SISTEMA DE GESTION FERROVIARIO

“APLICADO AL MATERIAL RODANTE”

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE MAGISTER EN CALIDAD INDUSTRIAL

ING. FAVIO DAMIAN ATLAS

DIRECTOR

MG. ING. DAVIDE ROSSINI

CO-DIRECTOR

DR. ING. HECTOR LAIZ

BUENOS AIRES, ARGENTINA

OCTUBRE 2012

- II -

AGRADECIMIENTOS

Deseo agradecer a la compañía Metrovías S.A. quien me brindó los recursos

necesarios para llevar a la práctica el proyecto de tesis presentado.

Quiero dar gracias en especial a mi director de tesis: Ing. Mg. Davide Rossini quien me

brindó su apoyo profesional en todo momento, al magnífico grupo de profesionales que

forman parte del Centro Integral de Mantenimiento Electrónico de la compañía, quienes

me acompañaron en la implementación de esta innovación tecnológica, al Gerente

General Operativo de Metrovías: Ing. Carlos Francisco Siragusa quien gracias a su

permanente apoyo, pasión, visión y creatividad en este mundo ferroviario me permitió su

implementación, al Gerente de Mantenimiento de Material Rodante de Metrovías: Ing.

Eduardo Zerbo, quien también me brindó su apoyo para llevar a la práctica dicho

proyecto, al Jefe de Señales de Metrovías: Marcelo Garay, quien agradezco por llevar a la

práctica una de las ideas plasmada en este proyecto, y a todas aquellas personas que

también aportaron su conocimiento, apoyo, experiencia y/o información para la

implementación de este proyecto de tesis.

Agradezco y dedico esta tesis a mi señora: Lorena Cecilia Lusnich, y especialmente a mis

hijos: Ximena Candela Atlas y Franco Nicolás Atlas, los cuales siempre me acompañan en

el crecimiento personal y profesional, me brindan su apoyo y su cariño día a día,

alimentan mi corazón con todo su amor, condimentos indispensables para afrontar

diariamente nuevos objetivos en búsqueda de la mejora continua.

DEDICATORIA ESPECIAL

Por último todo este trabajo de tesis tiene una dedicación muy especial, a una

persona maravillosa, noble, con una inteligencia envidiable, que siempre me indico el

camino correcto a seguir, que me acompañó siempre hasta el último día de su vida, que

me hace sentir orgulloso de su persona………………………

A la memoria de mi Padre: León Atlas.

- III -

RESUMEN

La Empresa Metrovías, la cual brinda una importante fuente de inspiración en la

dedicación a innovaciones tecnológicas a través de su Centro Integral de Mantenimiento

Electrónico, ha obtenido un nuevo know how al permitir la implementación de una

creatividad e innovación llevada a cabo por sus recursos humanos

El sistema propuesto por el autor, como Innovación Tecnológica, al cual se lo ha

denominado “Sistema de Gestión Ferroviario (Aplicado al Material Rodante)”, realizado

por medio de una robusta herramienta, el “SCADA-Sistema de Control y Adquisición de

Datos”, brinda las soluciones a las necesidades comentadas en el proyecto de tesis,

donde por medio de determinados puestos de trabajo ubicados estratégicamente y

conectados a una red de comunicación dentro de la propia compañía, posibilitan la

interacción entre los procesos de “Operación” y “Mantenimiento del Material Rodante”

(usuarios del sistema), obteniendo información en tiempo y forma del estado de la flota de

trenes, teniendo conocimiento si la compañía está cumpliendo a cada instante con el

servicio requerido (según servicio efectuado establecido para cada línea), obtención de la

trazabilidad del material rodante, cálculo automático de los indicadores de la gestión del

mantenimiento del material rodante, además de la gestión de reportes a los usuarios del

sistema, a detallar:

1) Reporte del estado de la flota en las horas picos del servicio comercial, o ante

solicitudes de los usuarios del sistema.

2) Reporte ante la generación de una boleta con coche con desperfecto, producto de

cualquier tipo de falla producida en el material rodante. Dicho reporte es

direccionado a los responsables del mantenimiento.

3) Reporte que brinda la trazabilidad de cada flota disponible para el servicio

comercial, direccionado a los distintos responsables del mantenimiento.

4) Reporte con los indicadores de mantenimiento generados en un determinado

tiempo, como ser “A-Disponibilidad”, “MTBF-Tiempo Medio Entre Fallas”, “MTTR-

Tiempo Medio a la Reparación de la Falla, Correctiva o Preventiva”, “M-

Mantenibilidad”, “R-Confiabilidad”. Todos ellos, indicadores necesarios para una

adecuada gestión del mantenimiento.

Finalmente y debido al desarrollo basado en un sistema SCADA, se adiciona la

posibilidad de gestionar datos en tiempo y forma desde el material rodante hacia la base

de datos “Tele-supervisión” (mediante redes de comunicación apropiadas), con el objetivo

de tomar acciones proactivas que originan una mayor confiabilidad en los equipamientos

abordo. Todas las variables monitoreadas pueden ser consultadas on-line a la base de

datos, permitiendo la trazabilidad de los equipamientos analizados, y generando un

importante valor agregado a la gestión del mantenimiento.

- IV -

ABSTRACT

Metrovías Company, which provides an important source of inspiration in the

dedication to technological innovation through the “Centro Integral de Mantenimiento

Electrónico” (CIME- Integral Center of Electronic Maintenance), has acquired a new know-

how to enable the implementation of a creativity and innovation conducted by its human

resources.

The system proposed by the author, as technological innovation, has been called "Sistema

de Gestión Ferroviario (Aplicado al Material Rodante)” (Railway Management System

applied to rolling stock). It is conducted by a robust tool, the "SCADA-Supervisory Control

and Data Acquisition", providing solutions to the needs discussed in the thesis project.

Through specific workstations strategically located and connected to a communication

network within the company, the system enables the interaction between the processes of

"Operation" and "Maintenance rolling stock" (users), getting information in a timely manner

of the status of the train fleet. This provides the knowledge regarding meeting the required

service at every time (according to established service performed for each line), and also

provides traceability of rolling stock, automatic calculation of management indicators

maintenance of rolling stock, as well as management reports to the users of the system,

detailing:

1) Report of the state of the fleet at peak hours of commercial service, or to requests from users of the system.

2) Report to the generation of a train car damage ticket, arising from any type of failure produced in rolling stock. This report is addressed to every group responsible for maintenance.

3) Report that provides traceability of each fleet available for commercial service, addressed to every group responsible for maintenance.

4) Report with maintenance indicators generated in a certain time, such as "A-Availability", "MTBF-Mean Time Between Failures", "MTTR-Mean Time To Repair”, corrective or preventive", "M-Maintainability "," R-Reliability ". All of them, indicators needed for adequate maintenance management.

Finally, and due to the development based on a SCADA system, it also provides the ability

to manage data in a timely manner from the rolling stock to the database "Tele-

supervision" (through appropriate communication networks), in order to take proactive

actions which provides greater reliability in the equipment onboard. All monitored variables

can be queried on-line, allowing traceability of tested equipment, generating significant

added value to maintenance management.

- V -

INDICE DE CONTENIDO

CAPITULO 1. INTRODUCCION ......................................................................................... 1

1.1. OBJETIVO ................................................................................................................ 1

1.2. PASOS A SEGUIR PARA ALCANZAR EL OBJETIVO DESEADO .......................... 1

1.3. PRESENTACION DE LA EMPRESA ........................................................................ 2

1.3.1. METROVÍAS EN NUMEROS .......................................................................... 3

1.3.2. LA POLÍTICA DE LA CALIDAD DE LA EMPRESA: ........................................ 3

1.3.3. MAPA DE PROCESOS ................................................................................... 4

1.4. ALCANCE ................................................................................................................. 5

1.5. INFORMACIÓN DE LA SITUACION ACTUAL .......................................................... 6

1.5.1. PUESTO CENTRAL DE OPERACIONES-“PCO” ......................................... 10

1.5.2. MATERIAL RODANTE .................................................................................. 15

1.5.3. GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN DE LOS SERVICIOS BRINDADOS........ 20

1.5.4. INSTALACIONES FIJAS ............................................................................... 26

1.5.5. CAMBIO CON ENCERROJAMIENTO INTERNO – “VIALIS”........................ 30

1.6. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL Y DETECCION DE DEBILIDADES ......... 31

1.6.1. FODA - Sistema Alstom – “SCADA” ............................................................. 35

1.6.2. FODA - Sistema de Información de Trenes – “Chapero” ............................. 36

1.6.3. FODA - Flotas de Trenes .............................................................................. 37

1.6.4. FODA – Indicadores de Mantenimiento ........................................................ 38

1.6.5. FODA – Sistemas de Protección-“ATP” ........................................................ 39

1.7. INFORME Y SELECCIÓN DE LAS DEBILIDADES DETECTADAS ....................... 40

1.7.1. SISTEMA ALSTOM - “SCADA” ..................................................................... 40

1.7.2. SISTEMA DE INFORMACIÓN DE TRENES - “Chapero” ............................. 40

1.7.3. FLOTAS DE TRENES ................................................................................... 41

1.7.4. INDICADORES DE MANTENIMIENTO ........................................................ 41

1.7.5. SISTEMA DE ATP ........................................................................................ 41

1.7.6. CRUCES DE LA MATRIZ FODA .................................................................. 41

1.8. INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LAS OBSERVACIONES DETECTADAS .... 42

CAPITULO 2. MARCO CONCEPTUAL ............................................................................ 50

2.1 AUTOMATIZACION DE PROCESOS .................................................................. 50

2.2 TELESUPERVISION ............................................................................................ 50

2.3 INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRAL .................................... 52

- VI -

2.3.1 SISTEMA DE CONTROL Y ADQUISICIÓN DE DATOS - “SCADA” .............. 52

2.3.2 MODULOS QUE COMPONEN EL SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRAL ... 54

2.3.3 ANALISIS BASADO EN INDICADORES .................................................... 57

2.3.4 LAS 10 REGLAS PARA LA DEFINICION DE INDICADORES ................... 58

2.3.5 BENCHMARKING ...................................................................................... 59

2.4 LOS INDICADORES DEL MANTENIMIENTO...................................................... 59

2.4.1 NUEVA NORMA DE INDICADORES DE MANT-“EN 15341” ..................... 60

2.4.2 BENEFICIOS DERIVADOS DE LOS INDICADORES ................................ 60

2.4.3. DESARROLLO DE CONCEPTOS DE LOS INDICADORES ........................ 61

CAPITULO 3. DESARROLLO DE LA INNOVACION TECNOLOGICA ........................... 70

3.1. EXPLICACION DE LA INNOVACION TECNOLOGICA PROPUESTA ................... 71

3.2. EXPLICACIÓN DEL DESARROLLO DEL SISTEMA .............................................. 78

3.2.1. INTERACCIÓN ENTRE LOS PROCESOS DE MANT. Y OPERACIONES .. 78

3.2.2. IDENTIFICACIÓN DEL ESTADO DE LA FORMACIÓN SEGÚN COLOR .... 79

3.2.3. UBICACIÓN DE LA FORMACIÓN ................................................................ 80

3.2.4. PANEL DE INDICADORES ........................................................................... 80

3.2.5. PROGRAMACIÓN DEL SOFTWARE INTOUCH .......................................... 85

3.2.6. CALCULO DE INDICADORES DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO .. 86

3.2.7. GESTION DE LOS REPORTES ................................................................... 93

3.2.8. PUESTOS DE TRABAJO EN LAS GERENCIAS ........................................ 103

3.3. GESTION DE VARIABLES DEL MATERIAL RODANTE ...................................... 105

3.3.1. RED VLAN CIME ........................................................................................ 105

3.3.2. HARDWARE UTILIZADO A BORDO .......................................................... 106

3.4. GESTION DE VARIABLES A MONITOREAR DEL MATERIAL RODANTE ......... 107

3.4.1. FLOTA FIAT: FALLA ELECTRÓNICA......................................................... 108

3.4.2. FLOTAS CON SIST. DE ATP: MONITOREO VARIABLES DEL “MCT”...... 118

3.4.3. FLOTA GEE: MOINITOREO DE VARIABLES DEL PLC ............................ 143

3.4.4. FLOTA MITSUBISHI: SINCRONISMO........................................................ 151

3.5.1. ANALISIS E IMPLEMENTACION DE MEJORAS “SEÑALES” ................... 160

3.5.2. COMO APLICAR EL CONTROL ESTADISTICO DE PROCESOS ............. 163

3.5.3. AUTOMATIZACION DEL CONTROL ESTADISTICO DE PROCESOS ...... 164

3.5.4. CONCLUSION ............................................................................................ 170

CAPITULO 4. INVESTIGACION SOBRE TECNOLOGIAS SIMILARES ........................ 171

- VII -

CAPITULO 5. AVANCE DE LA IMPLEMENTACION DEL PROYECTO ........................ 172

PROYECTO EN TRAMITE DE PATENTAMIENTO ........................................................ 173

CASO DE EXITO ............................................................................................................ 173

CONCLUSIONES OBTENIDAS ...................................................................................... 176

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................... 178

ANEXO A. SISTEMA DE ATP ........................................................................................ 180

A.1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................. 180

A.2. DESCRIPCIÓN ..................................................................................................... 180

A.3. ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE ATP A BORDO ......................................... 181

A.4. MODOS DE OPERACIÓN .................................................................................... 182

A.4.1. AISLADO LIMITADO (AL)........................................................................... 182

A.4.2. AISLADO TOTAL (AT) ................................................................................ 182

A.4.3. CONDUCCIÓN LIMITADA (CL) .................................................................. 182

A.4.4. CONDUCCIÓN MANUAL CONTROLADA (CMC) ...................................... 183

A.5. COMPONENTES .................................................................................................. 183

A.5.1. TACÓMETRO ............................................................................................. 183

A.5.2. ANTENA RECEPTORA DE SEÑAL DE VÍA ............................................... 184

A.5.3. MÓDULO PRINCIPAL DE INDICACIONES (MPI) ...................................... 185

A.5.4. MÓDULO PRE-AMPLIFICADOR (MAF) ..................................................... 186

A.6. REGISTRO DE EVENTOS ................................................................................... 186

ANEXO B. CARTA DE LIBERACION............................................................................. 188

ANEXO C. MODULO INVERTER (Coches Alstom y Nagoya) ..................................... 194

C.1. MODULO DE TRACCION DE COCHES ALSTOM METROPOLIS ...................... 194

C.1.1. DESCRIPCION GENERAL ......................................................................... 194

C.1.2. COMPOSICION DEL TREN ....................................................................... 194

C.1.3. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MÓDULO DE TRACCIÓN ......... 194

C.1.4. CARACTERÍSTICAS DE SEMICONDUCTORES DE CONMUTACIÓN .... 194

C.1.5. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL MOTOR DE TRACCIÓN ........... 195

C.1.6. ESQUEMA DE POTENCIA ........................................................................ 195

C.1.7. FOTOGRAFÍA DEL MÓDULO INVERSOR ................................................ 196

C.2. MODULO DE TRACCION DE COCHES NAGOYA .............................................. 197

C.2.1. DESCRIPCION GENERAL ......................................................................... 197

C.2.2. COMPOSICION DEL TREN ....................................................................... 197

- VIII -

C.2.3. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MÓDULO DE TRACCIÓN ......... 197

C.2.4. CARACTERÍSTICAS DE SEMICONDUCTORES DE CONMUTACIÓN .... 197

C.2.5. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL MOTOR DE TRACCIÓN ........... 198

C.2.6. ESQUEMA DE POTENCIA ........................................................................ 198

C.2.7. FOTOGRAFÍA DEL MODULO (1 FASE). ................................................... 199

ANEXO D. CONVERTIDOR ESTATICO COCHE FIAT .................................................. 200

D.1. INTRODUCCION .................................................................................................. 200

D.2. TABLA COMPARATIVA ....................................................................................... 200

D.3. CONEXIONADO Y SUMINISTRO A SISTEMAS AUXILIARES ........................... 201

D.4. DIAGRAMA EN BLOQUES C.E. .......................................................................... 201

D.5. DISTRIBUCION INTERNA ................................................................................... 202

D.6. DISTRIBUCION DEL EQUIPAMIENTO ............................................................... 202

ANEXO E. MAQUINA DE CAMBIOS DIMETRONIC ...................................................... 203

ANEXO F. INSTRUCTIVO RESETEO EQUIPO ELECTRONICO (Flota Fiat) ............... 219

ANEXO G. SAP FOR RAILWAYS .................................................................................. 220

G.1. INFRAESTRUC. FERROVIARIAS: MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN ........... 220

G.2. CARGA FERROCARRIL: VISIBILIDAD DEL TRANSP. DE MERCANCÍAS ........ 220

G.3. PASAJEROS FERROCARRIL: VENTA DESCENTRALIZADA DE TICKETS ...... 221

G.4. EJEMPLOS DE IMPLEMENTACIÓN ................................................................... 221

ANEXO H. APLANADURAS DE RUEDAS ..................................................................... 222

H.1. DEFINICIÓN ......................................................................................................... 222

H.2. COSTOS ESTIMADOS DE TORNEADO DE RUEDA .......................................... 222

H.3. ANÁLISIS DE LAS CAUSAS QUE ORIGINAN LAS APLANADURAS ................. 223

- IX -

INDICE DE FIGURAS

Figura 1.3. Mapa de la Red de Subterráneos de Buenos Aires. .......................................... 2

Figura 1.3.3. Mapa de Procesos de Metrovías. ................................................................... 4

Figura 1.4. Mapa de Procesos de Metrovías - “Proceso de Mantenimiento”. ...................... 5

Figura 1.5. Estado actual de los Sistemas de Señalización y ATP en cada Línea. ............. 9

Figura 1.5.1.1. Guardias de Intervención y Emergencia – P.C.O. ..................................... 10

Figura 1.5.1.2. Puesto Central de Operaciones – P.C.O. .................................................. 11

Figura 1.5.1.3. SCADA de Tráfico-Señales. ...................................................................... 13

Figura 1.5.1.4. SCADA de Energía. ................................................................................... 13

Figura 1.5.1.5. SCADA de Auxiliares. ................................................................................ 14

Figura 1.5.2.1. Características de las distintas Flotas de Trenes. ..................................... 17

Figura 1.5.2.2. Comp. de las distintas flotas de trenes operativas en la actualidad. ......... 18

Figura 1.5.2.3. Módulos del Sistema de ATP. ................................................................... 19

Figura 1.5.3.1. Chapero de la Línea “D” – Oficina de Tráfico. ........................................... 20

Figura 1.5.3.2. Chapero de la Línea “B” – Oficina de Tráfico. ........................................... 21

Figura 1.5.3.3. Boleta de “Coche con Desperfectos”. ........................................................ 23

Figura 1.5.3.4. Check-list del sistema de ATP. .................................................................. 24

Figura 1.5.3.5. Check-list utilizado para la flota GEE......................................................... 25

Figura 1.5.4.1. Aparato de Vía de la firma Dimetronic. ...................................................... 27

Figura 1.5.4.2. Vista Interna de una Maquina de Cambio................................................. 28

Figura 1.5.4.3. Vista del encerrojamiento externo. ............................................................ 29

Figura 1.5.4.4. Vista de las Barras de Accionamiento. ...................................................... 29

Figura 1.5.4.5. Vista del aparato de vía de la firma VIALIS. .............................................. 30

Figura 1.5.4.6. Vista interna de la máquina de cambio de la firma VIALIS. ....................... 30

Figura 1.6. Triángulo de Sábato. ....................................................................................... 32

Figura 1.6.1. FODA - Sistema Alstom - “SCADA” .............................................................. 35

Figura 1.6.2. FODA - Sistema de Información de Trenes – “Chapero” ............................. 36

Figura 1.6.3. FODA - “Flota de trenes”. ............................................................................. 37

Figura 1.6.4. FODA - “Indicadores de Mantenimiento”. ..................................................... 38

Figura 1.6.5. FODA - “Sistemas de Protección-ATP”. ....................................................... 39

Figura 1.8.1.1. Indicación encendida de la Falla Electrónica. ............................................ 43

Figura 1.8.1.2. Pulsador para normalizar la Falla Electrónica. .......................................... 43

Figura 1.8.1.3. Tabla de Fallas Anual de la Flota Fiat. ...................................................... 44

- X -

Figura 1.8.1.4. Gráfico de Torta – Fallas de Flota Fiat. ..................................................... 44

Figura 1.8.1.5. Diagrama de Pareto de Fallas de la Flota Fiat. ......................................... 45

Figura 1.8.1.6. Tabla de Análisis de Fallas Eléctricas. ...................................................... 45

Figura 1.8.1.7. Diagrama de Pareto de las Fallas Eléctricas. ............................................ 46

Figura 1.8.2.1. Gabinete donde está el relé de aceleración. ............................................. 48

Figura 1.8.2.2. Gráfico de Corriente. ................................................................................. 48

Figura 1.8.2.3. Puntos importantes referentes al ajuste de los valores de corriente. ........ 49

Figura 2.1. Configuración General de un Sistema de Automatización de Procesos. ......... 50

Figura 2.3.1. Pantalla de un sistema “Modelo”. ................................................................. 53

Figura 2.3.2.1. Sistema de Gestión Integral. ..................................................................... 54

Figura 2.3.2.2. Gráfico de Control. .................................................................................... 56

Figura 2.4.3.1.1. Ciclo de vida de un material .................................................................. 61

Figura 2.4.3.1.2. Comportamiento de un sistema recuperable ......................................... 62

Figura 2.4.3.7. Fórmula para el cálculo de la Tasa de Falla ............................................. 64

Figura 2.4.3.8. Fórmula para el cálculo de la Disponibilidad ............................................ 64

Figura 2.4.3.12. Gráfico de Mantenibilidad ........................................................................ 67

Figura 2.4.3.13.1. Fórmula para el cálculo de la Disponibilidad con R1. .......................... 68

Figura 2.4.3.13.2. Fórmula para el cálculo de la Disponibilidad con R2. .......................... 68

Figura 2.4.3.14.1. Función de Mantenibilidad .................................................................... 69

Figura 2.4.3.14.2. Desarrollo del cálculo de μ ................................................................... 69

Figura 3.1.1. Puestos de Trabajo ...................................................................................... 72

Figura 3.1.2. Ventana desplegable a utilizar por Tráfico.................................................... 73

Figura 3.1.3. Aviso de nueva boleta para Taller ................................................................ 74

Figura 3.1.4. Representación de la Falla en la Formación Alstom “G” ............................. 74

Figura 3.1.5. Ventana desplegable - Liberación de la Formación por parte del Taller. ...... 75

Figura 3.1.6. Ventana desplegable - Liberación de la Formación por parte del Taller. ...... 75

Figura 3.1.7. Puesto de Trabajo. ....................................................................................... 76

Figura 3.1.8. Puesto de Trabajo. ....................................................................................... 77

Figura 3.2.1. Distribución de los distintos Sectores. .......................................................... 78

Figura 3.2.2. Disponibilidad de colores - Identificación del estado de cada formación ...... 79

Figura 3.2.4.1. Panel de Indicadores. ................................................................................ 81

Figura 3.2.4.2. Servicio Efectuado - Muestra de SAQUES. ............................................... 82

Figura 3.2.4.3. Servicio Efectuado - Muestra de ENTRES. ............................................... 82

Figura 3.2.4.4. Indicadores con Desvío Negativo. ............................................................. 83

- XI -

Figura 3.2.4.5. Indicadores con Desvío Positivo. ............................................................... 84

Figura 3.2.5. Ventana de Desarrollo del InTouch. ............................................................. 85

Figura 3.2.6.1. Diferencia en la interpretación de colores para el Sistema. ....................... 86

Figura 3.2.6.2. Hoja N°1 del Reporte de los Indicadores (Flota G.E.E.) ............................ 88

Figura 3.2.6.3. Hoja N°2 del Reporte de los Indicadores (Flota G.E.E.) ........................... 89

Figura 3.2.6.4. Hoja N°3 del Reporte de los Indicadores (Flota G.E.E.) ............................ 90

Figura 3.2.6.5. Hoja N°4 del Reporte de los Indicadores (Flota G.E.E.) ............................ 91

Figura 3.2.6.6. Pantalla de Consulta de Indicadores de la Gestión del Mantenimiento. .... 92

Figura 3.2.7.1. Esquema de la Gestión de Indicadores. .................................................... 93

Figura 3.2.7.1.1. Página 1 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota .... 95

Figura 3.2.7.1.1. Página 2 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota .... 96

Figura 3.2.7.1.2. Ventana del Sistema ante Desvíos Negativos. ....................................... 97

Figura 3.2.7.1.3. Página 1 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota. ... 98

Figura 3.2.7.1.3. Página 2 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota. ... 99

Figura 3.2.7.2.1. Reporte de falla generado en el Fiat “S”. .............................................. 101

Figura 3.2.7.2.2. Reporte de falla generador en el Alstom “H”. ....................................... 102

Figura 3.2.8.1. Puesto de Trabajo. .................................................................................. 103

Figura 3.2.8.2. Pantalla Principal de Indicadores en las distintas Gerencias................... 104

Figura 3.3.2.1. Dispositivos utilizados para la transmisión wireless. ............................... 106

Figura 3.4.1.1. Indicación Lumínica de Falla Electrónica en Pupitre de Conducción. .... 108

Figura 3.4.1.2.1. Detalle de los Dispositivos del Sistema. ............................................... 109

Figura 3.4.1.2.2. Módulo Principal e Interfaz en el Equipo Electrónico. ........................... 110

Figura 3.4.1.2.3. Módulo Principal. .................................................................................. 111

Figura 3.4.1.2.4. Módulo Interfaz. .................................................................................... 112

Figura 3.4.1.2.5. Detección de la Alarma en el Sistema. ................................................. 113

Figura 3.4.1.2.6. Pantalla de Alarma de Falla Electrónica en formación “M”. .................. 113

