levantamiento estrategia de mantenimiento …

LEVANTAMIENTO ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO EQUIPOS LABORATORIO INGENIERIA MECÁNICA

28 de junio

2008Aplicación de la metodología RCM (por sus siglas en inglés) Mantenimiento centrado en confiabilidad, para determinar las tareas, materiales y personal de mantenimiento requerido por los laboratorios de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes.

Sergio Peña - Luis Mario Mateus

LEVANTAMIENTO DE UNA ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO PARA EQUIPOS DE LOS

LABORATORIOS DE INGENIERIA MECÁNICA.

SERGIO LUIS PEÑA HERNANDEZ

ASESOR

LUIS MARIO MATEUS SANDOVAL

Ingeniero Mecánico M.Sc.

UNIVERSIDAD DE LOS ANDES

FACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

BOGOTA

JUNIO 28 DE 2008

TABLA DE CONTENIDOS

Pág. i. INTRODUCCIÓN 1. MARCO TEÓRICO…………………………………………………………………………………….1

1.1. Justificación del Proyecto. 1.1.1. Justificación en Términos Intangibles. 1.1.2. Justificación Económica.

1.2. El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. (RCM por sus siglas en inglés) 1.2.1. Breve Historia del Mantenimiento. 1.2.2. Metodología de Trabajo RCM.

2. LEVANTAMIENTO DE PLANTA Y EQUIPOS……………………………………………………..8

2.1. Equipos Laboratorio de Mecanizado. 2.2. Equipos Laboratorio de Propiedades Físicas.

3. ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO LABORATORIO DE MECANIZADO………………….12

3.1. Confiabilidad Mínima Operacional de los Equipos. 3.2. Definición de Carga de Trabajo. 3.3. Determinación de Frecuencia de las Tareas de Mantenimiento.

3.3.1. Lubricación. 3.3.2. Correas. 3.3.3. Misceláneos.

3.4. Estrategia de Mantenimiento Tornos. 3.4.1. Contexto Operacional. 3.4.2. Torno Cincinnati.

3.4.2.1. Carga de Trabajo. 3.4.2.2. Funcionamiento del Torno. 3.4.2.3. Estrategia de Mantenimiento.

3.4.3. Torno Imomill Jumbo 40B – 1000. 3.4.3.1. Carga de Trabajo. 3.4.3.2. Funcionamiento Torno Imomill Jumbo 40B – 1000. 3.4.3.3. Estrategia de Mantenimiento.

3.4.4. Torno Chino. 3.4.4.1. Carga de Trabajo. 3.4.4.2. Identificación de puntos de Lubricación, Correas y Motores. 3.4.4.3. Selección del Lubricante. 3.4.4.4. Estrategia de Mantenimiento.

3.5. Estrategia de Mantenimiento Fresas. 3.5.1. Contexto Operacional. 3.5.2. Fresadora Index.

3.5.2.1. Carga de Trabajo. 3.5.2.2. Identificación de Puntos de Lubricación, Correas y Motores. 3.5.2.3. Selección de Lubricantes. 3.5.2.4. Estrategia de Mantenimiento.

3.5.3. Fresadora Imomill. 3.5.3.1. Carga de Trabajo.

3.5.3.2. Funcionamiento Fresa Imomill. 3.5.3.3. Estrategia de Mantenimiento.

3.6. Estrategia de Mantenimiento Máquinas de Control Numérico. 3.6.1. Contexto Operacional. 3.6.2. Carga de Trabajo. 3.6.3. Centro de Mecanizado FADAL.

3.6.3.1. Funcionamiento centro de mecanizado FADAL. 3.6.3.2. Estrategia de Mantenimiento.

3.6.4. Torno CNC LEADWELL. 3.6.4.1. Funcionamiento Torno CNC LEADWELL. 3.6.4.2. Estrategia de Mantenimiento.

3.7. Estrategia de Mantenimiento Taladros. 3.7.1. Contexto Operacional. 3.7.2. Carga de Trabajo. 3.7.3. Funcionamiento Taladros. 3.7.4. Estrategia de Mantenimiento Taladros.

4. ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO LABORATORIO DE PROPIEDADES FÍSICAS..........47

4.1. Confiabilidad Mínima Operacional de los Equipos. 4.2. Determinación de la Frecuencia de las Tareas de Mantenimiento. 4.3. Carga de Trabajo. 4.4. Estrategia de Mantenimiento Prensa Marca Dake.

4.4.1. Contexto Operacional. 4.4.2. Funcionamiento de la Prensa. 4.4.3. Estrategia de Mantenimiento.

4.5. Estrategia de Mantenimiento Maquina de Ensayos de Polímeros Brabender. 4.5.1. Contexto Operacional. 4.5.2. Funcionamiento del Equipo. 4.5.3. Estrategia de Mantenimiento Módulo de Control de velocidad. 4.5.4. Estrategia de Mantenimiento Módulo de Registro de Datos. 4.5.5. Estrategia de Mantenimiento Módulo de Simulación de Proceso de Mezclado.

4.6. Estrategia de Mantenimiento Atlas UV. 4.6.1. Contexto Operacional. 4.6.2. Funcionamiento del Equipo. 4.6.3. Estrategia de Mantenimiento.

4.7. Estrategia de Mantenimiento Melt Indexer. 4.7.1. Contexto Operacional. 4.7.2. Funcionamiento del Equipo. 4.7.3. Estrategia de Mantenimiento.

4.8. Estrategia de Mantenimiento Vicat. 4.8.1. Contexto Operacional. 4.8.2. Funcionamiento del Equipo. 4.8.3. Estrategia de Mantenimiento.

4.9. Estrategia de Mantenimiento Horno Blue M AC 490 A-2. 4.9.1. Contexto Operacional. 4.9.2. Funcionamiento del Equipo. 4.9.3. Estrategia de Mantenimiento.

4.10. Estrategia de Mantenimiento Mufla Thermolyne tipo F-6000. 4.10.1. Contexto Operacional. 4.10.2. Funcionamiento del Equipo.

4.10.3. Estrategia de Mantenimiento. 4.11. Estrategia de Mantenimiento Horno Humedad y Sólidos AVC-80.

4.11.1. Contexto Operacional. 4.11.2. Funcionamiento del Equipo. 4.11.3. Estrategia de Mantenimiento.

5. MANEJO DE ACEITES RESIDUALES...................................................................................77 6. RECOMENDACIONES PARA EL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO................................78 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................79 ANEXO A BASE DE DATOS CON FUNCIONES DE DENSIDAD DE PROBABILIDAD DE CONFIABILIDAD DE WEIBULL PARA DISTINTOS COMPONENTES MECÁNICOS. ANEXO B ANÁLISIS DE MODOS DE FALLA Y EFECTOS (FMEA POR SUS SIGLAS EN INGLÉS) PARA LOS EQUIPOS ESTUDIADOS

2

i. INTRODUCCIÓN El propósito de este trabajo es presentar el desarrollo de la estrategia de mantenimiento de los laboratorios de mecanizado y propiedades físicas del departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes. Surge debido a la ausencia de un programa formal para el cuidado de los equipos, y al interés del autor en aplicar y profundizar conocimientos en el área de mantenimiento. Se espera al final del trabajo alcanzar los siguientes dos resultados:

• Levantar la estrategia de mantenimiento del laboratorio de ingeniería mecánica mediante la metodología RCM, esto incluye: Listado de tareas con frecuencia de ejecución, materiales y herramientas necesarias, y recurso humano requerido.

• Profundizar conocimientos en RCM, que es una de las metodologías en confiabilidad operacional utilizada en los sectores industriales que repuntan a nivel mundial.

A continuación se presenta un breve resumen de cada uno de los capítulos. El documento está dividido en seis capítulos principales, en los cuales además de explicar cómo se establecieron las tareas de mantenimiento, se incluye una breve explicación del principio de funcionamiento de cada uno de los equipos. También, se realizan sugerencias de buenas prácticas mantenimiento y oportunidades de mejora encontradas durante la realización de este trabajo.

• Capítulo 1 Marco Teórico. Se presenta la justificación de porqué es necesario en términos económicos e intangibles implementar un programa de mantenimiento en los laboratorios del Departamento de Ingeniería Mecánica. De igual manera se explica la metodología de trabajo utilizada -Mantenimiento Centrado en Confiabilidad- para la creación de las estrategias de mantenimiento.

• Capitulo 2 Levantamiento de Planta y Equipos. Se realiza el listado y selección de

equipos en los cuales tiene alcance el trabajo.

• Capítulos 3 - 4 Estrategias de Mantenimiento Laboratorios. Se definen los conceptos de confiabilidad operacional y carga de trabajo. Estos capítulos contiene las tareas, materiales, personal requerido y frecuencia de las tareas de mantenimiento necesarias en los equipos del laboratorio de mecanizado.

• Capítulo 5 Manejo de Aceites Residuales. Contiene el procedimiento de manejo adecuado de los aceites residuales generados por las tareas de mantenimiento.

• Capitulo 6 Recomendaciones al Programa de Mantenimiento. Sugerencias de buenas prácticas en la implementación en el programa de mantenimiento, y oportunidades de mejora encontradas durante la realización del trabajo.

1

1. MARCO TEÓRICO

1.1. Justificación del Proyecto. Existen dos frentes por los cuales se explica la necesidad de tener un programa de mantenimiento para los equipos del laboratorio de Ingeniería Mecánica. En una primera instancia es una inversión que representa rendimientos económicos para la universidad. En segundo lugar, un programa de mantenimiento fortalece a la universidad en activos intangibles como liderazgo en actividades propias de su razón de ser, como lo son la investigación y desarrollo. 1.1.1. Justificación en Términos Intangibles. Dentro de la misión del departamento de Ingería Mecánica de la Universidad de los Andes se encuentra que “(…) Se imparte una educación científica y tecnológica de la más alta calidad (…)”. Esta educación se divide en cinco líneas de investigación: bioingeniería, sistemas mecánicos, conversión de energía, materiales y manufactura, y mecánica teórica y computacional. Es de vital apoyo para las líneas de investigación contar con los recursos físicos adecuados y en buenas condiciones, para validar experimentalmente los hallazgos científicos y tecnológicos con equipos estandarizados que permitan comparar los resultados internacionalmente. La mayor parte de los recursos físicos están al interior de los laboratorios del departamento de Ingeniería Mecánica. Además de las líneas de investigación, los equipos de los laboratorios de Ingeniería Mecánica sirven de apoyo para los talleres prácticos en cursos de pregrado y maestría. Por lo tanto, un elemento fundamental para garantizar la más alta calidad de los cursos, es contar con equipos de laboratorio que funcionen correctamente en el momento que se necesitan. En la medida en que los equipos de los laboratorios no se encuentren disponibles para llevar a cabo estas actividades, no hay consecuencias económicas de manera directa. Sin embargo, el incumplimiento de llevar a cabo las metas trazadas por el departamento en cuanto a misión y líneas de investigación afecta su imagen frente a la comunidad científica, frente otras instituciones y frente a los potenciales nuevos estudiantes, lo cual se traduce en disminución en las ingresos por investigación y desarrollo, disminución de consultorías a otras empresa, e inscripción de nuevos estudiantes, y por lo tanto menores ingresos y reputación para la Universidad. Un programa de mantenimiento de los laboratorios de departamento de Ingeniería Mecánica está completamente alineado con la misión del departamento, en cuanto esta asegurando educación de alta calidad y la disponibilidad de los recursos necesarios para las líneas de investigación y desarrollo. 1.1.2. Justificación Económica. Dentro de las funciones que deben cumplir los activos del laboratorio de Ingeniería Mecánica está la de prestar servicios de consultoría y asesoría a la industria colombiana. Actualmente, el departamento presta servicios de laboratorio para la industria a través de proyectos de los grupos de investigación.

2

Un ejemplo, es considerar los servicios a la industria durante los últimos 4 años, que el grupo de materiales y manufactura CIPP y el CIPEM. Estos han facturado en promedio de 200 millones de pesos por año como muestra el siguiente cuadro.

Facturación Servicios Laboratorio CIPP CIPEM 2004 2005 2006 2007

$ 131,643,377

$ 282,024,647

$ 215,282,250

$ 185,782,996

Tabla 1-1. Facturación aproximada de servicios laboratorio CIPP – CIPEM. Fuente: ENTREVISTA con Juvenal Benitez, funcionario del CIPP CIPEM. Bogotá, 20 de Abril de 2008.

Por lo tanto, la perdida funcional de alguno de los equipos del laboratorio se reflejará automáticamente de manera negativa en los estados financieros, ya que estos servicios deberán ser subcontratados o simplemente no realizados. Con miras a realizar un estimativo del retorno de la inversión de un programa de mantenimiento, se van a analizar el equipo DSC (utilizado para medir el punto de fusión de materiales), el cual ha presentado inconformidades relacionadas con mantenimiento de acuerdo con los operarios del laboratorio. Durante el periodo comprendido entre 2004 – 2006 este equipo generó ingresos por prestación de servicios en un promedio de 8 millones de pesos por año. Esto corresponde aproximadamente al 6.25% de la facturación por prestación de servicios, lo cual es un porcentaje alto para un solo equipo. En Agosto de 2006 el DSC presentó una perdida funcional total debido a problemas relacionados con mantenimiento, y la falla no fue superada hasta Junio del 2007. Durante 11 meses este servicio fue subcontratado, lo cual dejo en promedio pérdidas mensuales aproximadas de $670,000. De acuerdo con Perry[21], los costos de mantenimiento de un equipo industrial promedio son aproximadamente el 5% de las ventas. Por lo tanto $33,000 mensuales serían requeridos para el mantenimiento de este equipo, lo cual es razonable estimando una hora mensual de un técnico del laboratorio, implementos de limpieza básicos, e inspecciones anuales de instrumentación. Ahora, se realiza un análisis de flujo de efectivo en el periodo de tiempo comprendido entre 2004 – 2007 suponiendo que se hubiera llevado a cabo un programa de mantenimiento para determinar la rentabilidad de la inversión. $ 670,000 Enero 2004 Agosto 2006 Junio 2007

Figura 1-1. Flujo de efectivo mensual. Gastos: Mantenimiento. Ahorros: Facturación por servicios. $ 33,000

El flujo de efectivo de la figura 2-1 presenta una Tasa Interna de Retorno de 9% mensual, lo cual equivale a una tasa del 171% efectivo anual. Un programa de mantenimiento se justificaría ampliamente en el plano económico para este equipo.

3

Aunque no está demostrado que un programa de mantenimiento tenga la misma rentabilidad para todos los equipos de los laboratorios de Ingeniería Mecánica como el DSC, hay que tener en cuenta que la misión de la Universidad de los Andes no es prestar servicios y obtener rentabilidad económica. Estos elementos se tienen en cuenta en la siguiente sección de justificación en términos intangibles. Como nota adicional, se puede observar en el ejercicio anteriormente realizado que un programa de mantenimiento se justifica en una ventana de tiempo de aproximadamente 3 años. 1.2. El Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. (RCM por sus siglas en inglés.) La metodología que se utilizará en el presente trabajo se denomina Mantenimiento Centrado en Confiabilidad, o RCM por sus siglas en inglés (Reliability Centred Maintenance). RCM es el proceso de trabajo más utilizado hoy en día por las empresas de manufactura líderes a nivel mundial, y para entender su origen y utilidad es necesario hacer una breve revisión histórica del mantenimiento. Luego se explicará cómo aplicar la metodología para el caso concreto de los equipos en el presente documento. 1.2.1. Breve Historia del Mantenimiento. Se pueden identificar tres generaciones del mantenimiento. La primera generación comprende desde que el hombre comienza a utilizar herramientas hasta la segunda guerra mundial. La estrategia de mantenimiento de todos los equipos para ese entonces era correr a falla. Es decir, que en caso de que un equipo llegara a dejar de cumplir las funciones requeridas por su usuario, momento en que ocurría la falla, se buscaban los materiales, herramientas, recursos y se efectuaban las tareas de mantenimiento. El tiempo en el cual el equipo estuviera fuera de servicio no tenía impacto en la producción debido a que la industria no era altamente mecanizada y la mayor parte del trabajo la cubría la mano de obra. La segunda generación comprende el periodo desde la segunda guerra mundial hasta la década de 1970. En este periodo la demanda de artículos para la guerra y el creciente consumo de bienes obliga a las industrias a producir de manera continua y a tener una infraestructura altamente mecanizada. En caso que fallara un equipo crítico, toda la cadena de producción se vería parada y las consecuencias en términos de dejar de suplir las líneas de defensa militar o las pérdidas económicas eran inaceptables. En este contexto la ingeniería afrontó este desafío con el mantenimiento preventivo. El mantenimiento preventivo consistía básicamente en cambiar en intervalos fijos elementos de desgaste predeterminados en equipos críticos. Sin embargo, esta estrategia de mantenimiento presentó dos problemas: 1) Se desbordaron los costos de mantenimiento debido al aumento de tareas, el consumo de materiales que se cambiaban aún cuando estos se encontraban en buenas condiciones y los elevados niveles de inventarios. 2) En bastantes ocasiones se observaba que el cambiar periódicamente un componente no mejoraba la confiabilidad. Estudios posteriores revelaron un fenómeno denominado mortalidad infantil, en el cual la función de densidad de probabilidad de falla de un componente es más alta al inicio de su operación.

