19104_disponibilidad y Confiabilidad de Equipos Parteviiidiap317-376 Intercade

8/12/2019 19104_disponibilidad y Confiabilidad de Equipos Parteviiidiap317-376 Intercade

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CONSULTANCY & TRAINING

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Ph. D. Tadeusz S. Golosinski - [email protected] - Consultor Intercade

Tiempo de trabajo

Reparando Esperando

8.1 MEDIDAS DE FUNCIONAMIENTODE EQUIPOS

318


Trabajando Esperando

Esperando

Trabajando

MEDIDAS DE FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS


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Tiempo de calendario: 8760 h/ao

Menos das festivosTiempo planeado de produccin (ST)

Componentes de tiempo de produccin

Tiempo de trabajo (W)

Cmo explicar el funcionamiento del retraso?

Tiempo de reparacin (R)

Cmo explicar oportunos m-ce, PM, etc.?

Tiempo de espera (S)

Qu est incluido?

ST = W + R + S

PROGRAMACION DE TIEMPO

320


Definicin especfica del sitio

Generalmente incluye algunos

tiempos ociosos

A veces llamado retrasos operativos

Ejemplos

Esperando para ser cargado

Esperando para la voladura

Paradas de conveniencia

TIEMPO DE TRABAJO


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Mantenimiento notificado y buscar recursos.

Efectividad de las comunicaciones

El problema est corregido.

Mantencin eficiente y efectiva

Materiales procurados, equipamiento abajo.

Sistema de manejo de la calidad de los materiales

Sin mantencin (un ejemplo).

Ausencia o retraso de los operadores

Equipo no usado despus de terminadas las

reparaciones

TIEMPO DE REPARACION

322


El equipo est listo, pero no puede trabajar.

Posibles razones:No hay capacidad de cargar, no hayoperador ni clima ni cambios

EsperandoTiempo de reparacin

TIEMPO DE ESPERA


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ESTAMENTOS PRINCIPALES (TIEMPO)

Maximizar el tiempo de trabajo.

Tareas de planificacin, de operaciones y demantenimiento

Minimizar los retrasos operativos.

Tareas de planificacin minera y operaciones

Marcha lenta, esperando voladura, cambios,

reubicacin de equipos

Minimizar fallas (frecuencia y periodo de reparaciones).

Tareas de mantenimiento y operaciones

Maximizar el tiempo de produccin.

Cerramos para Navidad, Ao Nuevo, vacaciones?

324


R S W Excl.Events

1. Contractuallunchequipment inspection

2. RepairUnit inoperative, undergoing repairor awaiting shop labor, shop space,parts or retrieval.Unit away from the mine for majorRepairs or/and modifications

3. OperationalRefuel, fluid checkWeatherSafety meetingSafety problemLabor problemTraining classPersonal reasons

Waiting for other equipmentWaiting for blastUnit stuckNo operatorOperator reassignedNo fuel;lubeDump pocket full or inoperativeTowing disabled equipmentUnit tolalled out

xx

x

x

xXXXXXX

XXXXXXXX

x

R


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Disminuir el tiempo fuera de calendario.

Menos reparaciones

Menos esperas

Igual al tiempo de trabajo

W = CT N/ST R S

RESUMEN

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TIEMPOS DE TRABAJO TIPICOS (BUENOS)

Pala hidrulica 6500 h/ao

Camiones fuera de camino 7000 h/ao

Pala elctrica 7250 h/ao

Red de arrastre 7500 h/ao

Cuntas h/ao hay en dos turnos de operacin por

da?

Cuntas h/ao hay si no se trabaja los fines de

semana?


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DISPONIBILIDAD

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DISPONIBILIDAD MECANICA (MA)

Cuntas horas de reparaciones son necesarias por

hora de operacin?

Definida una razn entre horas trabajadas y la suma

de horas trabajadas y horas de reparacin.

MA = W / (W + R)

Sirve para lo siguiente: Conveniencia del equipo para la tarea

Eficiencia del mantenimiento

Discrepancias en definicin.


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POR QUE ESTA DEFINICION?

Define el desempeo del departamento demantenimiento y servicios (primordial).

Las operaciones contribuyen mediante accidentes y

abuso de los equipos.

Cuantificar las contribuciones de operaciones?

