onza de plata producida.

grado esperado del concentrado final de plata se puede predecir a base del grado de la materia prima. Pero cuando el equipo examinó los concentrados finales producidos con materias primas del mismo grado, su análisis determinó que los concentrados contenían distintos grados de plata, a pesar de que la materia prima tenía los mismos grados.

La inconsistencia demostró que los niveles que los técnicos seleccionaban a su discreción estaban contribuyendo a la variabilidad de los resultados.

La ecuación generada por el análisis de regresión se expresa en la gráfica de línea ajustada que se muestra arriba. La gráfica ilustra la relación entre el grado de la materia prima y los concentrados finales.

Resultados

4

El equipo de proyectos generó un nuevo modelo de DCS utilizando los resultados de Minitab y lo programó en el sistema de control. El nuevo modelo modificó los reactivos de acuerdo con el grado de la plata en bruto que entraba al proceso de remoción de plomo, y utilizó el nivel del estado de la plata en el concentrado de plomo para optimizar el grado de la plata en el concentrado final. Al utilizar un modelo estadístico en lugar de recurrir a su propio juicio, los técnicos ahorraron un 12% en la adición de reactivos con la dosis óptima, una disminución que redujo los costos y el desperdicio.

Un análisis de capacidad validó aún más las mejoras y demostró que la mina alcanzó sus metas con respecto a las tasas de recuperación de plata, un incremento que ha sumado más de dos millones de dólares a los ingresos mensuales de la compañía. Los cambios generaron un incremento promedio de 87% a 89% en la recuperación y una reducción de 68% en la cantidad de plata por debajo del grado deseado.

Para mantener las mejoras que han aplicado, los técnicos utilizan las gráficas de control de Minitab para mo-

www.conmantenimiento.com.mx

Socavón

La comparación de la capacidad del proceso de recuperación de plata, tanto antes como después de la aplicación de los cambios, se resume en el informe anterior.

El análisis muestra cómo el desplazamiento de la media del proceso más cerca del objetivo y la reducción significativa de la desviación estándar, produjeron mejoras considerables.

nitorear los indicadores claves de rendimiento y los resultados de la producción. Pero la experiencia del equipo de proyectos en el uso de Minitab y en el análisis de datos para mejorar la tasa de recuperación de la mina, tiene una mayor relevancia: la aplicación de estas herramientas para mejorar el uso de los recursos naturales en otras situaciones tiene el potencial de beneficiar a innumerables industrias y personas.

AFEX anuncia a RESISA como nuevo socio distribuidor

A

FEX Fire Suppression Systems ha anunciado que ha seleccionado a RESISA, Refacciones, Equipos y Servicios Industria-

les, SA de CV, como distribuidor de su línea de calidad premium en sistemas de supresión contra incendios.

Como parte del acuerdo, RESISA se convierte también en proveedor certificado en mantenimiento y servicio de sistemas dentro de su región.

“Nuestro objetivo es proporcionar a nuestros clientes los sistemas de supresión de incendios de la mejor calidad disponibles, y apoyarlos al nivel de la fábrica de la mejor manera, comparado a cualquier otra compañía. Estamos seguros de que la adición de RESISA a nuestra red mundial de distribuidores nos ayudará a hacer precisamente

PUBLIRREPORTAJE

eso”, dijo al hacer el anuncio Rod Cavallaro, vicepresidente y gerente general de AFEX. Agregó: “Como una compañía que se ha dedicado siempre a la industria de equipos pesados, con una fuerte especialización en minería, ahora con RESISA como nuestro distribuidor ganamos un socio que entiende los rigores y exigencias de los entornos de trabajo de nuestros clientes, tal como lo hacemos nosotros. Por eso estamos tan contentos de entrar en esta relación.”

RESISA tiene su base en Hermosillo, Sonora, con sucursales en Chihuahua, Aguascalientes, Cananea, y una oficina comercial en Navojoa. La empresa se compone de un equipo de profesionales con más de 20 as de experiencia en la industria minera. Para mayor información visite www.resisa.com.mx o escriba a resisa@resisa.com.mx o llame al 662 3197001 y 662 3197016.

AFEX Fire Suppression Systems tiene más de 45 anos diseñando y fabricando sistemas de supresión contra incendios, específicamente para maquinaria móvil pesada diesel.

La marca tiene una larga historia en el mercado minero sudamericano. Para mayor información visite www.afexsystems.com o escriba a afexenmexico@afexsystems.com.

Breve inventario para el correcto desarrollo de un ­departamento de mantenimiento de activos mineros

E

Rubén Ruiz Esparza

n la actualidad la industria minera está obligada a buscar la optimización de todos los recursos, lo mismo de capital humano que de equipos y materiales, así como nuevas técnicas y los procedi-

mientos de vanguardia que le permitan seguir siendo rentable y, por lo tanto, permanecer en el mercado mundial que se ha visto con marcada tendencia a la baja. Para lograr esto, la minería requiere el uso de equipo y maquinaria de última generación, que por consiguiente implica un servicio de mantenimiento eficiente y muy especializado.

6

En la actualidad, los directivos de cualquier empresa minera se han dado cuenta de la importancia de un adecuado mantenimiento y han cambiado el enfoque que anteriormente se le daba como un departamento que ‘solo gasta pero no aporta nada’ a las metas de la empresa. Por ser en su mayoría el equipo y maquinaria de importación, su costo resulta demasiado alto; además de todas las dificultades que conllevan, como el tiempo de importación y escasez de proveedores especializados. Uno

www.conmantenimiento.com.mx

Galería

de los costos más altos en la industria minera recae, precisamente, en la adquisición y manutención del equipo y la maquinaria.

Algunas empresas mineras han optado por la elaboración de contratos en forma de paquetes integrales, que incluyen tanto la venta —o renta— del equipo como del servicio de mantenimiento y, en algunos casos, hasta la operación y el abasto de refacciones.

En este artículo pretendo plasmar mis experiencias a través de los años,

que he tenido la fortuna de colaborar para varias empresas mineras líderes en nuestro país siempre al frente del departamento de mantenimiento diesel–mina. Es necesario el uso de terminología usada comúnmente en la industria minera para describir algún equipo o procedimiento, así que de ser necesario explicaremos brevemente para su mejor entendimiento.

Las empresas que prefieren ejecutar el mantenimiento por si solas han creado un departamento de mantenimiento–mina, que normalmente se divide en el área de equipo diesel y el área de mantenimiento eléctrico. A la cabeza se encuentra el gerente de mantenimiento–mina, responsable de que la gestión del mantenimiento se dé en tiempo y forma, reportando directamente a la gerencia general de la mina.