4

Para 1970 junto con el desarrollo de la aviación comercial comienza la tercera generación del mantenimiento. Esta tiene origen en las nuevas exigencias y expectativas que se tienen sobre los equipos: Es imperativo que las aeronaves operen con una confiabilidad de 100%, que la disponibilidad de una línea de tren cumpla con los horarios, cumplir con las crecientes regulaciones de seguridad, mantener equipos operativos 24 horas para ser económicamente viables, etc. También se desarrollan avances en las técnicas de inspección por condición de equipos para evitar que se hagan reparaciones sin ser necesarias. Algunos ejemplos son los análisis de vibraciones, termografías, y análisis químicos y físicos de lubricantes. En este nuevo contexto la industria aeronáutica organiza una metodología de trabajo denominada MSNG3, con el objetivo de establecer estrategias de mantenimiento que cumplan con las expectativas y exigencias anteriormente mencionadas con el menor número de tareas y recursos. Esta metodología tuvo sus primeros éxitos en el DC-10 y el Boeing 747. El éxito rotundo de MSNG3 hizo pensar que con algunos cambios, esta metodología se podría aplicar a cualquier activo físico y surgió RCM. En palabras de J. Moubray[1] se define RCM cómo : “Un proceso utilizado para determinar qué se debe hacer para asegurar que cualquier activo físico continúe haciendo lo que sus usuarios quieren que haga en su contexto operacional actual”

1.2.2. Metodología de Trabajo RCM Son cuatro los pasos principales para desarrollar una estrategia de mantenimiento: Levantar un registro de planta, identificar el contexto operacional de los equipos, realizar un análisis de modos de falla y efectos (FMEA por sus siglas en inglés) y finalmente establecer las tareas de mantenimiento, materiales requeridos y personal encargado. A continuación se explicarán cada una de las etapas. El levantamiento de planta y equipos busca responder a la pregunta ¿Cuáles son los equipos que se van analizar?, o determinar el alcance del trabajo a realizar. Este trabajo se realiza usualmente con los administrares de los activos físicos que se van analizar, ya que estos tienen una visión clara de los requerimientos de la organización. Cuando la cantidad de equipos a analizar es muy alta para el tiempo disponible, se determinan cuales son los equipos que tienen mayor impacto en las operaciones. Los criterios varían dependiendo la organización, pero usualmente son aquellos equipos que presenta un cuello de botella en la producción, que tengan baja confiabilidad o aquellos de uso más frecuente. Identificar el contexto operacional El contexto operacional examina el entorno en el cual se encuentra un equipo, y que son datos relevantes para el mantenimiento. Usualmente se examina cuantas horas trabaja el equipo en promedio diariamente, cuáles son las practicas de mantenimiento que se le vienen aplicando al equipo, históricamente cuáles han sido los problemas más frecuentes de mantenimiento o cualquier tipo de información que sea relevante a tener en cuenta para realizar el mantenimiento. Análisis de Modos de Falla y Efectos o FMEA (por sus siglas en inglés) Esta es la metodología utilizada para identificar las posibles fallas que puedan ocurrir en un equipo y requieran una intervención de mantenimiento. Usualmente es una matriz como la que se presenta en la siguiente figura:

5

Figura 1-2. FMEA para un sistema de escape de una turbina de Gas. Tomada de referencia [1]

6

El primer paso es determinar ¿Qué es lo que quieren los usuarios que el equipo haga? o funciones. No hay que confundir esta pregunta con ¿Para qué fue diseñado el equipo? Un mismo equipo puede tener dos funciones diferentes dependiendo de los usuarios. Por ejemplo: En una fábrica metalmecánica la función de un torno puede ser: rectificar 200 cilindros por mes con una tolerancia de +/- 0.005mm; mientras que el mismo torno en una universidad puede tener como función: mecanizar 4 piezas mensualmente con tolerancias de +/- 0.1mm. Al final, la estrategia de mantenimiento resultante para cada uno de estos equipos va ser totalmente diferente. El segundo paso es determinar de qué manera un equipo deja de cumplir las funciones que los usuarios quieren que haga o fallas funcionales. Por ejemplo, el torno del taller de metalmecánica se pueden identificar las siguientes fallas funcionales: 1) El torno para de funcionar totalmente. 2) Rectifica menos de 200 cilindros por mes. 3) La tolerancia es mayor a 0.005mm. 4) La tolerancia es menor a 0.005mm. El tercer paso es determinar los modos de falla o hechos razonablemente posibles que puedan generar las fallas funcionales identificadas. Se ha identificado históricamente que los cinco principales modos de fallas de los elementos mecánicos son: 1) Deterioro, causado principalmente por fatiga, corrosión, abrasión, evaporación, degradación de aislantes, etc. 2) Fallas de lubricación, tanto la falta de lubricante como el lubricante mismo. 3) Polvo o suciedad, que genera atascamiento en los mecanismos, deficiencia en la calidad de los productos o desalineaciones. 4) Desarme, que ocurre cuando un elemento mecánico de sujeción como una soldadura o tornillo fallan y causan pérdida de la integridad mecánica del equipo y 5) Errores humanos causados principalmente por operación inadecuada. Se deben desarrollar los modos de falla de cada una de las fallas funcionales identificadas. El cuarto paso consiste en hacer un listado de efectos de falla, para cada modo de falla identificado. Se busca establecer cuáles son las evidencias o síntomas cuando ocurre cada modo de falla identificado. Existen casos en los cuales se hallan modos de falla que no tengan ningún efecto y no puedan ser identificados, ni siquiera por tecnologías de evaluación de condición. En estos casos la estrategia de mantenimiento resultante puede ser inspecciones rutinarias por parte de los técnicos del taller. En el ANEXO B de este documento se encuentran todos los FMEA de los equipos analizados en este estudio. Establecer tareas de mantenimiento, materiales requerido y personal encargado Esta última fase consiste en determinar tareas de mantenimiento que se adoptan para evitar la ocurrencia de los modos de falla identificados en el FMEA. De igual manera se incluyen los materiales requeridos, y el personal encargado.

7

2. LEVANTAMIENTO DE PLANTA Y EQUIPOS

El primer paso al determinar una estrategia de mantenimiento, es establecer que equipos van a ser cubiertos por el estudio que se va realizar. El organigrama de los laboratorios del departamento de ingeniería mecánica es el siguiente.

Figura 2-1. Organigrama laboratorios departamento de Ingeniería Mecánica.

Como primera instancia se establecen las necesidades prioritarias de los administradores de estos activos. Para este caso, el director del departamento de Ingeniería Mecánica y el coordinador de laboratorios de ingeniería mecánica. De acuerdo a las necesidades y disponibilidad de tiempo se establece que este trabajo va a cubrir el Laboratorio de Mecanizado y el Laboratorio de Propiedades Físicas.

8

2.1. Equipos Laboratorio de Mecanizado.

El listado de equipos del laboratorio se determinó a partir de una inspección en campo. Los equipos que se encontraron fueron los siguientes:

Nombre Equipo Marca Año de Fabricación.

Torno Cincinnati. Cincinnati Inc. 1966 Torno Jumbo 40B-1000. Baiji Machine Tools Corp. 2003* Torno Chino. Desconocido. 1994(Aprox.) Fresa Index. Index Corp. 1960 Fresa Imomill. Baiji Machine Tools Corp. 2003* Centro de Mecanizado. Fadal 2006 Torno CNC. Leadwell 2004 Taladro. Powermatic 1969 Taladro. Powermatic 1969

Tabla 2-1. Listado de Equipos Laboratorio de Mecanizado. Los datos con * fueron estimados por IMOCOM SA Todos los equipos registrados en la tabla anterior van a ser analizados en el presente documento. 2.2. Equipos Laboratorio de Propiedades Físicas. Al igual que en el laboratorio de mecanizado, en el laboratorio de pruebas físicas se realizó un levantamiento a partir de una inspección en campo. Se registraron 59 equipos, y se clasificaron de acuerdo al número de veces que se utilizan en promedio al año. El registro de uso de estos equipos se lleva en bitácoras de laboratorio. Hay que aclarar que no todos los equipos llevan registro en bitácora debido al bajo uso que tienen. Estas bitácoras no son adecuadas para fines de mantenimiento por dos motivos: primero, las bitácoras registran el número de veces que es utilizado el equipo y no el número de horas de trabajo. Segundo, la información no se encuentra en un formato digital que permita analizar la información rápidamente en una hoja de cálculo para fines de confiabilidad. De acuerdo con los registros de las bitácoras de laboratorio los equipos se usan entre 0 y 120 veces por año. Por lo tanto, los equipos se clasifican en cuatro categorías según los siguientes criterios:

• Equipos de alto uso Aquellos que se utilizan entre 80 y 120 veces por año. • Equipos de mediano uso Aquellos que se utilizan entre 40 y 79 veces por año. • Equipos de bajo uso Aquellos que se utilizan entre 6 y 39 veces por año. • Equipos muy bajo uso Aquellos que se utilizan 0 a 5 veces por año, o no tiene registro de

uso.

9

Los resultados son los siguientes:

EQUIPOS DE ALTO USO

Nombre del Equipo Veces de uso por año

Año de Fabricación

Prensa marca DAKE 119 1979 Maquina ensayo de polímeros

marca Brabender. 108 1982

Tabla 2-2. Equipos de alto uso.

EQUIPOS DE MEDIANO USO


Año de Fabricación

Cortadora de pellets The Berlyn Corporation. 63 Desconocido

Tabla 2-3. Equipos de mediano uso.

EQUIPOS DE BAJO USO

Nombre del Equipo Veces de uso por

año Año de

Fabricación Atlas UV 26 1978 Melt Indexer 24 1987 VICAT marca CSI 17 1978 Prensa de moldeo 10 Desconocido Horno blue M 10 1973 Mufla marca thermolyne 9 1990 Horno de humedad y solidos AVC 80 9 1990

Tabla 2-4. Equipos de bajo uso.

EQUIPOS DE MUY BAJO USO


Horno Blue M No. 2 5 Abrasimetro Taber 5

Selladora ultrasonido marca Branson. 3 Abrasión Taber 2

Viscometro de cono y placa 1 Sellador Sentinel Monzona 1

Agitador Shaker Burrel 1 Balanza maraca Sartorius. Sin registro Licuadora marca Hobart Sin registro

Licuadora marca Comercial Blendor Sin registro Balanza marca Sartorius Sin registro

Equipo de ensayos marca Thermodyne Sin registro Balanza HAENNI Sin registro

Equipo de ensayos marca Ultraturra X T50 Sin registro Equipo de ensayos marca Silverson L4R Sin registro

10

Equipo de ensayos marca Paul n Gardner Sin registro Equipo de Ensayos marca Jucheimm Sin registro Viscometro digital marca Brookfield. Sin registro

Sensor de tensión superficial sensomat marca Fisher Sin registro Sensor de tensión superficial tensiometer 20 marca

Fisher Sin registro

Prensa mecánica marca NAEF Sin registro THERNOLYNE OVEN Sin registro

Equipo de Ensayos marca Hot Tack Sin registro Selladora ASKO Multizona Sin registro

Horno blue M Sin registro Constant load SCR Sin registro

Abrasimetro marca Sheen Sin registro Autocale marca Ahll American 0 - 100psi Sin registro

Equipo Brookfield modelo ex2000 Sin registro Equipo de análisis químico marca Quintel EV-1 Sin registro

Cromatógrafo líquido marca HP Sin registro Balanza de determinación de humedad marca

OHAUS Sin registro

Centrífuga marca Damom Sin registro Balanza Sartorius. Actino No 47715 Sin registro

Balanza Mettler AM - 100 Sin registro Balanza Sartorius 2400 MP Sin registro Centrifuga marca Eppendorf Sin registro

Refractómetro ABBE Sin registro Espectrómetro Perkin Emler Sin registro Microscopio óptico Nikkon Sin registro Gravity Convection Oven Sin registro

Tabla 2-5. Equipos de muy bajo uso.

Este trabajo pretende analizar los equipos clasificados de alto, mediano y bajo uso, que son aquellos que tienen mayor impacto en las operaciones del laboratorio.

11

3. ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO LABORATORIO DE MECANIZADO

3.1. Confiabilidad Mínima de Operación de los Equipos. Debido a que la confiabilidad de la maquinaria y sus componentes va disminuyendo con el paso del tiempo, es necesario determinar un nivel de confiabilidad mínimo en el cuál la máquina o sus componentes deben ser remplazados o inspeccionados. La confiabilidad mínima de operación (Rm) de los equipos usualmente es una política corporativa de los departamentos de mantenimiento industriales. Esto se debe, a que si se desea correr con mayor Rm implica mayores costos de mantenimiento y viceversa. Actualmente en la mayoría de las empresas no existen políticas de confiabilidad operacional, como lo afirman autores como Bob Williamsom [7] y Heinz Bloch [5]. Esto se debe principalmente a que los avances en ingeniería de confiabilidad son relativamente nuevos (30 años) y no son ampliamente difundidos. Actualmente no existen estándares a partir de los cuales se pueda definir una política de confiabilidad operacional para los equipos del laboratorio de mecanizado de la universidad. La industria química y nuclear son de las pocas que llevan registros detallados de la confiabilidad de sus equipos, y estos valores oscilan entre el 97.5% y 99% [5]. Para los equipos del laboratorio de mecanizado se elige un valor de confiabilidad mínimo Rm del 90%, debido a que las cargas de trabajo de los equipos es de aproximadamente 2.5 horas de operación en un turno de trabajo de 8 horas. Esto implica, que en caso de haber una falla hay 5.5 horas diarias disponibles para hacer mantenimiento y ponerse al día con los trabajos atrasados. Por lo tanto, no vale la pena invertir en un programa de mantenimiento para lograr una confiabilidad del 95% o más, para prevenir la ocurrencia de fallas, cuando no se requiere que los equipos estén operativos la mayor parte del turno de operación. 3.2. Definición de Carga de Trabajo La definición de carga de trabajo es una medición usada en este trabajo para determinar que tanto se usa diariamente un equipo. La siguiente definición aplica para todos los equipos estudiados en este trabajo. Carga de Trabajo Se supone C como la variable aleatoria que describe la probabilidad de trabajo en horas/día de una maquina cualquiera. La carga de trabajo Ct se define como el valor esperado de C.

Ct=E(C) 3.3. Determinación de Frecuencia de las Tareas de Mantenimiento. En esta sección se describen los procedimientos bajo los cuales se determinan las frecuencias de mantenimiento de los equipos del laboratorio de mecanizado y propiedades físicas. Se utilizan tres procedimientos, de acuerdo con la cantidad y calidad de información con que se cuenta.

12

Procedimiento 1: Función de Weibull 2 parámetros Es reconocido por varios autores como Sanjines[8] y Cruz[4] que no es posible establecer la vida de un componente de un equipo de manera absoluta. Las condiciones propias de cada equipo son únicas, y la mejor manera de determinar la función de densidad de probabilidad de falla es a partir de los registros de mantenimiento del equipo. Para el caso del laboratorio de mecanizado no existe una base de datos donde se lleven estos registros. La mejor información histórica que se tiene de los equipos se obtiene a partir de relatos de los operadores. Sin embargo, para estimar la vida media de los equipos se toma como base de referencia el trabajo de Bloch y Geitner [5], en el cual recopilan una base de datos la vida de los componentes industriales más frecuentemente usados como una distribución de Weibull de 2 parámetros, además de incluir información suministrada por los fabricantes. Cabe anotar que los datos están suministrados en horas de operación. Para consultar la base de datos ver el ANEXO A. A partir de la distribución de Weibull, de la confiabilidad mínima operacional (Rm) y de la carga de trabajo definida (Ct), se determina la frecuencia de las rutinas de mantenimiento de la siguiente manera: La confiabilidad del componente está dada por una distribución de Weibull 2 parámetros. X es la vida en horas del componente:

-1. Ecuación 3 Se despeja x para el valor establecido de Rm. Por lo tanto, la vida del componente en horas para una confiabilidad mínima operacional (Rm) dada es:

Ecuación 3-2. Finalmente, se determina la frecuencia en días con la carga de trabajo Ct:

Ecuación 3-3. Procedimiento 2: Extrapolación Lineal En los casos en los cuales no se puede determinar a función de densidad de probabilidad de falla de algún componente y el fabricante sugiere una tarea de mantenimiento, la frecuencia de las tareas de mantenimiento se determina de la siguiente manera:

Ecuación 3-4.

13

De acuerdo con la fórmula anterior se extrapola linealmente la frecuencia de las tareas de mantenimiento, suponiendo que los equipos están diseñados para operar un turno de 8 horas por día. Procedimiento 3: Prueba y Error Se utiliza este procedimiento cuando no es posible modelar la vida del componente por una función de Weibull, ni el fabricante sugiere una frecuencia para la realización de las tareas. Consiste en estimar la frecuencia de las tareas en base de experiencia de los operarios y una estimación a priori razonable para la realización de la tarea. Se recomienda verificar y ajustar periódicamente la asignación de frecuencias a estas tareas. A continuación se dan ejemplos de cómo se determinan las frecuencias de las tareas de mantenimiento para tareas de lubricación, correas y otras (misceláneos), que son las más comunes en el laboratorio de mecanizado. 3.3.1. Lubricación. Las siguientes son las recomendaciones para las frecuencias de lubricación según Imocom LTDA, fabricantes de los equipos y operarios del laboratorio. • Según Imocom LTDA, el aceite se debe cambiar cada 10000 horas de operación, sin importar el

tipo de torno. • Según Cincinnati, el aceite de sebe cambiar cada 180 días. El torno está diseñado para 8 horas

diarias de operación, por lo tanto el aceite se debería cambiar cada 1440 horas de operación. • Según relatos de los operarios de los equipos, en aproximadamente 10 años se realizaron 3

cambios de aceite. Por lo tanto, si se toma la carga de trabajo del torno Imomill , se establece que actualmente el aceite se está cambiando cada: (365dias/año)x(10año)x(2.5horas operación/día)= 9125 horas operación.

Esta información presenta dos problemas. Primero, la vida de todo componente es una variable aleatoria, y en ninguna de las tres fuentes de información se presenta como tal. Segundo, la frecuencia de cambio de aceite de Imocom y la frecuencia de cambio actual difiere significativamente con la frecuencia de cambio sugerida por el fabricante. Con el objetivo de hacer estimaciones de confiabilidad es necesario tener variables estadísticas que describan la vida de los equipos. En vista que no se cuenta con ningún registro histórico del comportamiento del equipo, se utiliza la tabla del ANEXO A. El aceite recomendado por Cincinnati co. Es Shell Tellus 27, o Mobil DTE Oil Light. Estas referencias son de aceite mineral, para los cuales a partir de la tabla del ANEXO A sugiere las siguientes posibles distribuciones de Weibull de 2 parámetros.

b θ(horas)0.5 3000 1.1 10000 2 25000

14

Tabla 3-1. Parámetros de distribución de Weibull para vida de lubricantes. Se observa que el valor de θ (en el cual la probabilidad acumulada de falla es 63.2%) sugerido por la tabla del anexo B puede tomar valores de 3000, 10000 o 25000 horas de operación, lo cual explica la variación que se obtuvo de las tres fuentes de información consultadas sobre la frecuencia de la lubricación. Como primera instancia se decide optar una opción conservadora en el valor de θ, ya que la condición de limpieza del sistema de lubricación del torno es inadecuada (no hay registro de cambio de los filtros de aceite) y es un equipo con más de 30 años en servicio. Por lo tanto se decide elegir un valor de θ = 3000.

fdp Aceite mineral θ=3000

00.000050.0001

0.000150.0002

0.000250.0003

0.000350.0004

0.000450.0005

0 1000 2000 3000 4000 5000

Vida Aceite Mineral (horas)

b = 0.5b = 1.1b=2

Figura 3-1. Función de Densidad de Probabilidad para vida de lubricantes. Datos tomados de la tabla 3-1.