Figura 3.4.1.2.7. Pantalla con información de la Falla Electrónica acontecida. ............... 114

Figura 3.4.1.2.8. Pantalla de la Alarma Normalizada de Falla Electrónica. ..................... 114

Figura 3.4.1.2.9. Pantalla con información de Normalización de la Falla Electrónica. ..... 115

Figura 3.4.1.2.10. Normalización de la Alarma en el Sistema. ....................................... 116

Figura 3.4.1.2.11. Arquitectura para la gestión de variables en la flota Fiat. ................... 117

Figura 3.4.2.1.1. Placas Electrónicas del MCT. ............................................................... 119

Figura 3.4.2.1.2. Módulos que componen el Sistema de ATP. ........................................ 119

Figura 3.4.2.1.3. Parámetros del MCT............................................................................. 120

- XII -

Figura 3.4.2.1.4. Tablas de los Códigos de Vía. .............................................................. 121

Figura 3.4.2.2.1. Arquitectura implementada para el Monitoreo de variables del MCT ... 122

Figura 3.4.2.2.2. Módulo Principal de Indicaciones en Acción. ........................................ 124

Figura 3.4.2.2.3. Campos de una trama de Comunicación MCT-MPI. ............................ 125

Figura 3.4.2.3.1 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “M”-Mitsubishi. ......... 126

Figura 3.4.2.3.2 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “E”-GEE................... 127

Figura 3.4.2.3.3 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “M”-Fiat.................... 127

Figura 3.4.2.3.4 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “I”-Nagoya. .............. 128

Figura 3.4.2.3.5 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “I”-Alstom.................. 128

Figura 3.4.2.4.1. Eventos del Sistema de ATP con la descripción de cada variable. ..... 130

Figura 3.4.2.4.2. Eventos del Sistema de ATP - Aplicación del Freno de Emergencia.... 131

Figura 3.4.2.4.3. Gráfico en función de los eventos resaltados en la Figura 3.4.2.14. .... 131

Figura 3.4.2.4.4. Llave Inversora. ................................................................................... 133

Figura 3.4.2.4.5. Controller. ............................................................................................. 134

Figura 3.4.2.4.6. Cabina de Conducción - (Controller y Llave Inversora). ....................... 134

Figura 3.4.2.5.3.1. Módulo del comando de Freno Dinámico implementado. .................. 137

Figura 3.4.2.5.3.2. Indicaciones Luminosas del Dispositivo. ........................................... 137

Figura 3.4.3.2.1. Combinador Automático. ..................................................................... 143

Figura 3.4.3.2.2. Tablero de Control Implementado en la Innovación tecnológica. ........ 144

Figura 3.4.3.2.3. Contactoras electro-neumáticas. ......................................................... 145

Figura 3.4.4.3.1. Dupla seleccionada de una determinada Formación. ........................... 147

Figura 3.4.4.3.2. Circuito eléctrico de baja tensión. ......................................................... 147

Figura 3.4.4.3.3. Circuito eléctrico de la cadena de tracción. .......................................... 148

Figura 3.4.4.3.4. Medición de tensión de baterías. ......................................................... 148

Figura 3.4.4.3.5. Medición de la corriente de los motores de tracción. ............................ 149

Figura 3.4.4.3.6. Alarma y Eventos-Históricos. ................................................................ 149

Figura 3.4.4.3.7. Arquitectura utilizada para la gestión de variables en la flota GEE. ..... 150

Figura 3.4.4.1. Topología de Configuración. .................................................................... 153

Figura 3.4.4.2. Vista frontal del módulo. .......................................................................... 154

Figura 3.4.4.3. Menú de configuración por terminal......................................................... 155

Figura 3.4.4.4. Pantalla de inicialización normal. En espera de hora de loggeo. ............. 156

Figura 3.4.4.5. Finalización del loggeo de información/consolidación de archivo. ........... 157

Figura 3.4.4.6. Gráfico de datos importados desde archivo desde planilla de cálculo. ... 157

Figura 3.5.1 Control de Nivelación en los Cambios de Vía............................................. 161

- XIII -

Figura 3.5.2 Control Estadístico de Proceso. ................................................................. 162

Figura 3.5.3 Control Estadístico de Proceso. ................................................................. 164

Figura 3.5.4 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado. ....................................... 165

Figura 3.5.5 Identificación de los cambios de vía de L.N.Alem. ...................................... 166

Figura 3.5.6 Parámetros-Configuración de Alarmas. ...................................................... 167

Figura 3.5.7 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado. ....................................... 168

Figura 3.5.8 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado. ....................................... 169

Figura 3.5.9 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado. ....................................... 170

Figura 6.1. Solicitud de Patente de Invención-Exp: 20120103735………………….…….170

Figura 6.2 Hoja técnica de invención. ............................................................................. 170

- 1 -

CAPITULO 1. INTRODUCCION

1.1. OBJETIVO

El presente proyecto de tesis realizado por el autor tiene como objetivo la

optimización del sistema de gestión ferroviario, por medio de herramientas desarrolladas a

fin de mejorar la disponibilidad, confiabilidad y mantenibilidad de la flota de trenes,

brindando al mismo tiempo información estadística útil para su posterior análisis e

identificación de causas primordiales de fallas.

Esto se posibilita mediante la capacidad de desarrollo e implementación de nuevas

tecnologías (innovación tecnológica1) que pueden ser llevadas a cabo por sus recursos

humanos, los cuales poseen el know-how necesario, además de la creatividad e

innovación como política de gestión implementada en la compañía.

1.2. PASOS A SEGUIR PARA ALCANZAR EL OBJETIVO DESEADO

Presentar a la empresa donde se realizará el proyecto de tesis.

Definir el alcance del proyecto.

Realizar en el proceso definido en el alcance, un informe de la situación actual y su

correspondiente análisis.

Detectar debilidades del análisis realizado a través de una matriz FODA.

Seleccionar las debilidades detectadas en la matriz FODA y presentar la

innovación tecnológica a desarrollar como proyecto de mejora.

Definir y desarrollar el marco teórico correspondiente de la tecnología a aplicar.

Presentar el desarrollo a implementar como innovación tecnológica, en la búsqueda

de transformar las debilidades y oportunidades detectadas en fortalezas.

Presentar las conclusiones obtenidas en la innovación tecnológica desarrollada.

Informar el estado del proyecto implementado en función de su contexto global, las

etapas implementadas y las propuestas de implementación en el corto, mediano y

largo plazo.

1. Innovación Tecnológica: En su libro Ensayos en Campera, Jorge A. Sábato define a esta expresión, como la

incorporación de conocimiento a un determinado proceso, para modificarlo o para crear uno nuevo, satisfaciendo así

demandas existentes o generando nueva demandas. Por otro lado, la tercera edición del Manual de Oslo publicada en

1997 dice que innovar es utilizar el conocimiento y generarlo si es necesario, para crear productos, servicios o procesos

que son nuevos para la empresa, o mejorar los ya existentes, consiguiendo con ello tener éxito en el mercado.

- 2 -

1.3. PRESENTACION DE LA EMPRESA

METROVÍAS S.A. es una empresa privada operadora de los servicios de

transporte ferroviario de pasajeros de la Región Metropolitana de Buenos Aires, con una red -en superficie y subterránea- conformada por seis líneas subterráneas, el Premetro (Ferrocarril liviano), y la Línea del Ferrocarril Gral. Urquiza. La concesión se origina en un programa diseñado por el Estado Nacional Argentino para la recuperación y reestructuración de los servicios públicos de transporte ferroviario de pasajeros del Área Metropolitana de Buenos Aires.

METROVÍAS S.A. tiene la obligación contractual de realizar la explotación

operativa y comercial de los trenes e instalaciones y la realización de un plan de obras de inversión.

METROVÍAS S.A. certificó su Sistema de Gestión de la Calidad bajo la norma ISO

9001:2008, siendo la mejora en la calidad del servicio un objetivo permanente de la Empresa.

En la Figura 1.3 puede observarse el Mapa de la Red de Subterráneos de Buenos Aires.

Figura 1.3. Mapa de la Red de Subterráneos de Buenos Aires.

- 3 -

1.3.1. METROVÍAS EN NUMEROS

LINEA EXTENSION ESTACIONES TENSION COCHES

A 8,3 km 16 1100 V

620

B 10,15 km 15 600 V

C 4,4 km 9 1500 V

D 11 km 16 1500 V

E 9,6 km 15 1500 V

H 5,5 km 7 1500 V

PM 7,4 km 17 750 V 12

U 26 km 23 600 V 108

1.3.2. LA POLÍTICA DE LA CALIDAD DE LA EMPRESA:

CALIDAD

METROVÍAS gestiona la CALIDAD de los servicios que presta a la Comunidad

tendiendo a satisfacer y superar las expectativas de los Clientes en la Región

Metropolitana, dentro del marco de derechos y obligaciones establecidos en su

Contrato de Concesión.

MEJORA CONTINUA

METROVÍAS, a través de su Compromiso con la MEJORA CONTINUA, busca

aumentar su liderazgo, a nivel local e internacional, en el transporte público de

pasajeros y su distinguida atención comercial, brindando un SERVICIO DE

CALIDAD sustentable que permita el mantenimiento, crecimiento, e innovación de

la organización.

SEGURIDAD y MEDIOAMBIENTE

METROVÍAS desarrolla sus actividades con énfasis en la SEGURIDAD y los

FACTORES MEDIOAMBIENTALES.

CAPACITACION y DESARROLLO

METROVÍAS lleva a cabo un plan de CAPACITACION y DESARROLLO de sus

Recursos Humanos, que viabiliza su sentido de pertenencia, aumentando sus

conocimientos e idoneidad en las tendencias tecnológicas asequibles.

- 4 -

1.3.3. MAPA DE PROCESOS

En la Figura 1.3.3 está representado el Mapa de Procesos de la empresa

Metrovías.

En el mismo pueden observarse los “Procesos de Gestión de la Dirección”, “Gestión de

los Recursos”, “Prestación del Servicio” y “Medición, Análisis y Mejora”.

Además está representado tanto a la entrada como a la salida del Mapa de Procesos el

Cliente, donde la Comisión Nacional de Regulación del Transporte (C.N.R.T.) y

Subterráneos de Buenos Aires (S.B.A.S.E.), están incorporados como requisitos del

cliente.

Figura 1.3.3. Mapa de Procesos de Metrovías.

- 5 -

1.4. ALCANCE

Si bien el proyecto de tesis desarrollado tiene alcance al proceso de

Mantenimiento, se explicará durante el avance de la misma, el proceso de mejora

implementado en la interacción de los procesos de Mantenimiento y Gestión de

Operaciones (véase Figura 1.4).

Figura 1.4. Mapa de Procesos de Metrovías - “Proceso de Mantenimiento”.

NOTA ACLARATORIA: Aunque el proceso de Mantenimiento está formado por las

gerencias de Material Rodante e Instalaciones Fijas, y en donde el proyecto de tesis será

aplicado particularmente en la gerencia de Material Rodante, se demostrará en el avance

de la tesis que dicho sistema puede ser aplicado también en la gerencia de Instalaciones

Fijas como innovación tecnológica.

- 6 -

1.5. INFORMACIÓN DE LA SITUACION ACTUAL

El objetivo del siguiente informe a desarrollar por el autor es presentar la situación

actual de la compañía en lo que respecta al proceso de Mantenimiento y su interacción

con el proceso de Gestión de Operaciones.

Cabe acotar que el autor ha trabajado en el departamento de Señales (perteneciente a la

gerencia de Instalaciones Fijas) entre los años 1983 y 2007, pasando luego a pertenecer

a la gerencia de Material Rodante hasta el día de la fecha. Es por este motivo que el

análisis se verá más reflejado en los sectores detallados, donde al autor posee mayor

experiencia.

En el proceso de Mantenimiento en el cual interactúan las gerencias de Material Rodante

e Instalaciones Fijas podemos encontrar nuevas y viejas tecnologías que conviven

diariamente con el objetivo de brindar un Servicio de Transporte Público de Pasajeros con

el mayor grado de Seguridad, Confiabilidad y Eficiencia posible.

Dentro de las nuevas tecnologías podemos hacer referencia al moderno sistema de

señalización y A.T.P (“Automatic Train Protection” – Protección Automática del Tren) de la

firma Alstom, el cual fue incorporado a partir del año 1999 en la línea “B” de Subterráneos,

continuando con la incorporación del mismo en el año 2000 en la línea “E”, en el año 2007

en la línea “D” y en el año 2009 en la línea “A” (véase cuadro ilustrativo de la Figura 1.5).

Cabe acotar que tanto en las líneas “B” y “E”, el autor fue una de las personas

responsables en llevar a cabo todos los trabajos necesarios para el vuelco del sistema de

señales (junto a los equipos de trabajo del sector de señales de la compañía y de Alstom).

Entiéndase la palabra “vuelco” como el proceso de desconectar y retirar por completo un

sistema que se encontraba en operación hasta un determinado instante (sistema

Siemens), siendo este reemplazado por uno nuevo (sistema Alstom).

Los trabajos mencionados se refieren a aquellos que fueron necesarios realizar antes del

día del vuelco, como así también los trabajos llevados a cabo, minuciosamente

organizados, en el día del vuelco, además de la puesta a punto del sistema para su

validación y habilitación al servicio comercial una vez volcado el nuevo sistema.

Por otro lado el autor también integró el equipo de trabajo que se encargó de la recepción,

validación y puesta en marcha del sistema de ATP a bordo de las flotas Mitsubishi (línea

“B”), GEE (Línea “E”), Fiat y Alstom (Línea “D”).

- 7 -

Dicho sistema al cual se hace referencia, introdujo un salto cualitativo al Subterráneo de

Buenos Aires debido a la seguridad intrínseca que incorpora el mismo, actualización

tecnológica, enclavamientos electrónicos y filosofía Fail-Safe2 (seguro en caso de fallo),

como poseen los más importantes Metros del mundo. En el Anexo A se adjunta

información con mayor grado de detalle del sistema de ATP instalado.

Seguridad, Confiabilidad, Fail-Safe, SCADA (Sistema de Control y Adquisición de

Datos), son varias de las palabras que aporta esta nueva tecnología que permite tener un

sistema informatizado. El propio proveedor de esta tecnología (Alstom), permitió

incorporar a la compañía un Puesto Central de Operaciones (P.C.O.), ver Figura 1.5.1.1,

en el cual se puede estar operando y supervisando tanto el Tráfico, como la Energía y

Servicios Auxiliares de las distintas líneas con el sistema SCADA en forma remota.

Además de estas cuatro definiciones, podemos agregar la palabra SIL (Safety Integrity

Level), la cual hace referencia al Nivel de Integridad de Seguridad que posee un

determinado proceso. Los SIL se refieren al riesgo de seguridad de un proceso dado

Al SIL lo podemos definir como: la confianza que nos merece que una función de

seguridad se vaya a realizar adecuadamente.

El Nivel de Seguridad es una forma de indicar la tasa de falla tolerable de una función de

seguridad en particular. La asignación de un determinado SIL se basa en la cantidad de

reducción de riesgo necesaria para mantener el riesgo en un nivel aceptable.

Por otro lado, el término SIL pretende medir y tabular el grado de integridad de las

funciones de seguridad. Este se desprende del análisis que se lleva a cabo en función de

las Normas CENELEC (Comité Europeo de Normalización Electrotécnica), las cuales

están compuestas por las siguientes Normas:

EN 50126: definición del ciclo de vida.

EN 50128: definición de técnicas SW (software).

EN 50129: definición de técnicas HW (hardware).

2. Fail-Safe: Nueva concepción en tecnologías ferroviarias: Esta filosofía nos brinda un marco de seguridad en caso de fallo. Es

decir, llevar al sistema a una condición segura ante una determinada falla. En este caso y refiriéndonos al control de un determinado

proceso de un tren, seguramente la condición segura será detener por completo la formación. Ejemplo: El sistema de ATP controla el

circuito de freno de emergencia mediante un dispositivo electrónico, el cual siempre y cuando estén todas las condiciones de seguridad

dadas, acciona un relé vital, por el cual y mediante sus contactos NA (normal abierto) alimenta a una electroválvula (que también debe

estar siempre energizada), la cual controla la activación del freno neumático. En caso que algún desperfecto o condición insegura

ocurriera en el circuito eléctrico-electrónico detallado, como puede ser: pérdida de código de vía, exceso de velocidad por parte del

operador del tren, u otra condición insegura que pueda registrarse en el sistema de ATP, el circuito electrónico desenergizará al relé

vital, provocando la caída de la alimentación a la electroválvula, lo que ocasionará la aplicación del freno de emergencia (debido a que

todo el aire almacenado en el tanque principal se canalizará hacia las zapatas de freno). Esto quiere decir, que siempre ante una

condición insegura, la consecuencia será detener la formación ante la aplicación del freno de emergencia.

- 8 -

Norma EN 50126: Especificación y demostración de fiabilidad, disponibilidad,

mantenibilidad y seguridad (RAMS).

El concepto RAMS es justamente las abreviaturas en inglés de Fiabilidad (Reliability),

Disponibilidad (Availability), Mantenibilidad (Maintainability) y Seguridad (Security).

Esta norma europea ha sido aprobada por CENELEC el 01/10/1998. Los miembros de

CENELEC están sometidos al reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las

condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea

como norma nacional

En el Punto 4.7 de esta norma (EN 50126) se hace referencia a la Integridad de la

Seguridad, donde se describe la aplicación del concepto de SIL.

En el Punto 4.8 de la misma se describe el concepto de Seguridad Intrínseca.

Punto 4.8.1: Esta norma adopta un enfoque amplio, de gestión de riesgos, respecto de la

seguridad. Este enfoque es coherente con el concepto de Seguridad intrínseca,

firmemente establecido entre los ingenieros de ferrocarriles.

En la filosofía SIL, la integridad de la seguridad depende de:

Integridad ante Fallos Sistemáticos: causados por errores humanos durante el diseño, fabricación, verificación, validación o mantenimiento. Integridad ante Fallos Aleatorios: inherentes a la fiabilidad de los equipos _ fallos

debidos a la fatiga, deterioro por el tiempo de vida, etc. Se manifiestan como fallos del hardware.

Forma de minimizar fallos:

Fallos sistemáticos: utilizar un adecuado: ciclo de vida y técnicas de SW y HW

adecuadas para el diseño y desarrollo del producto.

Fallos Aleatorios: componentes de buena calidad y fiabilidad, uso de redundancias.

Niveles SIL_ del 0 al 4: SIL 4: una función de máxima integridad. SIL 1: una función de baja integridad.

Como marco de referencia, podemos agregar que el sistema de ATP instalado en la

compañía cumple con el nivel 4 de SIL de las Normas CENELEC.

- 9 -

ESTADO ACTUAL DE LOS SISTEMAS DE SEÑALIZACIÓN IMPLEMENTADOS

LÍNEA SISTEMA DE

SEÑALIZACIÓN IMPLEMENTADO

AÑO DE IMPLEMENTACIÓN

POSEE SISTEMA DE ATP

AÑO DE IMPLEMENTACIÓN

DEL SISTEMA DE ATP

OBSERVACIONES

SI NO

A ALSTOM 2008 X --- POSEE SISTEMA DE PROTECCIÓN CON

PARATRÉN MECÁNICO.

B ALSTOM 1999 X 2000 ---

C SIEMENS 1935 X --- POSEE SISTEMA DE PROTECCIÓN CON

PARATRÉN MECÁNICO.

D ALSTOM 2007 X 2008 ---

E ALSTOM 2000 X 2001 ---

H SIEMENS 2008 X ---

POSEE SISTEMA DE PROTECCIÓN CON

PARATRÉN MAGNÉTICO.

Figura 1.5. Estado actual de los Sistemas de Señalización y ATP en cada Línea.

Cabe acotar que ante la implementación de cada sistema de señalización y ATP de la

firma Alstom en las distintas líneas, el proveedor hizo entrega de la correspondiente Carta

de Liberación3, en la cual se detallan los software utilizados y validados para el servicio

comercial, tanto para los equipamientos de señalización, como para los equipamientos del

sistema de ATP a bordo.

En el Anexo B se adjunta un modelo de carta de liberación entregada por Alstom ante la

implementación del sistema de señalización y ATP en la Línea “D”.

3. Carta de Liberación: Es el certificado emitido por el proveedor del sistema que garantiza la validación del software a

utilizar en los equipamientos del sistema de señalización y ATP a bordo en las diferentes líneas. En el mismo se detallan

las versiones de software con los respectivos chek-sum (suma lógica de caracteres), las premisas fundamentales para

que se garantice la seguridad operacional del sistema y los procedimientos y restricciones operacionales.

- 10 -

1.5.1. PUESTO CENTRAL DE OPERACIONES-“PCO”

Como se hizo mención en el Punto 1.5 (Información de la Situación Actual), el

sistema Alstom permitió la incorporación de un Puesto Central de Operaciones “PCO”.

En este edificio ubicado estratégicamente en la zona céntrica de la ciudad de Buenos

Aires están la Guardia de Emergencia (encargada de gestionar todos los eventos que se

originan en las distintas líneas), la Guardia de Intervención (la cual trabaja interactuando

con la Guardia de Emergencia, el sector de Mantenimiento y los Operadores tanto de

tráfico como de Energía y Servicios Auxiliares), los Operadores de Tráfico, los

Operadores de Energía y Servicios Auxiliares, Personal de Supervisión de la Operación

del PCO, Gerencia de Seguridad Operativa, Gerencia de Operaciones, el departamento

de Diagramación y Calidad del Servicio, además del sector de Coordinación de tareas

nocturnas.

En la Figura 1.5.1.1 se observan los puestos correspondientes a la Guardia de

Intervención y Guardia de Emergencia ubicados estratégicamente en el PCO.

En la Figura 1.5.1.2 se observan los puestos de operación del PCO.

Figura 1.5.1.1. Guardias de Intervención y Emergencia – P.C.O.

- 11 -

Cada Operador de Tráfico del PCO, interactúa / opera mediante una Workstation4 o

Puesto de Trabajo, el Sistema SCADA, en donde puede tomar distintas acciones a

detallar:

- Requerimiento de los distintos itinerarios permitidos en la operación.

- Cancelación de los mismos ante eventualidades.

- Comando de los distintos cambios de vía en forma individual ante eventualidades.

- Puesta a Rojo de las distinta señales ante eventualidades.

- Requerimiento de 10 km en las distintas señales ante eventualidades.

- Comando del Tren Directo ante eventualidades.

- Comando de la habilitación de los distintos Itinerarios de Base.

- Comando de la deshabilitación de los distintos Itinerarios de Base.

- Comando del reinicio del sistema ante eventualidades.

Figura 1.5.1.2. Puesto Central de Operaciones – P.C.O.

4. Workstation: En informática una estación de trabajo (en inglés Workstation), es un microordenador de altas prestaciones

destinado para trabajo técnico o científico. En una red de computadoras, es una computadora que facilita a los usuarios el acceso a los

servidores y periféricos de la red. A diferencia de una computadora aislada, tiene una tarjeta de red y está físicamente conectada por

medio de cables u otros medios no guiados con los servidores. Los componentes para servidores y estaciones de trabajo alcanzan

nuevos niveles de rendimiento informático, al tiempo que ofrecen fiabilidad, compatibilidad, escalabilidad y arquitectura avanzada

ideales para entornos multiproceso.

- 12 -

Además de la visualización del estado de las siguientes variables:

- Estado de los aspectos de las distintas señales.

- Estado de los distintos itinerarios requeridos.

- Estado de los distintos cambios de vía.

- Estado de la alimentación del sistema de señalización.

- Estado de la comunicación general del sistema de señalización.

- Alarmas.

En lo que respecta al operador del Sistema SCADA de energía y servicios auxiliares,

puede realizar las siguientes acciones:

- Comando de la apertura de un Interruptor de una Subestación determinada.

- Comando del cierre de un Interruptor de una Subestación determinada.

- Comando de parada de una Escalera Mecánica determinada.

- Comando de la apertura de los distintos Seccionadores.

- Comando del cierre de los distintos Seccionadores.

Además de la visualización del estado de las siguientes variables:

- Estado de los distintos Interruptores.

- Estado del sistema de alimentación general en la distintas Subestaciones.

- Estado de las distintas Escaleras Mecánicas.

- Estado de los distintos Pozos de Bombeo.

- Estado de los distintos Seccionadores.

- Alarmas.

- 13 -

En la Figura 1.5.1.3 podemos observar el SCADA de Tráfico.

Figura 1.5.1.3. SCADA de Tráfico-Señales.

En las Figuras 1.5.1.4 y 1.5.1.5 podemos observar el SCADA de Energía y Servicios

Auxiliares: respectivamente:

Figura 1.5.1.4. SCADA de Energía.

- 14 -

Figura 1.5.1.5. SCADA de Auxiliares.

Todas las alarmas que se originen en cada SCADA de tráfico, energía y/o servicios

auxiliares serán presentadas tanto en forma visual como sonora. Una vez registrada cada

alarma, el operador del sistema informará al sector correspondiente para su

normalización.

Cabe señalar que dicha falla alarmada ocasiona una acción correctiva que dependiendo

de su criticidad puede originar una demora y/o interrupción en el servicio.

Los operadores de tráfico pertenecen a la gerencia de operaciones, ubicada la misma

dentro del proceso de gestión de operaciones (proceso de prestación del servicio).

En cambio, los operadores de energía y servicios auxiliares pertenecen a la gerencia de

Instalaciones fijas, proceso de mantenimiento (proceso de gestión de los recursos).

- 15 -

1.5.2. MATERIAL RODANTE

Como se hizo referencia en el Punto 1.4 (Alcance), la gerencia de Mantenimiento

de Material Rodante pertenece a la gerencia de Mantenimiento (Proceso de

Mantenimiento), la cual es responsable de la gestión del mantenimiento de todas las flotas

circulantes en la red de Subterráneos de Buenos Aires, además de las flotas del ferrocarril

Urquiza y Premetro.