Después tenemos a los superintendentes de mantenimiento diesel y eléctrico, a cargo de dichos departamentos, quienes reportan directamente a la gerencia de mantenimiento. Por otra parte, tenemos el puesto de programador, quien elabora los programas de mantenimiento y con-

junta toda la información generada para mantener el historial y la estadística de cada equipo. En seguida tenemos a los supervisores de mantenimiento, encargados del manejo directo del personal, así como de la supervisión de todos los trabajos relacionados con el mantenimiento propio del equipo. Se tienen, además, varias categorías de mecánicos, soldadores, eléctricos, lubricadores, etc. A continuación se presenta un organigrama general del departamento de mantenimiento–mina, pudiendo variar en algunos casos según la empresa.

greso deberán pasar por un proceso de inducción, donde se tocan temas principalmente de seguridad, medio ambiente, riesgos en el trabajo, presentación de la empresa, así como un recorrido a todas las áreas del centro de trabajo.

En las minas subterráneas puede existir uno o varios talleres de trabajo de mantenimiento en el interior, dependiendo de la extensión y lejanía de las áreas de trabajo, además de los diferentes niveles. En la actualidad los talleres en interior de mina se encuentran completamente equipados con energía eléctrica, rampa, fosa de

your global specialist

El know-how de los lubricantes para la industria minera.

Alta productividad con lubricantes especiales

Organigrama general del departamento de mantenimiento–mina Gerencia de mantenimiento.

Programador.

Superintendente de mantenimiento diesel.

Superintendente de mantenimiento eléctrico.

Supervisor mecánico.

Supervisor eléctrico.

Ayudantes, mecánicos, soldadores, lubricadores.

Ayudantes eléctricos.

Como se puede apreciar en el anterior organigrama, la organización del departamento puede resultar muy básica a simple vista, pero la aportación de cada miembro es de vital importancia para que se den los resultados esperados. Normalmente en las minas se trabaja de manera continua, por lo que se deben cubrir las 24 horas del día, pudiéndose laborar turnos de 8 y hasta 12 horas; es muy común que se realicen ‘guardias’ los días festivos, incluso en fin de semana. Los empleados de nuevo in-

Closer to you. inspección, áreas de lavado, engrasado, pailería, soldadura, reparación de neumáticos, así como estación de crimpado de mangueras hidráulicas, almacén de refacciones, área de lubricantes y residuos peligrosos, aparte de los espacios de uso general: comedor, sanitarios y oficina con servicio telefónico e internet; también se cuenta con vehículos a diesel totalmente equipados para poder transitar y atender rápidamente cualquier desperfecto en cualquier punto de la mina.

Beneficios • Largos periodos de mantenimiento y bajos intervalos de cambios de aceite.

• Reducción en costos de operación e incremento de productividad.

• Bajos consumos de lubricantes protegiendo el medio ambiente.

• Cooperación OEM para el desarrollo de productos.

• Kluber Efficency Support, Herramienta práctica de asesoría por nuestros expertos en lubricación.

• Donde la minería tiene lugar, nosotros estaremos ahí.

+52 1 (442) 229 5700 www.klueber.com

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

Creación de un departamento de mantenimiento–mina Organizar un departamento de mantenimiento–mina no es tarea fácil, deben tomarse en cuenta muchos factores, entre ellos los siguientes: • Plantilla de equipo. Es muy importante conocer el universo de equipos al cual se le pretende dar mantenimiento, para conocer exactamente las características de cada uno: la fecha de fabricación, las condiciones mecánicas actuales, así como cuántos y cuáles equipos son similares a otros, las adaptaciones y modificaciones que han sufrido, el número económico asignado y la cuenta a donde se harán todos los cargos contables. Esto dará el tipo de familia al cual pertenecen: cargadores de bajo perfil, camiones de bajo perfil, equipo de barrenación, compresores, generadores, equipo de transporte, etc.

8

• Plantilla de personal. Como se indicó, es importante contar con una ade-

www.conmantenimiento.com.mx

Galería

cuada plantilla de personal, acorde a la cantidad y tipo de equipo y maquinaria, así como a las dimensiones de la mina, la cantidad y tipo de talleres en superficie y subterráneos, etcétera.

Es difícil encontrar personal altamente capacitado, por lo que nos vemos en la necesidad de preparar cursos de capacitación especializada, muchas veces podremos apoyarnos con los mismos proveedores tanto de equipo como de refacciones e insumos, que normalmente están dispuestos a transmitir sus conocimientos directamente en las áreas.

En la actualidad no existe alguna universidad con la carrera de mantenedor de mina, así que las empresas tienen que invertir en la capacitación de su personal, además de mantenerlos motivados para evitar su migración a otras empresas una vez que adquieren suficientes conocimientos y pueen acceder a mejores condiciones laborales. Existen algunos planteles educativos con algunas carreras técnicas que preparan personal con algunas bases sólidas.

• Plan de mantenimiento. Cada equipo tiene diferentes actividades y frecuencias de tiempo (generalmente horas de trabajo) que deben realizarse para que conserven sus cualidades de funcionalidad y puedan mantenerse operativos por mucho tiempo. Cada fabricante hace recomendaciones especiales de actividades y frecuencias que deberán respetarse, cuando menos durante el periodo de garantía.

También es muy importante considerar las condiciones de trabajo y ambientales : humedad, polvo, temperatura, condición de caminos y rampas, lodo, tipos de operación, etc., para determinar si las frecuencias son las adecuadas o deberán ser modificadas, siempre buscando las mejores condiciones del equipo. Es muy importante evaluar bien esta parte, ya que afectará directamente nuestro presupuesto.

En la actualidad existen softwares especializados para la gestión del mantenimiento, no mencionare ninguno en específico ya que todos

son excelentes y pueden adaptarse a nuestras necesidades. El programa de mantenimiento principalmente contempla todas las actividades de carácter preventivo y algunas actividades correctivas programadas como rehabilitaciones y/o reparaciones mayores o de mejora.

Cualquier actividad del Plan requiere recursos que pueden ser refacciones, mano de obra, lubricantes, servicios externos, etc.

• Presupuesto de mantenimiento. Una vez que conocemos nuestra plantilla de equipo, determinamos nuestra plantilla de personal y creamos nuestro plan de mantenimiento, podemos calcular nuestro presupuesto económico. Generalmente se elabora antes de comenzar el año y se presenta de forma anual o mensual. Para generarlo de la manera más exacta debemos conocer los parámetros de frecuencia de reemplazo de componentes menores y mayores, duración de neumáticos y motores, consumo de combustibles, requerimiento de personal fijo y para trabajos especiales, reemplazo de equipo y maquinaria por término de vida útil, duración de cucharones, pernos y bujes, en fin, todo lo que implica la operación cotidiana de la mina a partir de una relación escrita detallada.

Una vez elaborado el presupuesto, pasará a la dirección general para su análisis y posterior autorización. En la mayoría de las empresas se tienen reuniones mensuales donde se presentan los resultados de seguimiento, teniendo que explicarse de forma precisa las variaciones más importantes del presupuesto.

• Programa de mantenimiento. Lo podemos describir como el cronograma semanal, mensual o anual de todas las actividades a realizar en cada equipo; es decir, la fecha tentativa en que se realizará su mantenimiento preventivo, y que generalmente se le comparte a nuestro principal cliente, que es operación–mina, para que esté enterado de las fechas y no lo considere una afectación operativa.