De acuerdo con George Wills en el libro Lubrication Fundamentals[3], es común la perdida de función de los aceites de engranajes cuando tienen una carga de trabajo bastante baja. Durante largos tiempos de reposo del aceite (cuando la maquina no se encuentra operando) es común la formación de emulsiones debido a que el aceite absorbe la humedad del aire. Este modo de falla ocurre después que el aceite ha operado largos periodos de tiempo, a partir de lo cual se decide seleccionar un factor de forma b = 2. Como se observa en la gráfica este factor de forma tiene corrimiento hacia la derecha y la confiabilidad es menor en la medida que han transcurrido largos periodos de tiempo. Por lo tanto se concluye que:

Vida del Aceite ~ W (3000 , 2)

La frecuencia de ejecución de las tareas se determina cuando la vida del elemento mecánico alcanza la confiabilidad mínima de operación Rm (que anteriormente se definió como 90% en la sección 3.1.)

3.3.2. Correas.

15

Según los fabricante de correas Emersson [20] e Intermec [6] la vida promedio de las correas es de 20000 horas de operación, suponiendo que son correctamente diseñadas, instaladas y operadas. Debido a que industrialmente se ha observado que la vida de las correas se ajusta a una distribución de Weibull de dos parámetros [5], su puede estimar la vida de la siguiente manera:

Г(1 + 1/b)≈0.89, para valores de b entre 1 y 3 Prom = θ Г(1 + 1/b)

20000 / 0.89 = θ 22471 ≈ θ

Este valor de θ es cercano al registrado en la tabla del ANEXO A, en la cual θ tiene un valor de 30000. Debido a que los valores registrados en la tabla del ANEXO A son un registro de varios fabricantes y distintas condiciones de operación, se seleccionan los valores típicos registrados en esta. Por lo tanto se concluye que:

Vida de las correas ~ W(30000, 1.2) La frecuencia de ejecución de las tareas se determina cuando la vida del elemento mecánico alcanza la confiabilidad mínima de operación Rm (que anteriormente se definió como 90%) 3.3.3. Misceláneos. Existen un conjunto de tareas de mantenimiento las cuáles no son fáciles de modelar por medio de funciones de densidad de probabilidad, de modo que se puedan hacer estimaciones cuantitativas de la frecuencia de las tareas de mantenimiento. Algunos ejemplos de estas tareas son la limpieza de polvo de los cajones de almacenamiento de conexiones eléctricas, inspeccionar las condiciones de mangueras o las tensiones de correas. Para las tareas en las cuales no es posible modelar por medio de funciones de densidad de probabilidad y son sugeridas por el fabricante, se aplica el procedimiento 2: Por ejemplo Si un fabricante sugiere revisar la tensión de las correas cada 30 días y Ct = 2 horas; la frecuencia de ejecución de la tarea en la estrategia de mantenimiento es igual a:

Frecuencia = (Frecuencia Sugerida Fabricante) x (8horas / Ct) Frecuencia = 30 días x (8horas / 2horas) = 120 días.

En todos los equipos se incluye una revisión de la condición de las conexiones eléctricas con una frecuencia de 360 días. Este fenómeno de desgaste no es fácil de modelar para determinar una frecuencia óptima de la tarea, pero la mayoría de los fabricantes la sugiere como mínimo una vez por año independientemente del uso que se le dé al equipo. 3.4. Estrategia de Mantenimiento Tornos. El laboratorio de mecanizado de la Universidad de los Andes cuenta con tres tornos como se especificó en el levantamiento de planta y equipos. Para establecer sus estrategias de mantenimiento primero se establece un contexto operacional común para los tres tornos y en

16

segunda instancia se genera una FMEA (Análisis de Modos de Falla y sus Efectos por sus siglas en inglés) para establecer la estrategia de mantenimiento de cada equipo en particular. 3.4.1. Contexto Operacional. Para cada uno de los tornos se determinó la carga de trabajo a partir de la hoja de reservas de los equipos del laboratorio de Ingeniería Mecánica en Internet [23]. Esta medición es válida para el torno Imomill y para el torno Chino ya que estos son de uso permanente por parte de los estudiantes y sus tiempos de trabajo quedan registrados en la página de reservas. Sin embargo, el torno Concinnati que es utilizado principalmente por los técnicos del laboratorio no tiene un registro de tiempo, y por tanto se estima que su carga de trabajo es semejante a la del torno Imomill. Se estableció que existen algunas rutinas de mantenimiento de lubricación periódicas establecidas por los técnicos del laboratorio basadas en la experiencia de trabajo con los tornos. Sin embargo, estas rutinas no son documentadas y seguidas con la disciplina operacional requerida. Es importante tener en cuenta que la mayor parte del tiempo los equipos no se encuentran operando. Este aspecto operacional tiene gran impacto para determinar la frecuencia de tareas de lubricación como se explico en el numeral 3.3.1. 3.4.2. Torno Cincinnati. 3.4.2.1. Carga de Trabajo. La carga de trabajo del torno Cincinnati no fue medida de manera directa. El valor de Ct se supone que es igual que el Ct del torno Imomill. La principal razón es que el torno Cincinnati es usado principalmente por los técnicos del laboratorio de mecanizado. Ellos no tienen que hacer un registro de tiempo para hacer uso del equipo, y por lo tanto no existe información histórica de las horas de operación. Sin embargo, afirman que la carga de trabajo diaria de este torno es similar a la del torno Imomill. Por lo tanto, para todos los cálculos presentados en este trabajo el valor de Ct del torno Cincinnati es igual al valor de Ct del torno Imomill. A partir de la sección 3.4.3.1 se establece que la carga de trabajo del torno Cincinnati es 2.47 hrs/ día.

17

3.4.2.2. Funcionamiento del Torno. Para el análisis de mantenimiento de los tornos, este se divide en cinco bloques funcionales o sistemas:

Carro principal.

Contrapunto Caja de

engranajes automática.

Caja de engranajes

Figura 3-2. Bloques funcionales del torno Cincinnati.

Caja de engranajes: Alojamiento de los sistemas de engranajes para controlar la velocidad del mandril del torno. Caja de engranajes automática: Alojamiento de los sistemas de engranajes para controlar el avance automático del carro principal. Carro principal: El carro principal se desplaza sobre las guías de la bancada del torno y su desplazamiento es guiado a partir del tornillo guía principal. El carro transversal está montado sobre el carro principal y se mueve perpendicularmente a las guías de la bancada. Contrapunto: Es el segundo soporte de la pieza sobre la bancada y se desliza sobre las guías de la bancada. Motor Eléctrico: Fuente de potencia motriz del torno. 3.4.2.3. Estrategia de Mantenimiento. El FMEA del equipo se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se presenta el listado de tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.

18

Tarea Frecuencia Dias Encargado Materiales

Revisar la nivelación del torno en las base de apoyo. 583 Operarios

laboratorio. Nivel con resolución mínima de 0.01 in / ft

Limpieza del filtro de aceite ubicado debajo del motor con agua y aire a presión

1293 Operarios laboratorio. Agua, aire a presión.

Limpieza de filtro de aceite de bomba de caja hidráulica de velocidades.

1293 Operarios laboratorio. Agua, aire a presión.

Engrasar piñones de transmisión de potencia a caja de avances

1298 Operarios laboratorio.

Socony Mobil Dorcia 150

Revisar nivel de aceite caja de engranajes y mantener en nivel adecuado.

3 Operarios laboratorio. Mobil DTE light oil

Cambio de aceite caja de engranajes 1298 Operarios

laboratorio. Mobil DTE medium oil

Engrase del punto 3 Operarios laboratorio. Mobil DTE medium oil

Cambio de correas de transmisión de potencia. 1840 Operarios

laboratorio. Correa en "V" de 5 hp, Parte Número Cincinnati 608333

Inspección de capacidad de voltaje cada vez que se instala un equipo nuevo en el laboratorio.

Técnicos Mantenimiento de Imocom.

Equipos proporcionados por Imocom.

Inspección visual de las conexiones eléctricas. 360 Operarios

laboratorio. No requiere

Engrasar rodamiento derecho de la varilla de embrague. 1298 Operarios


Cambio del motor eléctrico del torno. 6132

Técnicos Mantenimiento de Baldor - Reliance.

Motor Baldor Reliance de 3HP. Standard con soporte en la base.

Inspección de la bomba de regulación del sistema hidráulico.

2586 Técnicos Mantenimiento de Imocom.

Bomba marca Cincinnati, parte número 607726

19

Revisar nivel de aceite caja de engranajes automática. 1 Operarios


Cambio de aceite caja de engranajes automática. 1298 Operarios


Revisar nivel de aceite caja de avances y mantener en nivel indicado.

1 Operarios laboratorio. Mobil DTE medium oil

Cambio de aceite caja de avances. 1298 Operarios


Lubricar tornillo sinfín de la caja de engranajes automática.


Lubricar rodamiento derecho del tornillo sinfín de la caja de engranajes automática.


Lubricar tornillo sinfín del carro transversal. 1 Operarios


Tabla 3-2. Listado de tareas de mantenimiento para el torno Cincinnati.

3.4.3. Torno Imomill Jumbo 40B – 1000. 3.4.3.1. Carga de Trabajo. A partir de la página en Internet de reserva de equipos del laboratorio de ingeniería mecánica, se estimó las horas de trabajo diarias. La ventana de tiempo utilizada es entre el 22 de Enero de 2007 y el 30 de Mayo de 2007 para un total de 130 días. Se incluyen los fines de semana ya que los días de inactividad influyen en la vida del aceite. El siguiente es el histograma que resume las mediciones realizadas.

20

Carga de Trabajo Torno Imomill

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

0.59 1.78 2.97 4.16 5.34 6.53 7.72 8.91

Horas

Frec

uenc

ia

N (dias) 130 Min (hrs/dia) 0 horas Max (hrs/dia) 9.5 Prom.(hrs/dia) 2.47 Desv. Std. (hrs/dia) 2.97

Figura 3-3. Histograma para determinar carga de trabajo Ct del torno imomill.

Por lo tanto, la carga de trabajo del Torno Imomill Jumbo 40B – 1000 es de 2.47 horas / dia. 3.4.3.2. Funcionamiento Torno Imomill Jumbo 40B – 1000. El torno Imomill al igual que el torno Cincinnati se divide en cinco bloques funcionales o sistemas.

Contrapunto
Caja de Engranaje
Caja de engranajes automática.

l

Figura 3-4. Bloques funcionales del tor

Carro principa

no Imomill.

21

Caja de Engranajes: Este sistema regula mediante un sistema de engranajes la velocidad de giro de la copa del torno. A diferencia del torno Cincinnati cuenta con dos diales para regular esta velocidad angular, con lo cual es un sistema más complejo. Sin embargo tiene más velocidades de operación disponibles. Caja de Engranajes Automática: Este sistema controla el paso del carro de avance. A diferencia del torno Cincinnati este torno se puede graduar en sistema internacional o inglés sin hacer cambio de engranajes en el sistema de transmisión entre el cabezal y la caja de avances. De igual manera, el sistema de engranajes es más complejo. Carro Principal: El carro principal contiene el portaherramientas y el carro de desplazamiento transversal. Cuando se activa la caja de avances el carro principal se desplaza de manera automática. Las tolerancias de desplazamiento de este equipo son de 0.05mm. Contrapunto: Es la herramienta usada para soportar para soportar la pieza de trabajo en el extremo opuesto de la copa del torno. Esta se desliza en la cama del torno y tiene tolerancias de desplazamiento de 0.05mm. Motor Eléctrico: Fuente de potencia de la máquina. Se encuentra debajo de la caja de avances al interior del torno. 3.4.3.3. Estrategia de Mantenimiento. El FMEA del equipo se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se registra el listado de tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.

Tarea Frecuencia Días Encargado Materiales

Cambio de Motor Eléctrico 6219 Técnicos Mantenimiento de Imocom.

Motor eléctrico tipo Y132M de 7.5kwatts.

Cambio de las correas de transmisión de potencia en la caja de engranajes.


Correas en "V" tipo B-2108

Ajustar la tensión de las correas de transmisión de potencia en la caja de engranajes.

1168 Operarios laboratorio. No requiere

22

Inspección visual de las conexiones eléctricas. 365 Operarios

laboratorio. No requiere

Revisar la nivelación del torno en las base de apoyo. 584 Operarios

laboratorio. Nivel con resolución mínima de 0.01 in / ft

Cambiar aceite de caja de engranajes automática. 1317 Operarios

laboratorio. Aceite número 30

Revisar nivel de aceite de la caja de engranajes y llenar en caso de ser necesario.

3 Operarios laboratorio. Aceite número 30

Limpieza de filtros de aceite de caja de engranajes. 3232 Operarios

laboratorio. Thiner o kerosene

Lubricar el cono del contrapunto. 3232 Operarios


Cambio de líquido refrigerante 1939 Operarios laboratorio.

El refrigerante se elige de acuerdo a el material y velocidad de corte.

Cambiar bomba de líquido refrigerante. 5366


Bomba tipo AOB-25 de 60 Watts. Flujo de 25 lt/min.

Revisar y mantener nivel de aceite de caja de engranajes automática.


Cambio de aceite de la caja de engranajes automática. 1317 Operarios


Cambio de aceite de la caja de engranajes automática. 1317 Operarios


Revisar y mantener nivel de aceite de caja de engranajes automática.


Lubricar el carro de avance en 11 puntos de engrase de acuerdo con figura 4-5


Tabla 3-3. Listado de tareas de mantenimiento para el torno Imomill.

23

Figura 3-5. Puntos de lubricación del carro de avance citados en el listado de tareas. Tomado de manual del equipo [10] 3.4.4. Torno Chino.

El Torno chino, al igual que la fresa Index no cuentan con ninguna documentación de referencia para realizar el levantamiento de la estrategia de mantenimiento de los equipos. Por lo tanto, para estos dos equipos el método mediante el cual se levanta la estrategia de mantenimiento difiere con respecto a la metodología usada previamente. Debido a la semejanza de este equipo a otros equipos de máquinas herramienta, se decide que se van a realizar las siguientes tareas de mantenimiento:

• Tareas de lubricación. • Cambios y ajustes de tensión de correas. • Limpieza e inspección visual de sistemas de conexión eléctricas. • Cambio de motor eléctrico.

Las cuáles son las tareas son las más comunes para máquinas herramientas con bajos niveles de automatización. El proceso de trabajo que se va seguir es el siguiente:

24

Figura 3-6. Proceso de trabajo para determinar la estrategia de mantenimiento del torno chino y fresa Index.

La metodología mostrada en la figura 3-6 se va a utilizar de igual manera para la fresa Index. La selección de la frecuencia de las tareas de mantenimiento se realiza de igual manera que en los equipos anteriormente analizados, suponiendo que su vida es una distribución de Weibull. 3.4.4.1. Carga de Trabajo. A partir de la página en Internet de reserva de equipos del laboratorio de ingeniería mecánica, se estimó las horas de trabajo diarias. La ventana de tiempo utilizada es entre el 22 de Enero de 2007 y el 30 de Mayo de 2007 para un total de 130 días. Se incluyen los fines de semana ya que los días de inactividad influyen en la vida del aceite. El siguiente es el histograma que resume las mediciones realizadas.

Identificación de puntos de lubricación, correas y motores

Selección del tipo de lubricante.

Definir la carga de trabajo.

Selección de la frecuencia de las tareas de mantenimiento.

25

Carga de trabajo diaria torno chino

0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%

0.00 0.68 2.04 3.39 4.75 6.11 7.46 8.82

Horas

Frec

uenc

N (dias) 130 Min (hrs/dia) 0 Max (hrs/dia) 9.5 Prom.(hrs/dia) 1.11 Desv. Std. (hrs/dia) 2.08

Figura 3-7. Histograma para determinar carga de trabajo Ct del torno chino.

Por lo tanto, la carga de trabajo del torno chino Ct es 1.11 hrs / dia 3.4.4.2. Identificación de puntos de Lubricación, Correas y Motores. La identificación de estos puntos se realizó en campo y con la ayuda de los operadores de los equipos. A continuación se realiza el listado de los componentes generales que se tuvieron en cuenta en el análisis, junto con una descripción funcional.

Sistema de conexiones eléctricas.

Caja de Engranajes.

Contrapunto

Caja de engranajes de avance.

Motor eléctrico y correa de transmisión de potencia.

Carro Principal

Figura 3-8. Sistemas principales analizados en el torno chino.

26

Caja de Engranajes: Regula la velocidad de rotación de la copa del torno. La caja de engranajes es también un deposito de aceite, y es el primer punto de lubricación identificado. Caja de Engranajes de Avance: Esta transmisión controla el avance del carro principal. Al igual que la caja de engranajes es un deposito de aceite, y es el segundo punto de lubricación identificado. Contrapunto: El contrapunto sujeta la pieza de trabajo en el extremo opuesto de la copa del torno. En su interior cuenta con un sistema de engranajes para regular su avance en la cama del torno. Es el tercer punto de lubricación identificado. Carro Principal: El carro principal soporta y guía el avance de portaherramientas. En el se identificaron dos puntos de lubricación: El carro cuenta con un sistema de engranajes que es como tal un deposito de aceite, el cual es el cuarto punto de lubricación. El quinto punto de lubricación es el tornillo sinfín que controla el desplazamiento transversal del portaherramientas. Motor eléctrico y correa de transmisión de potencia: Es el sistema de propulsión del torno. La correa transmite potencia a la caja de engranajes para que esta regule la velocidad de giro de la copa del torno. 3.4.4.3. Selección del Lubricante. En esta sección se explica el procedimiento con el cual se selecciona el tipo de lubricante en cada una de los puntos identificados en el numeral 3.4.4.2. La metodología que se va seguir para esta selección se basa en el trabajo de AR Lansdown [9]. Existen tres enfoques para determinar la selección del tipo de lubricante:

• Seguir la aplicación tradicional: Usar el tipo de lubricante que comúnmente se usa en la aplicación que se está teniendo en cuenta. Por ejemplo, aceite mineral en las cajas de engranajes, grasa en los rodamientos, aceite en las cadenas de transmisión de potencia, etc. Aunque se puede seleccionar un tipo de lubricante adecuado por este método, no garantiza que se elija el mejor opción.

• Relacionar las variables de desempeño con el tipo de lubricante. Esta metodología puede resultar en la opción técnicamente más adecuada. Sin embargo, usualmente no resulta una selección económicamente viable.