Estimacin simple de los requerimientos de

mantenimiento si las condiciones de operacin

cambian.

Ejemplo: si cambian las horas de operacin.

330


EJEMPLO

MA = W / (W + R)

Asuma.

W= 80 h; R= 20 h

Luego, MA= 80%

Nuevo escenario

Si Wcambia a 120 h (+ 40 h)

Luego, el nuevo Res 30 h.


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DISPONIBILIDAD: DETERMINANTES

Cunto tiempo de servicio requiere el equipo? Especificaciones, diseo, habilidades,

distribuidor/OEM sup.

Qu tan a menudo el equipo falla? (MMTF)

Confiabilidad, operabilidad

Cunto en promedio se demora en reparar? (MTTR)

Capacidad de mantenimiento, disponibilidad de

materiales, ayuda

332


CUANTO TIEMPO DE MANTENIMIENTO?Frecuencia de PM

PM de 8 h cada 125 h: 6.5% tiempo muerto

PM de 8 h cada 500 h: 1.6% tiempo muerto

Sistema jerrquico de PM

125 - 250 - 500 - 750 - 1000 h (se refiere a la seccin de

PM)

Cunto tiempo se requiere?

Para intervalos de 250 h:

3.5% muerto para 8 h servicio largo

1.6% muerto para 4 h servicio largo

Q: produccin adicional por arruinamiento del equipo


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Definida como la confiabilidad del equipo.Depende de lo siguiente:

El diseo del equipo incluye la simplicidad, la calidadde los componentes y la manufactura.

La calidad del mantenimiento incluye mantenimiento

preventivo.

Operacin del equipo: abuso, operar sin las

especificaciones.

CUAN A MENUDO FALLA?

334


TIEMPO REQUERIDO PARA REPARAR

Qu tan serio es el dao?

Indicacin de la falla, proteccin de los dispositivos.

Qu tan fcil es repararlo?

Simplicidad, acceso, modularizacin, indicacin de la

falla, asistentes de localizacin de averas,

conocimiento y habilidad.

Calidad de la mantencin, habilidad, motivacin y

facilidades.

Soporte externo

Disponibilidad de repuestos y materiales, experiencia

especializada.


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Simplicidad Tener equipos simples

Accesibilidad

Cambio del filtro deaceite

Modularizacin

Necesitamos unespecialista

Documentacin

Cmo sabemos quhacer?

ConocimientoNuestra gente sabe lo

que hace?

Indicacin de la falla

VIMS, otros

Asistentes de localizacinde averas

Es fcil identificar el

problema?

Facilidad de las tareas delPM

CAPACIDAD DE MANTENIMIENTO

336


No disponible (Disponibilidad)

Disponible, no usado(Standby: Utilizacin)

Disponible, no usado(No calendarizado)

EN RESUMEN


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Es la probabilidad de que un sistema (un pedazo de

equipo, un componente) funcionar como est

previsto por un periodo determinado de tiempo.

Mtodos para definir esta variabilidad:

MTTF (MTBF), MTTR,porcentaje de error

Nmero de errores por da; tiempo entre errores

Aumenta la importancia as como aumenta la

complejidad de los sistemas de equipos de minera.

CONFIABILIDAD

338


Fuente: Caterpillar Inc.

Efecto de MTBF

Disponibilidad

MTBF (MTTR = 4.75 horas)

100%

95%

90%

85%

80%

75%

70%

25 45 65 85 105 125 145 165 185 205

MARGEN DE ERRORES


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Diseo confiable

Aplicacin y operacin

Cargas, velocidades, factor de carga, medio ambiente

Accidentes y maltrato

Mantenimiento

Adecuado y oportuno

Extraordinario

Inspecciones

Gestin de cartera de pedidos

Gestin de manejo de problemas

COMO CONTROLAR EL TIEMPO PROMEDIOENTRE FALLAS?

MTBF: Margen de error

340


Disponibilidad

MTTR (MTBF = 75 horas)

100%

95%

90%

85%

80%

75%

70%3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5

Efecto de MTTR

LAPSO DE REPARACION



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MTTR: Lapso de reparacin

Comprar las mquinas

Obtener adecuados y suficientes comerciantes

Diagnstico de tiempo

Espera de partes

Tiempo de reparacin

DE QUE DEPENDE EL TIEMPO PROMEDIODE REPARACIONES?