El programa debe contemplarse un tanto flexible, dependiendo del ritmo de trabajo de cada equipo, si ha sufrido algún paro inesperado por falla, etcétera. Es importante respetarlo en tiempo y forma para garantizar una buena disponibilidad del equipo. Cualquiera de los softwares de gestión de mantenimiento existentes lo puede mostrar en forma inmediata, basta con seleccionar las fechas que nos interese mostrar; generalmente

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

también tienen la opción de mostrar los recursos necesarios para realizar dichos mantenimientos, así como el tiempo y el costo a invertir.

10

• Materiales y refacciones. Ya se comentó que cualquier actividad requiere algún tipo de material o refacción, es inevitable. Por ello es necesario la elaboración de requisiciones de compra de materiales, que deberán ser previamente autorizadas por la gerencia general y posteriormente enviadas al departamento de compras y al almacén para su adquisición y custodia. En los almacenes podemos encontrar materiales comunes para toda la unidad, materiales de cargo directo solicitados por un usuario en particular, y la consignación de materiales como neumáticos, lubricantes, refacciones, etc. Es importante mantener contacto directo con este departamento para conocer

www.conmantenimiento.com.mx

Galería

las existencias y fechas de llegada de lo solicitado, de tal forma que pueda ser caledarizado cada paso y cumplir en tiempo y forma con el programa de mantenimiento.

• Procedimientos seguros de trabajo. Se deberán elaborar procedimientos e instrucciones de trabajo para que todo el personal realice cualquier actividad de la mejor manera en cuestión de seguridad, rapidez, eficiencia y economía; y por supuesto, se debe cumplir con la normatividad mexicana vigente. Se deberán tomar muy en cuenta las recomendaciones de los mismos fabricantes, ya que cuentan con procedimientos para el uso y manejo de sustancias, materiales, refacciones y manejo de herramientas y equipo. Algunos procedimientos son compartidos en toda la empresa, como pueden ser los de manejo de re-

siduos peligrosos y de vehículos, ingresos a mina, etc.

• Bitácoras de campo. A diario se realizan un sinfín de actividades de manera preventiva y correctiva; es importante que se mantengan reportadas con el fin de tomar decisiones, así como ir elaborando un historial de cada equipo. En dicha bitácora se reportan la fecha, el turno de trabajo, las lecturas de horómetros, las horas de mantenimiento, las horas de stand by, una breve descripción de las actividades realizadas, de los insumos, materiales y refacciones empleadas, el nombre de quien realizó la actividad, y es recomendable incluir comentarios especiales a fin de ampliar el panorama para futuras consultas. (La lectura de horómetros es de vital importancia en el mantenimiento ya que es la unidad de medición por exce-

Consideraciones finales La operación de una mina nunca podrá evadir o prescindir del mantenimiento a sus equipos, pues tarde o temprano pagaría las consecuencias.

Un programa de mantenimiento preventivo siempre será más económico y productivo que el mantenimiento correctivo, siempre y cuando se lleve en tiempo y forma.

Las nuevas administraciones se han dado cuenta de esto y le han dado la importancia debida. Gran parte del presupuesto lo ocupa precisamente el renglón relacionado al mantenimiento del equipo. Esto aplica no sólo a las grandes empresas, también a medianas, pequeñas empresas contratistas —y quizás aún más en ellas, por la estrechez de equipos y recursos con lo que suelen trabajar y la consiguiente necesidad de eficientarlos al máximo—. Me ha tocado ver cómo empresas que en su momento fueron exitosas han terminado disueltas o perdiendo contratos millonarios.

Para poder cumplir con un programa o meta de producción se requiere de una plantilla de equipo acorde con la capacidad y dimensiones. Hoy es muy difícil mantener equipos en stand by o de repuesto, por lo que cualquier equipo que por algún motivo quede fuera de operación afectará enormemente las metas de producción.

Uno de los casos que mencionaré tenía una plantilla aproximada de 12 scoop–tram, 3 camiones de bajo perfil y 3 jumbos de barrenación. Por motivos de estandarización se procuró que fueran equi-

En las minas subterráneas puede existir uno o varios talleres de trabajo de mantenimiento en el interior, dependiendo de la extensión y lejanía de las áreas de trabajo, además de los diferentes niveles. En la actualidad las compañías más serias tiene sus talleres en interior completamente equipados. pos similares de marca y modelo, para no tener excesos y diversidad en sus refacciones. El problema comenzó cuando se limitó y en algún momento hasta se canceló completamente el recurso económico destinados al rubro de mantenimiento. Obviamente los equipos comenzaron a presentar fallas cada vez más recurrentes y graves, ya que se les seguía exigiendo el mismo ritmo de trabajo; la directiva no le dio importancia, pues al ser equipos similares era fácil quitar y reutilizar partes y refacciones de algún equipo parado.

Esta situación creció sin control hasta llegar al grado de que la mayoría de los equipos se encontraban fuera de operación, con sus componentes principales dañados o faltantes. Se llegó al grado de que al no tener abastecimiento de lubricantes se tenían que intercambiar aceites, principalmente hidráulico y de motor de un equipo a otro para que siguieran operando; finalmente, no se cumplió con las metas de producción de la empresa contratante y se perdió el contrato.

Este ejemplo que cae en lo extremo, espero sirva a las directivas que puedan acceder a esta edición es pecial, para que tomen decisiones integrales, elaborando primeramente un presupuesto adecuado con base en la premisas descritas anteriormete, y con garantías de seguirlo de manera correcta. Normalmente en las minas se llevan a cabo juntas gerenciales, donde los responsables de cada departamento tienen que explicar las variaciones a dicho presupuesto, así como el comportamiento de indicadores de disponibilidad, utilización, horas trabajadas, etc.

Es vital la participación y el apoyo de los proveedores, para llevar a cabo proyectos de mejora con el objetivo claro de mejorar las condiciones, el rendimiento y la economía de los equipos. No en todas las minas funciona una sola marca de neumáticos, refacciones y lubricantes —por mencionar un grupo de insumos—, pues la única manera de encontrar el mejor rendimiento es realizando pruebas y conociendo lo que el mercado oferta.

Espero que estos consejos y vivencias sean de utilidad para nuestros lectores.

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

11

lencia más usada en la gestión del mantenimiento: por horas.)

INCREMENTE SU PRODUCTIVIDAD CON LAS SOLUCIONES QUE TIMKEN OFRECE PARA LA INDUSTRIA MINERA

Atenci贸n a usuarios: 01800 688 6595 - ind-info@timken.com www.timken.com

Permita que Timken se haga cargo de sus problemas. Ponemos a su disposición nuestra amplia experiencia para mejorar la confiabilidad y rendimiento de sus equipos. Timken diseña, fabrica y comercializa componentes mecánicos de alto desempeño, incluyendo rodamientos, engranajes, cadenas y, productos y servicios relacionados con la transmisión de potencia mecánica.

Ahorro y productividad con la extensión de los intervalos de cambio de aceite en maquinaria pesada de minería

E

Roberto Trujillo Corona

xtender los intervalos de cambio de aceite en máquinas y motores fuera de camino puede ser un gran reto.