• La tercera opción, que es la recomendada por Landsdown[9], es elegir la opción más sencilla, y en caso de que hayan condiciones extremas de carga, temperatura, velocidad o contaminación hacer las correcciones necesarias para superar estos problemas. Esta metodología generalmente resulta en los resultados más confiables y económicamente viables.

Para seleccionar el tipo de lubricante para el torno chino y la fresa index, se va seleccionar la tercera metodología explicada anteriormente. Existen cuatro tipos de lubricantes: aceites, grasas, lubricantes sólidos y lubricantes gaseosos. Los lubricantes gaseosos y sólidos se utilizan frecuentemente en las aplicaciones de ingeniería más

27

demandantes. En el caso del torno chino, que es una máquina herramienta relativamente sencilla no vale la pena tenerlos en cuenta. Las variables más predominantes para la selección del tipo de lubricante son la carga y la velocidad relativa entre las superficies de contacto. La relación que existe entre el tipo lubricante, velocidad y carga ilustra la siguiente figura:

Figura 3-9. Relación entre carga, velocidad y tipo de lubricante. Tomado de [9]

A partir de estas relaciones cualitativas AR Lansdown [9] sugiere que el tipo de lubricante más sencillo para las aplicaciones más típicas son las siguientes:

Equipo Tipo de Lubricante

Bujes Aceite Rodamientos Grasa Cajas Engranajes Aceite

Turbinas de Vapor Acetie

28

Engranajes, cables y cadenas

Aceite

Guias, Soportes y Pivotes

Grasa

Tabla 3-4. Lubricante más sencillo sugerido por [9] según tipo de aplicación. En caso de haber condiciones especiales de carga o velocidad se realizan las modificaciónes pertinentes.

La selección de lubricantes para el torno chino y la fresa index se va a realizar a partir de la tabla 3-4. La marca del lubricante en particular que se va a elegir es la linea Mobil DTE por dos motivos: primero, este lubricante contiene antioxidantes que previenen la formación de ácidos que son frecuentes en máquinas que se encuentran alto tiempo en reposo. Segundo, es la misma marca de aceite del torno cincinnati, lo cual permite reducir los niveles de inventario. 3.4.4.4. Estrategia de Mantenimiento.


Revisar y mantener nivel de aceite de la caja de engranajes

7 Operarios laboratorio. Mobil DTE light oil.

Cambiar aceite de la caja de engranajes. 2951 Operarios

laboratorio. Mobil DTE light oil.

Revisar y mantener nivel de aceite de la caja de engranajes de avance

7 Operarios laboratorio. Mobil DTE light oil.

Revisar y mantener nivel de aceite contrapunto. 7 Operarios


Cambiar aceite contrapunto. 2951 Operarios laboratorio. Mobil DTE light oil.

Revisar y mantener nivel de aceite carro principal 7 Operarios


Cambiar aceite carro principal. 2951

Operarios laboratorio. Mobil DTE light oil.

Engrasar tornillo sinfín carro transversal. 7 Operarios

laboratorio. Mobil DTE medium oil.

Cambiar correa de transmisión de potencia. 4181 Operarios

laboratorio. Correa en V motor 2 HP.

29

Cambiar motor eléctrico. 6132 Técnicos Mantenimiento de Imocom.

Motor Baldor Reliance de 2HP. Standard con soporte en la base

Limpieza e inspección conexiones eléctricas. 365 Operarios

laboratorio. No requiere. Tabla 3-5. Listado de tareas de mantenimiento para el torno chino.

3.5. Estrategia de Mantenimiento Fresas. El laboratorio de mecanizado cuenta con 2 fresadoras. Una fresadora marca Index y una fresadora marca Imomill. Estos dos equipos se encuentran registrados en el levantamiento de planta realizado en la sección 3. Para establecer la estrategia de mantenimiento de la fresa marca Index se sigue el mismo procedimiento seguido para levantar la estrategia de mantenimiento de la torno chino indicado en la sección 4.4.4. Ya que el fabricante Index, a la fecha de realización del trabajo no es rastreable y no se tiene documentación del equipo. 3.5.1. Contexto Operacional. El contexto operacional de las fresadoras es muy similar al reportado para los tornos. La tecnología que utilizan contiene básicamente herramientas de corte impulsadas por elementos de transferencia de potencia como engranajes y correas, motores eléctricos de jaula de ardilla, y un bajo nivel de automatización. Las cargas de trabajo reportadas son semejantes a la de los tornos, y de igual manera se estiman a partir de la página de reservas del laboratorio de ingeniería mecánica. Por lo tanto, gran parte del tiempo estos equipos se encuentran fuera de operación la mayor parte del día. Las fresas cuentan con un programa de mantenimiento irregular, planeado a discreción de los operadores. La mayor parte de tareas son en lo relativo a lubricación. 3.5.2. Fresadora Index. Debido a la ausencia de información de operación y mantenimiento de la fresa Index, se sigue el mismo procedimiento para el torno chino enunciado en la sección 3.4.4.3. Por lo tanto las tareas de mantenimiento que se van a generar para este equipo son:

• Tareas de lubricación. • Cambios y ajustes de tensión de correas. • Limpieza e inspección visual de sistemas de conexión eléctricas. • Cambio de motor eléctrico.

3.5.2.1. Carga de Trabajo.

30

A partir de la página en Internet de reserva de equipos del laboratorio de ingeniería mecánica, se estimó las horas de trabajo diarias. La ventana de tiempo utilizada es entre el 22 de Enero de 2007 y el 30 de Mayo de 2007 para un total de 130 días. Se incluyen los fines de semana ya que los días de inactividad influyen en la vida del aceite. El siguiente es el histograma que resume las mediciones realizadas.

Carga de trabajo diaria fresa index

0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%

0 0.46 1.39 2.32 3.25 4.18 5.11 6.04

Horas

Frec

uenc

N (dias) 130 Min (hrs./dia) 0 Max (hrs./dia) 6.5 Prom.(hrs./dia) 1.00 Desv. Std.(hrs./dia) 1.69

Figura 3-10. Histograma para determinar carga de trabajo Ct de la fresa Index. Por lo tanto, la carga de trabajo de la fresadora Index es 1 hrs./dia 3.5.2.2. Identificación de Puntos de Lubricación, Correas y Motores.

31

d

c

X

y

Figura 3-11. Sistem

En la figura 3-11 se encuentran enumefresa Index. A continuación se hace una

a. Correas y motor de eje de mpotencia del motor al mandril qmayor parte del tiempo. La pote

b. Cremallera control de desplazaque se utiliza para controlar el dengranajes y su lubricación se i

c. Tablas de desplazamiento en “eje “x” y “y”. Las guías en las cevitar el desgaste que conlleva

d. Correas y motor del eje de mpotencia del motor al mandril qupara el maquinado de probetaseste motor no se va tener en cu

e. Caja de engranajes automáticael movimiento automático a engranajes sirve al mismo tiemp

f. Motor y correas de caja de engde engranajes automática. Al igmotor no se utiliza frecuentemede mantenimiento del equipo.

3.5.2.3. Selección de Lubricantes

a

as

ra b

anuencme

ncx”uaa ae

den. Elaso

rauan

b

principales analizados para la fresa Index.

dos los seis puntos principales de mantenreve descripción del funcionamiento de cad

dril para corte vertical: En este sistema corta en un eje vertical. Este motor de coria se transmite por correas en V. iento de vertical: Este es un sistema engrasplazamiento vertical del mandril. Debido aluyen en este listado de sistemas analizado y “y”. En estas tablas se controla el desplles se desplazan estas tablas deben ser e

bajas tolerancias. ndril para corte horizontal: En este sistem corta en un eje horizontal. Este motor de ce ensayos de impacto. Debido a su bajo usta en la estrategia de mantenimiento. sta caja de engranajes se utiliza para cont tablas de desplazamiento. La guarda

como recipiente de tanque de almacenaminajes automática. Este sistema transfiere pl que el motor del eje de mandril para corte

te, por lo tanto no va ser tenido en cuenta

e
f
imiento para la a uno de ellos.

se transmite la te que se usa la

naje cremallera la presencia de s. azamiento en el ngrasadas para

a se transmite orte solo se usa o, el cambio de

rolar y transmitir de la caja de

ento de aceite. otencia a la caja horizontal este en la estrategia

32

Para la selección de los lubricantes de cada uno de los puntos identificados en la sección 3.5.2.2. se sigue el mismo proceso especificado en la sección 3.4.4.3. 3.5.2.4. Estrategia de Mantenimiento. Las siguientes son las tareas de mantenimiento propuestas en los puntos de lubricación y desgaste identificados.


Cambio de motor de eje de mandril para corte vertical.

15331


Motor trifásico marca Electric Corporation de 1HP. 1740 RPM 220-440V

Cambio de correas transmisión de potencia eje de mandril para corte vertical. 4138

Operarios laboratorio.

Correa en V motor 1HP

Engrasar engranaje, cremallera control de desplazamiento vertical. 8

Operarios laboratorio. Mobil DTE medium oil.

Engrasar tablas de desplazamiento en eje "x" y "y" 8

Operarios laboratorio. Mobil DTE medium oil.

Cambio de correas transmisión de potencia eje de mandril para corte horizontal.

4138


Correa en V motor 1HP

Revisar y mantener nivel de aceite de la caja de engranajes automática. 8


Cambiar aceite caja de engranajes automática. 1163


Cambiar correas caja de engranajes automática 4138


Correas en V motor 1/4 HP

Tabla 3-6 Listado de tareas de mantenimiento para fresadora Index. 3.5.3. Fresadora Imomill.

33

3.5.3.1. Carga de Trabajo. A partir de la página en Internet de reserva de equipos del laboratorio de ingeniería mecánica, se estimó las horas de trabajo diarias. La ventana de tiempo utilizada es entre el 22 de Enero de 2007 y el 30 de Mayo de 2007 para un total de 130 días. Se incluyen los fines de semana ya que los días de inactividad influyen en la vida del aceite. El siguiente es el histograma que resume las mediciones realizadas.

Carga de trabajo diaria fresa Imomill

00%

00%

00%

00%

00%

00%

00%

00%

00%

0.00 0.46 1.39 2.32 3.25 4.18 5.11 6.04

Horas

0.

10.

20.

30.

40.

50.

60.

70.

80.

Freu

enc

N(dias) 130 Min(hrs/dia) 0 Max(hrs/dia) 6.5 Prom.(hrs/dia) 0.82 Desv. Std.(hrs/dia) 1.58

Figura 3-12. Histograma para determinar carga de trabajo Ct de la fresa Imomill.

Por lo tanto, la carga de trabajo de la fresadora Imomill es 0.82 hrs./dia 3.5.3.2. Funcionamiento Fresa Imomill.

Motor, correas y poleas de transmisión de potencia.

Cremallera control de desplazamiento vertical.

Tabla de movimiento en eje “x” y “y”.

Figura 3-13. Sistemas principales analizados para la fresa Imomill. Imagen tomada d

[11]

Caja de engranajes

el manual de operación. Tomado de

34

Motor, correas y poleas de transmisión de potencia. Es el sistema de transmisión de potencia principal. Impulsa el eje de mandril para corte vertical. Cremallera control de desplazamiento de vertical: Este es un sistema engranaje cremallera que se utiliza para controlar el desplazamiento vertical del mandril. Debido a la presencia de engranajes y su lubricación se incluyen en este listado de sistemas analizados. Tabla de movimiento en eje “x”y “y”. La tabla regula el desplazamiento en el eje “x” y “y” de la pieza de trabajo. Es necesario engrasar las guías sobre las cuales se desliza. Caja de engranajes automática. Esta caja de engranajes controla el movimiento en modo automático de la tabla de movimiento. Debido al sistema de engranajes en su interior es necesario programar rutinas de lubricación. 3.5.3.3. Estrategia de Mantenimiento. El FMEA del equipo se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se registra el listado de tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.


Cambio del motor eléctrico 15331 Técnico Mantenimiento Imocom.

Motor eléctrico trifásico de 3HP. 4 polos. Velocidad 1740RPM

Revisión de conexiones eléctricas oxidadas o desgastadas.

Operarios laboratorio. No requiere.

Cambiar correa en V de sistema de transmisión de potencia.

5678 Operarios laboratorio. Correa en "V"de 3HP.

Lubricar rodamientos de poleas de correas en "V" 1778 Operarios

laboratorio. Grasa li

Verificar y mantener nivel de aceite en la caja de engranajes.

10 Operarios laboratorio. Aceite No 40

Cambiar aceite de la caja de engranajes. 1778 Operarios

laboratorio. Aceite No 40

Verificar y mantener nivel de aceite en caja de engranajes del avance automático.


35

Cambiar aceite de la caja de engranajes del avance automático.


Lubricar palanca de control de descenso de la copa. 40 Operarios

laboratorio.

5 a 10 gotas de Mobil X2 "sunoco" waylube #80. Utilizar pistola de aceite.

Lubricar tornillo sinfín de control de desplazamiento de la tabla de trabajo.



Lubricar carriles de deslizamiento de la tabla de trabajo.



Lubricar la columna de apoyo de la tabla de trabajo.

40



Tabla 3-7 Listado de tareas de mantenimiento para fresadora Imomill.

3.6. Estrategia de Mantenimiento Máquinas de Control Numérico. El laboratorio de mecanizado cuenta con dos máquinas de control numérico. Un centro de mecanizado marca Fadal y un torno CNC marca Leadwell. Estos equipos son relativamente nuevos (no mas de dos años de utilización desde la creación de este documento). De modo que los técnicos no tienen experiencia previa en el mantenimiento de estos equipos. Por otra parte, no esta documentada las horas de operación diaria de estos equipos, con lo cual no se puede medir de manera directa la carga de trabajo. A continuación se desarrollan las estrategias de mantenimiento de estos dos equipos. Primero, se determina el contexto operacional en el cual operan los dos equipos. Luego, se hace una estimación de la carga de trabajo de cada uno y se explica sus principios de operación. Finalmente se entrega la estrategia de mantenimiento propuesta para los dos equipos, desarrollada mediante la metodología FMEA. 3.6.1. Contexto Operacional. La confiabilidad de un equipo depende en gran parte en las condiciones específicas en las cuales se encuentra operando, por lo tanto, debido a el corto tiempo (a la fecha de creación de este documento) que llevan en operación las dos máquinas de control numérico es difícil por parte de los técnicos dar aportes de cuáles son los puntos débiles que requieren mantenimiento. Por lo tanto la estrategia de mantenimiento de los equipos se basa exclusivamente en los manuales suministrados por los fabricantes.

36

Si se entiende a la Universidad de los Andes como una organización orientada a la investigación y desarrollo, las máquinas de control numérico son las más críticas del laboratorio. La razón es que estas máquinas permiten desarrollar las piezas con las mejores tolerancias y con procesos automatizados; lo cual permite a la universidad posicionarse para desarrollar desarrollos que estén a nivel mundial en términos de investigación. A diferencia de los tornos y las fresas, los equipos de control numérico cuentan con mayor respaldo técnico externo por parte de las empresas que distribuyen y comercializan estos equipos. Además, a la fecha de la creación de este documento, cuentan aún con mantenimiento correctivo cubierto por parte del vendedor. En estas primeras etapas hay que aprovechar para documentar donde se encuentran las debilidades más importantes de estas máquinas en términos de mantenimiento. Se espera, que la carga de trabajo de estos equipos sea igual o ligeramente mayor a la de un torno o una fresa operada manualmente, por lo tanto, la mayor parte del tiempo se estima que el equipo se encuentre fuera de servicio. 3.6.2. Carga de Trabajo. Actualmente no es posible medir de manera directa la carga de trabajo de las máquinas CNC. Existen dos razones para esto. La primera, es que debido al poco tiempo que llevan operando estas máquinas no es posible tener una ventana de tiempo de un semestre para poder realizar estimaciones de la carga de trabajo. Y en segunda instancia, actualmente el uso de estas dos máquinas no está totalmente difundido. De modo que si se llega a realizar una medición de carga de trabajo de los equipos en este momento, va a ser mucho menor que en tres años cuando sea más difundido el uso de esta tecnología. Por lo tanto es necesario estimar la carga de trabajo de estos equipos a partir de los datos ya recolectados de otros equipos. Para este trabajo, se va suponer que la tecnología de las máquinas de control numérico va a migrar a una carga de trabajo semejante o superior a la que tiene en un torno o una fresa de operación manual que se describe en las secciones 3.4. o 3.5. de este documento. Se va a estimar la carga de trabajo del centro de mecanizado Fadal y el torno CNC Leadwell como la carga de trabajo más alta de los tornos y fresas analizados en las secciones 4.4. y 5.5. el cual corresponde a la carga de trabajo del torno Cincinnati a 2.47hrs/día

37

3.6.3. Centro de Mecanizado FADAL. 3.6.3.1. Funcionamiento centro de mecanizado FADAL.

Figura 3-14. Sistemas principales analizados para la centro de mecanizado maraca FADAL.

Motor Principal Centro de Mecanizado El motor principal del centro de mecanizado da potencia al mandril que porta la herramienta de corte. A pesar que el centro de mecanizado cuenta con otros motores eléctricos secundarios (transporte de viruta, sistema de lubricación y refrigeración), solo se tiene en cuenta el motor principal para diseñar la estrategia de mantenimiento debido a que es el de más capacidad de potencia (12 HP), es el único que el fabricante sugiere revisar y su carga de trabajo es comparativamente más alta que la de los demás motores. Sistema de lubricación principal El sistema de lubricación principal se encarga de lubricar los componentes mecánicos de transmisión y control de potencia del motor principal al mandril. De igual manera el sistema de lubricación principal refrigera parte del intercambiador automático de herramientas. Sistema de refrigeración. El sistema de refrigeración cuenta con un tanque de almacenamiento de refrigerante Dowfrost® para todo el centro de mecanizado. Es de vital importancia, ya que si llega a fallar el recalentamiento del lubricante acelera el desgaste de los componentes mecánicos, que a su vez genera desajuste en las tolerancias dimensionales. Intercambiador automático de herramientas. ATC por sus siglas en inglés. Es el dispositivo encargado de portar y cambiar las herramientas según la programación ingresada por el operario. Esta expuesto a altos cantidades de viruta que pueden desgastar sus mecanismos. Sistema de recolección de viruta Sistema que contiene un transportador de banda para extraer los excesos de viruta en el interior del centro de mecanizado. 3.6.3.2. Estrategia de Mantenimiento. El FMEA del equipo se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se registra el listado de

38

tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.


Inspección visual del motor. Verficar vibración excesiva o recalentamiento.


Cambio de motor. 6132 Técnico Mantenimiento imocom.

Motor Baldor-Reliance AC de 15 HP con vector automático de 2 velocidades.