A la implementación de nuevas tecnologías por parte de la compañía, se suma la

incorporación de la flota Alstom (la cual fue construida parcialmente en Francia y en

Brasil, y ensamblada finalmente en la ciudad de La Plata). La misma comenzó a prestar

servicio en el año 2001 en la Línea “D” de subterráneos, contando hoy en día con 16

formaciones en operación. Cada formación está compuesta de 6 coches, donde los

coches extremos son remolques y el resto de los coches son motrices (véase Figura

1.5.2.2).

Dicha flota consta con avanzada tecnología en lo que respecta a sus equipamientos

electrónicos, donde la cadena de tracción (encargada de la propulsión del tren), está

compuesta por Módulos Inversores de Propulsión5 que contienen Transistores IGBT6,

motores de tracción de corriente alterna (los cuales demandan menor mantenimiento

preventivo que un motor de tracción de corriente continua). Los motores de tracción de

corriente alterna son de inducción, los cuales no poseen elementos de conmutación como

ser colectores y escobillas. Además, este nuevo tren está dotado de sistemas

microprocesados que controlan los distintos procesos, con enclavamientos electrónicos

abordo.

5. Módulo Inversor de Propulsión: Se trata de un equipo capaz de accionar y controlar al conjunto de motores de

corriente alterna utilizados en los sistemas de propulsión eléctrica. Dicho equipo, compuesto por dispositivos de estado

sólido, realiza la función inversa a un rectificador eléctrico y de allí deriva la denominación “Inversor”, ya que este

permite obtener un sistema de corriente alterna partiendo de una alimentación de corriente continua. Además, con el fin

de controlar la velocidad y el torque de tracción según los requerimientos, este equipo modifica la amplitud y frecuencia

de su red de salida, siendo estos los parámetros de control de los motores AC.

6. Transistor IGBT: Se denomina transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, del inglés Insulated Gate Bipolar

Transistor), a un dispositivo de estado sólido utilizado generalmente como interruptor electrónico.

Este dispositivo posee las mismas características de entrada que los transistores de efecto campo (FET), junto con la

alta capacidad de corriente y bajo voltaje de saturación propia de un transistor bipolar (BJT). Con lo cual, estas

características lo convierten en un dispositivo óptimo para ser aplicado en sistemas de potencia, ya que es capaz de

conmutar grandes niveles de corriente, soportando además altas tensiones, y todo ello accionado con muy poca energía

a través de su compuerta de control.

- 16 -

Otra característica destacable en la flota Alstom es la incorporación de un Convertidor

Estático7 para proveer alimentación para los circuitos de control, carga de baterías y

alimentación del compresor

Toda esta nueva tecnología se presenta también en la flota Nagoya, la cual si bien data

de trenes fabricados en los años 70 en Japón, fueron actualizados tecnológicamente y

adquiridos por la compañía para que presten servicio en la Línea “C”, contando hoy en día

con 13 formaciones operativas.

En el Anexo C se adjunta un detalle de los módulos inversores de propulsión utilizados en

las flotas Alstom y Nagoya.

El resto de las flotas que circulan por las distintas líneas del Subterráneo de Buenos Aires,

no poseen estos mencionados adelantos tecnológicos, pero en cada una de ellas se

observan distintas particularidades y/o mejoras que se fueron incorporando.

Dentro de estas mejoras podemos mencionar el desarrollo de un convertidor estático

realizado por el Centro Integral de Mantenimiento Electrónico para la flota Fiat

(véase Anexo D).

Este dispositivo ha pasado satisfactoriamente las pruebas estáticas y dinámicas

realizadas tanto en el laboratorio como a bordo de una formación, y el mismo se

encuentra en proceso de homologación ante un organismo certificador.

Una de las pruebas que se debe realizar para su aprobación es el ensayo de

compatibilidad electromagnética según Norma EN 50121 (Railway applications-

Electromagnetic compatibility-Rolling stock). Este ensayo será realizado en forma

conjunta con el INTI, debido a que este organismo posee el equipamiento necesario para

las pruebas descriptas en la norma mencionada.

En la Figura 1.5.2.1 se presentan todas las flotas de trenes operativos en la actualidad,

con sus respectivas características.

En la Figura 1.5.2.2 se puede observar la composición de cada flota de trenes operativos

en la actualidad.

7. Convertidor Estático: Un convertidor estático de potencia eléctrica es un elemento, que a diferencia de otro tipo de

convertidores compuestos por máquinas eléctricas tales como grupos motor-generador y otras combinaciones, efectúa esta conversión

de potencia sin emplear elementos móviles como los anteriormente descritos. En este caso, se emplean dispositivos electrónicos de

estado sólido, los cuales son accionados inteligentemente por una sofisticada lógica de control. Generalmente, en el ámbito ferroviario,

estos convertidores se suelen utilizar para obtener, a partir de un sistema de corriente continua de 750V o 1500V, una red de

alimentación trifásica de 380Vac / 50Hz, la cual es necesaria para energizar los sistemas auxiliares a bordo de un vehículo, como por

ejemplo: artefactos de iluminación, compresores, ventiladores, sistemas de refrigeración, etc.

- 17 -

FLOTA DE TRENES DE LA RED DE SUBTERRANEOS DE BUENOS AIRES LINEA FLOTA FOTO TRENES CARACTERISTICAS PRINCIPALES

A LE BRUGEOISE

19

Es la flota más antigua del subterráneo, data de 1913. Como característica principal posee zapatas de freno de madera. La tensión de alimentación es de 1100 VCC (por catenaria). Posee 2 motores de tracción por coche de 115 HP c/u.

B MITUSUBISHI

21

La flota Mitsubishi posee una cadena de tracción reostática. Todos los coches son motrices y cada uno de ellos posee 4 motores de tracción de corriente continua de 100 HP. La tensión de Alimentación es de 600 VCC (por tercer riel). Posee convertidor rotativo para proveer alimentación a los circuitos de control y baterías. LA FLOTA TIENE INCORPORADO EL SIST. DE ATP ALSTOM.

C NAGOYA

13

La flota Nagoya, si bien es una flota que data de los años '70, fue adquirida con una reforma en su cadena de tracción, la cual posee módulos inversores de propulsión con transistores IGBT, que comandan a los motores de corriente alterna. La formación está compuesta de 4 coches motrices y 2 coches remolque en sus extremos. Cada coche motriz posee 4 motores de tracción de corriente alterna de 108 HP cada uno. La tensión de alimentación es de 1500 VCC. También posee Convertidor Estático para proveer de alimentación a los circuitos de control y baterías. DICHA FLOTA TIENE INCORPORADO EL SISTEMA DE ATP ALSTOM EN 9 DE LAS 13 FORMACIONES OPERATIVAS, PERO EL MISMO SOLO TIENE EN FUNCIONAMIENTO LA ETAPA DEL VELOCIMETRO.

D

ALSTOM

16

Es la flota más moderna de la red de subterráneos de Bs. As. La misma posee una gran cantidad de módulos electrónicos para el control de los distintos procesos. . La cadena de tracción posee módulos inversores con transistores IGBT, que comandan los motores de corriente alterna. Todo el circuito de apertura y cierre de puertas es comandado por módulos electrónicos. También posee Convertidor Estático para proveer alimentación a los circuitos de control y baterías. La formación está compuesta por 2 coches remolque y 4 coches motrices. LA FLOTA TIENE INCORPORADO EL SIST. DE ATP ALSTOM.

FIAT

14

Si bien la flota Fiat data de los años '80, posee una gran cantidad de equipamientos electrónicos. Posee chopper de 1ra. Generación a base de tiristores para comandar la tracción de los motores de corriente contínua. Posee un equipo electrónico que administra y gestiona la operación de la tracción. Dicha flota posee un sistema ABS. La tensión de alimentación es de 1500 VCC. La formación puede estar compuesta por 3 Duplas ó 2 Triplas. DICHA FLOTA TIENE INCORPORADO EL SISTEMA DE ATP ALSTOM.

E G.E.E.

16

La flota GEE fabricada a fin de los años '60, posee una cadena de tracción reostática comandada por un PLC, el cual fue incorporado y diseñado por Siemens como actualización tecnológica. DICHA FLOTA TIENE INCORPORADO EL SISTEMA DE ATP ALSTOM.

H SIEMENS O&K

5

La flota Siemens O &K, fabricada en los años '30, circulaba años atrás en la línea "C". Con la llegada de los coches Nagoya dicha flota quedó fuera de circulación hasta la apertura de la línea "H". La misma consta con 7 formaciones compuestas por 4 coches cada una.

Figura 1.5.2.1. Características de las distintas Flotas de Trenes.

- 18 -

LÍNEA FORMACION

A

Formación “Le Brugeoise” y EMEPA (Remodelado) – Compuesta por 5 coches motores

M M M M M

Formación Fiat – Compuesta por 5 coches (Dupla “A-B” y Tripla “A-B-C”)

Coche A Coche B Coche C (Remolque)

Coche A Coche B

B

Formación Mitsubishi – Compuesta por 6 coches motores

M1 M2 M3 . M4 M5 M6 .

C

Formación Nagoya – Compuesta por 6 coches (Dos Triplas “Tc – M – M”)

Tc1 M1 M2 M3 M4 Tc2

D

Formación Fiat – Compuesta por 6 coches (3 Duplas o Dos Triplas “A-B-C”)

Coche A Coche B Coche A Coche B Coche A Coche B .

Formación Alstom – Compuesta por 6 coches (Dos Triplas Rc – M – Mp)

Rca M Mp Mp M Rcb .

E

Formación G.E.E. – Compuesta por 4 coches (Dos Duplas UM - UR)

UM UR UR UM

H

Formación Siemens O&K – Compuesta por 4 coches (Dos Duplas M - R)

M R R M . Figura 1.5.2.2. Composición de las distintas flotas de trenes operativas en la actualidad.

- 19 -

Las flotas Mitsubishi, G.E.E., Fiat, Alstom y Nagoya poseen el sistema de ATP -

“Protección Automática del Tren”, Alstom abordo. Dicho sistema, que trabaja en forma

integrada al sistema de señalización, recibe desde los equipamientos electrónicos del

sistema de señales (ubicados en cada Dominio8), información por los rieles, donde esta

es captada por cada formación (mediante antenas receptoras convenientemente

instaladas), para que el equipamiento electrónico abordo la amplifique, decodifique e

informe al conductor del tren (en un Módulo Principal de Indicaciones), sobre las

velocidades permitidas en cada tramo de vía, entre otras informaciones. El sistema

además interactúa con el tren, controlando la operación del conductor en función de la

información recibida.

Para mayor grado de detalle sobre el sistema de ATP, véase Anexo A.

En la Figura 1.5.2.3 se pueden visualizar los distintos módulos que componen el sistema

de ATP:

MCT: Módulo de Control del tren MPI: Módulo Principal de Indicación

Módulo de Relés Vitales Antena captadora de la Señal de vía

Figura 1.5.2.3. Módulos del Sistema de ATP.

8. Dominio: La palabra Dominio se refiere al alcance (determinado por el mismo sistema de señalización) que tiene cada cabina de

señales. Si tomamos como ejemplo la Línea “B” de Subterráneos de Buenos Aires, la misma posee 4 dominios a detallar: Federico

Lacroze, Los Incas, Medrano y C. Pellegrini. Para el caso del “Dominio Federico Lacroze”, abarca desde la interfaz entre las Estaciones

Lacroze y Tronador (hacia el lado del Dominio de Los Incas), y desde la interfaz entre las estaciones Malabia y A. Gallardo (hacia el

lado del Dominio de Medrano). En cada Dominio, es donde están instalados los equipamientos necesarios para el control y ejecución

de los circuitos de vía, cambios de vía, descarriladores, señales laterales, transmisión y recepción de los códigos de vía para el sistema

de ATP, comunicación entre los diferentes Dominios y con el Puesto Central de Operaciones-P.C.O., etc. A su vez, existe en cada

Dominio, un CTL o CTC dependiendo de la configuración de la línea. Continuando con el ejemplo de la línea “B”, el CTC-“Control de

Tráfico Centralizado”-está ubicado en la estación Fco. Lacroze y la función es la de poder operar el sistema de señalización, en caso

que el PCO tuviese algún problema para poder realizarlo. En este caso, el CTC ejercerá el poder sobre toda la línea, permitiendo,

valga la redundancia, de poder visualizar y comandar todo el sistema de señalización de la línea en su totalidad. En el caso de los CTL

-“Control de Tráfico Local”- están ubicados en las estaciones Los Incas, Medrano y C. Pellegrini, y siempre se podrá visualizar en

estos, sólo el Dominio que comprende.

- 20 -

1.5.3. GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN DE LOS SERVICIOS BRINDADOS.

Es un deber de la compañía comunicar a la Comisión Nacional de Regulación del

Transporte (C.N.R.T.) a determinadas horas establecidas, la disponibilidad de trenes en

cada línea, cantidad de servicios comerciales brindados según los establecidos, además

de los reportes que se generen en caso de atrasos y/o interrupciones en el servicio

comercial.

Para ello la compañía consta de un Departamento de Diagramación y Calidad del

Servicio, el cual se encarga de gestionar la información recibida tanto del proceso de

mantenimiento como de tráfico.

En cada taller de mantenimiento de las distintas flotas y en cada puesto de operación de

tráfico de cada línea, se observa un tablero de control y gestión (de operación mecánica y

totalmente manual), denominado “Chapero”. Este representa el estado de disponibilidad/

indisponibilidad de servicio de las distintas formaciones.

En las Figuras 1.5.3.1 y 1.5.3.2 puede visualizarse el Chapero utilizado en la Línea “D” y

el Chapero utilizado en la Línea “B” respectivamente:

Figura 1.5.3.1. Chapero de la Línea “D” – Oficina de Tráfico.

- 21 -

Figura 1.5.3.2. Chapero de la Línea “B” – Oficina de Tráfico.

Cada sector gestiona su información en forma totalmente manual mediante este Chapero,

siendo la vía telefónica y/o correo electrónico los únicos medios para su actualización,

corrección o consulta del estado de disponibilidad de la flota.

Por otro lado, por cada avería que se va generando en cualquier formación, hay una

forma de proceder y es la siguiente:

1) Personal de supervisión de tráfico genera una boleta de “Coches con Desperfectos”

(Ver Figura 1.5.3.3), según formulario FSM202-01-06 (codificación que utiliza la

compañía para los documentos subidos al sistema de gestión de calidad),

asentando en la misma la falla producida en la correspondiente formación.

2) Una vez confeccionado dicho formulario es entregado al taller de mantenimiento

correspondiente.

3) Cuando el personal de mantenimiento normaliza la avería denunciada en dicho

formulario, asienta el trabajo realizado en el campo designado para este, colocando

fecha y hora de la normalización, como así también la firma del responsable de la

libración de la formación por parte de mantenimiento.

4) Una vez que el personal de mantenimiento completa el formulario, entrega el

mismo al personal de tráfico para que este acuse el recibo de la liberación de dicha

formación por parte de mantenimiento.

- 22 -

5) Finalmente personal de tráfico envía a un conductor especializado a realizar las

pruebas de rutina y/o check-list en caso que sea necesario para su liberación final

al servicio comercial.

En la Figura 1.5.3.4 se muestra un check-list que realiza el personal de mantenimiento del

sistema de ATP ante una liberación de una formación que ingresó con alguna falla de

dicho sistema.

En la Figura 1.5.3.5 se muestra un check-list que realiza el personal de tráfico para la

liberación de una formación al servicio comercial. Esta operativa se realiza todas las

mañanas al momento de encender las formaciones para alistarlas y dejarlas operativas

para el servicio comercial.

Nota Importante: Una copia de la boleta “Coches con Desperfectos” queda para tráfico y

la otra copia queda para mantenimiento. De esa copia que le queda a mantenimiento,

cada taller va cargando dichas averías en una planilla en Excel, donde se va generando la

información que es enviada mensualmente al sector de Planificación y Control de la

Producción (gerencia de Mantenimiento). Dicho sector, deposita los valores obtenidos en

el tablero de control de la gerencia, que va siguiendo e informando el avance de los

indicadores, los cuales son comparados con los objetivos planteados por cada sector de

la empresa.

- 23 -

Figura 1.5.3.3. Boleta de “Coche con Desperfectos”.

- 24 -

Figura 1.5.3.4. Check-list del sistema de ATP.

- 25 -

Figura 1.5.3.5. Check-list utilizado para la flota GEE.

- 26 -

1.5.4. INSTALACIONES FIJAS

Hasta aquí se hizo referencia a la “Gerencia de Mantenimiento de Material

Rodante” y su interacción con el proceso de “Gestión de Operaciones”.

Dentro de la Gerencia de Instalaciones Fijas se encuentra, además de los siguientes

sectores: Obras Civiles, Vías, Línea de Contacto y Cable, Alimentación Eléctrica, el sector

de Señales, el cual se dedica al Mantenimiento Preventivo y Correctivo del Sistema de

Señalamiento propiamente dicho.

Como fue mencionado anteriormente, desde el 30 de octubre del año 1999 quedó en

funcionamiento en la línea “B”, el sistema de señalamiento Alstom con A.T.P. Esta, fue la

primera línea en contar con esta nueva tecnología en la red de Subterráneos de Bs. As.

En el año 2000 se instaló dicho sistema en la Línea “E” y en el 2007 en la línea “D”. Estas

tres líneas poseen el sistema Alstom funcionando en su totalidad, caso diferente sucede

en la Línea “A”, donde se instaló el sistema de señalamiento (instalación fija), pero las

formaciones no poseen el equipamiento de ATP abordo.

Dentro de los distintos procesos a controlar en el sistema de señalización está el de

cambio de vía. Este debe su importancia al proceso crítico que gestiona, donde además

del accionamiento de dicho dispositivo se encuentra el control de la máquina de cambio.

Para tales fines, existe un circuito de accionamiento y otro de control (con los respectivos

enclavamientos de seguridad).

Con el objetivo de mantener un alto grado de confiabilidad del cada cambio de vía, es

necesario que las distintas variables que componen dicho proceso, estén debidamente

controladas, esto quiere decir, dentro de los límites establecidos para su operación

normal.

Cabe acotar que el aparato de vía instalado en el sistema de señales Alstom, es de la

firma Dimetronic (véase Figura 1.5.4.1), el cual posee un encerrojamiento9 externo a

diferencia del aparato de vía instalado anteriormente (sistema de señales Siemens),

donde el encerrojamiento era interno. Este tipo de encerrojamiento -“externo”- requiere de

una correcta alineación en toda la zona del aparato de vía, para garantizar un adecuado

desplazamiento de las partes móviles que componen el cambio.

9. Encerrojamiento: Se refiere a la acción que se origina en un cambio de vía, cuando este se encuentra con el trabamiento

mecánico correspondiente que posee cada cambio, garantizando la seguridad de este dispositivo al paso de un material rodante. Cabe

acotar que cada vez que se origina un movimiento de un cambio de vía, primero debe originarse el encerrojamiento mecánico

correspondiente, para luego transmitirlo mediante unos contactos móviles hacia el sistema de señales para obtener la información del

estado del cambio. Esto permite, en caso que el cambio esté en control, el requerimiento de rutas correspondientes sobre este, o en

caso de que el cambio no esté en control, la información de la falla para su intervención. Cabe acotar que existen encerrojamientos

externos o internos. El “Encerrojamiento Interno” (véase Figuras 1.5.4.5 y 1.5.4.6) es aquel en donde el trabamiento mecánico

mencionado se encuentra dentro del correspondiente gabinete del cambio, en donde se encuentra el motor de accionamiento, puente

de contacto móvil, embrague, etc. El “Encerrojamiento Externo” es aquel en donde el trabamiento mecánico mencionado se encuen tra

fuera del gabinete del cambio.

- 27 -

Para mayor detalle sobre el cambio de vía de la firma Dimetronic, véase Anexo E.

Figura 1.5.4.1. Aparato de Vía de la firma Dimetronic.

LISTADO DE FUNCIONES DEL APARATO DE VIA DIMETRONIC MD-2000

1) Generar y transmitir el movimiento en ambos sentidos a las agujas o al descarrilador

de forma automática, comprobando su correcta posición en el tiempo de 4 segundos.

2) Generar y transmitir el movimiento en ambos sentidos a las agujas o al descarrilador

de forma manual, no permitiendo sacar la manija hasta que se haya finalizado el

mismo.

3) Permitir el talonamiento10 sin producir ningún daño al accionamiento.

4) Encerrojar las agujas con una apertura de 2 mm y NO con 5 mm al finalizar la

traslación.

5) Mantener solidario el conjunto de accionamiento con los elementos de vía (trocha).

6) Protegerse ante objetos extraños en su traslación.

7) Generar y trasmitir el movimiento de forma segura.

8) Mantener la estanqueidad de diseño del accionamiento.

9) Mantener todos los elementos dentro de la caja y en su posición.

10. Talonamiento: Es la acción de que un cambio de vía haya sido sobrepasado por un material rodante, el cual

avanzó y violó una señal determinada sin autorización, tomando a un cambio desde su talón, cuando este no estaba en

la posición adecuada por no estar establecida una ruta o la determinada autorización por personal de señales.

Cabe acotar que los cambios de vía instalados en la Red de Subterráneos de Buenos Aires son talonables, esto

significa que ante esta acción, el sistema de señales registra tal evento y el aparato de vía se mantiene, luego de su

correspondiente revisión, en condiciones óptimas de funcionamiento.

- 28 -

Las variables que deben controlarse en el proceso de operación de una máquina de

cambio son las siguientes:

Consumo de corriente del motor de cambio en cada accionamiento.

Nivelación de toda la zona del aparto de vía.

Verificación del estado de cada pieza mecánico del cambio de vía.

Lubricación de las partes móviles.

Alimentación al sistema de cambio.

Control de los factores externos que pueden afectar al correcto funcionamiento.

En la Figura 1.5.4.2 puede observarse la parte interior de una máquina de cambio de la

firma Dimetronic.

En las Figuras 1.5.4.3 y 1.5.4.4 se observan las barras de accionamiento que forman

parte del cambio de vía.

Figura 1.5.4.2. Vista Interna de una Maquina de Cambio.

- 29 -

Figura 1.5.4.3. Vista del encerrojamiento externo.

Figura 1.5.4.4. Vista de las Barras de Accionamiento.

- 30 -

1.5.5. MAQUINA DE CAMBIO CON ENCERROJAMIENTO INTERNO – “VIALIS”

(Utilizada en la Línea “H” del Subterráneo de Buenos Aires)

Figura 1.5.4.5. Vista del aparato de vía de la firma VIALIS.

Figura 1.5.4.6. Vista interna de la máquina de cambio de la firma VIALIS.

- 31 -

1.6. ANÁLISIS DE LA SITUACIÓN ACTUAL Y DETECCION DE DEBILIDADES

En función del informe presentado por el autor en el Punto 1.5, el siguiente objetivo

es analizar la situación actual para detectar debilidades (en caso que las hubiese), que

tienen como finalidad el análisis e implementación de una innovación tecnológica

apropiada, que puedan transformar a estas en fortalezas.

Es importante acotar que cuando nos referimos a debilidades, nos estamos refiriendo a

procesos, procedimientos o sistemas que pueden estar trabajando correctamente, pero al

ser analizados minuciosamente pueden encontrarse por consiguiente, una mejor forma de

poder ser llevados a cabo, siendo más eficaces, eficientes u confiables, dependiendo del

proceso, procedimiento o sistema en análisis.

Para comenzar con el análisis, el autor primero presentará dos informes conceptuales a

nivel global de la compañía, para luego si desarrollar los temas técnicos tratados en el

Punto 1.4.

En el primer informe y basándose en el triángulo de Sábato, el autor desea explicar lo

importante que es fortalecer dentro su sistema de gestión, una política clara desde la

dirección, que genere la interacción de los procesos llamados por Sábato: “estructura

productiva” e “infraestructura científica-tecnológica”, los cuales deberían interactuar

permanentemente hacia la búsqueda de una innovación tecnológica constante.

Esta tesis realizada por el autor, demuestra la capacidad de implementación de

nuevas tecnologías que pueden ser llevadas a cabo por el vértice “I”

(infraestructura científico tecnológica-ver triángulo de Sábato), por la creatividad e

innovación propia del personal que posee el know how en la compañía.

Explicación del Triángulo de Sábato:

En su libro, “Ensayos en Campera”, Jorge A. Sábato explica lo siguiente:

“Enfocada como un proceso político consciente, la acción de insertar ciencia y tecnología

en la trama misma del desarrollo significa saber dónde innovar. La experiencia histórica

demuestra que este proceso político constituye el resultado de la acción múltiple y

coordinada de tres elementos fundamentales en el desarrollo de las sociedades

contemporáneas: el gobierno, la estructura productiva y la infraestructura científico-

tecnológica. Podemos imaginar que entre estos tres elementos se establece un sistema

de relaciones que se representaría por la figura geométrica de un triángulo, en donde

cada uno de ellos ocuparía los vértices respectivos y al que llamaremos IGE. El triángulo

IGE (ver Figura 1.6) define como las relaciones que se establecen dentro de cada vértice,

como interrelaciones; por las relaciones que se establecen entre los vértices del triángulo,

como interrelaciones y por último, por las relaciones que se establecen entre el triángulo

constituido, o bien, entre cada uno de los vértices con el contorno externo del espacio en

el cual se sitúan, como extrarrelaciones”.

- 32 -

Además expresa que las relaciones que se establecen dentro de cada vértice tiene como

objetivo transformar a esos centros en capacidad de generar, incorporar y transformar

demandas en un producto final que es la innovación científico tecnológico.

Figura 1.6. Triángulo de Sábato.

Ahora bien, llevando a la práctica el triángulo de Sábato, donde denominaremos a los

vértices “D” dirección, “E” estructura productiva e “I” infraestructura científico-tecnológica,

podremos obtener un salto cualitativo dentro de la compañía.

El vértice D se entiende por la gestión que la dirección de la compañía debe realizar y

ejercer para que siempre exista interacción entre los vértices E y vértice I, con la finalidad

de obtener innovación tecnológica permanente.