El ingreso de tierra y las fugas de refrigerante ocurren

con mucha frecuencia, y en ocasiones los intervalos de cambio se establecen para minimizar el daño que causan dichos problemas. La reducción de costos asociada con intervalos de cambio de aceite más largos debe estar en balance con el riesgo de acortar la vida del motor, y el costo asociado con una menor confiabilidad si los intervalos de drenado se extienden demasiado.

Posibles beneficios

14

Hay muchos costos ocultos en el cambio de aceite y filtro, los cuales han influido en muchas compañías para encontrar un enfoque eficiente para mantener el aceite saludable y confiable. Un estudio reciente calculó que el costo real de un cambio de aceite normalmente excede el costo

www.conmantenimiento.com.mx

Bocamina

Perfil Roberto Trujillo Corona es técnico en mantenimiento e ingeniero industrial en producción por el Instituto Tecnológico de León, Gto.; y consultor técnico senior de Noria Latín América (www.noria. mx), e instructor certificado de Noria para todos los seminarios. Está certificado como analista de lubricantes de maquinaria MLA nivel III y como técnico en lubricación de maquinaria MLT nivel II, por el Consejo Internacional para la Lubricación de Maquinaria (ICML). Editor senior del boletín electrónico Lube–Tips en Español, escribe regularmente para diversas publicaciones de confiabilidad y mantenimiento de América y apoya en la traducción de artículos técnicos de la revista Machinery Lubrication.

Es especialista en la implementación de proyectos de auditoría de plantas y análisis de oportunidades, diseño de programas de lubricación, diseño de programas de análisis de aceite, diseño de sistemas de control de contaminación, cuartos de almacenamiento y manejo de lubricantes en industrias de todos los ramos, en cualquier país de habla hispana o portuguesa. Su correo electrónico es Rtrujillo@ noria.mx, su cuenta de Twitter @RTlubcoach.

Beneficios de rediseñar un sistema hidráulico

del aceite en aproximadamente 40 veces. Los mismos principios pueden aplicarse a los cambios de filtros. Los siguientes factores contribuyen al costo de un cambio de aceite: • Pérdida de producción.

• Papeleo (incluyendo programas de mantenimiento, captura de datos, planeación, gestión de inventarios, órdenes de trabajo, documentación, etc.).

• Mano de obra y supervisión.

• Costos de manejo y almacenamiento, compra y aseguramiento de la calidad (deben tomarse en cuenta los costos adicionales asociados con la adquisición de los lubricantes, como almacenamiento y manejo del lubricante, filtrado del aceite nuevo para cumplir con las especificaciones de limpieza, análisis de las muestras de aceite, transportación, disposición, aspectos ambientales, etc.).

Si no está descompuesto, no lo repare Con frecuencia un lubricante se conserva en buenas condiciones sin te-

ner que cambiarlo (por las tasas de relleno, temperatura de operación, volumen de aceite en el tanque, limpieza, etc.). La actividad de cambio de aceite de un sistema presenta diversos riesgos, entre los cuales podemos mencionar: • Colocación del aceite equivocado.

• Introducción de contaminantes o aceite contaminado.

• Re–suspensión de contaminantes asentados en el fondo del tanque/ depósito y zonas inactivas.

• Errores humanos (bombas descargadas al arrancar, no apertura de las líneas de succión, no remoción de los solventes de limpieza, partes de la máquina sueltas, etc.).

Considerando el costo real y los riesgos asociados con el cambio de aceite, es mejor dejar que la condición del mismo sea la que defina si debe o no cambiarse. Imagen 1

Factores de vida para los lubricantes en uso Hay una diversidad de condiciones de operación que pueden reducir la vida de los lubricantes y filtros. Obviamen-

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

15

Imagen 1

El nivel de limpieza del aceite hidráulico en los camiones de la mina Sishen correspondía a un código ISO 21/19, el cual era demasiado elevado. Los camiones estaban equipados con filtros hidráulicos de tres diferentes tamaños para las bombas de elevación, dirección/frenos y ventilador hidráulico. Después de instalar interruptores de derivación (by–pass) de presión, se determinó que los filtros entraban en derivación después de 135 horas por los altos niveles de contaminación.

El fabricante instaló filtros de alta calidad en sus sistemas con una expectativa de vida de al menos 500 horas entre intervalos de cambio, pero las condiciones tan secas y sucias en la mina la redujeron drásticamente. Una opción fue instalar filtros en la línea de retorno. Sin embargo, el costo era prohibitivo, por lo que se optó por la alternativa de redimensionar los filtros de alta presión.

El filtro del ventilador hidráulico se sustituyó por el filtro de la dirección/frenos, mientras que el filtro de dirección/frenos se sustituyó por el filtro del sistema de elevación. El filtro de elevación fue reemplazado por un filtro hidráulico más grande.

Esto incrementó el área de filtración en todos los filtros. Se instalaron filtros respiradores grandes, de 10 micrones absoluto, en el tanque hidráulico.

Los filtros utilizados eran de alta calidad, de media filtrante de profundidad, los cuales son muy eficientes en cuanto a capacidad de retención de suciedad.

Se instaló el sistema completamente rediseñado. Previamente, el costo de los filtros hidráulicos era de más de 100,000 dólares por año para los 36 camiones, con intervalos de servicio de 500 horas, acumulando 6,600 horas por año. El nuevo sistema acumuló 1,991 horas a un nivel de limpieza objetivo de 15/12. Al llegar a esas horas, los filtros entraron en derivación. Los ahorros directos en los costos de los filtros hidráulicos para la flota de camiones fue de aproximadamente 121,000 dólares por año.

Otros beneficios obtenidos fueron: menor consumo de aceite, menores costos de disposición, disminución del número de reparaciones de 475 a 237 por año, generando ahorros en mano de obra. Además, para los 36 camiones se tuvo un aumento de disponibilidad de 2,376 horas, lo que elevaría la producción. Con los camiones moviendo en promedio 400 toneladas por hora, había la posibilidad de tener una producción anual adicional de 950,400 toneladas.

te, si es posible, deben ser evitados.

Sin embargo, con mucha frecuencia poco puede hacerse ya que muchos de los factores están asociados con la aplicación y el ambiente de operación de la maquinaria.

El tiempo de cambio del aceite y filtro es importante, pero aún más lo es la estrategia para mejorar proactivamente las condiciones que extienden la vida del aceite. Cuando se aplican correctamente, las estrategias de mantenimiento proactivo pueden duplicar o triplicar la vida del filtro y del aceite.

A continuación, una lista de los factores que influyen en la vida de un lubricante:

16

Contaminación. El control de la contaminación es indispensable para preservar la integridad de todos los componentes en sistemas de movimiento y potencia. Sin este, pocos o ningún sistema podría lograr cumplir con su misión, sin contar con su expectativa de vida en servicio. El control de contaminación brinda la seguridad necesaria para lograr la producción eficiente, confiable y económica de las necesidades y servicios de nuestra civilización moderna.