Revisión de conexiones eléctricas oxidadas, desgastadas.


Nivelar la máquina hasta que la burbuja en los niveles ubicados debajo de la tabla estén adecuadamente centrada.


No requiere, el nivel va incorporado en la máquina.

Verificar y ajustar nivel de aceite de sistema de lubricación.


Únicamente usar: Castrol Magna DB8, Shell Tonna 68V, o Mobil Vactra #2

Cambio de aceite del sistema de lubricación. 1314 Operarios

laboratorio.

Unicamente usar: Castrol Magna DB8, Shell Tonna 68V, o Mobil Vactra #3

Cambio de filtros de sistema de lubricación. 1309 Operarios

laboratorio. No especificado por el fabricante.

Activar el sistema de refrigeración de porta-herramientas durante 2 o 3 minutos.


Verificar y ajustar nivel de refrigerante. 3 Operarios

laboratorio.

La selección del refrigerante depende de las velocidades de corte y el material de la pieza de trabajo.

39

Verificar funcionamiento adecuado de la bomba de enfriamiento de la copa del equipo y funcionamiento sistema de refrigeración.


Verificar y ajustar nivel de refrigerante en el tanque del chiller. El torno debe estar encendido y el nivel de refrigent2 superior a 1/2 tanque y no mayor a 3/4.


Usar únicamente mezcla de Dowfrost y agua destilada en relación 50-50 en volumen. La capacidad del tanque es de 2-1/2 galones.

Inspección visual y limpieza de ventiladores de enfriamiento.


Cambiar aceite del ATC (Intercambiador automático de herramientas por sus siglas en inglés.)


Aceite SAE 90 - 140, 5 litros.

Engrasar de las pinzas de sujeción del ATC. 23 Operarios

laboratorio. Grasa marca Moligrah.

Engrasar cadena de transmisión de potencia, leva cilíndrica, rueda dentada, émbolo del ATC.

1298 Operarios laboratorio. Grasa marca Moligrah.

Limpiar ATC( Intercambiador automático de herramientas). 23 Operarios

laboratorio. Thiner o disolvente.

Activar el sistema de refrigeración de ATC durante 2 o 3 minutos.


Cambio de aceite cada 100 horas inicialmente, luego en periodos de 1500 a 2000 horas.

1314 Operarios laboratorio. Mobili gear 627

Lubricar cadena y rueda dentada del sistema de transporte de viruta cada 150 horas.

1314 Operarios laboratorio. Mobili gear 628

40

Verificar la alineación y tensión de la cadena de y ruda dentada del sistema de transporte de viruta.


Inspección del disco de abrasión del sistema de transporte de virutas.


No especificado por el fabricante.

Verificar y mantener nivel de aceite en sistema de lubricación en sistema de transporte de viruta.

3 Operarios laboratorio. Mobil gear 626

Limpiar y remover virutas de material de trabajo alrededor de la copa de sujeción y dentro del área de trabajo.


Engrasar cobertores de los ejes. 23 Operarios

laboratorio. Grasa marca Moligrah.

Engrasar anillos de retención. 23 Operarios laboratorio. Grasa marca Moligrah.

Engrasar rueda de Génova y engranaje. 23 Operarios

laboratorio. Lubricante marca Kopr-Kote

Tabla 3-7 Listado de tareas de mantenimiento para centro de mecanizado FADAL.

41

3.6.4. Torno CNC LEADWELL. 3.6.4.1. Funcionamiento Torno CNC LEADWELL.

Sistema neumático y ventilación. Sistema de

refrigeración

oTorreta

Sistema de lubricación.

Motor principal Copa

Figura 4-15. Sistemas principales analizados para torno CNC marca Lead A continuación se presentan los sistemas principales tenidos en cuenta pmantenimiento del torno CNC marca Leadwell. Motor principal y correas de transmisión de potencia: Sistema de transmdel torno. Al igual que el centro de mecanizado FADAL el torno CNC tiede aceite, ventiladores, extractor de viruta). Sin embargo solo se tiene emantenimiento el Motor principal, ya que es el de más alta potencia y etrabajo.

Sistema de lubricación. El sistema de lubricación presta servicio al sistede potencia del motor a la copa del torno, a la torreta y al contrapunto. Elubricación del torno y su adecuando funcionamiento garantiza el mprecisión en las tolerancias dimensionales.

Sistema neumático y de ventilación. El sistema neumático proporciona contrapunto del torno. De igual manera se utiliza para la limpieza de lamientras este se encuentra operando.

Sistema de refrigeración. Es de vital importancia, ya que si llega a flubricante acelera el desgaste de los componentes mecánicos, que a su tolerancias dimensionales.

Contrapunt

well. Tomado de [12]

ara levantar la estrategia de

isión de potencia a la copa ne varios motores (Bombas n cuenta en la estrategia de l que tiene mayor carga de

ma de control y transmisión s un sistema secundario de ínimo desgaste y máxima

movimiento a la torreta y al copa y el interior del torno

allar el recalentamiento del vez genera desajuste en las

42

Sistema de recolección de viruta. Sistema que contiene un transportador de banda para extraer los excesos de viruta en el interior del centro de mecanizado 3.6.4.2. Estrategia de Mantenimiento. El FMEA del equipo se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se registra el listado de tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.


Cambio de motor eléctrico. 6132 Técnico mantenimiento Imocom

Motor eléctrico de 13.2KW. Especificaciones no dadas por el fabricante.

Cambio de correas 1840 Técnico mantenimiento Imocom

Correa en V. RB-2070PL-10-1R

Inspección visual de conexiones eléctricas oxidadas o desgastadas.

360 Operarios laboratorio. No requiere.

Verificar la presión neumática a 6Kg/cm2 3 Operarios

laboratorio. No requiere.

Verificar funcionamiento adecuado de filtro de aire. 3 Operarios


Limpiar polvo de filtro de aire. 3 Operarios laboratorio. No requiere.

Limpiar el filtro de aire del compartimiento eléctrico. 96 Operarios


Limpiar el filtro de aire del motor eléctrico y la bomba. 96 Operarios


Limpieza del filtro de aire regulador con aceite. 200 Operarios

laboratorio. Mobil DTE light.

Verificar fugas de lubricantes 3 Operarios laboratorio. No requiere.

Verificar consumo normal de aceite hidraulico. 3 Operarios


Verificar nivel de tanque de aceite hidraulico y ajustar. 3 Operarios

laboratorio. Mobil DTE 24.

43

Limpiar el filtro de tanque de aceite hidráulico. 96 Operarios


Cambio de aceite hidráulico. 600 Operarios laboratorio. Mobil DTE 24.

Cambio de los filtros de aceite. 800 Operarios

laboratorio. Filtro de aceite FPF-01/14. Parte número H2500FPF01

Limpieza del tanque de aceite hidráulico. 1200 Operarios


Limpieza del tanque de aceite de lubricación. 400 Operarios


Verificar nivel de tanque de refrigerante y ajustar. 3 Operarios

laboratorio. Según el material de la pieza de trabajo

Limpieza del filtro del intercambiador de calor. 20 Operarios


Limpieza del tanque de refrigerante. 400 Operarios


Limpiar virutas de material de trabajo. 3 Operarios


Engrase engranajes del reductor del transportador de viruta.

400 Operarios laboratorio. Mobil DTE 24.

Revisar tensión de la cadena del sistema de remoción de viruta.


Verificar nivelación del torno. 400 Operarios laboratorio. No requiere.

Tabla 3-8 Listado de tareas de mantenimiento para torno CNC Leadwell. 3.7. Estrategia de Mantenimiento Taladros. De acuerdo con el registro de planta, el laboratorio de mecanizado cuenta con dos taladros marca Leadwell. Debido a que estos equipos son muy similares funcionalmente, además de ser de baja complejidad, la estrategia de mantenimiento que se desarrolla a continuación es válida para los dos equipos. 3.7.1. Contexto Operacional. Los taladros son los equipos que más se usan de todo el conjunto de máquinas herramientas con que cuenta el laboratorio. Sin embargo, son los equipos a los cuales actualmente no se les realiza ninguna tarea de mantenimiento debido a la simplicidad y lo robusto de su diseño. La exigencia de

44

tolerancias requeridas para estos equipos es baja debido a que actualmente se cuenta con las máquinas de control numérico. 3.7.2. Carga de Trabajo. Los taladros son equipos que no llevan ningún registro del tiempo de trabajo. Por lo tanto, para estimar su carga de trabajo hay que basarse en los relatos de los técnicos y operadores del laboratorio. Estos coinciden en que los taladros trabajan más tiempo que los demás equipos, y que un estimado razonable de su uso diario es de 4 horas. Por lo tanto, se estima que para los taladros:

Ct = 4 horas / dia

3.7.3. Funcionamiento Taladros.

Motor

.

Los taladros cuen Motor Fuente de1800RPM. Sistema de Transpara controlar la v Sistema de Avanindotación de la lubricación. 3.7.4. Estrategi El FMEA del equipfueron derivadas l

Sistema de Transmisión
Sistema deAvance.
Figura 3-16. Esquema funcional de los taladros.

tan con tres sistemas principales, como se indica en la figura anterior.

energía para la máquina. Es un motor trifásico de velocidad sincrónica de

misión Sistema de poleas y correas en V, que pueden ser graduadas manualmente elocidad de corte. Este sistema transmite potencia a la copa del torno.

ce Sistema de palanca, piñón y cremallera para controlar la profundidad de broca. Se debe tener en cuenta para generar rutinas de mantenimiento de

a de Mantenimiento Taladros.

o se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual as tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se registra el listado de

45

tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.


Revisión y limpieza de conexiones eléctricas oxidadas o desgastadas.


Cambio de correas. 1150 Operarios laboratorio.

Correas de transmisión en V.

Lubricación de engranajes de cremallera del sistema de movimiento del mandril del taladro.

323 Operarios laboratorio. SAE 20

Revisión de juego axial y radial excesivo. 323 Operarios

laboratorio. SAE 20

Tabla 3-9. Listado de tareas de mantenimiento para taladros Powermatic.

46

4. ESTRATEGIA DE MANTENIMIENTO LABORATORIO DE LABORATORIO DE PROPIEDADES FÍSICAS

En este capítulo se abordará el desarrollo de la estrategia de mantenimiento de los equipos del laboratorio de propiedades físicas. Su estructura es similar a la del capítulo 3. En primera instancia se determina la confiabilidad operacional mínima para determinar la frecuencia de las tareas de mantenimiento. La determinación de las frecuencias de mantenimiento es similar a la del capítulo 4; sin embargo, se incluyen información adicional que se requiere tener en cuenta para el análisis de este laboratorio. Finalmente se incluyen las estrategias de mantenimiento. Los equipos que se van a analizar en este capítulo, han sido seleccionados en el levantamiento de planta y equipos, que corresponde al capítulo 2 de este documento.

4.1. Confiabilidad Mínima Operacional de los Equipos. El laboratorio de propiedades físicas presta servicios de consultoría, al igual que servicios académicos al interior de la universidad. La mayor parte de sus equipos tienen como función principal realizar mediciones, y por lo tanto, sus componentes principales son de instrumentación. Se establece en primera instancia una confiabilidad operacional del 95% para determinar la frecuencia de las tareas de mantenimiento. Comparativamente, es una confiabilidad operacional 5% mayor a la del laboratorio de mecanizado, debido a que estos equipos son utilizados para prestar servicios para otras organizaciones y utilizan tecnologías que requieren mayor servicio de mantenimiento. 4.2. Determinación de la Frecuencia de las Tareas de Mantenimiento. Las tareas de mantenimiento del laboratorio de propiedades físicas además de los elementos analizados en la sección 3.3 (Determinación de la frecuencia de tareas de mantenimiento para el laboratorio de mecanizado), tiene un intensivo uso de tecnología de instrumentación. Los diferentes tipos de instrumentación se pueden clasificar de acuerdo a los elementos un lazo de control:

Ingreso Parámetros Operación.

Controlador Actuador Sistema

Figura 4-1. Clasificación de los diferentes tipos de instrumentación.

Sensor

Controlador – Ingreso de Parámetros de Operación. El controlador usualmente contiene un módulo para ingresar los parámetros de operación en los cuales se quiere que trabaje el equipo. La mayor parte de los equipos del laboratorio de propiedades físicas cuenta con controladores de estado sólido.

47

Tomando como referencia los resultados de la tabla del ANEXO A, se modela la vida de los controladores de estado sólido mediante la siguiente función de densidad de probabilidad, suponiendo una distribución de Weibull de 2 parámetros:

fdp controladores estado solido

0

0.00002

0.00004

0.00006

0.00008

0.0001

0.00012

0 5000 10000 15000 20000

Vida Controladores (horas)

Figura 4-2. Función de densidad de probabilidad de vida de controladores de estado sólido. Θ = 100,00 β = 0.7

Se observa que la distribución se aproxima a una distribución exponencial, lo cual es común en la vida de componentes electrónicos. Actuador – Sistema El conjunto actuador – sistema no se puede modelar de manera general y se realiza para cada equipo en particular. Por ejemplo, la vida de un horno o una mufla no se puede modelar de la misma manera que una prensa hidráulica. Sensores Los sensores más comunes son resistivos, inductivos y capacitivos de temperatura, presión y nivel. Sin embargo se tienen en cuenta también los sistemas electro mecánico para la realización de mediciones, que se encuentra por ejemplo en el módulo de registro de datos de la máquina de ensayos Brabender. La vida de estos componentes se modela mediante distribuciones de Weibull de datos tomados a partir de la tabla del anexo A.

48

fdp Sensores

00.000010.000020.000030.000040.000050.000060.000070.000080.00009

0 50000 100000 150000

Vida Sensores (horas)

Figura 4-3. Fdp vida sensores. En azul vida sensores temperatura θ= 110,000 β= 1.2. En magenta vida sensores de

presión θ= 100,000 β= 1. En amarillo vida sensores electro mecánico θ= 13,000 β= 1.

De la figura anterior se puede justificar en términos de confiabilidad porqué son mejores los sensores resistivos, inductivos y capacitivos que los sensores electromecánicos. El 63.2% de los sensores inductivos fallas aproximadamente a 100,000 horas, mientras que el 63.2% de los sensores electromecánicos falla a las 13,000 horas, casi nueve veces menos. 4.3. Carga de Trabajo. Para los equipos del laboratorio de propiedades físicas se redefine la manera en la cual se calcula la carga de trabajo en el capítulo 3. A la fecha de la realización de este documento, no se cuenta con un registro de horas de trabajo de cada uno de los equipos, a diferencia de la situación que se presentaba con el laboratorio de mecanizado. Para cada uno de los equipos en el laboratorio de propiedades físicas se lleva una bitácora, en la cual se registra cada usuario cada vez que va a utilizar el equipo, pero no se tiene en cuenta el tiempo que se mantiene en operación. Estos resultados fueron tabulados en la sección 2.2. en la cual se determina en promedio el número de veces por año que se utiliza cada equipo. Para realizar una estimación del número de horas en promedio que se usa por día un equipo, se establece el siguiente procedimiento:

• Se estima el número de horas que opera el equipo cada vez que se utiliza, por declaraciones de los técnicos que operan el equipo.

• Teniendo en cuenta el promedio de número de veces por año que se utiliza cada equipo tabulado en la sección 2.2. se calcula la carga de trabajo Ct mediante la siguiente fórmula:

49

Carga de trabajo Ct (horas de uso / dia)


Horas de operación por cada uso

Carga de Trabajo

Prensa marca DAKE 119 5 1.63 Cabeza mezcladora marca brabender. 108 4 1.18 Cortadora de pellets The berlyn croporation. 63 3 0.52 Atlas UV 26 825 58.77 Melt Indexer 24 2 0.13 VICAT marca CSI 17 2 0.09 Prensa de moldeo 10 4 0.11 Horno blue M 10 168 4.60 Mufla marca thermolyne 9 5 0.12 Horno de humedad y solidos AVC 80 9 1 0.02

Tabla 4-1. Cálculo de Carga de Trabajo Equipos laboratorio de propiedades físicas.

4.4. Estrategia de Mantenimiento Prensa Marca Dake. 4.4.1. Contexto Operacional. A pesar de ser un equipo de alto uso, la prensa no cuenta actualmente con ningún programa de mantenimiento. Según versiones de los operadores de la máquina, los problemas más comunes están relacionados con fugas de aceite del sistema de prensado. Hay que aclarar, que aunque este equipo es el que más se usa en el laboratorio, su carga de trabajo es mucho menor para la cual fue diseñado. De acuerdo con la tabla 4-1 el equipo tiene una carga de trabajo promedio de 1.63 horas, mientras que a nivel industrial el equipo está diseñado para operara 8 horas. Esto incide principalmente en la vida de los aceites, ya que como se explico en la sección 3.3.1. el que los equipos estén prolongados periodos de tiempo inactivos, deteriora la calidad del aceite debido a la formación de emulsiones. 4.4.2. Funcionamiento de la Prensa. Funcionalmente la prensa se puede descomponer en dos bloques. El primero, es el mecanismo de bomba pistón encargado de ejercer la presión. El segundo componente es el sistema de calentamiento y enfriamiento de las placas de la prensa.

50

Figura 4-4 Diagrama de la prensa DAKE. Tomado de [13]

Sistema de Prensado Esta indicado con el número 1 en la figura 4-8. El funcionamiento consiste en un desplazamiento axial del pistón hacia las placas de calentamiento. El pistón identificado en la posición 1.2, es activado por una bomba de desplazamiento positivo de pistón en la posición 1.1. La bomba trabaja con aceite mineral, y se activa cuando la válvula de alivio es cerrada y el aceite es bombeado manualmente. El control de la presión se realiza por medio de un indicador análogo identificado en la posición 1.3. Sistema de Calentamiento – Enfriamiento Esta indicado en la posición 2 en la figura 5-8. En el interior de las placas está encamisado un calentador eléctrico tubular. Para enfriar, las placas cuentan con otro sistema de camisas de tubería de agua. El control del proceso se lleva por medio de un controlador de estado sólido ubicado en la posición 3. 4.4.3. Estrategia de Mantenimiento. Para efectos de mantenimiento es necesario cambiar periódicamente el aceite de trabajo y verificar el funcionamiento de los empaques de la bomba de modo que no haya pérdidas de presión. En cuanto a instrumentación es necesario llevar a cabo calibraciones periódicas de los sensores de temperatura y presión sobre la prensa. A continuación se incluyen las tareas de mantenimiento sugeridas para este equipo. El FMEA a partir del cual se derivaron las tareas de mantenimiento se incluyen en el Anexo B.