342


MTBF

Probabilidad de xito entre250 h PMs

Probabilidad

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%0%

50

70

90

110

130

150

170

190

210

230

250

270

290

CUANTOS ERRORES?



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1.El margen de error es raro y est relacionado

directamente con el tiempo o el uso.

2.Las fallas son difciles de predecir; por lo que el

mantenimiento basado en el tiempo o el

uso poco ayuda a mejorar los desperfectos.

3.Las reparaciones complicadas pueden ser una mala

idea, ya que podran terminar con un error mayor del

equipo.

4.La sustitucin de componentes puede ser muycostosa, dependiendo del tiempo del equipo.

COMENTARIOS

344


Simplicidad del equipo

Calidad de mantenimiento preventivo

Calidad de inspecciones

Calidad de mantenimiento de trabajo, partes y

materiales suplementarios

Operacin de calidad de operadores (uso dentro de las

especificaciones)

FIABILIDAD: DETERMINANTES


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Prevencin de fallas

Inspeccin, servicio y monitorizacin de condicin

Anlisis de fallas

Investigacin completa de la falla

Medidas para eliminar la falla

Desarrollo especial, confiabilidad de conocimiento

Mantenimiento del sistema de informacin

Informacin de seguimiento y presentacin de

informes

CONFIABILIDAD: CONCEPTOSRELACIONADOS

346


UTILIZACION


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DEFINICION DE USO DE DISPONIBILIDAD

(UTILIZACION)

Definicin

UT = W / (W + S)

Mide la eficiencia de la planificacin.

Diferentes definiciones posibles

Clasificacin de varias componentes del tiempo

Considerar atrasos operativos, relocalizaciones de

equipos, etc.

348



Es necesaria para el control de operaciones yestimaciones de equipamiento.

Principalmente para los propsitos de la planificacinminera.

Lo anterior permite estimar la productividad de losequipos.

PR/ao = produccin por hora x horas trabajadas/ao.

Produccin por horas

Carga x n. de ciclos x JEF

Tiempo de trabajo

Tiempo calendarizado x UT x PA


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Es fcil contabilizar para monitorear la eficiencia de la

planificacin.

Por qu mantenemos la marcha lenta del

equipamiento?

Es fcil el anlisis del efecto de los cambios de la

utilizacin en la produccin/productividad.

Cuantificar los incrementos en la produccin/prdidas

si la utilizacin sube o baja.

350


Escenario A

W = 50 h, R = 5 h, S = 45 h, ST = 100 h

Esta es una buena mantencin, pero pobre utilizacin.

MA = 91%, UT = 53%

Escenario B

W = 50 h, R = 45 h, S = 5 h, ST = 100 h

Pobre m-ce pero buena utilizacin

MA = 53%, UT = 91%

Hay errores de redondeo!

COMPARACION


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Disponibilidad fsica

MAS SOBRE DISPONIBILIDAD

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DISPONIBILIDAD MECANICA:UN PROBLEMA!

Considera solo el tiempo perdido por reparaciones.

No es suficiente para la planificacin de laproduccin.

La planificacion necesita medida diferente.

Que cuente todos los tiempos perdidos.

La medida correcta:disponibilidad fsica.

W = ST x PA x UdeA

PA: disponibilidad fsica (physical availability)


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Disponibilidad operacional total.

Incluyetiempo perdido por cualquier razn.

PA = (W + S) / ST

Se usa para la planificacin de produccin de la mina.

Para determinar las horas que operar el equipo.

DISPONIBILIDAD FISICA

354


DISPONIBILIDAD: MECANICA O FISICA?

Asuma 100 horas de operacin como sigue:

1. Escenario A: W = 50 h, R = 5 h, S = 45 h

Esto es una buena mantencin, pero pobreutilizacin.

2. Escenario B: W = 50 h, R = 45 h, S = 5 h

Esto es una pobre mantencin, pero buenautilizacin.

MA = W / (W + R) PA = (W + S) / (W + R + S)


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W UT MA PA

Escenario 1 50 52.7% 91% 95%

W = 100 x 0.527 x 0.95 = 50 h

Escenario 2 50 91% 52.7% 55%

W = 100 x 0.91 x 0.55 = 50 h

Nota: Hay errores por redondear.