Conocer las potenciales y probables fuentes de contaminantes ayuda a establecer un programa de exclusión efectivo. Generalmente, tres modos fundamentales contribuyen a la contaminación: 1. Los que son introducidos por la gente (durante la manufactura o inducidos durante las tareas de mantenimiento, reparación o reconstrucción).

2. Los que son generados por los sistemas (creados tribológica-

www.conmantenimiento.com.mx

Bocamina

mente, químicamente o por desorción de los filtros).

3. Los que son ingeridos por la máquina (introducidos por la inhalación de polvo, aire y agua).

El control de contaminación en la maquinaria pierde sentido si se utiliza aceite contaminado o está por debajo de la especificación del nivel de limpieza, o si el lubricante limpio está siendo manejado con tanto descuido que ingresa contaminado a las máquinas. Gran parte del trabajo debe hacerse en estrecha cooperación con los proveedores de lubricantes, para asegurar que en cada aplicación se tengan lubricantes limpios y cumplan con la especificación de limpieza correcta.

Después de 28,000 horas de operación, este cigüeñal (izquierda) y árbol de levas (derecha) de un camión, sólo requirieron un ligero pulido antes de volver a instalarlos.

Imagen 2 Después de 28,000 horas de operación, este cigüeñal (izquierda) y árbol de levas (derecha) de un camión, sólo requirieron un ligero pulido antes de volver a instalarlos.

Alto consumo de combustible. Motores ineficientes contaminan al aceite con subproductos de la combustión, como hollín, residuos de combustibles, azufre, ácidos y agua. Estos contaminantes afectan la calidad del lubricante dando como resultado que los filtros entren en derivación muy rápidamente.

Fuga de gases (blow–by). Motores desgastados, inyectores mal sincronizados, sobrecargas, incorrecta configuración de la cremallera, excesiva

marcha en vacío, operación en baja temperatura y elevada altitud, pueden contribuir a aumentar la fuga de gases.

Esto hace que aumente la presencia de hollín, combustible no quemado y otros contaminantes que perjudican hasta a los lubricantes más robustos.

Fugas de refrigerante. El glicol y el agua perjudican la dispersancia y contribuyen a un cúmulo de problemas, como corrosión, depósitos, obstrucción de filtros, etc.

Calidad del combustible y dilución con combustible. El combustible agota los aditivos e introduce azufre y compuestos aromáticos en el aceite de motor, afectando la viscosidad. La vida del lubricante y del filtro está influenciada por la calidad del combustible diesel y gas natural, sobre todo en relación con el contenido de azufre.

Filtros de aire. Los filtros de aire obstruidos provocan que el motor no reciba suficiente cantidad de aire. Esto causa una mala combustión, lo que provoca altos niveles de hollín en el aceite.

Condiciones de operación. Sacudidas, arranques y paros frecuentes, servicio intermitente, baja temperatura ambiente, marcha en vacío, etcétera, influyen en la vida del aceite de motor.

Nivel de aceite. Un bajo nivel de aceite hace que se concentre el calor, los metales de desgaste y los contaminantes, que provocan una disminución de los aditivos antioxidantes y la degradación del lubricante.

Abrasivos. La tierra y otros contaminantes sólidos atraen a los aditivos y

Contaminación con agua. La contaminación con agua provoca oxidación, agotamiento de aditivos, pérdida de dispersancia y muchos otros problemas que afectan la vida del lubricante.

Lodo y barniz. Los subproductos de la degradación del aceite con frecuencia contienen altas concentraciones de ácidos carboxílicos e hidroperóxidos. Cuando se drena el aceite degradado de un compartimiento, pero quedan residuos de lodo y barniz, se acorta la vida del aceite nuevo.

Tasa de relleno de aceite. El relleno de aceite refresca los aditivos y diluye los contaminantes. Los compartimientos de lubricante con bajas tasas de relleno, aunque son beneficiados en un sentido, también requieren de cambios de aceite más frecuentes.

Calidad del lubricante. La calidad de los aceites básicos y de los aditivos puede tener una marcada influencia en la vida del aceite. Aceites básicos de mejor calidad, con un mejor proceso de refinación, o los básicos sintéticos, tienen una mayor resistencia a la oxidación, por lo que duran más en servicio. Lo mismo sucede en el caso de los aditivos, ya que su calidad y la concentración de estos en el aceite pueden alargar la vida en servicio y brindar mejor protección a la máquina. Algunos proveedores de lubricantes pueden diseñar acei-

Efectos del tamaño de partícula en la vida de la bomba y en los rodamientos En un reciente caso de estudio se controló el tamaño de partícula contaminante por medio de filtración.

El estudio concluyó que había un dramático aumento en la vida del rodamiento y de la bomba cuando se removieron del lubricante la mayoría de las partículas de 3 a 5 micrones.

Aunque hay varios factores que causan un rápido deterioro de la vida en servicio de estos componentes, dos de los principales son: —abrasión causada por partículas mayores de 3 micrones, que obstruyen los claros dinámicos proporcionados por la película de aceite; —las grandes concentraciones de pequeñas partículas que se introducen en los elementos rodantes a través de la película de aceite bajo presión. Esto conduce finalmente a la fatiga de superficie del metal, causando picaduras (pitting), la falla del rodamiento y de la bomba.

Bomba

Bomba

250 litros/min ISO 21/18

250 litros/min ISO 21/18

4,375 kg de tierra pasan por la bomba en un año (175 bolsas de 25 kg).

Vida esperada de la bomba: 2 años.

25 kg de tierra pasan por la bomba en un año (1 bolsa de 25 kg).

Vida esperada de la bomba: 14 años.

Número de partículas por 100 ml de muestra de aceite.

ISO 21/18

ISO 14/11

Partícula mayor a 5 µm

1’000,000 — 2’000,000

8,000 – 16,000

Partícula mayor a 15 µm

13,000 – 250,000

1,000 – 2,000

El estudio mostró que la vida del rodamiento y de la bomba podría aumentar significativamente con una menor concentración de partículas.

tes con características específicas, adecuadas para un entorno de alta o baja temperatura ambiente. La alta temperatura de operación acelera la tasa de oxidación y el agotamiento de aditivos.

Otros contaminantes. El ingreso de otros contaminantes puede degradar los aditivos y afectar a la calidad de los aceites básicos. Cualquier sistema de fluidos, depósito o caja de engranajes que esté abierto o conectado a la atmósfera por medio de un respirador, inhala y expul-

sa aire. Mediante esta acción ingiere humedad y acumula agua. El aire húmedo, expuesto a variaciones de temperatura dentro del depósito, condensa constantemente el agua en el sistema, causando una reacción hidrolítica, corrosión, degradación de los aditivos, etc.

En ciertas áreas, pueden utilizarse filtros respiradores con desecantes a base de sílica gel, para eliminar las partículas y la humedad del aire. Pueden utilizarse filtros hidráulicos como respiraderos. Se puede filtrar partículas hasta un nivel de 5 micrones.