51

Verificar el nivel de aceite mineral. 750 Operarios

laboratorio. Mobil DTE heavy medium. DTE 36

Verificar fugas por mangueras y válvulas de cheque. 5 Operarios


Cambio de aceite. 375 Operarios laboratorio.

Mobil DTE heavy medium. DTE 36

Recalibración. 147 Técnico en instrumentación. No requiere.

Cambio del sensor de presión. 482 Técnico en instrumentación.

Sensor de presión marca DAKE. Parte número 17957.



Cambio de calentadores. 1583 Técnico en instrumentación.

Calentadores resistivos marca DAKE. Parte número 36610

Inspección visual de fugas en sistemas de agua y aceite. 5 Operarios


Calibración termómetro. 360 Técnico en instrumentación. No requiere.

Cambio de controlador PLC de estado sólido. 540 Técnico en

instrumentación. Controlador PID de 0 a 450C.

Tabla 4-2. Estrategia de mantenimiento prensa marca DAKE.

4.5. Estrategia de Mantenimiento Maquina de Ensayo de Polímeros Brabender. 4.5.1. Contexto Operacional. La máquina de ensayos Brabender es el segundo equipo con uso más intensivo de acuerdo con los resultados obtenidos en el registro de planta. Este equipo actualmente no cuenta con un programa de mantenimiento, y los problemas más frecuentes que presenta están relacionados con la bomba de aceite mineral para el control de la temperatura del módulo mezclador. La bomba original del equipo fue sacada de servicio, y remplazada por una bomba de fabricación local con partes de repuestos de fácil consecución. 4.5.2. Funcionamiento del Equipo.

52

La máquina de ensayos Brabender, es un dispositivo de laboratorio utilizado para realizar mediciones de viscosidad, temperatura y presión en materiales poliméricos. El principal objetivo de este equipo es simular condiciones de procesamiento de polímeros a pequeña escala, de modo que se puedan determinar en el laboratorio las condiciones óptimas de producción a mayor escala. En el caso de los equipos utilizados en la universidad, se simulan procesos de mezclado y extrusión por tornillo. El equipo cuenta con una disposición modular, por lo tanto, dependiendo la situación que se desee simular se le instala el módulo correspondiente. La máquina de ensayos Brabender consta de los siguientes componentes principales:

b

a c

d

Figura 4-5 Esquema general maquina de ensayos Brabender. a Módulo de control de velocidad. Este modulo permite controlar la velocidad de giro de entrada al modulo que simula cada uno de los procesos. El mecanismo de variación de velocidad es por medio de un potenciómetro. El rango de velocidad esta graduado de cero a 120 revoluciones por minuto. El módulo de control de velocidad cuenta con un sistema de transmisión de potencia de correa entre el motor eléctrico y los acoples. b. Módulo de medición par de torsión. Este modulo contiene el instrumento que mide el par de torsión soportado por el motor para generar la velocidad constante especificada en el módulo de control de velocidad. El modelo con que cuenta la universidad es PLE 331, el cual tiene un rango de medición entre 0 y 200Nm. Aunque el fabricante no especifica de manera detallada el mecanismo de medición de par de torsión, se sabe que utiliza celdas de carga, las cuales son de especial interés para efectos del mantenimiento. c. Módulo de registro de datos. Este modulo registra los datos reportados por el módulo de medición de par de torsión y otras mediciones adicionales de temperatura y presión dependiendo del tipo de

53

proceso que se desee simular. La información se reporta gráficamente en un papel como función del tiempo. d. Módulos de simulación de procesos. Dependiendo del tipo de proceso que se desee simular, se ubica un modulo como se especifica en la figura 4-5 en la posición d. El acople se realiza mediante un acople flexible, que ajusta los dos ejes por medio de tornillos prisioneros. Se desarrolla una estrategia de mantenimiento para cada uno de los módulos que se expusieron anteriormente, debido a que cada uno tiene características técnicas particulares. 4.5.3. Estrategia de Mantenimiento Módulo de Control de Velocidad. A continuación se presenta la estrategia de mantenimiento para el modulo de control de velocidad. Para este equipo en particular se analizan tres frentes: Elementos mecánicos de generación y transmisión de potencia, elementos de control de flujo eléctricos e instrumentación.

Figura 4-6 Sistema de transmisión de potencia por correa y acople del modulo de control de velocidad.

La derivación de las tareas de mantenimiento se encuentran en el ANEXO B del documento, y las tareas de mantenimiento seleccionadas son las siguientes:


54

Cambio de motor eléctrico. 7131 Técnico Mantenimiento Brabender.

Motor trifásico marca Brabender Parte Número 2 17 192



Revisión (y cambio en caso de ser requerido) de correa de transmisión de potencia.


Correa de transmisión de potencia en V, parte número 2 25 130.

Ajuste de torque y engrase de acople. 569 Operarios

laboratorio. Gotas de grasa Mobil Gargoyle.

Cambio de aceite de sistema de engranajes. 2160 Operarios

laboratorio. 450 centímetros cúbicos de grasa Mobil Gargoyle.

Calibración de celda de carga. 360 Técnico Instrumentista. No requiere.

Tabla 4-3. Estrategia de mantenimiento módulo de control de velocidad brabender. 4.5.4. Estrategia de Mantenimiento Módulo de Registro de Datos. El sistema de registro de datos medidos se realiza a través de una impresora. Los datos se registran en una banda de desplazamiento a velocidad constante, que se desliza a lo largo de múltiples esferos que se desplazan longitudinalmente de acuerdo a las mediciones realizadas.

Figura 4-7 Modulo de registro de datos.

La tarea de mantenimiento más importante que se debe realizar en este equipo es la calibración, debido a que la función principal de este componente es registrar las mediciones realizadas. Este equipo puede capturar múltiples señales simultáneamente, las cuales comúnmente son torque, presión y temperatura. La calibración se debe llevar a cabo con las tablas incluidas en cada uno de los sensores.

55

La segunda tarea de mantenimiento requerida por este equipo esta relacionada con el mecanismo de acción de los esferos.

Figura 4-8 Mecanismo de acción de los esferos.

Es de vital importancia mantener lubricado y limpio todos los componentes del mecanismo de acción de los esferos. Dado a que es un mecanismo para fines de medición e instrumentación, cualquier alteración debido a fricción, desgaste o deformación se traducirá en una medición errónea. Debido a que son pocas las tareas de mantenimiento que requiere este equipo y fácilmente identificables debido a la documentación proporcionada por el fabricante, se decide no hacer un FMEA. Las tareas de mantenimiento propuestas son las siguientes:


Lubricar mecanismo de desplazamiento de esferos. 360 Técnico

Instrumentista. Gotas de grasa Mobil Gargoyle.

Recalibración. 360 Técnico Instrumentista. No requiere.

Revisión de tensión de cuerda de mecanismo desplazamiento esfero.

720 Técnico Instrumentista. No requiere.

Inspección y limpieza de conexiones eléctricas. 360 Operarios

Laboratorio. No requiere.

Tabla 4-4. Estrategia de mantenimiento módulo de registro de datos brabender. 4.5.5. 4.5.6. Estrategia de Mantenimiento Módulo de Simulación de Proceso Mezclado.

56

El módulo de simulación de procesos de mezclado es uno de los módulos más complejos en su diseño. Para su análisis se descompone funcionalmente en cinco partes. Primero las aspas de agitación, que son las encargadas de mezclar el producto. Segundo los engranajes de reducción, que se encargan de reducir la velocidad de entrada de rotación del módulo de control de velocidad. Tercero el sistema de bomba – calentador de aceite mineral, que se encarga de controlar la temperatura de mezclado del módulo. Finalmente la bancada del modulo, la cual se debe tener en cuenta para efectos de mantenimiento, ya que esta requiere una limpieza especial debido a los productos corrosivos y adherentes que mezcla para evitar su deterioro.

Bancada módulo de mezclado.

Caja engranajes de reducción.

Mangueras de sistema de aceite caliente.

Figura 4-9 Cabezal de simulación de proceso de mezclado.

La estrategia de mantenimiento para este equipo se adjunta en la siguiente tabla, el correspondiente se encuentra en el ANEXO B.


Limpieza de la bancada, alimentando el equipo en funcionamiento con tiras de caucho vulcanizable.

Después de cada uso.


Tiras de caucho vulcanizable.

Limpieza de aspas de agitación a temperatura de operación.

Después de cada uso.

Operarios laboratorio. Alcohol.

Lubricación de engranajes de reducción de velocidad. 102 Operarios

laboratorio. Aceite Ceplattyn 3oo, proveído por Messrs.

Re calibración de sistema de control de temperatura. 365 Técnico en

instrumentación. No requiere.

Cambio del controlador. 1217 Técnico en instrumentación.

Controlador PID marca Watlow de 0 a 450C.

Aspas de Agitación

FMEA

57

Cambio de mangueras bomba aceite mineral. 1139 Operarios

laboratorio. Mangueras de 1 pulgada aceite mineral a 400C

Tabla 4-5. Estrategia de mantenimiento módulo de registro de datos brabender.

4.6. Estrategia de Mantenimiento Atlas UV. 4.6.1. Contexto Operacional. El Atlas UV es un equipo de fabricación del año de 1978 y fue donado por la empresa Dow Química de Colombia a la Universidad de los Andes en el año de 1999. Actualmente la única tarea periódica de mantenimiento que recibe este equipo corresponde a cambios de las lámparas de luz ultravioleta. Este equipo es clasificado de bajo uso, sin embargo cada vez que se pone en uso puede operar entre lapsos de tiempo entre 400 y 1250 horas ya que se usa para simular el comportamiento de muestras bajo condiciones de intemperie. En el contexto operacional de este equipo influye la estabilidad térmica y de corrientes de viento en el lugar de instalación del equipo. Esto se debe a que el control de temperatura se basa en convección natural de vapor de agua. Debido a que el laboratorio es una habitación cerrada, con sistemas de ventilación alejados del punto de instalación del equipo, se puede establecer que no es un factor a tener en cuenta para las tareas de mantenimiento, en especial la calibración del sistema de temperatura. Es importante que en este equipo durante tareas de mantenimiento no se hagan modificaciones de los componentes originales del fabricante como se ha realizado en equipos como la prensa Dake o la máquina de ensayos brabender. Muchos de los componentes originales tienen funciones especiales de seguridad para el operario que se pierden cuando se remplazan estas partes por repuestos no originales. 4.6.2. Funcionamiento del Equipo. El Atlas UV es un equipo de laboratorio utilizado para someter materiales a condiciones controladas de luz ultravioleta, humedad y temperatura. Su propósito es simular de manera acelerada, el comportamiento de un material sometido a condiciones medio ambientales. Funcionalmente la máquina se puede dividir en tres partes como se indica en la siguiente figura:

58

Modulo de mandos de control.

Recipiente de muestras.

Almacenamiento y filtro de agua.

Figura 4-11 Diagrama del Atlas UV. Tomado de [14]

Las pruebas se realizan en dos etapas. Primero se somete la muestra a condiciones controladas de rayos UV. Luego, se somete la muestra a condiciones controladas de humedad. La fuente de rayos UV son 8 lámparas halógenas, y la humedad se simula por medio de vapor de agua calentada por calentadores resistivos. Modulo de mandos de control En este modulo se encuentran todos los instrumentos de control de los experimentos. Las variables que se controlan son el tiempo y la temperatura en cada una de las etapas de la prueba. De igual manera el equipo cuenta con una unidad de registro de datos que almacena la temperatura de la muestra y la pureza del agua que se utiliza en el equipo. El control de la temperatura se realiza por medio de un controlador de estado sólido de tipo on – off. Esto quiere decir que los calentadores funcionan de manera intermitente hasta lograr la temperatura deseada. Durante la primera etapa o ciclo ultravioleta, la temperatura se controla por medio de calentadores resistivos que están sumergidos en un flujo de aire por medio de dos ventiladores.

Flujo de Aire

Figura 4-12 Calentadores de aire en ciclo ultravioleta. Los rodamientos de los motores cuentan con tapas permanentes laterales para almacenamiento de grasa, por lo cual no necesitan rutinas de lubricación.

59

Tapas permanentes

Figura 4-13. Rodamientos con sellos de grasa permanentes. Tomado de [16] En la segunda etapa o ciclo de condensado, la temperatura se controla por medio de vapor de agua, calentada por medio de calentadores resistivos sumergidos en el tanque de almacenamiento. Recipiente de Muestras En esta parte se ubican las muestras que se van a analizar. En esta parte también se incluyen las lámparas de luz ultravioleta, que están escalonadamente espaciadas. Almacenamiento y filtro de agua En esta zona del equipo se destina para almacenar elementos del operario, y se encuentra un acuanizador, que es un filtro de tratamiento del agua. Este filtro es de suma importancia, ya que a pesar de que la bancada de la máquina se encuentra manufacturada en acero inoxidable, el vapor de agua tiende a generar deposiciones de elementos minerales que terminan en corrosión de las tuberías de vapor. Este es un fenómeno común en las calderas que no cuentan con sistema de tratamiento de aguas, como se muestra en la siguiente figura.

Figura 4-14. Deposición de materiales minerales en caldera acuotubular. Tomado de [15]

4.6.3. Estrategia de Mantenimiento Este equipo en particular requiere un cuidadoso mantenimiento de las lámparas de rayos UV. Las lámparas a lo largo de su vida útil reducen la potencia de energía emitida y por la tanto es necesario cambiarlas periódicamente para asegurar una transmisión de potencia de radiación constante. Las lámparas usualmente tienen una vida útil de 1000 horas en promedio [14], pero por recomendaciones del fabricante es aconsejable cambiarlas al 60% de su vida útil para asegurar

60

resultados óptimos en los ensayos. Por lo tanto se sugiere cambiar 2 lámparas entre 400 y 450 horas de uso.

Figura 4-15. Distribución de 8 lámparas halógenas en recipiente de muestras. Tomado de [14]

A continuación se presenta la estrategia de mantenimiento propuesta para este equipo. El FMEA a partir del cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento se encuentran en el apéndice B.


Cambio de lámparas uv en posición 3 y 7 400 horas Operarios

laboratorio. Lámpara FS 40 marca atlas.

Verificar conexiones de mangueras de agua, drenajes y conexiones eléctricas.


Limpieza de sales y sedimentos depositados en la cámara de ensayos, puertas y bandeja de soporte.


Cualquier tipo de limpiador que no contenga cloro o derivados.

Limpiar y pulir sensor del panel negro 30 Operarios

laboratorio. Cera para pulir.

Recalibración de sensores de temperatura del termostato. 180 Operarios

laboratorio. Termómetro calibrado, hielo y agua a 60C.

Aplicar capa de silicona o de lubricante en el empaque de la tapa del acuanizador.


Silicona o cualquier lubricante que no sea a base de petróleo.

Recalibración de sensor de pureza del agua. 180 Técnico en

instrumentación. No requiere.

Tabla 4-7. Estrategia de mantenimiento Atlas UV.

61

4.7. Estrategia de Mantenimiento Melt Indexer 4.7.1. Contexto Operacional El Melt Indexer es clasificado como un equipo de bajo uso en el laboratorio de propiedades físicas. El equipo entró en servicio en el año de 1987 y actualmente no cuenta con rutinas de mantenimiento preventivo o predictivo programadas. Sin embargo, debido a que es un equipo con un bajo nivel de complejidad y pocos elementos de desgaste, desde un punto de vista intuitivo pareciera que no necesita una detallada estrategia de mantenimiento. Este hecho se va a validar formalmente más adelante cuando se explique el funcionamiento del equipo. A la fecha de la realización del presente documento la estructura original del equipo ha sido modificada, ya que el sistema de control de temperatura original fue removido y a cambio se instaló un control de temperatura marca Watlow. Estos cambios no son recomendados, ya que aunque en un principio estos componentes cumplen la función primaria para la cual fueron diseñados, no se garantiza una total integración con los sistemas de control originales de la máquina. 4.7.2. Funcionamiento del Equipo. Melt Indexer es un equipo diseñado para realizar controles de calidad de materiales poliméricos termoplásticos. Específicamente, para determinar la rata de extrusión de resina poliméricas fundidas a través de un dado de una longitud y diámetro especificado bajo condiciones controladas de temperatura, carga y posición de un pistón de inyección.

Sistemas de control de temperatura y medición de tiempo.

Pistón para extrusión de polímero

Dado de extrusión.

Figura 4-16. Melt Indexer. Tomado de [17]

Para explicar su funcionamiento, el equipo se divide en dos subsistemas. Primero, el sistema de pistón – dado de extrusión y segundo el sistema de control de temperatura y registro de tiempo.

62

Sistema pistón dado de extrusión. La operación de este sistema consiste en aplicar un peso muerto en el pistón que haga fluir el polímero contenido en el cilindro a través de un dado en el extremo opuesto, como se muestra en la siguiente figura.

Figura 4-17. Sistema de pistón – dado de extrusión Melt indexer. Tomado de [18]

El cilindro está recubierto con calentadores de banda resistivos y este conjunto a su vez está recubierto por un aislante térmico. En el cilindro cuenta con un termoposo para alojar un sensor de temperatura resistivo RTD que va conectado al sistema de control de temperatura. El dado es un orificio 0.315 y está elaborado con aleaciones de carburo de tungsteno resistentes al desgaste. Sistema de control de temperatura y medición de tiempo El control de temperatura actual es de estado sólido PIS marca Watlow. La medición de tiempo son cronómetros digitales con resolución de 0.01 segundos. 4.7.3. Estrategia de Mantenimiento El funcionamiento de este equipo es bastante sencillo y contiene muy pocos elementos de desgaste. De hecho, en su manual de operación [17] no sugieren ninguna tarea de mantenimiento preventivo para el equipo. No amerita por lo tanto hacer un estudio de modos de falla y efectos FMEA, y las tareas de mantenimiento propuestas van a estar orientadas a recalibraciónes de la RTD, revisión de estado de las conexiones eléctricas y limpieza del dado de extrusión. A continuación se presentan las tareas de mantenimiento propuestas.

63


Recalibración de RTD 180 Operarios laboratorio. No requiere.



Limpieza de dado extrusor. Después de cada uso.

Operarios laboratorio. No requiere.