El vértice E se entiende por la estructura productiva, que en el caso de la compañía es la

de brindar un servicio de transporte de pasajeros de la manera más rápida, seguro y

confiable, donde para ello debe existir sistemas adecuados y con el mayor grado de

confiabilidad.

El vértice I se entiende por la infraestructura científico-tecnológica que la compañía posee

en distintos sectores y/o procesos.

El nivel de tecnología11 no incorporada o know-how en sus procedimientos, métodos, lay-

out, software, personal calificado, el cual la compañía posee, es de vital importancia para

poder llevar a cabo innovaciones tecnológicas. Este vértice puede ser capaz de generar

conocimiento científico (básico o aplicado) o conocimiento básico o empleado,

entendiéndose al primero como ciencia o técnica, y al segundo por tecnología.

- 33 -

Para que estas relaciones entre los vértices comentados, comiencen a llevarse a cabo de

forma natural, es necesario un procedimiento y/o una política bien implementada, donde

quede documentado la forma de proceder. Esto quiere decir, que el vértice D implantará

una política adecuada hacia los vértices E - I, para que estos interactúen entre sí,

buscando mejoras permanentes en las tecnologías utilizadas en la compañía, con el

objetivo de brindar un servicio cada vez más eficiente, confiable y seguro.

En conclusión, con una política de desarrollo tecnológica implementada por el vértice D,

puede lograrse muchas más innovaciones tecnológicas dentro de la compañía, que lleven

a esta a la obtención de nuevos know-how y patentes.

Cabe acotar que de ninguna tecnología se puede afirmar que haya llegado a su límite de

desarrollo. Toda tecnología es modificable y eso es lo que permite su adaptación (dentro

de ciertos límites) a las condiciones propias de cada mercado.

El segundo informe se refiere al análisis realizado desde la perspectiva de BR-t “Benito

Roggio Transporte”. En este caso, debemos aclarar que Metrovías es una unidad de

negocio que pertenece a BR-t, ya que en este holding se aglomeran todas las unidades

de negocio que como su definición lo dicen, pertenecen al sector del transporte. En estas

podemos citar a las UGOFE “Unión de Gestión Operativa Ferroviaria de Emergencia”

Línea General Roca, Línea San Martín y Línea Belgrano Sur, al polo ferro-industrial que el

grupo posee en la ciudad de Córdoba “BR-f”, SOESA, CELERIS y VIA QUATRO. Cabe

acotar que últimamente se ha sumado una nueva unidad de negocio conocida como

UGOMS, la cual abarca los ferrocarriles Gral. Mitre y Sarmiento.

Es de vital importancia seguir fortaleciendo en BR-t las enseñanzas transmitidas por

Sábato, a través de la implementación de un proceso de “gestión de proyectos”,

encargado de recibir los INPUT desde las diferentes unidades de negocio, con la finalidad

de procesar, evaluar e implementar innovaciones tecnológicas en caso que se lo requiera

o mediante la adecuada toma de decisiones apropiadas según sea el requerimiento,

gestionando los INPUT con las unidades pertenecientes al vértice “I” (infraestructura

científico-tecnológica).

11. Tecnología: Jorge A. Sábato dice que la tecnología, como mercancía, se presenta de dos formas: tecnología incorporada, que

es la contenida en bienes físicos (de capital, de insumo a la producción, repuestos) y tecnología no incorporada, que está contenida en

documentos, patentes, diseños, planos, diagramas, modelos, manuales, instrucciones, especificaciones, ingeniería de detalle, estudio

e informes técnicos, libros, etc. La tecnología no incorporada se comporta como si fuera un bien de capital: cuando se posee el know-

how de un proceso se puede realizar ese proceso tantas veces como se desee.

- 34 -

A continuación y en función de la situación planteada en el Punto 1.4 se presentan los

correspondientes análisis “FODA” de los distintos temas técnicos tratados.

Cabe acotar que el autor de este proyecto ha definido la utilización de esta herramienta, el

FODA (Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas), en función de que con este

modelo podrán ilustrarse las Fortalezas que se detecten en el informe presentado en el

Punto 1.4, los puntos flojos Debilidades a las que hay que prestar más atención para

poder convertirlas en Fortalezas, las Oportunidades que se presentan y sería importante

no dejarlas pasar y enfocarse en buscar óptimas soluciones tecnológicas, y finalmente las

Amenazas que requieren su máxima atención ya que pueden atentar contra el proyecto

y/o empresa.

A continuación se brinda una breve descripción de las variables FODA:

Fortalezas son todos aquellos elementos internos y positivos que diferencian al proyecto

de otros de igual clase.

Oportunidades son aquellos factores internos, positivos, que se generan en el entorno y

que, una vez identificados, pueden ser aprovechados.

Debilidades se refieren a todos aquellos elementos, recursos, habilidades y actitudes que

la empresa ya tiene y que constituyen barreras para lograr la buena marcha de la

organización.

Amenazas son situaciones negativas, externas de la empresa o proyecto en análisis, que

pueden atentar contra éste, por lo que llegado el caso, puede ser necesario diseñar una

estrategia adecuada para poder sortearla.

- 35 -

1.6.1. FODA - Sistema Alstom – “SCADA”

De la situación actual presentada en el Punto 1.4, se realiza un análisis de las

Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas referidas al SCADA del sistema

Alstom.

ASPECTOS NEGATIVOS

AS

PE

CT

OS

IN

TE

RN

OS

AS

PE

CT

OS

EX

TE

RN

OS

ANÁLISIS FODA: "SISTEMA SCADA ALSTOM"

Ausencia de un sistema predictivo que permita tomar Acciones

Proactivas y anticipadas a las fallas, a los efectos de evitar demoras

y/o interrupciones no deseadas en el Servicio Comercial.

Los Puestos de Trabajo-"Workstation"-son de la firma SUN modelo

SparcStation 5, los cuales quedaron obsoletos a la tecnología actual,

además de la compleja migración hacia una Actualización

Tecnológica..

La Versión del Software-"Unix"-utilizado en las Workstation es el

Solaris 5, la cual quedó obsoleta a la tecnología actual e impidiendo

una migración hacia una Nueva Tecnología.

Ante una falla en algún servidor que atiende alguna línea en particular

del PCO, se puede pasar el mando de tráfico a operación local (como

fue comentado en las fortalezas), pero no es posible pasar el mando

a operación local en las subestaciones, teniendo que disponer de

guardia en cada subestación. Se pierde información de todos los

servicios auxiliares (pozo de bombeo, escaleras mecánicas, sistema

contra incendio, seccionadores de tunel, etc.).

Dependencia permanente tanto en el software como en

el hardware con el proveedor del sistema.

Imposibilidad de realizar modificaciones y/o

actualizaciones en el software ante una ruptura de

relaciones con Alstom.

FORTALEZAS OPORTUNIDADES

DEBILIDADES AMENAZAS

Centralización de la información de Señales, Tráfico,

Energía y Servicio Auxiliares en el PCO-"Puesto Central

de Operaciones".

Posibilidad de operar desde los CTL-"Control de Tráfico

Local"-en caso de fallas en el PCO.

El desarrollo de un sistema capaz de monitorear

variables desde el campo en tiempo y forma, permitirían

a la compañía la posibilidad de generar un salto

cualitativo en su sistema de gestión con la factibilidad

de contar con un nuevo know-how, el cual puede ser

además patentable.

El desarrollo de un SCADA nuevo que mantendría los

equipos de campo originales y cambiaría la arquitectura

de software y red, con el objetivo de independizar las

redes de señalamiento y auxiliares, además de adquirir

know-how propio para la compañía.

ASPECTOS POSITIVOS

Figura 1.6.1. FODA - Sistema Alstom - “SCADA”

- 36 -

1.6.2. FODA - Sistema de Información de Trenes – “Chapero”

De la situación actual presentada en el Punto 1.4, se realiza un análisis de las

Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas referidas al sistema de información

de trenes - “Chapero”.

ASPECTOS NEGATIVOS

ANÁLISIS FODA: "SISTEMA DE INFORMACIÓN DE TRENES-CHAPERO"

AS

PE

CT

OS

IN

TE

RN

OS

AS

PE

CT

OS

EX

TE

RN

OS

DEBILIDADES AMENAZAS

No existe un sistema capaz de administrar la información en

tiempo y forma, y que la misma sea unificada para evitar

discrepancias en la información.

Se observa que cada proceso-(Mantenimiento y Tráfico)-

administran la información del estado de la flota en forma

individual, siendo este un potencial de discrepancias a la hora

de análisis de la información.Esto puede generar problemas

operacionales por falta de información centralizada.

La tecnología utilizada para la administración de datos se

considera obsoleta.

El sistema de administración de fallas del Material Rodante a

través de la confección a mano del formulario "Boleta de

coche con desperfecto", no es confiable debido a que las

boletas pueden extraviarse, perdiendose la trazabilidad de la

información de cada formación.

La descentralización de la información ocasiona

distorsión y discrepancia en el tratamiento de la misma

que podría generar estadísticas erróneas hacia la

Comisión Nacional de Regulación del Transporte-

"CNRT", además de la perdida de credibilidad de esta

comisión hacia la compañía.

FORTALEZAS OPORTUNIDADES

Contar con la información en forma local del Estado de

la Flota.

El desarrollo de un sistema capaz de monitorear

información en tiempo y forma el estado de las

diferentes flotas con las correspondientes interacciones

entre los distintos procesos, permitirían a la compañía la

posibilidad de generar un salto cualitativo , con la

factibilidad de contar con un nuevo know-how el cual

puede ser además patentable.

Dicho sistema debería además posibilitar la gestión de

fallas del Material Rodante a través de un sistema

informático, evitando la confección a mano del

formulario correspondiente.

ASPECTOS POSITIVOS

Figura 1.6.2. FODA - Sistema de Información de Trenes – “Chapero”

- 37 -

1.6.3. FODA - Flotas de Trenes

De la situación actual presentada en el Punto 1.4, se realiza un análisis de las

Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas referidas a la flota de trenes.

Ausencia de información proveniente del Material Rodante hacia un

Sistema de Gestión que almacene en tiempo y forma los datos

necesarios que permitan tomar Acciones Proactivas u otro tipo de

Análisis requerido para la optimización de los tiempos de reparación

de las fallas.

Cabe acotar que en su mayoría, las distintas fallas que acontecen en

las distintas flotas, requieren de una prueba dinámica que se ven

afectadas debido a la necesidad de la compañía de cumplir con el

servicio efectuado establecido. Esto origina la imposibilidad de

realizar viajes de prueba en el horario del servicio comercial, teniendo

que ser realizados las mismas fuera de dicho horario. Como

consecuencia, las formaciones que requieran de dicha prueba

dinámica para garantizar la confiabilidad del funcionamiento de sus

equipos, deben quedar No Disponible durante el servicio comercial

hasta que sea realizada la prueba dinámica en horario nocturno.

Necesidad de realizar innovaciones tecnológicas en distintos

equipamientos del Material Rodante.

Los manejos políticos en las diferentes adquisiciones de

Nuevo Material Rodante, impiden la posibilidad en

ciertas oportunidades de desarrollar en los distintos

polos Ferro-Industriales del país nuevos prototipos de

coches ferroviarios, teniendo que caer en la Importación

de estos con la necesidad de permanente dependencia.

ANÁLISIS FODA: "FLOTA DE TRENES"

ASPECTOS POSITIVOS

DEBILIDADES AMENAZAS

ASPECTOS NEGATIVOS

AS

PE

CT

OS

IN

TE

RN

OS

AS

PE

CT

OS

EX

TE

RN

OS

FORTALEZAS OPORTUNIDADES

La presencia de una amplia gama de flotas de trenes

permiten disponer del conocimiento de distintas

tecnologías-"know-how"-que permiten la comparacion,

analisis y evaluacion de las alternativas mas viables

para la Mejora Contínua y como toma de decisión en

proyectos a futuro.

Aplicar benchmarking con los mejores operadores de Metros

del mundo, con el objetivo comparar y aplicar las mejores

tecnologías que brinden soluciones óptimas y confiables a la

flota de trenes actuales en la compañía.

La experiencia adquirida en la compañía por la gran variedad

de tecnologías en las diferentes flotas, puede ser clave en las

Especificaciones Técnicas ante la oportunidad de compra de

nuevo Material Rodante.

Posibilidad de motivar al vértice "I" para que realice el análisis

e investigación necesaria con el objetivo de implementar las

innovaciones tecnológicas necesarias y apropiadas en las

distintas flotas de trenes.

Figura 1.6.3. FODA - “Flota de trenes”.

- 38 -

1.6.4. FODA – Indicadores de Mantenimiento

De la situación actual presentada en el Punto 1.4, se realiza un análisis de las

Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas referidas a los indicadores de

mantenimiento.

Se observa la ausencia de un sistema capaz de

gestionar en tiempo y forma la distinta información

necesaria para el cálculo, seguimiento y análisis de los

distintos indicadores de Mantenimiento como ser:

(MTTF, MTTR, MTBF, Disponibilidad, Mantenibilidad y

Confiabilidad), que permitan tomar acciones.

NO SE DETECTAN

ANÁLISIS FODA: "INDICADORES DE MANTENIMIENTO"

ASPECTOS POSITIVOS

DEBILIDADES AMENAZAS

ASPECTOS NEGATIVOS

AS

PE

CT

OS

IN

TE

RN

OS

AS

PE

CT

OS

EX

TE

RN

OS

FORTALEZAS OPORTUNIDADES

Disposición de la información necesaria para realizar los

cálculos de los distintos indicadores.

El desarrollo de un sistema capaz de gestionar en

tiempo y forma la informacion con datos sobre

Disponiblidad y Confiabilidad en forma automática,

permitirían a la Compañía la posibilidad de generar un

salto cualitativo, con la factibilidad de contar con un

nuevo know-how el cual puede ser además patentable.

Figura 1.6.4. FODA - “Indicadores de Mantenimiento”.

- 39 -

1.6.5. FODA – Sistemas de Protección-“ATP”

De la situación actual presentada en el Punto 1.4, se realiza un análisis de las

Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas referidas al sistema de ATP.

Se observan gran cantidad de aplicaciones del freno de

emergencia en las flotas con el sistema de ATP,

producto de la operación manual de dicho sistema. Esto

origina aplanaduras en las ruedas de los trenes, que

provocan la indsiponibilidad del Material Rodante ante

su eventual necesidad de normalizar las mismas en el

torno.

El sistema de ATP actual no posee la actuación del

freno de servicio intercalado entre las funciones de

corte de tracción y aplicación del freno de emergencia.

Limitación de la frecuencia de trenes en el servicio

comercial, debido a que el sistema de ATP instalado

basa su filosofía de trabajo en circuitos de vía fijos.

Dependencia permanente tanto en el software como en

el hardware con el proveedor del Sistema.

Imposibilidad de realizar modificaciones y/o

actualizaciones en el software ante una ruptura de

relaciones con Alstom.

Se observan componentes vitales del sistema que no se

fabrican más y no se consiguen reemplazos.

ANÁLISIS FODA: "SISTEMAS DE PROTECCIÓN-ATP"

ASPECTOS POSITIVOS

DEBILIDADES AMENAZAS

ASPECTOS NEGATIVOS

AS

PE

CT

OS

IN

TE

RN

OS

AS

PE

CT

OS

EX

TE

RN

OS

FORTALEZAS OPORTUNIDADES

Disponer de un Sistema de Protección Automática del

Tren en las Líneas "B", "D" y "E", y Sistema de Paratren

Automático en las Líneas "A", "C" y "H", brindan

Seguridad al Servicio Comercial.

Cabe resaltar que el Sistema de ATP en funcionamiento

tiene un Nivel de Integridad de Seguridad-"SIL" 4.

Gestionar una Actualización Tecnológica del Sistema de

ATP actual, con el objetivo de implementar un Sistema

de Operación Automática de Tren-"ATO", con los

beneficios que esto conlleva. Otros Metros del mundo

ya disponen del sistema "ATO" o "CBTC", donde se

puede obseravr el salto cualitativo que estos sistemas

ofrecen frente al sistema de "ATP". Cabe acotar que la

seguridad en un sistema con ATO es garantizada por el

ATP.

Posibilidad de implementar una adecuada tecnología

que evite las aplicaciones de emergencia no deseadas

en el sistema de ATP.

Figura 1.6.5. FODA - “Sistemas de Protección-ATP”.

- 40 -

1.7. INFORME Y SELECCIÓN DE LAS DEBILIDADES DETECTADAS

1.7.1. SISTEMA ALSTOM - “SCADA”

Según el análisis realizado en el Punto 1.6.1 referente al Sistema de Adquisición

de Datos-“SCADA”, se observan debilidades descriptas en el FODA de la Figura 1.6.1.

Con respecto a la primera debilidad detectada, en lo que respecta a un sistema predictivo,

se informará en el avance de la tesis la propuesta tecnológica correspondiente.

En lo que respecta a las demás debilidades informadas en el FODA, cabe mencionar que

el sistema, a nivel de software, es totalmente cerrado, dependiendo solamente de Alstom

Brasil para su modificación, actualización o migración. Los datos se guardan en una base

de datos, y estos se recuperan en formato de texto plano, esto quiere decir, que es muy

difícil de convertir estos datos en información, como ser: trazabilidad, estadísticas,

seguimientos de fallas, etc.

Con respecto a este tema, se debería analizar la posibilidad de reemplazar dicho software

por otro de desarrollo abierto, in-house (con know how que la compañía posee), que

permita atender las necesidades reales de las distintas áreas que componen la empresa

(Referencia A).

NOTA DE REFERENCIA ACTUALIZADA AL DIA DE LA FECHA

Con respecto al análisis realizado en el Punto 1.7.1 y según Referencia A, cabe acotar

que la compañía ya está trabajando en la búsqueda de una solución al problema

mencionado, donde a través de sus recursos humanos altamente capacitados está

investigando la posibilidad de migrar hacia un nuevo sistema que reúne las características

deseables, las cuales fueron mencionadas en dicho punto.

1.7.2. SISTEMA DE INFORMACIÓN DE TRENES - “Chapero”

Según el análisis realizado en el Punto 1.6.2 referente al funcionamiento del

Sistema Chapero, se observan debilidades descriptas en el FODA de la Figura 1.6.2.

Por tal motivo, el autor analizará y presentará la tecnología apropiada como propuesta de

mejora a dicho proceso, con el objetivo de transformar en fortalezas dichas debilidades,

brindando un salto tecnológico en el proceso analizado.

La propuesta, además de ser capaz de brindar una solución a las debilidades

comentadas, deberá estar preparada para ser soporte de un Sistema de Control y

Adquisición de Datos en Tiempo Real de las distintas variables del Material Rodante que

se deseen monitorear.

- 41 -

1.7.3. FLOTAS DE TRENES

Según el análisis realizado en el Punto 1.6.3 referente a las distintas Flotas de

trenes existentes en la Red de Subterráneos de Buenos Aires, se observan debilidades

descriptas en el FODA de la Figura 1.6.3.

Por tal motivo, el autor analizará y presentará la tecnología apropiada como propuesta de

mejora a dicho proceso, con el objetivo de transformar en fortalezas dichas debilidades,

brindando un salto tecnológico en el proceso analizado.

1.7.4. INDICADORES DE MANTENIMIENTO

Según el análisis realizado en el Punto 1.6.4 referente a los „Indicadores de

Mantenimiento‟, se observa una debilidad descripta en el FODA de la Figura 1.6.4.

Por tal motivo, el autor analizará y presentará la tecnología apropiada como propuesta de

mejora a dicho proceso, con el objetivo de transformar en fortaleza dicha debilidad,

brindando un salto tecnológico en el proceso analizado.

La propuesta además de ser capaz de brindar una solución a las debilidades comentadas,

deberá calcular en tiempo y forma los indicadores de la Figura 1.6.4, mediante algoritmos

correspondientes.

1.7.5. SISTEMA DE ATP

Según el análisis realizado en el Punto 1.6.5 referente al Sistema de ATP, se

observan debilidades descriptas en el FODA de la Figura 1.6.5.

Por tal motivo, el autor analizará y presentará la tecnología apropiada como propuesta de

mejora a dicho proceso, con el objetivo de transformar en fortalezas dichas debilidades,

brindando un salto tecnológico en el proceso analizado.

1.7.6. CRUCES DE LA MATRIZ FODA

Además de las Debilidades comentadas en cada punto descripto, se detectan

importantes Fortalezas y Oportunidades que al combinarlas surgen las Potencialidades,

las cuales señalan las líneas de acción más prometedoras para la organización.

También hay que tener en cuenta que de la combinación de las Debilidades y Amenazas

surgen las Limitaciones, las cuales colocan una seria advertencia para la organización.

- 42 -

1.8. INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE LAS OBSERVACIONES DETECTADAS

A modo de ejemplo y con el objetivo de suministrar información adicional sobre el

tratamiento de algunas de las variables que intervienen en las flotas de trenes circulantes,

en los Puntos 1.81 y 1.8.2 se brindará más detalle técnico sobre la situación actual.

1.8.1. ANALISIS DE LAS FALLAS EN LA FLOTA FIAT

El siguiente informe y análisis es realizado en la flota Fiat (flota que circula en las

líneas “D” y “A”), donde se pondrá de manifiesto una de las fallas más recurrentes,

denominada “Falla Electrónica”.

A continuación se brindarán detalles técnicos de cómo se origina la mencionada falla, y de

todo el proceso que conlleva su normalización.

Cuando sucede la falla electrónica en una formación Fiat, el conductor la visualiza

mediante una indicación luminosa ubicada en el pupitre de la cabina del coche donde está

conduciendo (ver Figura 1.8.1.1). Una vez visualizada y según la instrucción de servicio

establecida (véase Anexo F), la operación a realizar por el conductor, es volver a

condiciones de funcionamiento normal la formación (reinicio del sistema), por medio de un

pulsador ubicado en el armario de la cabina de conducción (ver Figura 1.8.1.2), con la

finalidad de verificar si la falla es normalizada. En caso que la falla haya sido normalizada,

la formación continua trabajando normalmente, pero en caso que la falla no haya sido

normalizada, la formación deberá ingresar al taller de mantenimiento correspondiente

para su normalización.

Hay que tener en cuenta que las causas que pueden originar la mencionada falla son

varias, sin disponer de un sistema que pueda monitorear en tiempo y forma la información

necesaria para la toma de decisiones.

En el diagrama de Pareto de la Figura 1.8.1.7 puede observarse el porcentaje de averías

que comprende la mencionada falla.

- 43 -

Figura 1.8.1.1. Indicación encendida de la Falla Electrónica.

Figura 1.8.1.2. Pulsador para normalizar la Falla Electrónica.

- 44 -

A continuación se adjunta el estudio realizado:

En la Figuras 1.8.1.3 se puede observar la “Tabla de fallas anual de la flota Fiat”, donde

esta discriminada por rubro los diferentes tipos de falla.

La Figura 1.8.1.4 muestra el porcentaje de fallas que representa cada tipo de “fallas

detectadas” en esta flota.

La Figura 1.8.1.5 muestra el diagrama de Pareto realizado en función de la información

recolectada de la tabla de la Figura 1.8.1.3. A través del análisis realizado puede

observarse el alto impacto que representa las fallas eléctricas.

Detalles de Averias Fiat

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

% % Ordenado Frencuenca Acumulado

FIAT MECANICA 4 0 1 0 1 1 2 0 1 1 0 11 1,93661972 ELÉCTRICA 63,7323944 362 63,7323944

ELECTRICA 15 33 45 50 39 45 46 22 26 15 26 362 63,7323944 PUERTAS 22,3591549 127 86,0915493

NEUMATICA 3 3 6 4 4 7 3 1 3 2 7 43 7,57042254 NEUMÁTICA 7,57042254 43 93,6619718

CARROCERIA 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 2 0,35211268 ATP 4,04929577 23 97,7112676

PUERTAS 10 16 14 19 8 13 10 5 13 8 11 127 22,3591549 MECÁNICA 1,93661972 11 99,6478873

ATP 3 5 1 7 3 0 0 2 2 0 0 23 4,04929577 CARROCERÍA 0,35211268 2 100

TOTAL 32 57 67 81 55 66 61 30 45 27 44 0 568 100 100 568

2008

ANÁLISIS

MECANICA

ELECTRICA

NEUMATICA

CARROCERIA

PUERTAS

ATP

Figura 1.8.1.3. Tabla de Fallas Anual de la Flota Fiat.

Fuente de Información: Planificación y Control de la Producción (Gerencia de Mantenimiento).

Figura 1.8.1.4. Gráfico de Torta – Fallas de Flota Fiat.

- 45 -

Figura 1.8.1.5. Diagrama de Pareto de Fallas de la Flota Fiat.

Con esta información analizada, donde las fallas eléctricas tienen un alto impacto, se

realiza un nuevo análisis. Ahora exclusivamente en este tipo de falla con el objetivo de

detectar cuál es la falla más recurrente, en donde puede verificarse según el diagrama de

Pareto de la Figura 1.8.1.7 que la falla electrónica es la falla más representativa en dicha

flota. Cabe acotar que para haber realizado el diagrama de Pareto se tomó información de

la tabla realizada en la Figura 1.8.1.6.

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE

Extrarápido 6 5 10 7 5 10 6 3 8 4 3 67

Compresor 3 1 4

Falla Electrónica 2 15 24 20 21 23 24 14 14 10 15 182

Corta Maniobra 1 1 3 1 1 2 9

Equipo de Tierra-Tren 2 2

Convertidor 5 1 7 2 5 3 3 1 4 31

Comando Eléctrico de Puertas 1 1 1 3

Desconecta Subusina 3 1 1 3 8

No Desarrolla 2 1 5 1 1 10

TOTALES 14 26 41 35 29 40 44 21 25 15 26 316

MESMODO DE FALLA

ANÁLISIS DE LAS FALLAS ELÉCTRICAS

Figura 1.8.1.6. Tabla de Análisis de Fallas Eléctricas.