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

17

pueden fungir como catalizadores que aceleran la tasa de oxidación. Un problema aún mayor está asociado con las partículas de desgaste que se generan por la abrasión causada por estas partículas.

Establecimiento de intervalos de cambio de aceite extendidos

18

Para establecer intervalos de cambio de aceite más largos: • Construya un perfil de la flota.

• Estime los intervalos de drenado de aceite y potenciales ahorros asociados con los intervalos de cambio óptimos.

• Evalúe el riesgo asociado con los intervalos de drenado óptimos.

• Desarrolle un plan de prueba para una pequeña porción de la flota para determinar si los intervalos de cambio estimados son aceptables.

• Implemente el intervalo de cambio optimizado después de la prueba.

El perfil de la flota describe el equipo, la severidad de operación, las condiciones de operación y las prácticas de mantenimiento. Diferentes modelos de motores contaminan el aceite del motor a un ritmo diferente.

El mismo tipo de motor puede tener

www.conmantenimiento.com.mx

Bocamina

un volumen de aceite diferente en distintos equipos. Las tasas de consumo de combustible y aceite varían para los diferentes equipos y severidades de operación.

Debe tomarse en consideración el nivel de desempeño del aceite y de los motores para estimar correctamente los intervalos de cambio de aceite. Algunos estudios demuestran que un litro de aceite estándar posee la capacidad de neutralizar y suspender la contaminación generada por la quema de 300 litros de combustible. Los aceites premium de alta calidad tienen la capacidad para neutralizar y suspender la contaminación generada por la quema de 500 litros de combustible.

Caso de estudio: Mina Sishen Situada en el Cabo del Norte de Sudáfrica, la mina de hierro Sishen es una

operación a cielo abierto con la zona más profunda a unos 492 metros de profundidad.

El mineral de hierro hematita en Sishen es extremadamente abrasivo, y eludir y reparar el desgaste es el principal componente del costo de mantenimiento. Se efectuaron pruebas en los camiones de la mina para ampliar los intervalos de servicio, reducir los costos de mantenimiento a través de filtración de alta eficiencia y aumentar la producción mediante una mejor disponibilidad. El objetivo era aumentar los intervalos de servicio de 500 horas a 1,000 horas. El mayor obstáculo a superar fue la vida del aceite hidráulico y los filtros.

Para alcanzar la meta de 1,000 horas entre intervalos de servicio, la mina consideró los factores que tenían influencia en la vida de los lubricantes y filtros, así como la confiabilidad y los riesgos de seguridad.

Se utilizó el análisis de aceite para determinar su condición. Se tomaron muestras y se analizaron semanalmente por el laboratorio de la planta. Los límites de desgaste de 500 horas fueron tomados como el objetivo para los intervalos de servicio de 1,000 horas.

Como era de esperarse (ver la gráfica 1), el hierro excedía el límite de 28 ppm cuando se llegaba a 600 horas.

Los resultados mostraron que el aceite mineral aún estaba en condiciones de seguir utilizándose. El principal problema era el incremento de metales de desgaste al transcurrir alrededor de 650 horas. Los filtros de flujo total en los motores se sustituyeron por un combo de avanzados filtros Venturi de flujo parcial (by–pass).

La media filtrante estaba diseñada para la separación de contaminación orgánica (lodos).

Análisis de incremento en desgaste de hierro en aceites minerales antes de instalar filtros by–pass.

60

Fe Límite Lineal (Fe)

50

30 20

80

20

677

463

26

509

214

0

446

10

Horas del aceite

Análisis de límites de desgaste en aceite mineral después de la instalación del filtro de flujo parcial.

75 65

45 35 25

1195 hrs Límite Fe 28 ppm 500 hrs

1000 hrs

15 5 –5 26 463 677 20 80 195 345 368 97 212 360 490 606 966 111 236 300 863 1095 77 410 537 72

ppm

55

Horas del aceite

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

19

ppm

40

Después de la modificación del filtro se realizó una prueba en el mismo camión. El objetivo de 1,000 horas se logró dentro de los límites de desgaste de 28 ppm de hierro. Un segundo ensayo superó el límite de hierro después de 1,195 horas. Se efectuaron varias pruebas en otros tres camiones y se lograron los mismos resultados.

Imagen 3 La instalación de filtros de flujo parcial fue clave para extender los intervalos de servicio en los camiones de la mina Sishen.

20

Se instaló un filtro de flujo parcial adicional, de media filtrante de profundidad. Esto permitió que cierta cantidad de aceite fluyera de la galería principal de lubricación del motor, y por medio del elemento de profundidad el filtro removiera impurezas de hasta 1 micrón de tamaño.

La instalación de filtros de flujo parcial fue clave para extender los intervalos de servicio en los camiones de la mina Sishen.

El cartucho usado estaba fabricado con pulpa de madera de fibra

www.conmantenimiento.com.mx

Bocamina

larga, de conífera pura, densamente enrollada. Funciona tanto por la absorción y la adsorción en un proceso de reciclado continuo. Las largas fibras del papel absorben agua que se forma, ya sea por el proceso de combustión o por la condensación.

A medida que el aceite pasa a través del cartucho se extraen del aceite por adsorción las diminutas partículas de carbón, los metales de desgaste y las partículas de silicio. La remoción del agua inhibe la producción de ácidos que degradan el aceite y causan desgaste excesivo. La remoción simultánea de contaminantes diminutos permite que se extienda la vida del aceite, conforme éste se limpia.

Después de la modificación del filtro se realizó una prueba en el mismo camión. El objetivo de 1,000 horas se logró dentro de los límites de desgaste de 28 ppm de hierro. La gráfica 2 muestra los resultados de un segundo ensayo en el que se ha superado el límite de hierro después

de 1,195 horas. Se efectuaron varias pruebas en otros tres camiones y se lograron los mismos resultados.

En octubre de 2007 se incrementaron los intervalos de mantenimiento de la flota de camiones a 750 horas, y cada camión fue monitoreado de cerca por medio de análisis de aceite. Hasta ahora no se han tenido problemas, y la disponibilidad de los camiones aumentó inmediatamente en un 4%.

En conclusión, se ha demostrado que los intervalos de servicio pueden conducir a enormes ahorros. Mediante el uso de análisis de aceite y el establecimiento de objetivos de niveles de limpieza, junto con un programa de mantenimiento proactivo, se puede lograr una significativa tendencia a la baja de los costos de consumo de lubricante y mantenimiento. La disponibilidad de equipos también aumentará, lo que permite una mayor producción, mayores ingresos y una mayor utilización de los equipos.

Confiabilidad: defina adecuadamente el plan de mantenimiento de sus activos

U

Carlos Mario Pérez

n plan de mantenimiento es una lista cronológica de las fechas en las que se debe realizar las actividades sistemáticas asociadas a un activo. Los objetivos fundamentales de un plan de mantenimiento son definir las fechas en las cua-

les se van a realizar las actividades de mantenimiento, y realizar oportunamente las gestiones necesarias para la ejecución de las actividades. Un plan de mantenimiento —cuya vigencia oscila entre 1 y 5 años— se basa en actividades periódicas para cada activo, está coordinado con los planes de operación y producción y es una base fundamental para la estimación de recursos.