COMPARACION

356


Note las diferencias en la terminologa!

EQUIPMENTMECHANICALAVAILABILITY

USEOF

AVAILABILITY

EFFECTIVITEUTILISATION

EFFECTIVITEUTILISATIONSCHEDULED

MAINTENANCEMAN-HOURS

0.13

0.43

0.32

0.12

0.08

0.28

0.78

1.53

0.39

0.20

0.2561.8

68.3

45.8

22.6

37.8

64.3

76.4

72.7

55.2

43.7

77.776.4

40.5

53.8

72.8

75.0

63.2

31.2

34.1

45.0

67.3

60.677.3

79.8

54.5

36.8

50.2

78.4

81.6

81.3

67.15

48.6

85.888.7

73.2

76.8

89.8

92.2

78.2

54.2

33.4

74.0

75.8

80.0Dozer D10N

GraderCat 16G

Drill RigGardenerDenver 5000

Drill Rig

Tamrock 1000S

Drill TruckCat 785 257

Drill RigAtlas Copco



DiggerLeibherr 984

DiggerLeibherr 994



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CONCLUSION

Una mina necesita saber tanto la disponibilidadmecnica como la fsica.

La disponibilidad mecnica es una herramienta de

gerencia de mantenimiento.

Quin hace, qu y cundo?

La disponibilidad fsica es una herramienta para estimar

la produccin.

Cuntas horas de produccin habr?

358


Usted necesita definir qu es lo que necesita saber.

Usted necesita definir los indicadores que funcionan,

indicadores que estn en lnea con sus objetivos.

Ejemplo: tiempo de ciclo de sus camiones

Use FPC como un patrn?

Usted necesita entender qu significan sus indicadores y

qu miden ellos.

DE LAS DEFINICIONES


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Mina Collahuasi

EJEMPLO

360


A continuacin se indican las frmulas utilizadas paracalcular los ndices operacionales y de mantencin, a partirde la informacin estadstica de los distintos equipos. Enestas frmulas, los parmetros estn representados por lossiguientes smbolos:

Horas nominales

Horas disponibles

Horas operacionales

Horas de mantencin programada

Horas de reparacin programada

Horas de reparacin imprevista

Horas de reparacin excluida

Cantidad de cadas por mantencin programada

Cantidad de cadas por reparacin programada

Cantidad de cadas por reparacin imprevista

Cantidad de cadas por reparacin excluida

HN

HD

HO

MP

RP

RI

EX

#MP

#RP

#RI

#EX


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HN (MP + RI + RP + EX)

a) Disponibilidad fsica (DF)

Es el porcentaje de las horas nominales en el que losequipos estn disponibles, asumiendo el 100% de lashoras en que los equipos estuvieron detenidos,

incluyendo dentro de las horas de detencin las horas porMP, RI, RP y EX.

La disponibilidad fsica es un indicador estndar en el

mbito mundial para medir el desempeo de los equipos

y, por lo tanto, usualmente este se utiliza para realizarcomparaciones entre equipos bajo contratos diferentes.

DF =HN

* 100%

362


b) Disponibilidad contractual (DC)

El porcentaje de horas nominales en el que los equipos

estn disponibles, considerando las horas de detencinque corresponden solamente a los tipos de detencin

incluidos en el contrato; es decir, se excluyen todas lasdetenciones que sean responsabilidad del cliente (EX).

La disponibilidad contractual permite medir el

cumplimiento de la disponibilidad garantizada, que es

uno de los principales aspectos dentro de un contrato de

M&R, ya que usualmente tienen asociados econmicosen caso de no cumplirse.

HN (MP + RI + RP)DF =HN

* 100%


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c) Utilizacin (UT)

El porcentaje de horas disponibles en el que los equiposse encontraban operando.

La utilizacin mide el grado de uso del equipo,

definiendo en gran medida las estimaciones de horashombre, repuestos, componentes, etc.

HOUT =HD

* 100% = HO

HN * DF* 100%

364


d) Mean time between failure o tiempo promedioentre fallas (MTBF)

Corresponde al tiempo promedio entre dos fallas

imprevistas consecutivas, considerando el total del

tiempo operado y el nmero de fallas imprevistas

ocurridas.