- 46 -

Figura 1.8.1.7. Diagrama de Pareto de las Fallas Eléctricas.

Con la información brindada, dando mayor aporte al FODA realizado en la Figura 1.8.1.3,

debería analizarse este caso, con el objetivo de implementar una tecnología adecuada

que brinde una mejora en el procesamiento, almacenamiento y transmisión de la

información en tiempo y forma para la toma de decisiones por parte de los responsables

del mantenimiento.

1.8.2. ANALISIS DEL TRATAMIENTO DE UNA VARIABLE EN LA FLOTA MITSUBISHI

En el caso de la flota Mitsubishi, formación utilizada en la línea “B” de la red de

Subterráneos de Bs. As., la misma está compuesta por 6 coches motrices. Cada coche

posee 4 motores de tracción de 75/100 kW/HP. Por lo cual tenemos en una formación, 24

motores de tracción con una potencia total de 1800 kW/2400 HP.

Es importante que exista un correcto sincronismo de todos los motores de tracción al

momento de la tracción y en la etapa de frenado, con el objetivo de mantener un

funcionamiento confiable.

Cuando una formación ingrese al taller de mantenimiento de dicha flota con un problema

acontecido en la etapa de sincronismo y al no contar con datos almacenados o

registrados para su verificación y toma de decisión, el personal de mantenimiento deberá

evaluar en pruebas estáticas y/o dinámicas el comportamiento de la formación.

- 47 -

En caso de tratarse de un problema denunciado en la etapa de tracción, primero se

realizan pruebas estáticas para verificar que todos los coches traccionen correctamente

según los puntos de marcha solicitados. Además es verificada la velocidad de actuación

de las contactoras electroneumáticas de tracción de cada coche (midiendo la presión de

aire de la cañería), hasta que finalmente es verificado y/o ajustado en caso que sea

necesario el relé de aceleración que posee cada coche (ver Figura 1.8.2.1).

En caso de tratarse de un problema denunciado en la etapa de frenado, es verificada en

cada coche la carga variable (resistencia variable), la cual censa la altura del coche en

función del peso que posee. Por otro lado es revisado también el actuador (resistencia

variable), la cual actúa en la relación entre la presión de frenado y el freno dinámico.

En caso de tratarse de un problema denunciado en las etapas de tracción y frenado, es

necesario revisar y/o ajustar el relé de aceleración.

Para cada formación que sale de una Revisión General, es necesario también realizar el

monitoreo de la corriente de cada coche, con el objetivo de verificar que cada uno de ellos

se encuentre trabajando dentro de los valores establecidos, garantizando que la

formación este sincronizada en la tracción y en el frenado.

En la Figura 1.8.2.2 puede observarse el gráfico de corriente que fue registrado en uno de

los coches durante una prueba dinámica.

- 48 -

Figura 1.8.2.1. Gabinete donde está el relé de aceleración.

Figura 1.8.2.2. Gráfico de Corriente.

- 49 -

En la Figura 1.8.2.3 puede observarse una hoja de datos que hace referencia a puntos

importantes referente al ajuste de valores de corriente límite, con el detalle de los valores

de corriente máximos y mínimos que definen los límites de tolerancia admisibles.

Figura 1.8.2.3. Puntos importantes referentes al ajuste de los valores de corriente.

Con la información brindada, dando mayor aporte al FODA realizado en la Figura 1.8.1.3,

debería analizarse este caso, con el objetivo de implementar una tecnología adecuada

que brinde información en tiempo y forma para la toma de decisiones por parte de

mantenimiento.

- 50 -

CAPITULO 2. MARCO CONCEPTUAL

2.1 AUTOMATIZACION DE PROCESOS

La Automatización Industrial se ha convertido en un medio fundamental para

mejorar el rendimiento y la eficacia de las funciones operacionales de una empresa

industrial moderna. La obtención de datos en el momento y origen, al integrarse al ciclo de

procesamiento de información y al actualizar las bases de datos en forma automática,

permiten la toma de decisiones operacionales, tácticas y estratégicas más eficaces

cualquiera que sea la naturaleza de la empresa.

En la Figura 2.1 se representa el diagrama en bloques de una configuración general de un

sistema de automatización de procesos.

Figura 2.1. Configuración General de un Sistema de Automatización de Procesos.

2.2 TELESUPERVISION

Es el proceso que consiste en la utilización de equipos eléctricos o electrónicos,

para detectar, acumular y procesar datos físicos en un lugar, para después transmitirlos a

una estación remota donde puedan procesarse, almacenarse y tomar acciones ante

valores fuera de límites establecidos, con el objetivo de mantener las variables

monitoreadas (digitales o analógicas) dentro de un régimen seguro de trabajo.

Proceso Físico

Es una operación que se lleva a cabo para la ejecución de una tarea específica.

Variable

Es toda magnitud física (temperatura, presión, corriente, etc.) presente en el desarrollo

de un proceso.

Dispositivo de Control

Es un elemento que permite modificar el estado de una variable física.

- 51 -

Funciones de la Red de Telecomunicaciones

- Recolección de datos, instantáneamente o bajo desvío de variables previamente

programadas desde las localidades remotas.

- Transmisión de los datos hasta los centros de control de operaciones; puede ser

redundante esto conlleva a un aumento en la confiabilidad y seguridad en el

transporte de los datos.

Para el monitoreo de variables, muchas veces es necesario la utilización de un sensor

o transductor.

Definición de Transductor o Sensor

Es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. En particular,

convierte la magnitud de una variable física en una señal eléctrica proporcional.

Ejemplos de Transductores:

- Transductores Autogeneradores: termopares, acelerómetros, vibrómetros

piezoeléctricos.

- Transductores de Parámetros Variables: potenciómetro, foto-resistencia,

termómetro de resistencia de platino.

- Transductores de Frecuencia Variable: Alambre vibrante.

- Transductores Digitales: Codificadores de posición lineal.

- 52 -

2.3 INTRODUCCIÓN AL SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRAL

2.3.1 SISTEMA DE CONTROL Y ADQUISICIÓN DE DATOS - “SCADA”

SCADA viene de las siglas de "Supervisor Control And Data Adquisition", es decir:

Adquisición de Datos y Control de Supervisión.

Se trata de una aplicación software especialmente diseñada para funcionar sobre

ordenadores, en el control de producción, y otros procesos.

Proporciona comunicación con los dispositivos de campo (controladores autónomos,

autómatas programables, etc.) y ejecuta el proceso de forma automática desde la pantalla

del ordenador.

Aumentar la confiabilidad y seguridad en los procesos de producción mediante: detección

temprana de condiciones de alarma, supervisión y control continuo de procesos de alto

riesgo, verificación del estado de las instalaciones, seguimiento de las condiciones de

operación de estaciones remotas, etc.

Además, provee de toda la información que se genera en el proceso productivo a diversos

usuarios, tanto del mismo nivel como de otros supervisores dentro de la empresa: control

de calidad, supervisión, mantenimiento, etc.

En este tipo de sistemas usualmente existe uno o varios ordenadores, que efectúa tareas

de supervisión y gestión de alarmas, así como tratamiento de datos y control de procesos.

La comunicación se realiza mediante buses de comunicación especiales o redes LAN.

Todo esto se ejecuta normalmente en tiempo real, y están diseñados para dar al operador

de planta la posibilidad de supervisar y controlar dichos procesos.

Los programas necesarios, y en su caso el hardware adicional que se necesite, se

denomina en general sistema SCADA.

Un paquete SCADA debe estar en disposición de ofrecer las siguientes prestaciones:

Posibilidad de crear paneles de alarma, que exigen la presencia del operador para

reconocer una parada o situación de alarma, con registro de incidencias.

Generación de históricos de señal de planta, que pueden ser volcados para su

proceso sobre una hoja de cálculo.

Ejecución de programas, que modifican la ley de control, o incluso anular o

modificar las tareas asociadas al autómata, bajo ciertas condiciones.

- 53 -

Posibilidad de programación numérica, que permite realizar cálculos aritméticos de

elevada resolución sobre la CPU del ordenador.

Con todas estas prestaciones, se pueden desarrollar aplicaciones para ordenadores (tipo

PC, por ejemplo), con captura de datos, análisis de señales, presentaciones en pantalla,

envío de resultados a disco e impresora, etc.

Además, todas estas acciones se llevan a cabo mediante un paquete de funciones que

incluye zonas de programación en un lenguaje de uso general (como Visual Basic y

.NET), lo cual confiere una potencia muy elevada y una gran versatilidad.

Algunos SCADA ofrecen librerías de funciones para lenguajes de uso general que

permiten personalizar de manera muy amplia la aplicación que desee realizarse.

Figura 2.3.1. Pantalla de un sistema “Modelo”.

- 54 -

2.3.2 MODULOS QUE COMPONEN EL SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRAL

En la Figura 2.3.2.1 puede observarse la conformación de un “Sistema de Gestión

Integral de la firma Wonderware12”, al integrar diferentes módulos operativos de gestión.

Cabe acotar que cada módulo será el encargado de realizar diferentes operaciones, pero

estos están mutuamente relacionados cumpliendo la función de integrar los datos y

convertirlos en información necesaria para la toma de decisiones.

Figura 2.3.2.1. Sistema de Gestión Integral.

12. Wonderware es una empresa propiedad de grupo Invensys Operations Management (IOM), que se dedica al

desarrollo y comercialización de software para automatización industrial. También ofrece una suite de productos

complementarios y de integración que sirven de apoyo al su herramienta „InTouch‟ (SCADA), como ser „InSQL‟ (SQL

Industrial), „QI Analyst‟ (analizador de indicadores de calidad), „Archestra‟ (entorno para desarrollo de objetos gráficos),

etc.

La calidad de estas herramientas, sumando a su gran alcance horizontal dentro del terreno de necesidades de control

industrial, posiciona a Wonderware como una de las principales empresas del rubro a nivel mundial habiendo vendido

más de 500.000 licencias en 100.000 plantas en todo el mundo.

Los productos de Wonderware se utilizan en las industrias más complejas y exigentes del planeta teniendo como

principales casos de éxito a la industria petrolera, minera, gasífera, alimenticia, transporte y productos farmacéuticos

entre otras.

- 55 -

A continuación se explica el significado de cada módulo que compone el “Sistema de

Gestión Integral” de la Figura 2.3.2.1:

BASE DE DATOS, accedidas mediante “ODBC”: (“ODBC” es un estándar de

acceso a base de datos). Estándar que permite a las aplicaciones el acceso a

datos en Sistemas de Gestión de Base de Datos utilizando el lenguaje SQL u otros

como método estándar de acceso. Permite que una aplicación pueda acceder a

varias Bases de Datos mediante la inclusión del controlador correspondiente.

SUITE-LINK: Es un protocolo de comunicaciones elaborado por Wonderware de

muy altas prestaciones para enlace de aplicaciones bajo TCP/IP, utilizando las

características de seguridad de Windows NT, sin necesidad de configuración y de

alto rendimiento, especialmente para grandes volúmenes de datos.

IHM-INTOUCH: Es la Interfaz Hombre Maquina, incluida en un sistema SCADA,

que permite supervisar y controlar variables de proceso a distancia,

proporcionando conectividad a través de drivers de comunicación con dispositivos

de campo (microcontroladores, PLC, etc.) controlando el proceso de forma

automática. Como su nombre lo indica, InTouch, también es una poderosa

herramienta IHM, dado que permite interactuar con los dispositivos de campo de

manera muy sencilla pero eficaz, siendo esto uno de sus puntos más altos.

InTouch, gracias a su nueva tecnología Archestra, desarrollada también por

Wonderware, permite unificar las distintas herramientas en un entorno de

programación de alta calidad e insertándose de lleno en la programación orientada

a objetos, aumentando la cantidad de objetos animados, que pueden ser utilizados

por el programador.

INFORMATION SERVER: Sistema que permite Administrar distintas variables y

crear un Portal diferente para cada Usuario.

SCADALARM: Sistema que permite avisar por medio telefónico o mail de un Evento a través de la programación del mismo en el Portal Web.

HMI-Reports: Es un programa que permite, adquiriendo datos de las otras

herramientas como InTouch o QI Analyst, la elaboración de informes

automatizados que luego podrán ser distribuidos vía web o e-mail a los distintos

usuarios del sistema.

DRIVERS DE COMUNICACIÓN: Módulos de aplicación expertos que permiten adaptar el producto con el que trabaja INTOUCH, con los protocolos de los dispositivos de campo.

- 56 -

QI-”ANALYST”: Real-time Statistical Process Control (SPC) provee indicadores visuales de variaciones en los procesos. SPC habilita proactivamente reacciones al desarrollo de los procesos para reducir los altos costos de inspecciones de calidad. SPC forma parte de herramientas Six Sigma, ISO 9000 e iniciativas de Total Quality Management (TQM). En la Figura 2.3.2.2 puede observarse un gráfico de control tal cual como lo mostraría el QI-Analyst.

Figura 2.3.2.2. Gráfico de Control.

- 57 -

2.3.3 ANALISIS BASADO EN INDICADORES

Desde que el ser humano nace ya está sometido a mediciones. Medimos nuestra

talla, nuestro peso, nuestra temperatura, la presión arterial, etc. Está claro que las

mediciones forman parte de nuestra vida y para nuestro contexto particular las

consideramos absolutamente usuales.

En la vida empresarial pasa algo muy parecido. Debemos ser conscientes que sólo

podemos mejorar de forma objetiva aquello que se puede medir. Por tanto, cualquier

responsable técnico de una empresa o de un departamento de mantenimiento que afronte

un proceso de mejora serio y riguroso, debe plantearse profundamente la necesidad de

medir en qué situación se encuentra ahora y cuál va a ser la forma de medir el éxito o

fracaso de las nuevas medidas adoptadas.

A los finales del siglo XIX Lord Kevin decía:

“Cuando puedes medir aquello de lo que estás hablando y expresarlo en números, puede

decirse que sabes algo acerca de ello; pero cuando no puedes medirlo, cuando no

puedes expresarlo en números, tu conocimiento es muy deficiente y poco satisfactorio”.

El Dr. Francisco Javier González Fernández, en su libro “Auditoría del Mantenimiento e

Indicadores de Gestión”, hace referencia a una nueva tendencia o mejor dicho propuesta

en las filosofías de Mantenimiento, la cual denomina “cuarta generación” y en donde la

idea es no aplicar sólo RCM (Mantenimiento centrado en la confiabilidad) y TPM

(Mantenimiento total productivo), sino a una combinación de estas y sobre todo

orientando nuestra actividad a resultados (indicadores en primera instancia) y a clientes

(niveles de servicio).

Con la finalidad de mejorar la rentabilidad y efectividad de los procesos productivos, las

empresas modernas vienen incorporando dentro de sus estrategias de trabajo principios y

herramientas de Confiabilidad e Ingeniería de Mantenimiento para alcanzar sus metas a

un costo óptimo, a la vez de fortalecer la pericia técnica, humana y operativa de su

personal.

La estadística proporciona herramientas importantes para la evaluación, la mejora, el

diseño, el pronóstico y el mantenimiento de la confiabilidad.

- 58 -

Entre las respuestas que se obtienen al fallar un equipo, los datos que se destacan para

realizar el estudio de confiabilidad son los tiempos de falla, los cuales son estudiados

estadísticamente por medio de las distribuciones Normal, Exponencial, Log-normal,

Weibull o alguna otra que se adapte al estudio de los datos recolectados. Un punto

importante estudiado para el aumento de la confiabilidad en los sistemas, es la

distribución de activos redundantes conectados en serie o paralelo con aquellos que

cumplen la función principal.

2.3.4 LAS 10 REGLAS PARA LA DEFINICION DE INDICADORES

Las premisas fundamentales a la hora de la definición de los indicadores son:

a) Deben estar alineados con la estrategia empresarial y deben medir factores o

resultados para el aporte de valor o proyectos de mejora.

b) Deben ser útiles o herramientas para la toma de decisiones y para evaluar el

nivel de satisfacción de las partes interesadas en cada proceso.

Las 10 reglas recomendadas para la definición de los indicadores son:

1) Los resultados deben medir lo que realmente la empresa espera de mi

departamento.

2) Los indicadores deben ser representativos y fáciles de medir.

3) Los indicadores de resultado deben tener en cuenta a los clientes internos.

4) Deben medir tiempos de ciclos y procesos: En el mundo industrial actual, el

tiempo es un factor totalmente crítico.

5) Analice indicadores de la competencia: Benchmarking.

6) Los integrantes de cada proceso deben tener estar involucrados y tener una

cultura de medición.

7) Utilizar sólo los indicadores que sean de interés.

8) Involucrar a los integrantes del proceso a medir en la definición de los

indicadores.

9) Analizar la eficacia de cada indicador.

10) Eliminar o cambiar aquellos indicadores que sean necesarios.

- 59 -

2.3.5 BENCHMARKING

Este método para definir líneas claras de mejora que permitan avanzar en las

líneas de trabajo precisas y alineadas con los objetivos estratégicos, se basa en comparar

nuestros servicios (nuestros indicadores) con el mejor competidor de nuestro sector. En

resumen se basa en:

“Analizar los indicadores de otras empresas homólogas a la nuestra y de que

nuestro entorno que sean mejores que las nuestras, y estudiar cómo han conseguido su

mejora para intentar hacerlo nosotros también”.

2.4 LOS INDICADORES DEL MANTENIMIENTO

Son parámetros numéricos que convenientemente utilizadas, pueden ofrecernos

una oportunidad de mejora continua en el desarrollo, aplicación de nuestros métodos y

técnicas específicas de mantenimiento.

La magnitud de los indicadores sirve para comparar con un valor o nivel de referencia con

el fin de adoptar acciones correctivas, modificativas, predictivas según sea el caso.

La Fiabilidad, Mantenibilidad y Disponibilidad son prácticamente las únicas medidas

técnicas y científicas, fundamentadas en cálculos matemáticos, estadísticos y

probabilístico, que tiene el mantenimiento para su análisis.

Los indicadores de gestión (planificación, ejecución, control y evaluación), son aquellos

que normalmente interrelacionan dos valores, y nos aporta una visión completamente que

evalúa diversos aspectos de la gestión de nuestro departamento.

Considerando que el primer objetivo de trabajo, del área de mantenimiento, es el de

propiciar el logro de altos índices de Confiabilidad, Mantenibilidad y Disponibilidad a

favor de la producción.

Para poder establecer estos factores de efectividad de mantenimiento, deberá ir

acompañada de otros factores (índices secundarios), que permitan evaluar, analizar y

pronosticar su comportamiento.

- 60 -

2.4.1 NUEVA NORMA DE INDICADORES DE MANTENIMIENTO-“EN 15341”

Ante la falta de homogeneidad de los indicadores de mantenimiento, el Comité

Europeo de Normalización CEN, decidió en septiembre de 2003 encargar al Comité

Técnico 319, a través del grupo de trabajo 6, abordar el desarrollo de una Norma sobre

Indicadores Clave en Mantenimiento. Este trabajo ha dado su fruto en febrero del 2007

con la emisión de la Norma EN 15341 “Maintenance Key Performance Indicators”.

Las premisas con las que partió este Comité Técnico de Normalización fue la de definir

unos indicadores, o en inglés KPI, que cumplieran con las siguientes características:

Ser indicadores simples y sintéticos.

Definir vías de trabajo no ambiguas y claras.

Conseguir medidas sobre bases homogéneas.

Interrelacionar uno o más factores de mantenimiento.

Ser u sustento para los procesos de gestión de mantenimiento.

La norma plantea 71 indicadores elaborados estructurados en tres bloques: económicos,

técnicos y organizativos.

La finalidad de esta norma era además poder medir la situación de los departamentos, de

partida y definir metas en mejoras, como para posibilitar benchmarking interno y externo.

2.4.2 BENEFICIOS DERIVADOS DE LOS INDICADORES

Entre los diversos beneficios que puede proporcionar a una

organización la implementación de un sistema de indicadores de gestión, se tienen:

Monitoreo del proceso

El mejoramiento continuo solo es posible si hacen un seguimiento exhaustivo a

cada eslabón de la cadena que conforma el proceso. Las mediciones son las

herramientas básicas no solo para detectar las oportunidades de mejora, sino

además para implementar las acciones.

Gerencia del cambio

Un adecuado sistema de medición permite a las personas conocer su aporte en las

metas institucionales y cuáles son los resultados que soportan la afirmación de que lo

está realizando bien.

- 61 -

2.4.3. DESARROLLO DE CONCEPTOS DE LOS INDICADORES

2.4.3.1. FIABILIDAD

La duración de un sistema está determinada en gran medida por su diseño, los

métodos modernos de diseño están basados en la evaluación de la fiabilidad de los

sistemas, es por ello que actualmente se suele decir que se diseña para la fiabilidad, sin

embargo hay otras medidas que se pueden implementar para lograr altos niveles de

fiabilidad, como lo son las medidas de Mantenibilidad adecuadas para cada sistema.

La Fiabilidad la definimos como “la probabilidad de que un sistema o dispositivo

realice adecuadamente su función prevista a lo largo del tiempo, cuando opera en el

entorno para el que ha sido diseñado”.

La Fiabilidad se puede representar con la letra R (de la palabra inglesa reliability) y

también como calidad en el tiempo. Una medida de la fiabilidad es el MTBF (Mean Time

Between Failures) o, en castellano, TMEF: Tiempo Medio Entre Fallos.

El MTBF debe extenderse a la media de tiempos entre paralizaciones (preventivas y

correctivas). De ahí que haya dos posibles disponibilidades; ambas a mejorar, la asociada

a la paralizaciones por preventivos, y la asociada a correctivos.

En las Figuras 2.4.3.1.1 y 2.4.3.1.2 se representan el ciclo de vida de un material y el

comportamiento de un sistema recuperable en función del tiempo respectivamente.

Figura 2.4.3.1.1. Ciclo de vida de un material

- 62 -

Figura 2.4.3.1.2. Comportamiento de un sistema recuperable

2.4.3.2. TIEMPO DE RECUPERACION (TTR)

El lapso de tiempo comprendido desde el instante en que ocurre una falla en el

sistema, que imposibilite su funcionabilidad, hasta el instante en el cual se logre recuperar

el sistema, es conocido como Tiempo de Recuperación TTR (Time to Restore), como

mencionamos en la sección anterior, diversos factores involucrados en el proceso de

mantenimiento o de recuperación del sistema, provocaran que TTR sea variable, incluso

para sistemas idénticos con fallas idénticas. De la variabilidad de TTR se deduce que el

proceso de recuperación del sistema solo puede describirse en términos probabilístico,

siendo TTR una variable aleatoria.

2.4.3.3. TIEMPO MEDIO DE RECUPERACION (MTTR)

Lo definimos como la media de la variable aleatoria TTR o la media de la

distribución de probabilidad de TTR. También es común referirse a esta media como la

esperanza matemática o el valor esperado, en este caso de la variable TTR y denotada

por MTTR, es importante hacer énfasis que éste es un valor promedio del tiempo de

recuperación, pero que no necesariamente tiene que ser el resultado de algunos de los

tiempos que tome recuperar el sistema.

Sabemos que la media o valor esperado de cualquier variable aleatoria discreta, se puede

obtener al multiplicar cada uno de los valores de la variable aleatoria por su

correspondiente probabilidad y sumar los productos. Sin embargo, en este caso TTR es

una variable aleatoria continua, por lo cual utilizamos integrales para reemplazar a las

sumatorias, de este modo: Donde “m (t)” es la función de densidad de probabilidad de la

variable TTR.

- 63 -

Es conveniente desglosar el MTTR de la siguiente forma:

- MTTR1: Tiempo medio indisponible del sistema o equipo por revisiones preventivas

(programadas).

- MTTR2: Tiempo medio indisponible del sistema o equipo por averías o

reparaciones.

- MTTR3: Tiempo medio indisponible del sistema o equipo por tiempos muertos (falta

de recursos materiales, logística, etc.).

2.4.3.4. TIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS (MTBF)

Como se explicó anteriormente, el tiempo medio entra fallas MTBF, se utiliza en

sistemas cuya funcionabilidad puede ser recuperada y se establece, como el valor medio

entre fallas, luego de fallas consecutivas durante un periodo determinado.

2.4.3.5. TIEMPO MEDIO DE FUNCIONAMIENTO HASTA LA FALLA (MTTF)

Es el tiempo medio hasta que se produce una falla, esto significa, desde el inicio de

un sistema o desde que este fue recuperado, hasta que se produce la falla.

2.4.3.6. FALLA

Es un hecho no previsible inherente a un sistema que desvía su comportamiento al

descrito en su especificación y que en la mayoría de los casos impide que éste cumpla su

misión. Existen diferentes tipos de fallas:

Totales: Son aquellas que causan incapacidad total del equipo.

Parciales: Son definidas como tales, aquellas que causan la degradación del servicio pero

no incapacitan el funcionamiento total del equipo.

Súbitas: son aquellas que ocurren instantáneamente.

Progresivas: Es cuando el equipo presenta síntomas y por lo que la falla se presenta

gradualmente.

- 64 -

2.4.3.7. TASA DE FALLAS

La Tasa de Fallas es conocida con la letra λ, y es la inversa del MTBF:

Figura 2.4.3.7. Fórmula para el cálculo de la Tasa de Falla

2.4.3.8. DISPONIBILIDAD

Es la probabilidad, en el tiempo, de asegurar un servicio requerido.

En otras palabras, es el porcentaje de tiempo que el sistema o equipo esta útil

(disponible) para producción o servicio. El tiempo que está fuera de servicio

(indisponible) debe contemplar toda paralización por mantenimiento correctivo o

preventivo, desde el momento en que queda fuera de servicio hasta que se devuelve a

entregar operativo a producción o explotación.

La disponibilidad puede considerarse la característica más importante de un sistema,

pues el usuario no tolerará que este se encuentre fuera de servicio.