Tabla 4-8. Estrategia de mantenimiento Melt Indexer. 4.8. Estrategia de Mantenimiento Vicat 4.8.1. Contexto Operacional El Vicat CSI fue manufacturado en el año de 1978. Este equipo fue adquirido originalmente por la empresa Dow Química de Colombia y donado a la universidad de los Andes en el año de 1999. A partir de esta fecha el equipo no tiene rutinas de mantenimiento programadas. Se clasifica como un equipo de bajo uso, que opera en promedio 17 veces por año por intervalos de aproximadamente 2 horas. La estructura original del equipo ha sido modificada en más de un 50%. Originalmente el equipo contaba con un programador de estado sólido que subía la temperatura automáticamente 2 ˚C por minuto, con registros automáticos de tiempo hasta que la indentanción en 2, 3 o 5 muestras se deflectaran 1mm. También contaba con un sistema automático de enfriamiento que se activaba una vez terminaba cada prueba hasta liquido térmico alcanzaba temperatura ambiente. El aspecto original de la máquina era el siguiente:

Figura 4-19. Aspecto Original del Vicat.

Después de una tarea de mantenimiento correctivo, todo el sistema de control original de temperatura fue removido y remplazado por un control de temperatura Watlow. Gran parte de las ventajas de control automático del equipo original se perdieron, y actualmente el equipo lleva a cabo una operación completamente manual. El aspecto que tiene la máquina a la fecha de realización del documento es la siguiente:

64

Figura 4-19. Aspecto Actual del Vicat.

4.8.2. Funcionamiento del Equipo. Vicat es un instrumento utilizado es un instrumento utilizado para determinar la pérdida de dureza de polímeros termoplásticos a elevadas temperaturas. La medición consiste en determinar la temperatura a la cual una aguja con área de indentación de 1mm2 penetra 1mm sobre la probeta. Actualmente la operación del equipo es completamente manual, ya que fueron retirados todos los componentes automatizados, con lo cual si funcionamiento es relativamente sencillo. El funcionamiento conceptual del equipo del equipo se divide en dos partes como ilustra la siguiente figura:

Sistema de indentación.

.

Figura 4-21. Funcionamiento del Vicat.

Sistema de calentamiento

65

Sistema de Indentación Consiste en un comparador de carátula que mide el desplazamiento de la indentación sobre la probeta. El comparador de carátula está montado sobre un sistema de pesos que presiona la aguja sobre la probeta. Sistema de calentamiento. Son calentadores resistivos sumergidos en aceite para transferencia de calor. El sistema mide la temperatura con sensores resistivos RTD y controla la temperatura con un controlador de estado sólido marca Watlow 4.8.3. Estrategia de Mantenimiento Debido a la simplicidad del Vicat, no amerita realizar un FMEA para derivar las tareas de mantenimiento del equipo. De hecho, en el equipo original el cual era mucho más completo el fabricante solo recomendaba como tarea de mantenimiento preventivo cambiar periódicamente el aceite de transferencia de calor. A continuación se presentan las tareas de mantenimiento propuestas:


Recalibración de RTD 180 Operarios laboratorio. No requiere.



Recalibración comparador de carátula. 180 Operarios


Cambio de aceite de transferencia de calor. 360 Operarios

laboratorio. Dow therm.

Tabla 5-7. Estrategia de mantenimiento Vicat. 4.9. Estrategia de Mantenimiento Horno Blue M AC 490 A-2 4.9.1. Contexto Operacional El horno Blue M es un equipo manufacturado en el año 1973 y fue adquirido originalmente por la compañía Dow Química de Colombia. Fue donado a la Universidad de los andes en el año de1999, y desde este entonces el equipo no cuenta con ninguna rutina programada de mantenimiento. Este equipo se utiliza en promedio 10 veces por año, sin embargo cada vez que se utiliza dura en promedio 7 días o 144 horas seguidas en operación. Comparativamente con los demás equipos del laboratorio de propiedades físicas analizados en este informe, el Horno Blue M es el equipo que tiene la tecnología más compleja. La razón principal es que este horno tiene la capacidad de generar condiciones de humedad relativa y temperatura de bulbo seco controlada, lo cual implica el preciso

66

funcionamiento coordinado de varios sistemas del equipo y una correcta calibración en los sensores de instrumentación. El horno mantiene la mayor parte de sus componentes originales del fabricante, y en la inspección de campo no se detectaron cambios repuestos no originales hechos en tareas de mantenimiento correctivo. Al igual que en Atlas UV en este equipo es importante que esté ubicado en una instalación que mantenga condiciones térmicas estables (alejado de corrientes de viento, sistemas de ventilación o calefacción.), debido a que se usa el aire del medio ambiente para controlar la temperatura de la cámara de pruebas y las fluctuaciones afectan los resultados de los ensayos. 4.9.2. Funcionamiento del Equipo. El Horno Blue M genera condiciones controladas de humedad relativa y temperatura de bulbo seco en la recamara. Para lograr las condiciones requeridas en la cámara, el aire del medio ambiente es saturado con vapor a la temperatura de punto de rocio de las condiciones deseadas. Luego, es calentado hasta la temperatura de operación requerida en la recamara. El ciclo termodinámico es el siguiente:

Aire Medio Ambiente

Figura 4-22. Ciclo Termodinámico del funcionamiento del Horno Blue M en Para el estudio del horno se va a descomponer este en tres bloq

Condiciones Requeridas por el experimento.

Saturación hasta punto de roció.

carta psicométrica. Imagen tomada de [19]

ues funcionales:

67

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/0/05/PsychrometricChart-SeaLevel-SI.jpg

Figura 4-23. Foto del Horno Blue M

Sistema de Control de Temperatura de Bulbo Húmedo y Búlbo Seco El sistema de enfriamiento del aire consiste en un sistema de convección mecánica forzada a través de una placa de aluminio, y un ventilador que aspira aire del exterior.

Cámara de muestras.

Calentador de bulbo seco.

Calentador de bulbo húmedo.

Figura 4-24. Sistema de control de temperatura y humedad. Imagen to El sistema de calentamiento cuenta con dos calentadores resistivos. El pbulbo húmedo sumergido en un tanque de agua para generar vapor. El sebulbo seco que calienta el vapor generado en la primera etapa. Los sencalentadores están conectados a controladores de estado sólido marca

Sistema de recirculación de vapor.

Sistema de Enfriamiento

mada de [19]

rimero es el calentador de gundo es el calentador de

sores de temperatura y los POWER – O – MATIC. El

68

sistema controla la temperatura de bulbo seco y la temperatura de bulbo húmedo al interior de la cámara, lo cual son dos variables termodinámicas que definen completamente el estado al interior de la cámara. Sistema de Control de Nivel de Agua Para efectos de mantenimiento el elemento más crítico para controlar las condiciones en la cámara de muestras es el mantener un nivel adecuado de agua en el tanque de almacenamiento.

Figura 4-25. Sistema de control de nivel de agua. Imagen tomada de [19]

Este sistema consiste en un tubo de drenaje que no permite que el agua supere un nivel máximo. Una válvula solenoide regula el paso de agua al ser activada por un flotador guiado por una barra de acero inoxidable. Cuando el nivel de agua es muy bajo el flotador, que contiene un imán, activa un sensor de nivel de estado que a su vez activa la válvula solenoide. Sistema de Registro de Datos de Temperatura y Humedad El horno cuenta con un sistema electromecánico para el registro de los datos de temperatura y humedad. Consiste en un sistema de bolígrafos que registran la evolución en el tiempo de la temperatura y la humedad sobre una banda transportadora de papel. Es un sistema extremadamente delicado a las vibraciones y requiere calibraciones continuas. De igual manera es común que se depositen cuerpos extraños en la mecha del bulbo húmedo que alteran las mediciones realizadas. 4.9.3. Estrategia de Mantenimiento El FMEA del equipo se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se registra el listado de tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.

69


Limpieza del tanque de almacenamiento de agua. 209 Operarios


Limpiar flotador de sistema de control de nivel de agua. 209 Operarios


Verificación de fugas por el sello mecánico del eje del ventilador interno.


Cambio de válvula solenoide de control de paso de agua. 1096 Técnico en

instrumentación. Válvula solenoide.



Recalibrar sensores de temperatura y humedad. 104 Operarios


Inspeccionar y limpiar mecha del bulbo húmedo. 30 Operarios


Cambio de empaque de la puerta del horno. 292 Técnico en

instrumentación. Empaque Viton

Cambio de los cartuchos de demineralizador. 326 Técnico en

instrumentación. Cartuchos de mineralizador Humid Pac marca blue M.

Cambio de agua y limpieza al interior. 217 Operarios

laboratorio.

Limpiadores que no contengan cloro. No usar esponjillas o elementos que puedan rallar las superficies.

Tabla 4-9. Estrategia de mantenimiento horno Blue M. 4.10. Estrategia de Mantenimiento Mufla Thermolyne tipo F-6000 4.10.1. Contexto Operacional La mufla thermolyne es un equipo que fue manufacturado en 1990. Este equipo perteneció originalmente a la empresa Dow Química de Colombia y fue donado a la Universidad de los Andes el año de 1999. El equipo se clasifica como de bajo uso y se utiliza en promedio 7 veces al año, con un promedio de operación de 8 horas cada vez que se utiliza. El departamento de ingeniería mecánica cuenta con 2 muflas, de modo que una falla en este equipo no es crítica ya que tiene un remplazo. Sin embargo, cabe aclarar que las muflas son equipos de alta

70

importancia para la elaboración de proyectos de tratamientos térmicos en los cursos de materiales y proyectos de grado. La mufla cuenta con todos sus componentes originales a diferencia de la mayoría de equipos de control de temperatura con los cuales cuenta el laboratorio de Ingeniería Mecánica, y se recomienda que en futuras tareas de mantenimiento estos no sean modificados ya que compromete la operación segura del equipo, y la pérdida de funciones originales de las cuales viene dotado el equipo. 4.10.2. Funcionamiento del Equipo. A diferencia de una mufla convencional, la mufla thermolyne permite controlar completamente el proceso de calentamiento de las muestras. Esto quiere decir que la mufla puede ser programada para calentar las muestras de manera controlada en una rata de ascenso de temperatura lineal (Si en el futuro se llega a cambiar el controlador de temperatura original por uno genérico, la mufla pierde esta función distintiva).

Figura 5-20. En azul: curva de calentamiento de una mufla convencional. En rojo: curva de calentamiento de una mufla

thermolyne, con control de la temperatura durante el calentamiento.

Figura 4-26. Mufla Thermolyne

Los principales sistemas de la mufla son los siguientes:

71

Calentadores Cuatro calentadores resistivos alrededor de la cámara de almacenamiento de muestras. Los calentadores se encuentran recubiertos por cerámicos para aislamiento del calor. Sensores de Temperatura Termopar que retroalimenta el sistema de control de la mufla. Controlador Controlador PID sintonizado originalmente en la fábrica. Este se puede sintonizar por un operario y los parámetros deben ser los siguientes: Constante Proporcional: 46˚ Constante Derivativa: 11 seg. Constante Integral: 100 seg. Sistemas de Seguridad Son dos los sistemas de seguridad con los que cuenta el equipo: el primero es un interruptor en la puerta de la mufla que desactiva la potencia suministrado a los calentadores cuando el equipo se encuentra encendido. El segundo es un relé que desactiva los calentadores cuando el equipo supera la temperatura máxima de trabajo. Hay que aclarar que cuando no se usan repuestos originales en las reparaciones de los equipos, quedan deshabilitados todos los sistemas de seguridad 4.10.3. Estrategia de Mantenimiento Este equipo es de tecnología sencilla y requiere bajo mantenimiento. La acción preventiva más importante para asegurar una máxima confiabilidad del equipo es cumplir las siguientes dos reglas:

• Si el equipo opera por más de 3 horas continuas, calentar las piezas en un rango entre 260˚C y 893˚C.

• Si el equipo opera por menos de 3 horas continuas, calentar las piezas en un rango entre 893˚C y 1093˚C.

Para este equipo se establecen inspecciones de revisión y limpieza anuales, que es la frecuencia requerida por el fabricante independientemente del uso diario que se le dé al equipo. El FMEA del equipo se encuentra en ANEXO B del documento, el cual registra el método por el cual fueron derivadas las tareas de mantenimiento para el equipo. A continuación se registra el listado de tareas de mantenimiento preventivo que requiere el equipo, los materiales para llevar a cabo la tarea y el personal encargado de llevarlo a cabo.


Inspeccionar / cambio de fusibles. 360 Técnico en

instrumentación. Fusibles ABC de 15A

72

Inspeccionar termocupla para deposición de óxidos y adecuado estado.

360 Técnico en instrumentación.

Termocupla tipo K. Parte Número TC357X1A

Cambio de controlador de estado sólido. 1800 Técnico en

instrumentación. Controlador de estado sólido Parte Número CN408X2A



Limpiar, alinear y ajustar interruptor de seguridad en la puerta del horno.


Inspeccionar y limpiar los calentadores 360 Técnico en

instrumentación. No utilizar limpiadores ni solventes abrasivos.

Calentar la mufla vacía hasta 1600˚F durante 4 horas. 360 Operarios

Laboratorio. No requiere.

Limpiar el área en la base de la mufla. 360 Operarios

Laboratorio. No utilizar limpiadores ni solventes abrasivos.

Tabla 4-10. Estrategia de mantenimiento Mufla Thermolyne. 4.11. Estrategia de Mantenimiento Horno Humedad y Sólidos AVC-80. 4.11.1. Contexto Operacional El horno de sólidos AVC entró en operación en el año de 1990 en operación. Fue adquirido originalmente por la empresa Dow Química de Colombia y donado a la Universidad en el año de 1999. Este equipo es clasificado como un equipo de bajo uso, y opera en promedio 10 veces por año, 1 hora en promedio por cada vez que se utiliza. El diseño de este equipo se caracteriza por ser de muy bajo mantenimiento. En caso de ocurrir una falla, el equipo está diseñado para cambiar completamente el módulo de operación que presentó la falla y no entrar a reparar el componente afectado. Esto se debe a que su funcionamiento es en un alto porcentaje electrónico, y en caso de ocurrir una falla no amerita entrar a revisar componente por componente cuando es económicamente más factible cambiar toda la tarjeta o módulo que presenta la falla. Para la operación de este equipo es necesario hacer constantes inspecciones de las emisiones de microondas que escapan de la cámara de ensayos y que pueden afectar la salud. De acuerdo con el departamento de salud y servicios humanos de Estados Unidos (HHS por sus siglas en ingés) los niveles de microondas que escapan del microondas deben ser menores a 500W/cm2. Estos valores deben ser monitoreados periódicamente y actualmente no existe ningún programa de mantenimiento que monitoree las emisiones generadas por este horno. Esta tarea es responsabilidad del programa de mantenimiento y en caso de encontrarse una falla se debe remplazar el sistema de empaques de la puerta del horno.

73

4.11.2. Funcionamiento del Equipo. El horno AVC 80 sirve para medir la composición en peso de agua o solventes polares de una muestra. Su principio de operación es semejante al de un horno microondas, y consiste en un magnetrón que genera ondas electromagnéticas que hacen resonar las partículas polares que posteriormente se evaporan y son removidas de la muestra. El horno cuenta con una balanza que registra el peso de la muestra al principio y al final de la prueba, para luego arrojar la composición en peso de agua más solventes polares. El funcionamiento del magnetrón consiste en el calentamiento de un metal conductor el cuál comienza a emitir electrones. Se realiza un recubrimiento exterior cilíndrico alrededor del cable con un material metálico, el cual se le aplica una diferencia de potencial, de modo que los electrones viajan en un principio radialmente.

Figura 4-27. Funcionamiento del magnetrón.

Simultáneamente se aplica un campo magnético, de modo que los electrones empiezan a viajar con una trayectoria helicoidal alrededor del cable. Durante este proceso, los electrones emiten microondas, que es el mecanismo mediante el cual se excitan los componentes polarizados. La operación del equipo se divide funcionalmente de la siguiente manera:

74

Figura 4-28. Funcionamiento del Equipo.

Sistema de Potencia El sistema de alimentación de potencia cuenta con dos fusibles, uno de 15A y otro de 2A. La línea de corriente que cuenta con el fusible de 15A se encarga de proporcionar energía al magnetrón, mientras por la línea del fusible de 2 A se proporciona energía a la balanza y a los ventiladores de refrigeración. Sistema de Secado. El sistema de secado es el magnetrón. Este emite microondas con una frecuencia de 2450 MHz y potencia aproximada de 600 Watts. La potencia generada por el magnetrón es controlada por un releí de estado sólido, el cual es un sistema de control on – off. El magnetrón cuenta con un sistema de guiado de las ondas electromagnéticas, de modo que estas se dirijan hacia donde está la muestra. Sistema de Enfriado El horno cuenta con 4 ventiladores de enfriado. Un ventilador enfría el magnetrón, el segundo ventilador enfría el sistema de guiado de ondas electromagnéticas, el tercer ventilador enfría el compartimento electrónico, y el cuarto ventilador remueve el vapor emitido por las muestras secadas. Balanza Electrónica La balanza funciona por medio de un sensor inductivo que mide el desplazamiento generado por el peso de la muestra. Específicamente, el sensor mide la corriente necesaria para corregir el desplazamiento generado por el peso de la muestra. Sistema de Sello de Puertas Las puertas cuentan con sellos de microondas. Estos componentes son de especial importancia para la seguridad de los operarios de la máquina ya que impiden que estos sean expuestos a microondas. 4.11.3. Estrategia de Mantenimiento. La totalidad de componentes de este equipo son eléctricos / electrónicos. Debido a que el resultado que arroja el instrumento es el porcentaje de humedad en peso de la muestra, lo cual es una medición relativa a la muestra misma al inicio de la prueba, el equipo se calibra automáticamente cada vez que realiza un ensayo, y no es necesario hacer rutinas de mantenimiento de calibración.

75

En cuanto a mantenimiento preventivo, el fabricante sugiere revisar periódicamente los niveles de microondas alrededor del equipo mientras este se encuentra operando. Esto, debido a que el equipo cuenta con sellos aislantes en la puerta del equipo que se desgastan con el tiempo y pierden su funcionalidad. El equipo está especialmente diseñado, para que en caso de una falla de algún componente, se remplace completamente el módulo asociado, ya que la electrónica y control que maneja el equipo es compleja y no se recomienda el manejo de estos daños por parte de técnicos para evitar daños más graves en el equipo y por seguridad debido a los altos voltajes que se manejan. A continuación se presenta la estrategia de mantenimiento de este equipo, el FMEA a partir del cual se derivan las tareas se encuentra en el ANEXO B.


Inspección / cambio de los fusibles de 5A 360 Operarios

laboratorio. Multimetro 5A, fusible 5A tipo ABC

Inspección conexiones eléctricas sueltas o desgastadas.