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

21

Un plan de mantenimiento debe implicar por lo menos los siguientes elementos: equipo (sistema o activo), actividades, tareas a ejecutar, procedimientos, tiempo requerido, tipo de paro, personal a cargo, herramientas necesarias, lista de repuestos, y contratistas requeridos. Asimismo, para definirlo —independientemente de la metodología que se seleccione— se deben identificar las fuentes de información técnica: recomendaciones del fabricante, experiencia de la compañía, tipología de los trabajos genéricos, bases de datos externas, análisis de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM, por sus siglas en inglés), determinación sistemática de tareas (STD, por sus siglas en inglés), análisis de fallas, metodologías de revisión de prácticas actuales (CPR, por sus siglas en inglés).

Un plan de mantenimiento incluye actividades preventivas, basadas en condición y detectivas, que vale la pena definir:

• Mantenimiento preventivo: actividades de cambio o reparación de componentes a intervalos fijos, sin importar en qué estado se encuentren; hay dos clasificaciones básicas: reparación periódica, es decir, a intervalos fijos independientemente del estado del componente; y cambio periódico, o sea, reemplazo a intervalos fijos, independientemente del estado del elemento en cuestión.

• Mantenimiento basado en condición: se compone de actividades de identificación de los síntomas de funcionamiento o deterioro de los activos para detectar fallas incipientes. Los trabajos de mantenimiento correctivo se planean basados en los resultados de las inspecciones. El mantenimiento basado en condición del activo también se conoce como predictivo. Existen 4 tipos de técnicas de tareas a condición: con base en equipos especializados de chequeo de condición de activos; por monitoreo de la calidad del producto; por monitoreo del funcionamiento de los activos (temperatura, presión, consumo de la energía, entre otros); mediante los sentidos humanos.

• Mantenimiento detectivo: basado en pruebas de funcionamiento de los dispositivos de protección para reducir la incertidumbre acerca de su disponibilidad (pruebas que se conocen como tareas de búsqueda de fallas, por ejemplo calibraciones y pruebas de funcionamiento).

Pasos para definir el plan de mantenimiento

22

1. Definición de las causas de falla. Las fallas que se analicen deben considerarse en todo el ciclo de vida de los activos, desde el diseño hasta el mantenimiento, pasando por la compra, el almacenamiento, la instalación, la puesta en marcha y la operación. Existen diferentes herramientas para definir las causas de falla de un activo, a continuación se explican 4 de ellas.

• Análisis de modos de falla y efectos (AMFE, o FMEA en inglés). Es un método sistemático de análisis de un activo o proceso, con el fin de reconocer y evaluar las fallas posibles o riesgos de un activo, producto o proceso y sus efectos, así como identificar las acciones que puedan eliminar o reducir la posibilidad de que ocurra una falla posible. El AMFE contesta las siguientes preguntas: ¿cuáles son los componentes del activo?, ¿cuáles son las funciones del componente?, ¿cuáles son los modos de falla para cada función?, ¿qué efectos tiene el desarrollo del modo de falla?, ¿cuáles son las tareas para manejar las fallas?

• Análisis de modos de falla y efectos cuantitativo (AMFEC, o FMECA en inglés). Adiciona al AMFE un análisis de

www.conmantenimiento.com.mx

Yacimiento

criticidad calificando los efectos de los modos de falla de acuerdo con su severidad, probabilidad de ocurrencia y facilidad de detección. A las preguntas del AMFE se agregan estas: ¿qué tan severo es el efecto o impacto?, ¿cuál es la probabilidad de que ocurra el efecto o impacto?, ¿es fácil detectar la posible ocurrencia del efecto o impacto?, ¿cuál es el índice prioritario de riesgo?

• Mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM, por sus siglas en inglés). Es un proceso usado para determinar qué debe hacerse para asegurar que cualquier recurso físico o sistema, continúe realizando lo que sus usuarios quieren de él; se centra en la relación entre la organización y los elementos físicos que la componen. Las siete preguntas de RCM son: ¿cuál es la función?, ¿cuál es la falla funcional?, ¿cuál es el modo de falla?, ¿cuál es el efecto de la falla?, ¿cuál es la consecuencia de la falla?, ¿qué se puede hacer para prevenir o predecir la falla?, ¿qué puede hacerse si no se encuentra ninguna tarea para prevenir o predecir la falla?

• Determinación sistemática de tareas (STD, por sus siglas en inglés). Es un proceso sistemático para definir las tareas del plan de mantenimiento, y se realiza respondiendo a las siguientes preguntas: ¿qué componentes están instalados?, ¿qué síntomas presentan los componentes al fallar?, ¿qué causa que los componentes fallen?, ¿cómo se presenta la falla en el tiempo?, ¿qué acciones se pueden realizar para anticipar, detectar o prevenir la falla?, ¿cuáles son las frecuencias de las tareas?, ¿existen tareas con la misma frecuencia?

2. Entender cómo ocurre la causa de falla en el tiempo.

Después de haber identificado las causas de las fallas, se continúa analizando cómo pueden presentarse en el tiempo, así encontramos: • Fallas cíclicas o periódicas: ocurren a intervalos fijos; son originadas básicamente por desgaste, corrosión, abrasión, evaporación, entre otros factores; pueden manejarse ajustando, reparando o cambiando piezas, lubricando y limpiando a intervalos definidos.

• Fallas aleatorias: no tienen un intervalo definido para ocurrir —en otras palabras: suceden en cualquier momento— y se agrupan en progresivas o súbitas. Las fallas aleatorias súbitas se dan de manera repentina, sin relación con la edad o el uso, mientras que las fallas progresivas se desarrollan gradualmente.

• Mortalidad infantil: ocurren al inicio de la puesta en funcionamiento del equipo, activo o sistema, o después de

3. Entender el impacto causado por la falla. El paso siguiente es analizar el impacto que las fallas pueden causar.

Con ayuda del análisis de modos de falla y efectos cuantitativo (AMFEC) podemos medir el impacto de las fallas en la organización. Es una combinación de probabilidad de ocurrencia, severidad y facilidad de detección de la misma. Cada uno de estos valores se obtiene calificando el efecto o el impacto de la falla a través de tablas donde se establece un valor para cada caso.

El mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) dilucida cómo y cuánto importa cada falla. La razón de esto es porque las consecuencias de cada una dicen si se necesita tratar de prevenirlos. El RCM clasifica las consecuencias en cuatro grupos: • Fallas no evidentes, las cuales no tienen impacto directo pero exponen a la organización a otras fallas con consecuencias serias, a menudo catastróficas. A estas se les otorga una prioridad muy alta.

• Fallas de seguridad y medio ambiente. Pueden afectar físicamente a alguien o a la ecología.

• Fallas operacionales, con impacto directo sobre la producción (capacidad de producción, calidad del producto, costos industriales añadidos al costo de reparación).