Hay varias formas en las que los diseñadores pueden lograr altos niveles de

disponibilidad; la primera es construir sistemas sumamente fiables y por lo mismo

extremadamente costosos; la segunda forma de lograr altos niveles de disponibilidad es

construir sistemas que cuando fallen sean fáciles de recuperar.

Figura 2.4.3.8. Fórmula para el cálculo de la Disponibilidad

- 65 -

2.4.3.9. MANTENIBILIDAD

Es la probabilidad de que el equipo, después del fallo o avería sea puesto en

estado de funcionamiento en un tiempo dado.

Una medida de la Mantenibilidad es el MTTR (Mean Time To Repair) o TMFR en

castellano, Tiempo Medio de Reparación.

2.4.3.10. ANTECEDENTES HISTÓRICOS

Durante varios años, después de la Segunda Guerra Mundial, la tarea principal del

Japón fue elevar el estándar de vida de su población mediante la revitalización de su

economía.

Al final de la segunda guerra mundial el Japón se encontraba en una situación de

precariedad económica, aunque existía un magnifico potencial en cuanto a capacidad

productiva y mano de obra, a diferencia de los Estados Unidos, la carencia de materia

prima era el gran problema que limitaba su desarrollo industrial.

Esta fue una de las razones principales que impulsó a los empresarios japoneses a evitar

el despilfarro, y los motivó a esforzarse en la mejora del diseño de sus productos, antes

de comenzar su proceso de fabricación, así como a incursionar en nuevas metodologías

de administración del mantenimiento de los sistemas.

Es por ello que durante los años 60 y coincidiendo con la expansión de la electrónica, se

produce el despliegue e implantación de las técnicas de Mantenibilidad y Fiabilidad “, con

el fin de conseguir reducir al mínimo en un sistema el “ tiempo fuera de servicio “ y el “

costo de las reparaciones ”, Dando como resultado con el desarrollo de una nueva

ciencia, conocida como Ingeniería de Mantenibilidad, que estudia las actividades, factores

y recursos relativos a la recuperación de la funcionabilidad de un sistema, mediante la

realización de las tareas de mantenimiento específicas.

- 66 -

2.4.3.11. FUNDAMENTOS

La característica más importante de todo sistema es sin duda su capacidad para

satisfacer una necesidad, cumpliendo ciertos requisitos y funciones específicas, los cuales

suelen estar bien definidos y requeridos.

A esta característica tan importante en un sistema se le conoce como Funcionabilidad, y

está definida como, la capacidad de un sistema de desempeñar una función requerida con

unas prestaciones especificadas, cuando es usado bajo las condiciones establecidas por

el fabricante.

Es importante hacer notar la diferencia entre los términos Funcionalidad y

Funcionabilidad, pues el primero considera que un equipo funcione adecuadamente y el

segundo toma en cuenta el nivel de prestaciones obtenido del mismo.

A pesar de que un sistema sea funcional al comienzo de su vida operativa e

independientemente del diseño, tecnología, y materiales de fabricación, sin duda durante

su operación se producirán algunos cambios irreversibles.

Estos cambios son comúnmente resultado de procesos tales como corrosión,

sobrecalentamiento, fatiga, deformación, desgaste etc. A menudo estos procesos causan

cambios en las características de actuación del sistema, considerándose a estos cambios

una falla del sistema.

La falla de un sistema, provoca la pérdida de la capacidad para realizar la función

requerida, o bien la perdida de la capacidad para satisfacer los requisitos específicos.

Independientemente de las razones por las cuales se dé la falla del sistema, esta causa

una transición del sistema desde un estado de funcionamiento satisfactorio hasta un

estado de funcionamiento insatisfactorio.

Existen dos tipos de sistemas conocidos como: Sistemas Recuperables y Sistemas no

Recuperables. Como su nombre lo indica un Sistema Recuperable es aquel en el que se

puede recuperar su funcionabilidad, después de ocurrida una falla; y un Sistema no

Recuperable es aquel en el que después de ocurrida una falla es imposible recuperar su

condición de funcionabilidad normal.

La “Ingeniería de Mantenibilidad” es una disciplina científica que estudia la complejidad,

factores y los recursos relacionados con las actividades que se deben realizar para

mantener la funcionabilidad de un sistema. Por ello la “Ingeniería de Mantenibilidad” está

creciendo rápidamente, debido a su considerable contribución a reducir los costos de

mantenimiento, además un claro conocimiento de las metodologías y criterios, permitirá

calcular las medidas de Mantenibilidad necesarias para lograr los altos niveles de

disponibilidad requeridos.

- 67 -

2.4.3.12. MEDIDAS DE MANTENIBILIDAD

Para poder aplicar la Mantenibilidad en el campo de la ingeniería, es necesario

poder cuantificarla. Hay varia maneras de poder cuantificar la misma sin embargo, en la

práctica de ingeniería, el enfoque basado en el tiempo empleado en las tareas de

mantenimiento, es el más utilizado.

Es importante entender la relación entre Mantenibilidad y el “tiempo empleado” en las

tareas de mantenimiento. Como se puede observar en la Figura 2.4.3.12., la

Mantenibilidad está directamente relacionada con el área de la parte inferior de la gráfica

de funcionabilidad de un sistema, donde T representa el tiempo empleado para la

acertada realización de la tarea de mantenimiento que permite la recuperación del

sistema.

Figura 2.4.3.12. Gráfico de Mantenibilidad

2.4.3.13. TASA DE REPARACIÓN

El indicador TTR (Time to repair), es el tiempo que demanda poner en estado

operativo un sistema, equipo o instalación.

El MTTR (Mean time to repair) es el tiempo medio de un determinado componente,

equipo o conjunto de equipos.

En la expresión de la disponibilidad según la Figura 2.4.3.1.1, el MTTR engloba todas las

paradas del sistema, equipo o instalación, pues la sumatoria de los TTR no diferencia

entre paralizaciones correctivas o preventivas.

- 68 -

De este razonamiento se deduce que, en este aspecto, habrá dos indicadores de control

asociados al mantenimiento a saber: El primero “D1” corresponde al cálculo de la

Disponibilidad teniendo en cuenta las paradas por mantenimientos no programados

(correctivos u otros), y el segundo “D2”, corresponde al cálculo de la Disponibilidad

teniendo en cuenta los mantenimientos programados.

Figura 2.4.3.13.1. Fórmula para el cálculo de la Disponibilidad con R1.

En donde R1 son las reparaciones asociadas a fallas o averías.

Figura 2.4.3.13.2. Fórmula para el cálculo de la Disponibilidad con R2.

En donde R2 son las revisiones sistemáticas preventivas.

Como MTTR = MTTR1 + MTTR2, tendremos tres líneas de mejor a disponibilidad:

Mejora asociada a reducir cuantitativamente el número de fallos, que redundará en

aumentar el MTBF.

Mejora asociada a disminuir los MTTR1, o a reducir los tiempos de reparación de

averías.

Mejora asociada a disminuir los MTTR2, o a reducir las paralizaciones por

mantenimientos preventivos, mediante programaciones de actividades más a la

medida (predictivas), reduciendo o eliminando el preventivo que no añada valor.

Atomizando los planes de mantenimiento en pequeñas operaciones que puedan

programarse aprovechando otras paradas (jornadas nocturnas o en sábados y

festivos, horas valle, limpiezas, etc.)

- 69 -

2.4.3.14. FUNCIÓN DE MANTENIBILIDAD

La función de Mantenibilidad M(t) indica la probabilidad de que el sistema sea

recuperado en el momento “t” o antes.

Figura 2.4.3.14.1. Función de Mantenibilidad

En donde μ sale de las ecuaciones de la Figura 2.4.3.13.1.

En la Figura 2.4.3.14.2 se ilustra las ecuaciones correspondientes a la tasa de revisiones

programadas y de reparaciones no programadas.

Figura 2.4.3.14.2. Desarrollo del cálculo de μ

- 70 -

CAPITULO 3. DESARROLLO DE LA INNOVACION TECNOLOGICA

Con el objetivo de afrontar todas las debilidades informadas en los Puntos 1.7.1,

1.7.2, 1.7.3, 1.7.4 y 1.7.5 (informe y selección de las debilidades detectadas), el autor,

previo análisis e investigación llevada a cabo, detecta la necesidad primordial de

desarrollar e implementar un “Sistema de Gestión Ferroviario” aplicado al Material

Rodante, mediante un sistema de control y adquisición de datos, y con base en el CIME13,

el cual sea capaz de satisfacer los siguientes requisitos:

- Gestionar la información del estado de las distintas flotas de trenes de todas las

líneas del Subterráneo de Bs. As. mediante la interacción entre los procesos de

Mantenimiento de Material Rodante y Gestión de Operaciones.

- Gestión de reportes según necesidades de los usuarios del sistema.

- Cálculo automático de los indicadores de la gestión del Mantenimiento.

- Gestión de variables del material rodante para la toma de decisiones.

Para el desarrollo de este sistema se utilizará el software “InTouch” de la firma

Wonderware, el cual el CIME cuenta con personal altamente capacitado en dicha

herramienta, que posibilitará la incorporación de una innovación tecnológica, con la

consecuente adquisición de un nuevo know how para la compañía

NOTA ACLARATORIA:

Cabe acotar que al inicio de la de tesis y luego de la aprobación por parte de la

compañía, este proyecto comenzó a desarrollarse con el objetivo de ser

implementado y demostrado empíricamente.

Por dicho motivo de ahora en adelante se expondrá la innovación tecnológica

implementada por el autor.

13. CIME - “Centro Integral de Mantenimiento Electrónico”. Es un área perteneciente a la Gerencia de Material Rodante,

la cual fue creada en el año 2007 con el objetivo de gestionar el Mantenimiento del Sistema de ATP, además de todas

las necesidades del Material Rodante en lo que a electrónica se refiere. Es un área dedicada a la Investigación y

Desarrollo en nuevas tecnologías ferroviarias del material rodante, donde la Creatividad e Innovación son pilares

fundamentales en búsqueda de la Mejora Continua.

- 71 -

3.1. EXPLICACION DE LA INNOVACION TECNOLOGICA PROPUESTA

FILOSOFIA DE TRABAJO Y SU INTERACCION (ENTRE LOS USUARIOS DEL

SISTEMA)

Con el sistema de gestión propuesto, se busca la interacción entre los sectores de la

compañía: Tráfico (Gestión de Operaciones) y Material Rodante (Mantenimiento).

- El primero, es el responsable de la prestación del servicio, para lo cual, necesita

fundamentalmente del “Proceso de Gestión de los Recursos”.

- Respecto al sector de Material Rodante, es el responsable de proveer en óptimo

estado, las formaciones requeridas para el servicio comercial.

Cabe destacar que el sector de material rodante, el cual pertenece al “Proceso de

Mantenimiento”, debe ser eficaz y eficiente en su gestión, brindando confiabilidad

y seguridad en el material tractivo utilizado para el servicio comercial.

Es por esto que el sistema, como producto final, lo componen dos aplicaciones: Una

denominada “Tráfico” y otra llamada “Taller”.

La interacción entre ambos procesos se realiza de la siguiente forma:

Tráfico es quien realiza las siguientes acciones:

Selecciona una determinada formación (en la cual se ha originado una falla-

“Mantenimiento Correctivo” o ante un mantenimiento programado-“Mantenimiento

Preventivo”), le asienta los datos necesarios para que el sector de mantenimiento

pueda proceder a su normalización de la forma más eficaz posible, optimizando los

tiempos muertos (indisponibilidad del material rodante).

Taller es el que realiza el correspondiente mantenimiento (preventivo o correctivo),

y por consecuencia, una vez finalizado el mismo, procede a seleccionar en el

sistema la determinada formación para su liberación al servicio comercial.

Todas estas acciones son visualizadas y registradas en el sistema.

A modo de ejemplo, se representará una secuencia completa desde que es generada una

falla (por medio de tráfico), hasta su liberación (por medio de taller), en la línea “D”.

Como referencia, cabe acotar que la línea “D” cuenta con dos tipos de flota, siendo estas

la flota Alstom y la flota Fiat.

La flota Alstom es gestionada en lo que respecta al mantenimiento por el taller Congreso

de Tucumán y la flota Fiat, hace lo propio en el taller Canning.

Para la adecuada gestión de interacción del sistema, se han ubicado estratégicamente los

distintos puestos de trabajo.

- 72 -

En la Figura 3.1.1 puede observarse como están distribuidos los distintos puestos de

trabajo en las respectivas líneas.

Figura 3.1.1. Puestos de Trabajo

En la Figura 3.1.2 puede observarse la ventana desplegable que se genera cuando el

operador de tráfico oprime con el puntero del Mouse una determinada formación (a la cual

se le cambiará el estado de la misma), ya sea porque entra en un determinado

Mantenimiento Programado, por algún Pedido Especial por parte de material rodante, por

alguna falla originada, por necesidad de ir al torno, o por alguna otra acción posible dentro

de dicha ventana. Dicha ventana simula la boleta que el personal de tráfico hoy genera

cuando una formación entra al taller con algún desperfecto o solicitud de mantenimiento

programada.

Cabe acotar que con el sistema propuesto y desarrollado, toda la información es

almacenada en una base de datos para su consulta en el momento que se lo requiera.

- 73 -

Figura 3.1.2. Ventana desplegable a utilizar por Tráfico

En consecuencia a estas acciones, el puesto de trabajo del taller correspondiente al

mantenimiento, recibirá un aviso a través de una señal visual y acústica, para proceder a

la intervención de la formación detenida.

En la Figura 3.1.3 puede observarse la ventana generada en el puesto del taller

correspondiente, donde este brinda información general de la formación detenida como

ser: el número de boleta gestionado automáticamente por el sistema y demás detalles

sobre la formación.

- 74 -

Figura 3.1.3. Aviso de nueva boleta para Taller

En la Figura 3.1.4 puede observarse como es representada la formación detenida en el

sistema desarrollado, en este caso por una falla en uno de sus motores de

tracción.

Figura 3.1.4. Representación de la Falla en la Formación Alstom “G”

- 75 -

Una vez finalizada la intervención a cargo del taller correspondiente, se realizará el cierre

de la intervención desde el puesto de trabajo de este (en este caso desde el Taller

Congreso de Tucumán), con el objetivo de habilitar la formación para el servicio

comercial.

Para realizar la acción comentada, existe una ventana desplegable disponible (Figura

3.1.5), para asentar la información en los campos solicitados, en función de los trabajos

realizados.

En esta figura se detalla que no fue tildada la opción disponible-”Sale Acompañado”. Esta

posibilidad fue agregada con la finalidad de informar al puesto de tráfico, en caso que el

taller correspondiente desee enviar personal técnico a acompañar la formación liberada.

En la Figura 3.1.6 puede observarse que la opción si fue tildada.

Figura 3.1.5 Ventana desplegable para la

Liberación de la Formación por parte del Taller.

Figura 3.1.6 Ventana desplegable para la

Liberación de la Formación por parte del Taller.

En consecuencia a esta acción realizada, el puesto de trabajo de tráfico es informado de

este nuevo evento.

En la Figura 3.1.7 puede observarse como es representada la formación liberada por el

taller correspondiente en los correspondientes puestos de trabajo de la línea “D”.

- 76 -

Figura 3.1.7. Puesto de Trabajo.

Cabe acotar que dicha Formación, si bien fue liberada por material rodante (a través del

taller correspondiente), no contará como Disponible para el Servicio Comercial hasta que

tráfico no la haya liberado.

Esto ocurre, ya que se necesita enviar a un Conductor Especializado a realizar el

correspondiente procedimiento de “check-list” (véase Punto 1.5.3 Gestión de la

Información de los Servicios brindados, Figuras 1.5.3.4 y 1.5.3.5).

En la Figura 3.1.8 se observa en los puestos de trabajo correspondientes, la indicación en

verde de la liberación por parte de tráfico de la formación Alstom “G”.

Se puede visualizar además, como a partir de esta acción es incrementada la

disponibilidad.

- 77 -

Figura 3.1.8. Puesto de Trabajo.

- 78 -

3.2. EXPLICACIÓN DEL DESARROLLO DEL SISTEMA

3.2.1. INTERACCIÓN ENTRE LOS PROCESOS DE MANTENIMIENTO Y

OPERACIONES

Como primera etapa se procedió al desarrollo de la interfaz gráfica, siendo el

objetivo principal que ésta represente de manera fiel la arquitectura real de la línea. Es

decir, que el usuario pueda encontrar en ella, las mismas secciones con las que cuenta

cotidianamente: Talleres, Cocheras, Vías Auxiliares, etc.

Por otra parte, también se buscó que el entorno gráfico resulte “amigable” y de fácil

dominio para el usuario.

En la Figura 3.2.1 puede observar los sectores que componen la Línea “D”:

Figura 3.2.1. Distribución de los distintos Sectores.

En la segunda etapa se buscó poder agregar a esta interfaz gráfica la mayor cantidad de

utilidades posibles para el usuario. A continuación, se detallaran las mismas.

- 79 -

3.2.2. IDENTIFICACIÓN DEL ESTADO DE LA FORMACIÓN SEGÚN COLOR

A cada formación le corresponderá un determinado color, el cual dependerá de su

estado. Por ejemplo, el color rojo representa falla de taller, el color blanco representa que

la formación está en el “torno”, el negro refiere a formación bajo proceso de

mantenimiento general, etc.

En la Figura 3.2.2 puede observarse la ventana de colores posibles a utilizar para la

identificación de los distintos estados de cada formación.

Figura 3.2.2. Disponibilidad de colores para la

Identificación del estado de cada formación.

- 80 -

3.2.3. UBICACIÓN DE LA FORMACIÓN

En la Figura 3.2.1 se puede observar como son representadas todas las distintas

ubicaciones correspondientes a una determinada línea: ubicaciones destinadas para los

trenes en el servicio comercial, ubicaciones destinadas para el estacionamiento, talleres

destinados al mantenimiento preventivo o correctivo (taller Congreso de Tucumán, taller

Canning y el taller Polvorín). De esta forma, los usuarios del sistema pueden visualizar

rápidamente la ubicación de cada formación.

3.2.4. PANEL DE INDICADORES

Este panel presenta cuatro indicadores, a detallar.

El primer indicador denominado “REQUERIMIENTO” (véase Figura 3.2.4.1), corresponde

a la cantidad de trenes que deben estar en servicio según horario establecido en el

cronograma llamado “Servicio Efectuado” (véase Figura 3.2.4.2).

En el Punto 1.5.3 “Gestión de la Información de los Servicios Brindados”, se había hecho

referencia al tema en cuestión.

.

En la Figura 3.2.4.2 se muestra una parte de la planilla del Servicio Efectuado con los

correspondientes horarios de despacho de los trenes al servicio comercial.

Lo que se ha realizado en este sistema, es cargar el Servicio Efectuado correspondiente a

cada línea en la base de datos del sistema, de modo que este reconozca en forma

automática el requerimiento de los servicios a cada instante.

Por este motivo, cada vez que aparece la palabra “SAQUE” (introducción de un servicio

en la línea) en el servicio efectuado (véase Figura 3.2.4.2), en el sistema desarrollado el

indicador de requerimiento será incrementado en uno.

De forma inversa, cada vez que aparezca la palabra “ENTRE” (retiro de un servicio de la

línea) en el servicio efectuado (ver Figura 3.2.4.3), en el sistema desarrollado el indicador

de requerimiento decrecerá en uno.

En conclusión, se trata de un indicador dinámico, el cual se va actualizando en función de

la demanda de trenes establecidos a cada horario, y en cada línea de la red de

Subterráneos de Bs. As.

- 81 -

Figura 3.2.4.1. Panel de Indicadores.

- 82 -

Figura 3.2.4.2. Servicio Efectuado - Muestra de SAQUES.

Figura 3.2.4.3. Servicio Efectuado - Muestra de ENTRES.

- 83 -

El segundo indicador corresponde a “DISPONIBILIDAD”. Este valor representa la

cantidad de trenes disponibles para el Servicio Comercial. En este caso el sistema

contará todos los trenes que se encuentren “VERDES” en su totalidad en la línea

correspondiente (el sistema contará todos los trenes que se encuentren verdes

independientemente de la ubicación).

El tercer indicador corresponde a “TRENES EN LÍNEA”. Este es el número de

formaciones actualmente en servicio. En este caso el sistema va a contar todos los trenes

que se encuentren en el sector denominado “TRENES EN SERVICIO”, según puede

observarse en la parte izquierda de la Figura 3.2.1.1.

El cuarto y último indicador corresponde al “DESVÍO”. Este valor representa la diferencia

entre “REQUERIMIENTO” y “TRENES EN SERVICIO”. Es decir, la diferencia entre los

trenes que debieran estar en servicio contra los que efectivamente lo están.

En la Figura 3.2.4.4 puede observarse que el Desvío se encuentra Negativo (-1), esto

significa, que no se está cumpliendo (en este instante en particular) con el Requerimiento

establecido en ese instante.

Figura 3.2.4.4. Indicadores con Desvío Negativo.

- 84 -

En la Figura 3.2.4.5 puede observarse que el Desvío se encuentra Positivo (+1), esto

significa que es mayor la cantidad de trenes en servicio que el Requerimiento solicitado.

Esto significaría que el servicio en esa determinada línea, cuenta con un tren adicional:

Figura 3.2.4.5. Indicadores con Desvío Positivo.

- 85 -

3.2.5. PROGRAMACIÓN DEL SOFTWARE INTOUCH

En cuanto a la programación, el software InTouch tiene un lenguaje propio, el cual

es una conjunción de varios lenguajes de programación conocidos como el “Visual Basic”

y “.NET”.

En la Figura 3.2.5 se muestra una imagen de una ventana de programación de esta

herramienta:

Figura 3.2.5. Ventana de Desarrollo del InTouch.

El objetivo de esta etapa de programación es desarrollar determinados algoritmos que

favorezcan la rápida y sencilla interacción entre el software HMI (Interface Hombre

Máquina) y el usuario.

- 86 -

3.2.6. CALCULO DE LOS INDICADORES DE LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO

Para realizar el cálculo de los Indicadores de la Gestión del Mantenimiento, se

tendrán en cuenta todas las ecuaciones e información brindada en el Punto 2.3.3 “Análisis

basado en indicadores del capítulo Marco Conceptual.

El sistema InTouch puede acceder a la base de datos mediante el uso de la aplicación

HMI Reports, donde es posible transformar esos datos en información necesaria para

dichos cálculos.

Cabe acotar que cuando una formación es detenida para un Mantenimiento Programado,

no se verán afectados los tiempos muertos (indisponibilidad de un material rodante). En la

Figura 3.2.6.1 se representan los distintos colores en función de las acciones relacionadas

a Mantenimientos Programados y las demás acciones que son circunstanciales, No

Programadas.

Por otro lado se hace mención que el horario en que el sistema se encuentra operativo

para los cálculos de los indicadores en entre las 05:00 y 23:00 hs. Esto es debido a que

no hay personal de mantenimiento de material rodante disponible en el horario nocturno.

Cuentan para el “Tiempo Muerto” NO cuentan para el “Tiempo Muerto”

Figura 3.2.6.1. Diferencia en la interpretación de colores para el Sistema.

El proceso del cálculo de indicadores y sus respectivos reportes se divide en 4

pasos:

1) El Sistema está programado para monitorear en forma continua el estado de las

formaciones. Esto lo realiza gracias a la diversidad de colores existentes que tiene

el operador de tráfico para informar el estado de cada formación. Cada color brinda

una información única, para lo cual el sistema la interpretará para los determinados

cálculos. Cada cambio de estado de una formación es detectado y almacenado por

el sistema.

2) Esos cambios de color generados en las formaciones servirán como fuente de

información para el sistema. Como ejemplo, si tenemos una formación que se

encuentra en estado Operativo (“VERDE”) y ante una falla acontecida en la misma,

el operador de tráfico gestiona mediante el sistema la boleta por desperfectos

(véase Figura 3.1.2), por consecuencia dicha formación pasará al estado No

Operativa (“ROJO”).

- 87 -

En ese momento el sistema detecta el cambio de color, por lo cual detendrá el

contador individual de esa formación (cada formación tiene un contador individual

para su cálculo). Dicho contador será nuevamente activado una vez que la

formación sea habilitada por el taller correspondiente. Estos intervalos de tiempo

servirán como datos para conocer cuan eficaz y eficiente es un determinado taller

responsable de la gestión del mantenimiento de una determinada flota. Con esta

información se está calculando el tiempo de intervención (programada o no

programada) de cada formación.

3) Con el cambio de color registrado, más la información de los tiempos de los

contadores registrados, el sistema interactúa con la base de datos, la cual se

encarga de almacenar la información que será utilizada más adelante para generar

el reporte.

4) A fin de mes el sistema vuelve a interactuar con la base de datos, consultando por

todas las fallas y reparaciones que se produjeron en todas las formaciones. Luego

de cada consulta a la misma (se ejecuta una consulta por cada formación), se

realizan los cálculos de los indicadores los cuales son retenidos mediante el logger

(registrador de datos) del software HMI Reports, el cual finalmente ejecuta el

reporte mensual según

Figura 3.2.6.2: Hoja N° 1 del Reporte de Indicadores de la Gestión del

Mantenimiento, donde pueden observarse los indicadores correspondientes a toda

una flota, en este caso la flota G.E.E.

Figura 3.2.6.3: Hoja N° 2 del Reporte de Indicadores de la Gestión del

Mantenimiento, donde puede observarse gráficamente la disponibilidad por

formación durante un período determinado.

Figura 3.2.6.4: Hoja N° 3 del Reporte de Indicadores de la Gestión del

Mantenimiento, donde puede observarse el detalle de los indicadores

correspondientes a una determinada formación, en este caso a la formación “A”.

Cabe acotar que en el reporte son emitidas todas las formaciones que conforman a

una flota.

Figura 3.2.6.5: Hoja N° 4 del Reporte de Indicadores de la Gestión del

Mantenimiento, donde es representado el significado de cada indicador, para la

correcta interpretación de los usuarios del sistema.