Inspección / cambio de los fusibles de 15A 360 Operarios

laboratorio. Multimetro 15A, fusible 15A tipo ABC

Inspección / cambio de releí estado solido K1 360 Técnico en

instrumentación. Releí estado sólido K1 marca CEM

Inspección / cambio de releí estado solido K2 360 Técnico en

instrumentación. Releí estado sólido K2 marca CEM

Inspección y limpieza de sellos de la puerta del horno. 360 Operarios

laboratorio. Agua y jabón. No utilizar limpiadores ni solventes abrasivos.

Revisar nivel de emisiones de microondas. 8 Operarios

laboratorio. Medidor Holaday Industries Modelo HI-1500

Tabla 4-11. Estrategia de mantenimiento Horno AVC.

76

5. MANEJO DE ACEITES RESIDUALES

Debido al gran número de tareas de mantenimiento relacionadas con lubricación, especialmente en el laboratorio de manufactura, en este capítulo se explora cuál es el mejor método para el manejo de los aceites y grasas residuales. Es importante tener en cuenta que el aceite residual se debe desechar de manera especial, y no drenarlo directamente a los sistemas de desagüe público debido al impacto ambiental que esto genera, el deterioro de los sistemas de drenaje de las instalaciones del laboratorio, y la posibilidad de refinarlo y reciclarlo en plantas especiales. Cuando las cantidades de aceite de desecho generadas mensualmente superan los 500 litros, es aconsejable construir un depósito de almacenamiento de aceites residuales para posteriormente ser recolectado por tanques de acopio. El esquema general del tanque es el siguiente:

Figura 6.1.Esquema de tanques de acopio de aceite. Son económicamente viables cuando se generan más de 500 litros

de aceite por mes. La construcción del tanque se encuentra regulada por la ASTM. Debido a que el aceite es un producto inflamable, su construcción requiere instalaciones con sistemas de protección contra incendios, diques de contención en caso de derrames y respiraderos para la ventilación de gases combustibles. Todos estos aditamentos requieren una alta inversión económica, lo cual explica porqué el retorno de la inversión es favorable aproximadamente cuando se producen 500 Lt/mes. Esta aproximación económica es desarrollada por [19]. Estos niveles de aceite se manejan en plantas industriales altamente automatizadas, el cual no es el caso de la universidad. Se recomienda por lo tanto, que los aceites residuales generados por la universidad sean almacenados en bolsas de almacenamiento de combustible (distribuidas en las estaciones de servicio de gasolina) y devueltas inmediatamente a centros de acopio de aceite. Estos centros de acopio se encuentran frecuentemente en estaciones de servicio de automóviles de cambio de aceite.

77

6. RECOMENDACIONES PARA EL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO En este capítulo se presentan las recomendaciones para la implementación del programa de mantenimiento, y oportunidades de mejora encontradas durante la realización del presente trabajo. • Documentación y Registro de Uso de los Equipos. Para la implementación del programa de

mantenimiento propuesto en este documento, es necesario la creación de una base de datos orientada al mantenimiento. La documentación con la cual se cuenta actualmente no registra las horas de uso de cada uno de los equipos, la historia de reparaciones que se les han hecho a cada uno de los equipos es muy limitada, y en la mayoría de los casos la mejor información disponible son estimaciones hechas por los técnicos de los equipos. Se recomienda que la información almacenada como mínimo contenga: Fecha de Manufactura del Equipo. Registro de horas utilizado el equipo por cada usuario. Registro de las tareas de mantenimiento efectuadas, explicando en qué fecha se realizó, cómo se encontró el equipo, que se le hizo y cómo se dejó el equipo.

• Disciplina Operacional. Además de contar con las herramientas necesarias para documentar la

historia de los equipos es necesario que se tenga la disciplina de registrar todos los eventos de los equipos. Se encontró que en muchas ocasiones a pesar de contar con la bitácora de laboratorio no se registraban con disciplina los datos.

• Fenómeno de Analfabetismo Tecnológico. Se encuentra que en la mayoría de los equipos no se explota todo el potencial o las funciones para los cuales fueron diseñados. Este fenómeno se debe a que no se exige un plan de entrenamiento previo al uso de los equipos, que incluya una lectura detallada del manual del equipo. En ocasiones esta situación conlleva a que se realicen reparaciones inadecuadas.

• Reparaciones Inadecuadas. Existe un fenómeno de no remplazar las partes originales de los

equipos debido a problemas asociados con los tiempos de entrega y costos asociados. En un principio estas soluciones parecen óptimas debido a que se dota la máquina de repuestos de fácil consecución, bajo costo y el equipo mantiene su función primaria. Sin embargo, se pierden las funciones adicionales que ofrece el fabricante original del equipo, como la automatización de todo el proceso de la realización del ensayo, sistemas de seguridad que se activan bajo condiciones peligrosas o funciones que permiten agilizar el proceso de toma de muestras. Pero la falta de estas funciones adicionales no ´se sienten´ debido a que se desconocen por el analfabetismo tecnológico.

• Optimización de Repuestos y Materiales. Un trabajo posterior en base a este trabajo puede

consistir en la optimización del programa de repuestos y materiales necesarios en la estrategia de mantenimiento. Esto consiste en evaluar todo el listado de repuestos y tratar de encontrar equivalencias entre los estos, de modo que a la hora de adquirirlos solo sea necesario, por ejemplo, comprar solo una referencia de marca de aceites en cambio de tres referencias distintas de aceites.

79

7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS [1] MOUBRAY, John. Reliability Centered Maintenance 2. 1 ed. New York: Aladon 1999. [2] CAINES, Arthur y HAYCOCK, Roger. Automotive lubricants refernce book. 1 ed. Warrendale:

SAE, 2004. [3] WILLS, George. Lubrication Fundamentals. 1 ed. New York: Mobil, 1980. [4] CRUZ, Eduardo. Ingeniería de Mantenimiento. 1 ed. Buenos Aires: Nueva Librería, 1997. [5] BLOCH, Heinz y GEITNER, Fred. Practical Machinery Management for Process Plants, Volume

2: Machinery Failure Analysis and Troubleshooting. 2 ed. Gulf: 1994. [6] INTERMEC LTDA. Transmisión por Correas Dentadas de Tiempo y Sincrónicas, Manual de

Selección. 1 ed. Bogotá: Intermec, 2002. [7] WILLIAMSON, Bob. Where is the reliability policy improvement? En: Maintenace Technology.

[base de datos en línea]. [consultado el 16 de Mayo de 2005]. Disponible en <http://www.mt-online.com/articles/loadarticle.cfm?aid=A4EA0767-E0CB-91F4-20B041AB9C5EF16D>

[8] SANJINES, Alvaro. Introducción al Mantenimiento. Bogotá: Universidad de los Andes, 1978. [9] LANDSOWN, AR. Lubrication and Lubricant Selection. New York: ASME PRESS 2003. [10] BAIJI MACHINE TOOLS WORK. Manual de operación torno Jumbo Imomill. Baiji: 86 p. [11] BAIJI MACHINE TOOLS WORK. Manual de operación fresa Imomill. Baiji: 47 p. [12] LEADWELL CNC MACHINES CORP. Leadwell Instruction Manual. Taichung. [13] DAKE CORPORATION. Dake Instruction and Operation Part List. Grand Haven: 4 p. [14] ATLAS ELECTRIC DEVICES CO. Atlas uvcon maintenance manual. Chicago. [15] NALCO. Programa de Entrenamiento al Operador de Caldera. Cartagena: Octubre 30 a

Noviembre 6 de 2006. [16] SKF.Principios de Selección de Rodamientos. [base de datos en línea]. [consultado el 29 de

Abril de 2008]. Disponible en <http://www.skf.com/portal/skf/home/products?maincatalogue=1&lang=en&newlink=1_0_12>

[17] TINIUS OLSEN CORPORATION. Model MP 987 Extrusion Plastomer Instruction Manual. Willow Grove

[18] ASTM. Flow Rates of Thermoplastics by extrusion Plastomer. ASTM D 1238. 1986. [19] BLUE M ELECTRIC COMPANY. Ins ion Manual No. IT-02. Blues Island. truct[20] PUBLISHING COMPANY, Houston, TX.Emerson Climate Technologies. Browning V-Belt FAQ.

[base de datos en línea]. [consultado el 29 de Febrero]. Disponible en ‹http://www.emersonclimate.com/contractor/support/faq/faq_BrowningVbelt.shtm›

[21] PERRY, Robert. Perry′s Chemical Engineers′ Handbook. 7 ed. New York: Mac Graw Hill 1997. NETMA[22] CHINERY. General Purpose Lathe 15 in. to 23 in swing. [base de datos en línea]. [consultado el 21 de Mayo de 2008]. Disponible en <http://netmachinery.net/classifieds/html/english/bmanuallathe.7206.html> DEPARTAMENTO INGENIERÍA MECÁNICA UNIVERSIDAD DE LOS [23] ANDES. Reserva de Equipos Máquinas y herramientas. [base de datos en línea]. [consultado el 30 de Enero de 2008]. Disponible en <http://mecanica.uniandes.edu.co/manager.php?id=496>

80

http://www.skf.com/portal/skf/home/products?maincatalogue=1&lang=en&newlink=1_0_12

http://www.emersonclimate.com/contractor/support/faq/faq_BrowningVbelt.shtm

http://netmachinery.net/classifieds/html/english/bmanuallathe.7206.html

ANEXO A BASE DE DATOS CON FUNCIONES DE DENSIDAD DE PROBABILIDAD DE CONFIABILIDAD DE WEIBULL PARA DISTINTOS COMPONENTES MECÁNICOS.

Esta base de datos es tomada de la referencia [5]. Muestra las distribuciones de confiabilidad de Weibull de dos parámetros para diferentes componentes comúnmente encontrados en plantas industriales. Esta información es recopilada de diferentes fuentes y es una buena referencia cuando no se tiene un registro histórico de algún equipo en particular. Hay que aclarar que estos datos sirven como una primera aproximación, y en algunos casos la función de densidad de probabilidad de confiabilidad defiere significativamente con los datos reportados en esta tabla. Por lo tanto, es necesario tener claro el contexto operacional y basarse en experiencia en el equipo antes de utilizar estos datos.

Elemento Parámetro b Parámetro θ (Factor de Forma) (Vida característica -- horas)

Bajo Tipico Alto Bajo Tipico Alto Componentes

0.7 1.3 3.5 14,000 40,000 250,000 Rodamiento, Bola 0.7 1.3 3.5 9,000 50,000 125,000 Rodamiento Buje 0.7 1 3 10,000 50,000 143,000 Correas, transmisión 0.5 1.2 2.8 9,000 30,000 91,000 Fuelles, hidráulicos 0.5 1.3 3 14,000 50,000 100,000 Pernos 0.5 3 10 125,000 300,000 100,000,000 Clutches, fricción 0.5 1.4 3 67,000 100,000 500,000 Clutches, magnéticos 0.8 1 1.6 100,000 150,000 333,000 Acoples 0.8 2 6 25,000 75,000 333,000 Acoples, engranajes 0.8 2.5 4 25,000 75,000 1,250,000 Cilindros, hidráulicos 1 2 3.8 9,000,000 900,000 200,000,000 Diafragma, metal 0.5 3 6 50,000 65,000 500,000 Diafragma, caucho 0.5 1.1 1.4 50,000 60,000 300,000 Sello, hidráulico 0.5 1.1 1.4 700,000 75,000 3,300,000 Filtros, aceite 0.5 1.1 1.4 20,000 25,000 125,000 Engranajes 0.5 2 6 33,000 75,000 500,000 Impulsores, bombas 0.5 2.5 6 125,000 150,000 1,400,000 Uniones, mecánicas 0.5 1.2 6 1,400,000 150,000 10,000,000 Cuñas 0.5 1 6 1,700,000 2,000,000 16,700,000 Compresores. 0.5 1.8 3 20,000 50,000 300,000 Tuercas 0.5 1.1 1.4 14,000 50,000 500,000 Anillos en O elastomericos 0.5 1.1 1.4 5,000 20,000 33,000 Empaques 0.5 1.1 1.4 5,000 20,000 33,000 Pines 0.5 1.4 5 17,000 50,000 170,000 Pivotes 0.5 1.4 5 300,000 400,000 1,400,000 Pistones, motores 0.5 1.4 3 20,000 75,000 170,000 Bombas, lubricación 0.5 1.1 1.4 13,000 50,000 125,000 Sello, Mecánico 0.8 1.4 4 3,000 25,000 50,000

81

Ejes, Bombas Centrifugas 0.8 1.2 3 50,000 50,000 300,000 Resortes 0.5 1.1 3 14,000 25,000 5,000,000 Montajes, vibraciones 0.5 1.1 2.2 17,000 50,000 200,000 Anillos desgaste. Bombas centrifugas 0.5 1.1 4 10,000 50,000 90,000 Válvulas reciprocantes. 0.5 1.4 4 3,000 40,000 80,000 Equipo Maquinaria Interruptores Circuitos 0.5 1.5 3 67,000 100,000 1,400,000 Compresores, centrífugos 0.5 1.9 3 20,000 60,000 120,000 Aspas compresores 0.5 2.5 3 400,000 800,000 1,500,000 Lóbulos compresores 0.5 3 4 500,000 1,000,000 2,000,000 Acoples, diafragma 0.5 2 4 125,000 300,000 600,000

Turbinas a gas. 1.2 2.5 6.6 10,000 250,000 300,000 Aspas turbinas a gas. 0.9 1.6 2.7 10,000 125,000 160,000 Motores, AC 0.5 1.2 3 1,000 100,000 200,000 Motores, DC 0.5 1.2 3 100 50,000 100,000 Bomba, centrifuga 0.5 1.2 3 1,000 35,000 125,000 Turbinas de vapor 0.5 1.7 3 11,000 65,000 170,000 Aspas turbinas vapor 0.5 2.5 3 400,000 800,000 1,500,000 Lóbulos turbinas vapor 0.5 3 3 500,000 900,000 1,800,000 Transformadores 0.5 1.1 3 14,000 200,000 14,200,000 Instrumentación Controladores, neumáticos. 0.5 1.1 2 1,000 25,000 1,000,000 Controladores, estado solido 0.5 0.7 1.1 20,000 100,000 200,000 Válvulas de Control 0.5 1 2 14,000 100,000 333,000 Válvulas Motorizadas 0.5 1.1 3 17,000 25,000 1,000,000 Válvulas Solenoides 0.5 1.1 3 50,000 75,000 1,000,000 Transductores 0.5 1 3 11,000 20,000 90,000 Transmisores 0.5 1 2 100,000 150,000 1,100,000 Indicadores Temperatura 0.5 1 2 140,000 150,000 3,300,000 Indicadores Presión 0.5 1.2 3 110,000 125,000 3,300,000 Medidores de flujo 0.5 1 3 100,000 125,000 10,000,000 Medidores de nivel 0.5 1 3 14,000 25,000 500,000 Partes electro-mecánicas 0.5 1 3 13,000 25,000 1,000,000 Equipo Estático Calderas, condensadores 0.5 1.2 3 11,000 50,000 3,300,000

82

Recipientes presión 0.5 1.5 6 1,250,000 2,000,000 33,000,000 Filtros 0.5 1 3 5,000,000 5,000,000 200,000,000 Válvulas de chequeo 0.5 1 3 100,000 100,000 1,250,000 Válvulas de alivio 0.5 1 3 100,000 100,000 1,000,000 Líquidos de Servicio Refrigerantes 0.5 1.1 2 11,000 15,000 33,000 Lubricantes, compresor tornillo 0.5 1.1 3 11,000 15,000 40,000 Aceites lubricantes, mineral 0.5 1.1 3 3,000 10,000 25,000 Aceites lubricantes, sintéticos 0.5 1.1 3 33,000 50,000 250,000 Grasas 0.5 1.1 3 7,000 10,000 33,000

83

ANEXO B ANÁLISIS DE MODOS DE FALLA Y EFECTOS (FMEA POR SUS SIGLAS EN INGLÉS)

PARA LOS EQUIPOS ESTUDIADOS En este anexo se presentan los FMEA utilizados para derivar las tareas de mantenimiento de los equipos. A continuación se explican los encabezados de las tablas y la información contenida en ellas. El contenido de las tablas se encuentra en formato Excel, en el CD adjunto al documento.

Las celdas de color azul contienen la información de identificación de la hoja. Incluye el sistema que se está analizando, la fecha de realización, el autor y el auditor.

Las celdas de color gris contienen la información del FMEA. Los encabezados corresponden a la función, falla funcional, modo de falla, efectos de falla y estrategia de mantenimiento. La explicación detallada de cómo se llenan estos campos se encuentra en la sección 1.2.2. Adicionalmente, las celdas grises incluyen un encabezado para la frecuencia de realización de las tareas de mantenimiento en días, y los materiales requeridos para llevar a cabo las tareas.

Las celdas rojas contienen dos campos: Procedimiento de frecuencia y Equipo. El campo procedimiento de frecuencia se llena con los números 1,2 o 3, de acuerdo a los procedimientos explicados en la sección 3.3. Si se selecciona con valor 1 en el campo procedimiento de frecuencia, quiere decir que se utiliza una función de Weibull de 2 parámetros para establecer la frecuencia de las tareas de mantenimiento. En el campo Equipo se escribe el equipo que se utiliza del ANEXO A para determinar los parámetros de Weibull, y realizar los cálculos de la frecuencia de a cuerdo a lo explicado en la sección 3.3. Si se selecciona un valor distinto a 1 en el campo procedimiento de frecuencia, el campo equipo se va a encontrar vacio.

Las celdas amarillas contienen la información relacionada con los costos relacionados a cada tarea de mantenimiento propuesta. Se incluyen las horas de trabajo necesarias para llevar a cabo la tarea, el costo anual de los materiales requeridos para realizar cada tarea y el costo anual de llevar a cabo esta tarea. La estimación de los tiempos para llevar a cabo las tareas y los valores de los materiales necesarios se hizo a partir de entrevistas personales, los datos más destacados son los siguientes:

84

Salario Integral Operarios $1,500,000 Galón de Aceite Promedio $20,000 Correas en V $40,000 / unidad Controladores de Estado Sólido $200,000 / unidad Motores Eléctricos de 3 HP $1,000,000 / unidad Los costos estimados de la implementación de la estrategia de mantenimiento propuesta en este trabajo son las siguientes:

Activo Mano de

Obra Materiales Total Laboratorio de Mecanizado $ 7,420,254 $ 1,800,928 $ 9,221,182 Laboratorio de Propiedades Físicas $ 1,248,638 $ 584,923 $ 1,833,561

Total $ 8,668,892 $ 2,385,851 $ 11,054,743

85

levantamiento estrategia de mantenimiento …

Documents