Estas consecuencias cuestan dinero, y la suma sugiere cuánto se necesita gastar en tratar de prevenirlas.

• Fallas no operacionales. No afectan ni la seguridad ni la producción, por lo que el único costo directo es el de la reparación.

5. Determinar la frecuencia de las tareas.

• Mantenimiento centrado en confiabilidad: para modos de falla relacionados con la edad, las tareas de reemplazo o reparación cíclicos pueden ser apropiadas; para modos de fallas no relacionados con la edad, las tareas de reemplazo y reparación cíclicos no son recomendados. La frecuencia de las tareas de reparaciones y cambios periódicos es regida por la vida del elemento (la edad en la cual se produce un aumento rápido en la probabilidad condicional de la falla).

Por otra parte, las tareas basadas en condición están destinadas a las fallas funcionales que dan alguna advertencia cuando están próximas a ocurrir; dichas advertencias son conocidas como fallas potenciales. El espacio de tiempo que transcurre entre la falla potencial y la falla funcional se conoce como intervalo P–F. Resumiendo, de acuerdo con el tipo de tareas, se define la frecuencia en relación con: — la condición, cuando la frecuencia se determina de acuerdo con el intervalo P–F;

CON MANTENIMIENTO PRODUCTIVO, ESPECIAL DE MINERÍA • SEPTIEMBRE • 2015

23

una intervención. Son originadas por errores de diseño, montaje, mantenimiento y operación, o por cambios de repuestos o materiales defectuosos.

4. Definir la tarea o acción para manejar las causas de falla. STD, AMFE y AMFEC no cuentan con un método establecido y sistemático para definir las tareas de mantenimiento. La excepción es RCM, cuyo diagrama de decisión permite analizar la información de forma secuencial, según las consecuencias. El diagrama de decisión contiene la información necesaria para seleccionar la estrategia de manejo más adecuada para cada modo de falla, y a través de una serie de preguntas ordenadas y estructuradas ayuda a definir qué debe hacerse para disminuir, eliminar o mitigar las consecuencias de las fallas. Una gran ventaja es su modo de proveer criterios simples, precisos y fáciles de comprender, para decidir qué tarea sistemática es técnicamente posible en cualquier contexto y, si fuera necesario, para decidir la frecuencia con que debe realizarse y por quién.

Además de preguntar si las tareas sistemáticas son técnicamente factibles, el RCM pregunta si vale la pena hacerlas. La respuesta depende de cómo se reaccione a las consecuencias de las fallas que pretende prevenir.

También reconoce que no en todos los casos es posible ejecutar tareas proactivas, para esto propone una última pregunta: ¿qué puede hacerse si no se encuentra ninguna tarea para prevenir o predecir la falla?

— la periodicidad de reparación o cambio, cuando la frecuencia depende de la probabilidad condicional de la falla y la zona de desgaste, y la vida útil de la causa de falla; — la búsqueda de fallas, es decir, la frecuencia debe calcularse y depende de la tolerabilidad a la ocurrencia de fallas múltiples.

24

Hasta aquí se han descrito muy rápidamente los primeros cinco pilares para definir adecuadamente el plan de mantenimiento de activos. Se trata de establecer un procedimiento sistemático en torno al centro que es la falla. A continuación mencionamos los puntos que terminar de redondear un plan.

6. Agrupar las tareas o estrategias de acuerdo con un criterio específico, por ejemplo frecuencias o especialidades de mantenimiento. Adicionalmente, debe identificarse si las tareas son planteadas como órdenes de trabajo, son parte de una orden de trabajo, o pasos de un procedimiento.

7. Elaborar los procedimientos de forma lo más pormenorizada, clara y directa posible.

8. Asignar los recursos para cada grupo de tareas con base en estandarización. Una actividad estándar se realiza siempre de la misma manera. Una de las acciones para generar una actividad estándar es descomponerla en tareas. Un aspecto importante es la correcta estimación de los tiempos asociados a una intervención.

9. Asociación de equipos a actividades. Las actividades se deben relacionar con cada uno de los activos considerados, especificando frecuencia de intervención y fechas de inicio.

10. Generar la demanda planeada de repuestos. Los listados de materiales y repuestos (BOM, bill of materials) es un insumo principal para planear la demanda.

11. Definir la mano de obra requerida. Con los recursos asignados es posible definir la demanda de mano de obra, en especial la cantidad de técnicos especializados.

12. Alinear las actividades. Agrupando las frecuencias — múltiplos entre sí— es posible simplificar el plan de

www.conmantenimiento.com.mx

Yacimiento

mantenimiento. Es importante considerar que las frecuencias para cada tipo de tarea no siempre coinciden con los demás tipos, por lo que se debe verificar la distribución de actividades en el tiempo. Para hacer la alineación también debe tenerse en cuenta el tipo de tarea que se ejecuta y cómo se define su frecuencia.

13. Evaluar el plan de mantenimiento con base en indicadores de gestión, con ello se busca medir las actividades de la siguiente manera: —generadas: actividades presentes en el plan de mantenimiento; —programadas: actividades que se desea ejecutar en un periodo determinado; —reportadas: actividades que se ‘cierran’ en los sistemas; —realizadas: actividades efectivamente ejecutadas y reportadas.

Por último, cabe mencionar que para definir un plan de mantenimiento existen diversas metodologías que implican diferentes niveles de esfuerzo. Según se elija la rutas se obtendrán diferentes niveles de logros. En la siguiente tabla se muestran estas relaciones. Para ejemplificar diremos que RCM implica el esfuerzo más alto en términos de metodología para definir un plan de mantenimiento, y también es la que reporta los mayores logros: reducción de tiempos perdidos, reducción de riesgos, integridad ambiental, reducción de defectos, optimización de costos, análisis de todas las fallas posibles.

Perfil Carlos Mario Perez Jaramillo es ingeniero mecánico. Especialista en sistemas de información. Especialista en gestión de activos y gerencia de proyectos y master en gestión de proyectos, negocios y administración de activos físicos.

Profesional en RCM2 de Aladon Network. Certificado como endorsed assessor y endorsed trainer del Institute of Asset Management. Asesor y consultor de dirección y gerencia de mantenimiento. Ha desarrollado y apoyado la aplicación de modelos de gestión de activos en compañías del sector alimenticio, de minas, petrolero, petroquímico, textil, servicios públicos, entretenimiento y energético. Instructor en RCM, confiabilidad, análisis de fallas, planeación y programación de mantenimiento, costos, indicadores de gestión de mantenimiento, análisis del costo del ciclo de vida y en el estándar PAS 55 para la gestión óptima de activos. Ha trabajado en la divulgación, capacitación y aplicación de RCM2, gestión de mantenimiento y la gestión de activos en empresas en Ecuador, Perú, España, Chile, Argentina, Cuba, México, Panamá, Costa Rica, El Salvador, Guatemala y Colombia.

Creating the next value

Proveedor de soluciones para la industria en general.

Amplia gama en rodamientos de la mĂĄs alta calidad y desempeĂąo.

www.koyo.com.mx Tels. 52-07-38-70/35-36-39-90