- 88 -

Figura 3.2.6.2. Hoja N°1 del Reporte de los Indicadores de la Gestión del Mantenimiento (Flota G.E.E.)

- 89 -

Figura 3.2.6.3. Hoja N°2 del Reporte de los Indicadores de la Gestión del Mantenimiento (Flota G.E.E.)

- 90 -

Figura 3.2.6.4. Hoja N°3 del Reporte de los Indicadores de la Gestión del Mantenimiento (Flota G.E.E.)

- 91 -

Figura 3.2.6.5. Hoja N°4 del Reporte de los Indicadores de la Gestión del Mantenimiento (Flota G.E.E.)

Cabe destacar que el sistema está diseñado de tal manera, que de ser necesario, los

usuarios pueden realizar consultas sobre los distintos indicadores, mediante una pantalla

que es ilustrada en la Figura 3.2.6.6, determinando el periodo de la consulta a realizar.

- 92 -

Figura 3.2.6.6. Pantalla de Consulta de Indicadores de la Gestión del Mantenimiento.

- 93 -

3.2.7. GESTION DE LOS REPORTES

En la arquitectura de este sistema de gestión (véase “Marco Conceptual”), existe

una base de datos en la cual el InTouch almacena los eventos que ocurren en el sistema,

como así también, el estado de alarmas o historial de fallas de los dispositivos de campo.

Como complemento a estas prestaciones, existe la herramienta “HMI Report”, la cual

brinda una solución que permite consultar los datos almacenados en la base de datos y

representarlo en un formato amigable.

En la Figura 3.2.7.1 se ilustra el esquema de gestión de los indicadores.

Figura 3.2.7.1. Esquema de la Gestión de Indicadores.

- 94 -

3.2.7.1 REPORTE DE DISPONIBILIDAD

Este reporte de disponibilidad es generado y enviado vía e-mail a los usuarios del

sistema de forma automática a las siguientes horas: 09:30 hs, 13:30 hs y 18:30 hs.

Muestra en cada caso, la evolución del estado de la flota, una hora antes de la generación

del reporte.

Estos horarios fueron solicitados por la gerencia operativa, siendo flexible el sistema para

cualquier tipo de modificación, tanto de horarios de los reportes como del formato del

mismo.

El modelo fue diseñado buscando satisfacer de manera representativa a todas las partes

involucradas.

En la Figura 3.2.7.1.1 están ilustradas las distintas páginas que comprende dicho reporte,

tomando como ejemplo uno originado en la línea “B”. En este caso como el desvió es cero

“0”, queda registrado en el cuadro “COMENTARIO” la leyenda “No presenta Desvío”. Esto

es originado debido a que a la hora de que el sistema emite su reporte, en caso que el

desvío sea diferente a cero “0”, aparecerá un cartel en el sistema, donde el operador de

tráfico deberá asentar el motivo del desvío negativo (véase Figura 3.2.7.1.2).

En la Figura 3.2.7.1.3 se ilustra otro reporte emitido en la línea “D”, donde el desvío es “-

4”, por ende en el cuadro COMENTARIO el operador ha dejado asentado el motivo

- 95 -

Figura 3.2.7.1.1. Página 1 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota

- 96 -

Figura 3.2.7.1.1. Página 2 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota

- 97 -

Figura 3.2.7.1.2. Ventana del Sistema ante Desvíos Negativos.

- 98 -

Figura 3.2.7.1.3. Página 1 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota.

- 99 -

Figura 3.2.7.1.3. Página 2 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota.

- 100 -

Figura 3.2.7.1.3 Página 3 del Reporte generado con los datos del Estado de la Flota

- 101 -

3.2.7.2 REPORTE DE FALLA EN UN MATERIAL RODANTE

Este tipo de reporte es generado y enviado vía e-mail a los responsables del

mantenimiento en forma automática cada vez que un operador de tráfico genere una

boleta con coche con desperfecto (véase Figura 3.1.2), debido a alguna avería en un

material rodante.

En la Figura 3.2.7.2.1 puede observarse un modelo de reporte de falla del sistema de ATP

generado en la formación Fiat “S”. Este reporte es direccionado al CIME (Centro integral

de Mantenimiento Electrónico), sector responsable de la gestión del mantenimiento del

sistema de ATP.

Figura 3.2.7.2.1. Reporte de falla generado en el Fiat “S”.

- 102 -

En la Figura 3.2.7.2.2 puede observarse otro modelo de reporte de falla de puertas

generado en la formación Alstom “H”. Este reporte es direccionado al taller Congreso de

Tucumán, sector responsable de la gestión del mantenimiento de dicha flota.

Figura 3.2.7.2.2. Reporte de falla generador en el Alstom “H”.

- 103 -

3.2.8. PUESTOS DE TRABAJO EN LAS GERENCIAS

En las distintas gerencias a detallar, se han instalados determinados Puestos de

Trabajo, tal cual lo muestra la Figura 3.2.8.1:

Gerencia General Operativa.

Gerencia de Mantenimiento de Material Rodante.

Gerencia de Operaciones.

Figura 3.2.8.1. Puesto de Trabajo.

La pantalla principal requerida por los Gerentes (Figura 3.2.8.2) muestra los Indicadores

principales referentes a la prestación del servicio comercial de las distintas líneas.

- 104 -

Figura 3.2.8.2. Pantalla Principal de Indicadores en las distintas Gerencias.

- 105 -

3.3. GESTION DE VARIABLES DEL MATERIAL RODANTE

Una vez desarrollado el “Sistema de Gestión Ferroviario”, mediante la utilización

del SCADA (como fue debidamente explicado en los capítulos anteriores), es necesario

desarrollar toda la arquitectura capaz de gestionar las distintas variables del Material

Rodante, con el objetivo de continuar atendiendo las debilidades informadas en los

Puntos 1.7.1, 1.7.2, 1.7.3, 1.7.4 y 1.7.5 (informe y selección de las debilidades

detectadas).

El sistema SCADA-“InTouch”, al ser un software HMI-(Interfaz Hombre Máquina), permite

la captación de variables de campo a través de drivers I/O (Input/Output). De esta forma

es posible la comunicación con diversos dispositivos de automatización y control como ser

PLC, microcontroladores, o cualquier otro dispositivo que admita protocolos de

comunicación estándares o propietarios.

Obteniendo provecho sobre esta fortaleza del sistema, se desarrolla en el CIME una

arquitectura que permita el monitoreo on-line de variables desde las formaciones, con el

objetivo de contar con información en tiempo y forma para la toma de decisiones.

3.3.1. RED VLAN CIME

Para poder llevar a cabo la gestión de las distintas variables del Material Rodante

con los distintos puestos de trabajo, fue necesario consensuar con la empresa

Prominente-(encargada de los sistemas de la red de Metrovías), la configuración de una

Red VLAN de uso exclusivo del CIME, con grado de encriptación WPA2. Esto garantiza el

cumplimiento de los estándares de seguridad informática que la empresa requiere para

los dispositivos conectados a la red.

Cabe mencionar que la red VLAN tiene una parte Wi-Fi y otra parte es red física, donde

todos los dispositivos se comunican vía dirección IP fija.

- 106 -

3.3.2. HARDWARE UTILIZADO A BORDO

Para poder realizar la transmisión vía wireless desde el Material Rodante hacia la

VLAN del CIME, se utilizó un conversor serial-wireless marca Moxa, modelo NPORT

W2250 Plus, debido a que este dispositivo cumple con la Norma de Seguridad WPA2

requerida por la empresa Prominente.

Las características principales de los equipos utilizados, son detalladas a continuación:

1. Link any serial device to an IEEE 802.11a/b/g network.

2. 921.6 Kbps baudrate for RS-232/422/485 transmissions.

3. Web-based configuration using built-in Ethernet or WLAN.

4. Enhanced remote configuration with HTTPS, SSH.

5. Secure data access with WEP, WPA, WPA2.

6. Built-in WLAN site survey tool.

7. Wireless roaming with user-defined signal strength threshold.

8. Off-line port buffering and serial data log.

9. Dual power inputs-(1 power jack, 1 terminal block).

10. 1 and 2-port RS-232/422/485 IEEE 802.11a/b/g wireless device servers.

Figura 3.3.2.1. Dispositivos utilizados para la transmisión wireless.

- 107 -

3.4. GESTION DE VARIABLES A MONITOREAR DEL MATERIAL RODANTE

A continuación se comenzará con el desarrollo de la gestión de variables

seleccionadas a monitorear desde el material rodante en forma remota, con el objetivo de

tener la información en tiempo y forma para la toma de decisiones por parte de los

responsables del mantenimiento de cada flota.

Cabe acotar que estas variables seleccionadas en las distintas flotas de trenes, las cuales

serán informadas en los capítulos siguientes, son muestra representativa del sistema de

gestión a implementar en el proceso de Mantenimiento de Material Rodante.

Este sistema permite incorporar en el momento que se lo requiera la gestión de otras

variables que se consideren pertinentes para mejorar el proceso de Mantenimiento.

En la Figura 3.4 puede observarse un esquema de la gestión de variables del Material

Rodante.

Figura 3.3.2.2. Esquema de la gestión de variables del Material Rodante.

- 108 -

3.4.1. FLOTA FIAT: FALLA ELECTRÓNICA

3.4.1.1. OBJETIVO

Monitorear la información de la falla acontecida en tiempo y forma, además de la

adecuada codificación, para su rápida interpretación y toma de decisión.

Cuando se hace referencia a la codificación de la misma, es debido a que como fue

explicado en el Capítulo 1.8.1 “Análisis de las fallas en la flota Fiat”, la misma se

representa con una indicación luminosa en el pupitre de maniobras que posee el

conductor en los coches de cabecera (ver Figura 3.4.1.1), siendo necesario implementar

una adecuada tecnología capaz de gestionar adecuadamente esta información, con el

objetivo de fortalecer dicho proceso.

Figura 3.4.1.1. Indicación Lumínica de Falla Electrónica en Pupitre de Conducción.

- 109 -

3.4.1.2. DESCRIPCION DEL SISTEMA-FUNCIONAMIENTO

El dispositivo desarrollado, como innovación tecnológica, adquiere información del

equipo electrónico propio del coche, para de esta forma gestionar el proceso de falla

mencionado. Cabe acotar que las formaciones Fiat pueden estar compuestas por 3

duplas o 2 triplas, existiendo un equipo electrónico por cada dupla o tripla.

Al producirse una “Falla Electrónica”, el dispositivo captura el estado de las variables

monitoreadas por sus puertos de entrada, y lo almacena en su memoria interna,

adicionando la hora en que se produjo el evento. Al mismo tiempo transmite vía

comunicación inalámbrica (wireless), y utilizando la VLAN del CIME, el evento producido,

con la finalidad de ser almacenado en la base de datos del servidor correspondiente,

además de informar en el sistema de gestión a los responsables del mantenimiento de

dicha flota para la toma de decisiones.

El sistema desarrollado está formado por un Módulo Principal y Módulos de Interfaz con el

Equipo Electrónico, según Figuras 3.4.1.2.1 y 3.4.1.2.2.

Figura 3.4.1.2.1. Detalle de los Dispositivos del Sistema.

Módulo WI-FI

Opcional

PC portátil

Operación Local

Equipo Electrónico

Coche FIAT

Módulos de

monitoreo

Operadores

Remotos

Servidor

- 110 -

Figura 3.4.1.2.2. Módulo Principal e Interfaz en el Equipo Electrónico.

Módulo Principal: Existe un Módulo Principal por dupla o tripla, instalado en el Equipo

Electrónico.

Las funciones que tiene asociado dicho módulo, son las siguientes:

Detectar el momento en que se produce una falla electrónica.

Interrogar a los módulos de interfaz, para conocer el estado de sus puertos.

Almacenar dicha información en una memoria no volátil con la hora y fecha del

evento.

Enviar en forma instantánea el evento almacenado a un operador remoto, para que

el mismo actúe en función de la falla informada.

Permitir la conexión de una PC para obtener la información almacenada en la

memoria no volátil.

En la Figura 3.4.1.2.3 se muestra la placa diseñada con el nombre de “Módulo Principal”.

- 111 -

Figura 3.4.1.2.3. Módulo Principal.

Módulo de Interfaz: Existe un Módulo Interfaz por dupla o tripla, instalado en el Equipo

Electrónico. Las funciones que tiene asociado dicho módulo, son las siguientes:

Adaptar las señales del Equipo Electrónico.

Transmitir la información al Módulo Principal en el momento que se le solicite.

En la Figura 3.4.1.2.4 se muestra la Placa diseñada con el nombre de “Módulo Interfaz.

- 112 -

Figura 3.4.1.2.4. Módulo Interfaz.

El beneficio de la modularidad del dispositivo es que fácilmente se puede incorporar

nuevos módulos de interfaz, permitiendo ampliar el rango de fallas a detectar sin

necesidad de rediseñar el módulo principal.

Interfaz con el usuario: La innovación tecnológica implementada está integrada al sistema

de gestión integral, con el objetivo de proporcionar una herramienta de fácil acceso al

personal responsable del mantenimiento de dicha flota.

El proceso de gestión de una Falla Electrónica, proporciona un aviso en tiempo real en la

ventana principal del sistema de gestión (véase Figura 3.4.1.2.5).

- 113 -

Figura 3.4.1.2.5. Detección de la Alarma en el Sistema.

Al acceder al ícono denominado “Alarma Fiat” en el sistema de gestión, se ilustrará en

una nueva pantalla el destello en color rojo de la dupla o tripla correspondiente con dicha

falla.

En la Figura 3.4.1.2.6 se muestra la pantalla descripta, donde es representada la

disposición de la formación en cuestión. En este caso es ilustrada la dupla 11 de la

formación “M” en rojo, por la aparición de una falla.

Figura 3.4.1.2.6. Pantalla de la Alarma de Falla Electrónica en una dupla de la formación “M”.

Alarma de Falla Electrónica

- 114 -

Una vez que en la pantalla ilustrada en la Figura 3.4.1.2.6 es identificada la dupla o tripla

con la alarma de la Falla Electrónica, se puede acceder (mediante la acción de un click

con el puntero del Mouse en la ventana del coche con problemas) a una nueva pantalla

que describe en forma codificada la falla acontecida (véase Figura 3.4.1.2.7).

Figura 3.4.1.2.7. Pantalla con información de la Falla Electrónica acontecida.

Como puede observarse en la pantalla de la Figura 3.4.1.2.7, el último evento generado corresponde a la falla “Control de Corriente de Frenado”, la cual permanece activa y no reconocida. En la Figura 3.4.1.2.8 puede observarse que la falla acontecida ha quedado normalizada (probablemente por medio de la actuación del operador del tren que en este caso procedió a reiniciar el sistema-volver a condiciones normales de funcionamiento) y reconocida. Véase en la Figura 3.4.1.2.9, que la falla ocurrió a las 09:17:50 y la misma fue normalizada a las 09:24:24.

Figura 3.4.1.2.8. Pantalla de la Alarma Normalizada de Falla Electrónica.

- 115 -

En el sistema de gestión quedan registrados todos los eventos que van aconteciendo en lo que respecta a la administración de la falla monitoreada, según Figura 3.4.1.2.9.

Figura 3.4.1.2.9. Pantalla con información de la Normalización de la Falla Electrónica.

Cabe acotar que ante una falla que fue normalizada pero no reconocida por los

responsables de la gestión del mantenimiento de dicha flota, permanecerá destellando

hasta que sea reconocida.

En la Figura 3.4.1.2.10 puede observarse como vuelve a su condición normal el ícono

correspondiente a la “Alarma Fiat”, en función de la normalización y reconocimiento del

evento acontecido.

- 116 -

Figura 3.4.1.2.10. Normalización de la Alarma en el Sistema.

En el caso que una Falla Electrónica sea registrada y no pueda ser normalizada con el

simple reinicio de la formación (volver a condiciones normales de funcionamiento), la

misma permanecerá resaltada en rojo en la dupla o tripla correspondiente hasta que la

misma sea normalizada por el personal de mantenimiento.

En la Figura 3.4.1.2.11 se ilustra la arquitectura utilizada para la gestión de las variables

mencionadas.

Alarma de Falla Electrónica Normalizada

- 117 -

Figura 3.4.1.2.11. Arquitectura para la gestión de las variables mencionadas en la flota Fiat.

3.4.1.3. CONCLUSIÓN

Si bien este sistema fue instalado hasta el momento en una sola formación como

prototipo (Fiat “M” en sus tres duplas), es muestra representativa para demostrar una

mejora cuantificable en la gestión del mantenimiento de dicha flota, optimizando los

tiempos de respuesta, como así también brindando información para el seguimiento y/o

trazabilidad del equipamiento abordo.

- 118 -

3.4.2. FLOTAS CON SISTEMA DE ATP: MONITOREO DE VARIABLES DEL “MCT”-

MODULO DE CONTROL DEL TREN

3.4.2.1. OBJETIVO

Monitorear en tiempo y forma las variables que gestiona el equipo electrónico

instalado a bordo de cada formación con sistema ATP, denominado “MCT”-Módulo de

Control del Tren (véase Figuras 3.4.2.1.1 y 3.4.2.1.2), para su análisis y toma de

decisiones.

El MCT se encarga de gestionar la información recibida por medio de antenas receptoras

ubicadas estratégicamente en los coches extremos, denominados-“Cabina Local” y

“Cabina Remota”, información que es transmitida por el sistema de señalización a través

de los rieles. Una vez recibida esta información, la cual consta de una señal modulada en

frecuencia y fase, un módulo denominado MAF la amplifica, para que luego el MCT la

decodifique e interprete la misma mediante un código binario, que en consecuencia será

le velocidad permitida a la cual puede circular la formación por cada tramo de vía. El

mismo MCT, con esa información recibida-“Código de Vía” y con la información de la

velocidad a cada instante que va recibiendo desde un tacómetro instalado en una punta

de eje del bogie N° 1 de la cabina local, establece los límites máximos a los cuales está

permitido avanzar por ese tramo de vía. Esto quiere decir, que si por ejemplo la velocidad

permitida en un determinado tramo de vía es de 60 km/h, el MCT establece mediante

parámetros configurables un valor de actuación de corte de tracción en caso que la

velocidad desarrollada por la formación exceda el límite establecido, por ejemplo, 57 km/h

(según parámetro 22 de la tabla de la Figura 3.4.2.1.3), y un valor de actuación del Freno

de Emergencia en caso que el Corte de Tracción no haya sido suficiente para aminorar la

velocidad de la formación, y que esta vuelva a estar dentro de los límites establecidos. En

este caso, el valor de actuación del freno podría estar en 60 km/h (según parámetro 21 de

la tabla de la Figura 3.4.2.1.3), teniendo en cuenta que estos valores pueden ser

configurados.

El MCT está compuesto de 4 (cuatro) placas electrónicas a detallar (véase Figura

3.4.2.1.1):

CPV “Cartón Procesador Vital”, encargada de la gestión de toda la información del

sistema a través de su microprocesador.

DCV “Decodificadora de Código de Vía”, encargada de la decodificación del código de vía

transmitido por el sistema de señalización.

MMT “Monitor de Movimiento de Tren”, encargada de la gestión del relé de propulsión, el

cual es utilizado para el controlar el corte de tracción del sistema de ATP en la modalidad

e Aislado Limitado, entre otras funciones.

- 119 -

SVP “Salida Vital de Potencia”, encargada de controlar el relé de freno vital del sistema de

ATP.

Figura 3.4.2.1.1. Placas Electrónicas del MCT.

Figura 3.4.2.1.2. Módulos que componen el Sistema de ATP.

- 120 -

En la Figura 3.4.2.1.3 puede observarse la tabla de configuración de todos los parámetros

del sistema de ATP, a los cuales se puede acceder para su control y/o configuración

mediante una laptop con el programa llamado TMB proveído por Alstom.

Linea "B" Linea "E"

Mitsubishi G.E.E. Fiat Alstom

1 - Diferencia máxima de velocidad 4 4 4 4

2 - Tiempo para la diferencia de velocidad 10 10 10 10

3 - Promedio para la presentación de la velocidad 4 4 4 4

9 - Límite superior del limitador de propulsión 32 32 32 32

10 - Límite inferior del limitador de propulsión 12 12 12 12

12 - Tiempo para accionam. de la función Monitor 5 5 5 5

13 - Tiempo de liberación freno/tracción 1 1 1 1

15 - Tiempo de espera de pulsos (Salida) 15 15 15 15

16 - Tiempo de penalización (Salida) 5 5 5 5

17 - Tiempo de espera del diagnóstico de freno 20 20 20 20

18 - Tiempo para la aplicación del freno (Detenga) 10 5 10 10

20 - Offset p/ aplicación del freno (CMC) 0 0,5 0 0

21 - Offset advierte aplicación del freno (CMC) 2,5 2,5 2,5 2,5

22 - Offset p/ corte de tración (CMC) 4 3 4 4

23 - Offset advierte corte de la tracción (CMC) 4,8 3,5 4,8 4,8

24 - Offset p/ restabelec. de la tracción (CMC) 4,9 4 4,9 4,9

25 - Offset p/ restabelec. del freno (CMC) 5 4,5 5 5

27 - Offset p/ aplicación del freno (CL) -1,5 -1,5 -1,5 -1,5

28 - Offset advierte aplicación del freno (CL) -1 -1 -1 -1

29 - Offset p/ corte de tracción (CL) -0,5 -0,5 -0,5 -0,5

30 - Offset advierte corte de tracción (CL) 0 0 0 0

31 - Offset p/ restabelec. de tracción (CL) 0,5 0,5 0,5 0,5

32 - Offset p/ restabelec. del freno (CL) 1 1 1 1

33 - Velocidad cód.1 adelante (CMC) 15 15 15 15

34 - Velocidad cód.2 adelante (CMC) 15 15 15 15

35 - Velocidad cód.3 adelante (CMC) 25 25 30 30

36 - Velocidad cód.4 adelante (CMC) 30 30 40 40

37 - Velocidad cód.5 adelante (CMC) 40 40 50 50

38 - Velocidad cód.6 adelante (CMC) 50 50 60 60

39 - Velocidad cód.7 adelante (CMC) 60 60 70 70

40 - Velocidad ré (CMC) 0 0 0 0

41 - Velocidad adelante (CL) 10 10 10 10

42 - Velocidad ré (CL) 0 0 0 0

43 - Tiempo ligado interm. luminosa 0,4 0,4 0,4 0,4

44 - Tiempo desligado interm. luminosa 0,4 0,4 0,4 0,4

45 - Tiempo ligado interm. luminosa (prueba) 0,4 0,4 0,4 0,4

46 - Tiempo desligado interm. luminosa (prueba) 0,2 0,2 0,2 0,2

47 - Porcentaje de ajuste de parada ( -5% à 5% ) -4 3 0 0

48 - Tiempo ligado interm. sonora - 1 0,2 0,2 0,2 0,2

49 - Tiempo desligado interm. sonora - 1 0,6 0,6 0,6 0,6

50 - Tiempo interm. sonora - 1 1,2 1,2 1,2 1,2

51 - Tiempo ligado interm. sonora - 2 0,2 0,2 0,2 0,2

52 - Tiempo desligado interm. sonora - 2 0,6 0,6 0,6 0,6

53 - Tiempo interm. sonora - 2 1,2 1,2 1,2 1,2

54 - Tiempo ligado interm. sonora - 3 0,2 0,2 0,2 0,2

55 - Tiempo desligado interm. sonora - 3 0,6 0,6 0,6 0,6

56 - Tiempo interm. sonora - 3 1,2 1,2 1,2 1,2

57 - Tiempo ligado interm. sonora - 4 0,2 0,2 0,2 0,2

58 - Tiempo desligado interm. sonora - 4 1 1 1 1

59 - Tiempo interm. sonora - 4 900 900 900 900

60 - Tiempo ligado interm. sonora - 5 0,2 0,2 0,2 0,2

61 - Tiempo desligado interm. sonora - 5 2 2 2 2

62 - Tiempo interm. sonora - 5 0,2 0,2 0,2 0,2

63 - Velocidad transición salida auxiliar 6 6 6 6

64 - Tiempo ligado interm. luminosa (Monitor) 0,6 0,6 0,6 0,6

65 - Tiempo desligado interm. luminosa (Monitor) 0,2 0,2 0,2 0,2

ParámetrosLínea "D"

Figura 3.4.2.1.3. Parámetros del MCT.

En la Figura 3.4.2.1.4 puede observarse la tabla de los distintos códigos de velocidad

existentes en las distintas líneas, con la correspondiente codificación de bits.

- 121 -

LÍNEAS "B" y "E" LÍNEA "D"

0 000001 0 0

1 100001 15 15

2 100101 15 15

3 101001 25 30

4 110001 30 40

5 110101 40 50

6 111001 50 60

7 111101 60 70

CÓDIGOS DE VÍA-ATP

N° CODIGO BITSCÓDIGO DE VÍA

Figura 3.4.2.1.4. Tablas de los Códigos de Vía.

La correspondiente tabla de la Figura 3.4.2.1.3 representa como se mencionó

anteriormente, los distintos códigos de vía existentes para las líneas que operan

hoy en día con el sistema de ATP.

Estos códigos de vía son gestionados por el equipamiento de señales en función de cada

itinerario establecido. Esto significa, que ante el requerimiento de una determinada ruta

(itinerario) solicitada de forma automática por el propio sistema de señales que detecta el

avance de una formación en la línea o en forma manual desde el operador del PCO, esta

solicitud es gestionada por medio de un proceso al que denominamos “Gestor de

Comunicación”, el cual establece todas las comunicaciones existentes entre los distintos

dominios y el PCO, para que luego sea enviada al equipamiento de señales denominado

CMT “Control de Movimiento de Tren”, el cual consta de 3 (tres) unidades de

procesamiento las cuales funcionan de forma individual cada una de ellas. Esta

información de tal requerimiento ingresa en forma individual a cada unidad de

procesamiento, para que cada una por separado se encargue de procesar la solicitud

recibida. En este caso las unidades de procesamiento verifican que estén todas las

condiciones de seguridad establecidas para que sea gestionada la ruta. Una vez que

estas unidades de procesamiento establecen por separado cada una su decisión, son

enviadas a una placa denominada VAV “Votadora Accionadora Vital”, la cual y en función

de las 3 (tres) señales recibidas determina la decisión a tomar, donde debería existir por

lo menos 2 de 3 condiciones iguales.