El MTBF permite tener una idea de la frecuencia de las

cadas, lo que est ntimamente relacionado con la

confiabilidad del equipo.

HOMTBF =

#RI (horas)


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e) Mean time to repair o tiempo promedio dereparacin (MTTR)

El tiempo promedio que toma la reparacin de una falla

imprevista.

El MTTR mide la eficiencia y la calidad de las

reparaciones, y permite estimar el tiempo de

indisponibilidad asociado a una determinada falla

imprevista.

RIMTTR =

#RI (horas)

366


f) Confiabilidad (CF)

Corresponde a la probabilidad que un equipo opere sin

fallas imprevistas por 24 horas seguidas.

La confiabilidad indica cul es la probabilidad de que unequipo tenga una falla imprevista durante un da.

(24)CF = Exp.

MTBF* 100%


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Disponibilidad mecnica: MA = R / (W + R) Mantenimiento/indicador de calidad del equipo

Disponibilidad fsica: PA = (T S) / T

Disponibilidad para la planificacin de produccin

Disponibilidad contractual

Usada en la administracin del contrato

Utilizacin: UT = W / (W + S)

Usada en la planificacin minera

W = T x PA x UT

RESUMEN

368


The mine has eight electric shovels, shuts down one

day a year (the Christmas Day). Records for 1995.___________________________________________

Working time: 69,888 h

of which operating delays 1403.7 h

Repairs: 17,620.2 h

of which non-scheduled 9144.6 h Stand-by 26,359.1 h

Another example

SHOVEL FLEET, AN IRON ORE MINE


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Hydraulic shovels

Liebherr R966 x 6 14,500 h

Hitachi EX3500 x 11 46,800 h

Hitachi EX1800 x 4 54,400 h

Haul trucks

CAT 789 x 55 18,600 h

CAT 785 x 48 43,300 h

CAT 777 x 19 50,200 h

Dozers

CAT D9 x 2 (tot. 52) 43,800 h

Plus 6 Drilltechs, 17 Volvo A35C, 17 graders, other

Another example: KALTIM PRIMA COAL

PARTIAL LIST OF EQUIPMENT

370


Hydraulic shovels

Liebherr R966 x 6 14,500 h 90%

Hitachi EX3500 x11 46,800 h 87%

Hitachi EX1800 x4 54,400 h 87%

Haul trucks

CAT 789 x 55 18,600 h 88%

CAT 785 x48 43,300 h 84%

CAT 777 x19 50,200 h 87%Dozers

CAT D9 x2 (tot. 52) 43,800 h 79%

KALTIM PRIMA

AVAILABILITY OF EQUIPMENT


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Clocked 60,000 h from Dec. 1990.Averaged 7032 operating hours / year

At 2000 tonnes/hour.

Availability of 89.5% for period from 48,000 to 60,000

hours.

Average, lifetime availability of the eight EX3500 was

86%.

Note: I am not Hitachi salesperson!

CONSIDER THE OLDEST EX3500

372


Done by local contractor (H. dealer).

197 people all inclusive, 3 expats.

Maintain 15 Hitachis only, full m-ce contract

Daily check 30 min (while fuelling).

Service every 250 h, lasts 1 h +.

Oil and filter changed each second PM only

Cummins Centinel system on engines.

Hydraulic oil change each 4000 h.

EXAMPLE: SHOVEL MAINTENANCE


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9. SEGURIDAD Y PREVENCIONDE ACCIDENTES

374


Un nmero de diapositivas fue generosamente proveda por

National Institute for Occupational Safety and Health

Spokane Research Laboratory

Cada mquina, cada mtodo de mineraintroduce un nico riesgo

SEGURIDAD EN OPERACION DE CARGUIO


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375


Es el punto ms importante en cualquier mina.

Los registros de seguridad en la minera son pobres; por

ello, debemos regularlos y observarlos.

Cada mquina, cada tecnologa tiene inherentes riesgos

asociados a esta.

El riesgo necesita ser identificado y cuantificado, e

implementar medidas adecuadas de seguridad para este

riesgo.

ASUNTOS DE SEGURIDAD

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MINA JWANENG :

CINCO ESTRELLASPOR RENDIMIENTO

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