- 122 -

3.4.2.2. DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO

Para alcanzar el objetivo mencionado en el Punto 3.4.2.1 y que el proyecto no

resulte muy oneroso, se recurrió a la red inalámbrica-(wireless) que la compañía tiene

instalada en las diferentes líneas.

El MCT posee 2 puertos de comunicación seriales, uno es RS-485 y atiende en forma

permanente al MPI-“Módulo Principal de Indicaciones”-(véase Figura 3.4.2.2.5); el otro es

RS-232 y es utilizado para mantenimiento. Este puerto tiene disponible la misma

información que el puerto que atiende en forma continua al MPI.

La arquitectura básica del sistema para gestionar la información del MCT mencionada,

será en función de lo detallado en el Capítulo 2.1 del Marco Conceptual, y puede

observarse en la Figura 3.4.2.2.1.

Figura 3.4.2.2.1. Arquitectura implementada para el Monitoreo de variables del MCT “flota Mitsubishi”.

- 123 -

En las formaciones a monitorear se instaló un conversor serial-wireless marca Moxa,

modelo NPORT W2250 Plus-(véase Capítulo 3.3.2 “Hardware utilizado a bordo”).

El problema se planteó a la hora de visualizar los datos almacenados en dicho módulo, ya

que se desconocía la trama (telegrama) de datos del MCT, por lo que se recurrió a

realizar una “Ingeniería Inversa14”.

Para conocer la trama de comunicación entre los módulos MCT y MPI, se utilizó el

software TMB-(herramienta proveída por el proveedor del sistema-“Alstom”), y un

software Visor de puerto serial15, el cual muestra los datos del puerto en formato

hexadecimal.

Se fueron generando las distintas acciones en una formación, y se observaban con el

software visor los diferentes cambios que se producían en la trama de comunicación.

Se estudiaron estos cambios; primero a nivel de Byte y luego a nivel de Bit.

Luego se comenzó a escribir un programa en Visual Basic16 simulando el MPI, y este

comenzó a reflejar las maniobras en el tren referidas al sistema ATP.

Finalmente se terminó de configurar el programa y se lo utilizó como DDE17 (Dinamic Data

Exchange), para poder comunicar los datos del MCT con el software InTouch y así poder

ver en forma remota los datos del MPI.

14. Ingeniería Inversa: Se define ingeniería inversa al proceso de descubrir los principios tecnológicos de un

dispositivo, objeto o sistema, a través de razonamiento abductivo de su estructura, función y operación.

15. El PortMon (software Visor) es un software que monitorea toda la actividad de los puertos serie y paralelo de una

computadora. El mismo posee funciones avanzadas de filtración y búsqueda de la información, lo que lo hace una

aplicación muy útil a la hora de ver como una aplicación o servicio en particular está haciendo uso de los puertos de

comunicación de Windows.

16. El Visual Basic es un lenguaje de programación basado en BASIC (un lenguaje de programación de la década de

los „60) cuya principal diferencia con el mismo y característica principal, es la de poseer un entorno de desarrollo

netamente gráfico, haciendo mucha más fácil la labor de crear la interfaz gráfica y facilitando la programación del

software.

El desarrollador de este lenguaje de programación es Microsoft, por lo que también garantiza una compatibilidad total

con las librerías de los sistemas operativos Windows.

17. La tecnología DDE (Dynamic Data Exchange) es una agrupación de especificaciones para el intercambio de datos

para los sistemas operativos Microsoft Windows y OS/2, en otras palabras, permite a 2 o más aplicaciones compartir la

misma información de forma transparente.

Hoy en día es posible utilizar NetDDE el cual también permite que la información sea compartida por 2 aplicaciones,

pero en este caso, pueden estar en 2 Computadoras distintas de una misma red y no dentro de la misma computadora.

- 124 -

En la Figura 3.4.2.2.2 puede observarse un MPI en funcionamiento, teniendo en cuenta

que este Módulo es el que está instalado en cada cabina de conducción para que el

operador del tren pueda visualizar toda la información transmitida por el sistema de ATP.

En la Figura 3.2.2.2.3 puede observarse los campos en una trama de comunicación MCT

> MPI.

Figura 3.4.2.2.2. Módulo Principal de Indicaciones en Acción.

- 125 -

1

0

0

2

3

1

0

4

0

1

0

0

0

0

0

A

0

A

0

0

8

0

0

0

1

0

2

7

1

0

0

3

3

A

B

F

CMC: Conducción Manual Controlada.

CL: Conducción Limitada.

Figura 3.4.2.2.3. Campos de una trama de Comunicación MCT-MPI.

Modo de Operación y Código

de Velocidad

0A 0A CL

1E 1E Aislado

00 00 CMC s/cod y cod 0

0F 00 CMC cod 1

0F 0F CMC cod 2

19 19 CMC cod 3

1E 1E CMC cod 4

28 28 CMC cod 5

32 32 CMC cod 6

3C 3C CMC cod 7

1° b Modo

2 LP

8 CL

A CMC

E Aislado

2° b

0

8

Inicio de Transmisión

Encabezado de

trama

Vel. Actual [km/h]

00 00 0

66 00 10

BF 00 24

C7 00 25

F8 00 30

8F 01 40

F5 01 50

5A 02 60

BD 02 70

0B 03 80

20 03 90

E7 03 100

01 arranque

1° b freno

0 liberado

1 aplicado

2° b corte de tracción

0 aplicado

1 por aplicar

3 liberado

9

B

- 126 -

3.4.2.3. DETALLE DEL AVANCE DE IMPLEMENTACION

El desarrollo descripto en los puntos anteriores se instaló en las siguientes formaciones:

Formación “M” Flota Mitsubishi Figura 3.4.2.3.1.

Formación “E” Flota GEE Figura 3.4.2.3.2.

Formación “I” Flota Alstom Figura 3.4.2.3.3.

Formación “I” Flota Nagoya Figura 3.4.2.3.4.

Formación “M” Flota Fiat Figura 3.4.2.3.5.

Figura 3.4.2.3.1 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “M”-Mitsubishi.

- 127 -

Figura 3.4.2.3.2 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “E”-GEE.

Figura 3.4.2.3.3 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “M”-Fiat.

- 128 -

Figura 3.4.2.3.4 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “I”-Nagoya.

Figura 3.4.2.3.5 Monitoreo de variables del ATP en la Formación “I”-Alstom.

- 129 -

3.4.2.4. ANALISIS DE LA INFORMACIÓN MONITOREADA

A través del desarrollo implementado en las formaciones mencionadas, se continuó

con el análisis en forma particular sobre la formación Mitsubishi “M”, debido a las

aplanaduras de rueda que sufre esta flota.

Si bien el sistema de ATP, a través del MCT permite la extracción de eventos

almacenados por un determinado tiempo, en donde pueden observarse el

comportamiento de las distintas variables, estas son una pequeña muestra que refleja el

comportamiento en un tiempo determinado, pero para su mejor análisis es importante el

monitoreo permanente de las mismas.

En la Figura 3.4.2.4.1 puede observarse una muestra de los eventos extraídos del sistema

de ATP, en donde se detalla una breve explicación de cada variable almacenada.

En la Figura 3.4.2.4.2 se ilustra otra muestra de eventos, en los cuales se encuadra un

análisis realizado en una aplicación del freno de emergencia gestionada por el sistema de

ATP, en donde la velocidad permitida en el evento 194 es de 43 km/h y la velocidad

desarrollada por la formación en ese mismo instante es de 43.6 km/h. Puede observarse

que en el evento 193 hay un comando de corte de tracción comandado por el ATP-

(columna t1_MCT), donde la variable se pone a “0”-(cero), pero evidentemente dicha

acción no fue suficiente para disminuir la velocidad de la formación, generándose por

consecuencia la aplicación del freno de emergencia.

En la Figura 3.4.2.4.3 se observa para una mejor interpretación, el gráfico realizado en

función de esa porción de eventos resaltados.

- 130 -

Codigo Id Hora Data vaMCT vpMCT voMCT frMCT t1MCT paMCT reMCT cpMCT clMCT m1MCT m2MCT t2MCT cfMCT

16 2 13:39:55 26/04/2005 0 10 10 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0

17 2 13:40:02 26/04/2005 0 10 10 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0

18 2 13:40:04 26/04/2005 0 10 10 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0

19 2 13:40:09 26/04/2005 2,9 10 10 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0

20 2 13:40:14 26/04/2005 8,3 10 10 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0

21 2 13:40:21 26/04/2005 8,3 30 30 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

22 2 13:40:26 26/04/2005 13,2 30 30 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

23 2 13:40:31 26/04/2005 14,7 30 30 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

24 2 13:40:35 26/04/2005 13,5 30 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

25 2 13:40:41 26/04/2005 11,7 24 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

26 2 13:40:46 26/04/2005 10,1 15 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

27 2 13:41:18 26/04/2005 2,1 15 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

28 2 13:41:22 26/04/2005 0 40 40 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

29 2 13:41:28 26/04/2005 0 40 40 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0

30 2 13:41:29 26/04/2005 0 40 40 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

31 2 13:41:34 26/04/2005 6,1 40 40 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

Id Normal: 2, Cuando inicia el ATP o Resetea: 1

vaMCT Velocidad Actual

vpMCT Velocidad Permitida

voMCT Velocidad Objetivo

frMCT Freno ( 0:Freno aplicado , 1: Sin aplicación de Freno )

t1MCT Traccion ( 0:Traccion aplicada , 1: Sin aplicación de Traccion )

paMCT Partida (1 Partida en proceso , 0 partida denegada)

reMCT Marcha en reverso (1 Marcha en reverso registrada , 0 Marcha en reverso sin aplicar)

cpMCT Codigo de plataforma (1 Aplicado , 0 sin aplicar )

clMCT Cabina Lider (1Cabina Remota , 0 Cabina Local)

m1MCT Modo de operación CL/CMC (1: CMC , 0: CL )

m2MCT Modo de operación NORMAL / AISLADO ( 1:Aislado , 0 : Normal )

t2MCT Traccion comandada por Limitador de Propulsion (1 : Traccion Liberada , 0: Traccion Cortada )

cfMCT Codigo de Falla (1 : Registro de Codigo de Falla , 0 : Sin Codigo de Falla )

Figura 3.4.2.4.1. Eventos del Sistema de ATP con la correspondiente descripción de cada variable.

- 131 -

Codigo Id Hora Data vaMCT vpMCT voMCT frMCT t1MCT paMCT reMCT cpMCT clMCT m1MCT m2MCT t2MCT cfMCT

173 2 06:15:24 23/04/2012 38,3 50 15 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0

174 2 06:15:30 23/04/2012 35,2 42 15 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0

175 2 06:15:35 23/04/2012 26,2 33 15 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0

176 2 06:15:36 23/04/2012 24,5 31 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

177 2 06:15:41 23/04/2012 11,6 24 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

178 2 06:15:46 23/04/2012 0 22 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

179 2 06:15:55 23/04/2012 0 22 15 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0

180 2 06:15:55 23/04/2012 0 60 60 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0

181 2 06:16:13 23/04/2012 0 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

182 2 06:16:18 23/04/2012 4,8 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

183 2 06:16:23 23/04/2012 19,9 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0

184 2 06:16:25 23/04/2012 25,2 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0

185 2 06:16:30 23/04/2012 41,6 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0

186 2 06:16:35 23/04/2012 51,2 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0

187 2 06:16:40 23/04/2012 54,7 60 60 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0

188 2 06:16:46 23/04/2012 55,2 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0

189 2 06:17:02 23/04/2012 52,3 60 60 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0

190 2 06:17:02 23/04/2012 51,9 60 15 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0

191 2 06:17:08 23/04/2012 49,2 60 15 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0

192 2 06:17:13 23/04/2012 49,2 54 15 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0

193 2 06:17:14 23/04/2012 48,4 52 15 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0

194 2 06:17:18 23/04/2012 43,6 43 15 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0

195 2 06:17:24 23/04/2012 26,8 32 15 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0

196 2 06:17:24 23/04/2012 26 31 15 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0

197 2 06:17:29 23/04/2012 3,5 26 15 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0

198 2 06:17:29 23/04/2012 2,3 26 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

199 2 06:17:35 23/04/2012 0 26 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

200 2 06:17:39 23/04/2012 0 26 15 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0

201 2 06:17:41 23/04/2012 0 26 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

202 2 06:17:46 23/04/2012 3,3 26 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

203 2 06:17:51 23/04/2012 7,2 22 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

204 2 06:17:56 23/04/2012 0 19 15 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Serie1

Serie2

Serie3

Figura 3.4.2.4.2. Eventos del Sistema de ATP donde se observa una Aplicación del Freno de Emergencia.

Figura 3.4.2.4.3. Gráfico en función de los eventos resaltados en la Figura 3.4.2.14.

A través del monitoreo implementado, se comienza a observar el comportamiento del

sistema en forma on-line, donde son detectadas aplicaciones del freno de emergencia

gestionadas por el ATP debidas a excesos de velocidad.

- 132 -

Todas estas acciones son almacenadas en el sistema.

Además se implementa en la formación Mitsubishi “M”, el monitoreo de las siguientes

variables a detallar:

a) Centralización de la Llave Inversora. b) Aplicación del Hombre Muerto.

Estas variables son implementadas debido a que son dos variantes más que conducen a

provocar las no deseadas aplanaduras de ruedas.

Con el objetivo de brindar más detalles sobre las dos variables mencionadas, a

continuación se detallan las razones de tal implementación:

a) La llave inversora, según Figura 3.4.2.4.4, tiene la función de establecer el sentido de marcha para que la formación pueda operar en función de la dirección establecida por esta. La misma está instalada en ambas cabinas cabeceras de conducción, en el pupitre de comando que tiene el operador del tren. La misma posee tres posiciones: Adelante, Atrás y Centrada.

Las posiciones “Adelante y Atrás” son para direccionar el sentido de marcha

como se había explicado anteriormente. La posición “Centrada” es la posición

de reposo, cuando la formación se haya detenida sin operación (además es la

posición adecuada para poder colocar y extraer dicha llave). Ahora bien, en

caso que la formación este circulando normalmente, donde la posición de la

selectora está en la ubicación “Adelante”, la misma debe ser mantenida en todo

el recorrido en dicha ubicación, salvo necesidad de tener que desarmar y armar

comando nuevamente por alguna eventualidad.

En caso que el conductor lleve a la posición “Centrado” a dicha selectora

durante la marcha normal de la formación, se estará aplicando el freno

neumático, lo cual originaría posibles aplanaduras de rueda.

Cabe acotar que si bien esta no es una operación permitida, no existe un

enclavamiento tal en la formación para prevenir tal acción.

Esto explica el motivo del monitoreo de dicha acción, con el objetivo de tener

información en tiempo y forma, para la toma de acciones pertinentes.

- 133 -

Figura 3.4.2.4.4. Llave Inversora.

b) Para proceder a la operación de la formación Mitsubishi, el operador del tren deber oprimir el “Controller” (Manipulador de comando del tren), para proceder a marcar los puntos de tracción permitidos. Cabe resaltar que esta acción requiere de una determinada presión a vencer durante la operación normal de la formación, debido a que estamos en presencia de un dispositivo de seguridad que actuará ante alguna eventualidad que le pueda ocurrir al operador del tren. Este dispositivo es el conocido como “Hombre Muerto”. En la Figura 3.4.2.4.5 puede observarse una fotografía del “Controller”. En caso que el operador del tren tenga algún problema durante la operación de

la formación-(como puede ser un desmayo), la fuerza que él debe vencer para

mantener traccionando la formación no será suficiente, lo cual originará que el

Controller vaya a su posición original, provocando por consecuencia el freno de

emergencia del tren.

Ahora bien, debido a que esta acción no es registrada ni almacenada en ningún

dispositivo, y la cual dependiendo de las condiciones de velocidad, pueden

generar aplanaduras de rueda, el autor decide monitorear esta acción para la

toma de acciones pertinentes.

- 134 -

Figura 3.4.2.4.5. Controller.

Figura 3.4.2.4.6. Cabina de Conducción - (Controller y Llave Inversora).

- 135 -

En función del análisis realizado, producto de la implementación de esta nueva tecnología

en el monitoreo de las variables mencionadas y en virtud que el sistema de ATP instalado

por la firma Alstom en las Líneas “B”, “D” y “E” solo posee, primero la acción del corte de

tracción (cuando la velocidad desarrollada por una formación ha alcanzado un valor

máximo establecido según parámetros informado anteriormente), y en segunda acción, la

aplicación del freno de emergencia, el autor detecta la necesidad de desarrollar e

implementar un dispositivo tal que, intercalado entre el corte de tracción y la aplicación del

freno de emergencia, sea capaz de llevar a cabo la acción del freno de servicio (freno

eléctrico), con el objetivo de prevenir las aplanaduras de ruedas no deseadas y que el

comportamiento de la formación en el servicio comercial sea de forma más eficiente.

En el Punto 3.4.2.5, el autor detalla la tecnología llevada a cabo, con el objetivo de

satisfacer la necesidad de implementación de un dispositivo que mejore el desempeño del

sistema de ATP.

3.4.2.5. COMANDO FRENO DINAMICO

3.4.2.5.1. OBJETIVO

Evitar aplicaciones del freno de emergencia gestionadas por el sistema de ATP

ante excesos de velocidad. Para ello y ante el análisis realizado, se debe lograr que ante

el corte de tracción realizado por el sistema de ATP, se gestione la secuencia de marcha

inercial y la de freno dinámico para que actúen antes que la aplicación de freno de

emergencia. De esta manera se logra reducir la velocidad y las probabilidades de que se

active el freno neumático de la formación, el cual origina demoras en el servicio comercial,

además de posibles aplanaduras de rueda que provocan la indisponibilidad del material

rodante ante la necesidad de enviar al torno la formación en cuestión para el normalizado

de la banda de rodadura.

3.4.2.5.2. SITUACION ACTUAL

Cabe destacar que el diseño de ATP realizado por Alstom para las flotas

Mitsubishi, GEE, Alstom y Fiat, no contempla la utilización del freno de servicio como

etapa de frenado.

El ATP instalado, ante un exceso de velocidad primero corta la tracción del tren, y si el

sistema no detecta una reducción en la misma, procede a la aplicación del freno de

emergencia. Esto genera una detención muy brusca de la formación (puede llegar a

provocar aplanaduras de ruedas) y por consecuencia una pérdida de tiempo considerable

en la operación de más de 1 minuto (es lo que demora la formación en restablecerse),

conformada por el tiempo de parada total de la misma y posteriormente la carga de aire

en las tuberías de freno necesaria para restablecer la operación normal.

- 136 -

Cabe acotar que en la flota CAF Serie 5000, la cual fue adquirida por Subterráneos

de Buenos Aires para ser incorporada a la línea “B”, se ha instalado en el nuevo

sistema de ATP-“Alstom” el freno de servicio como etapa de frenado.

Dicha flota se encuentra actualmente en etapas de pruebas de validación para el

servicio comercial.

3.4.2.5.3. FUNCIONAMIENTO

Para poder activar el freno de servicio de la formación se debe cumplir con la

siguiente secuencia:

Energizar la línea 6 antes que se proceda al corte de tracción.

Cortar tracción, para ello se debe abrir líneas 3-3A (línea de tracción) tal como lo realiza el ATP. Recién en este momento la formación arma la marcha inercial.

Después de unos segundos energizar la línea 7 (línea de freno completo). Al realizar esto se arma el freno dinámico.

Para realizar tal implementación es necesario el diseño e implementación de un módulo

de comando de freno dinámico en cada cabina-(Local y Remota).

El único indicador que posee el sistema para saber si existe un exceso de velocidad es la

activación de los relays de corte de tracción de ATP (RL-CTL y RL-CTR, según

corresponda). Por lo tanto, nos valemos de los mismos para iniciar la secuencia de

frenado antes descripta.

En las Figuras 3.4.2.5.3.1 y 3.4.2.5.3.2 respectivamente, pueden observarse el dispositivo

desarrollado e implementado en la formación Mitsubishi “M”.

En la Figura 3.4.2.5.3.3 puede observarse el circuito desarrollado para cumplir con las

funciones mencionadas.

- 137 -

Figura 3.4.2.5.3.1. Módulo del comando de Freno Dinámico implementado.

Figura 3.4.2.5.3.2. Indicaciones Luminosas del Dispositivo desarrollado e implementado.

- 138 -

A

Módulo Comando de Freno

243R

243RRL6

RL7

RC

243R

RD

Detector coche

en movimiento

A2

A1B1

RL-CTL

3

taco

RL3

RL18

ON/OFF

A08

12v

DC/DC

36v

619R

AIS-L

Conexionado y circuito eléctrico de Módulo de Comando de

Freno Dinámico coches Mitsubishi

CIME

Metrovias S.A.

7

22

24

21

21

6

B37

3A

B38

6 7

18

Nota: La nomenclatura de relays y conectores de bornera corresponden a la cabina local

3 B37 A29

B+L

B-

B-

3AA40 B38

B+L +72V (LOCAL)

3 LINEA DE TRACCION

6 LINEA MARCHA INERCIAL

7 LINEA DE FRENO TOTAL

18 LINEA TENSION DE BATERIA (36V)

RL-CTL RELAY CORTE DE TRACCION – LOCAL (60V)

RL3 RELAY RETENCION DE TRACCION (24V)

RL6 RELAY MARCHA INERCIAL (24V)

RL7 RELAY FRENO DINÁMICO (24V)

RL18 RELAY HABILITACION EQUIPO (60V)

RD RELAY CON RETARDO A LA DESCONEXION

(100ms)

RC RELAY CON RETARDO A LA CONEXIÓN (1,5s)

Figura 3.4.2.5.3.3. Conexionado y Circuito de Modulo de Comando de Freno Dinámico coches Mitsubishi.

El equipo desarrollado posee una llave de encendido-(ON/OFF-precintada), con el objetivo

de poder desactivarlo ante cualquier eventualidad, y volver a la situación actual de

funcionamiento de la formación. En serie con dicha llave se encuentra un contacto NA-

(Normal Abierto), del RL18, de esta manera el circuito se enciende cuando se activa la

cabina.

La habilitación del circuito de comando del equipo está a cargo de un contacto NA, manejado

por un detector de coche en movimiento, que cierra cuando la formación supera los 5km/h.

Así se mantiene la condición de seguridad de ATP: “Si no se pulsa botón de arranque, no

hay tracción”.

La finalidad de utilizar en todo momento contactos NA es respetar la filosofía fail-safe del

sistema de ATP.

Cabe destacar que en caso que sea necesario pasar a modalidad AL-(Aislado Limitado, la

cual es una modalidad de operación en caso de falla del Sistema de ATP), el equipo de

comando de freno quedará deshabilitado pues la tensión para energizar las bobinas de los

relays del mismo está tomada después de un contacto NC de la llave de AL-(nodo A en el

circuito de la Figura 3.4.2.5.3.3).

Por lo tanto, una vez que la formación desarrolle una velocidad superior a 5km/h, estando en

los Modos de Operación Normal-(CMC: Conducción Manual Controlada o CL: Conducción

Limitada), el módulo de comando de freno estará listo para actuar.

Para describir el funcionamiento lo haremos refiriéndonos al caso que la cabina habilitada

sea la Local, por lo tanto las nomenclaturas serán las utilizadas en el circuito antes mostrado.

Estando la formación en marcha-(RL-CTL: Relé de Corte de Tracción Local energizado), el

contacto NA 21-24 se encuentra cerrado y el NC 21-22 abierto. Por ende, a pesar que el

contacto del detector de movimiento se encuentra cerrado, las bobinas de RL6 y RC-(relay

de retardo a la conexión), se encuentran desenergizadas. Por el contrario el RD-(relay de

retardo a la desconexión), está energizado y en consecuencia también RL3, manteniendo así

las líneas 3 y 3A unidas en simultáneo con la rama de contactos de ATP.

Al producirse un corte de tracción comandado por el Sistema de ATP-(desenergización de

relay RL-CTL), se abre 21-24 de RL-CTL y se cierra 21-22 lo que provoca que se energice

inmediatamente la línea 6 a través del contacto NA de RL6. Al mismo tiempo comienza a

contar la demora de desconexión de RD-(pues se cortó la tensión en B1 de RD), y la de

conexión de RC. Como informamos con anterioridad es necesario mantener la tracción

armada para poder armar la marcha inercial. Es por esto que el RL3 será desconectado

100mseg-(retardo seteado en RD), después de haber energizado la línea 6 a través de RL6.

- 140 -

Es muy importante destacar que esta demora de 100 mseg de retención de la tracción no

modifica el actual funcionamiento del ATP y que dicho delay no introduce una demora

significativa en el corte de tracción.

A partir de este momento comienza a correr el tiempo de retardo para la actuación del freno

dinámico. Se seteó a RC con una demora de 1,5seg. Por lo tanto el freno dinámico se

armará, si la formación no baja su velocidad con la marcha inercial y la tracción no es

repuesta por ATP, una vez transcurrida esta demora. Se procede entonces a energizar la

línea 7 que es la encargada de armar el freno eléctrico.

El freno dinámico permanecerá aplicado mientras la formación no baje la velocidad lo

suficiente como para que el ATP reponga tracción. De esta manera se logra frenar la

formación sin necesidad que ATP penalice mediante la activación del freno neumático.

Una vez que ATP repone tracción, RL-CTL vuelve a estar energizado, es decir, el contacto

21-24 cerrado haciendo que 3 y 3A estén unidos pues RD y en consecuencia RL3 están

energizados; y el contacto 21-22 abierto provocando que tanto la línea 6 como la 7 no tengan

tensión.

De no ser suficiente la aplicación de freno eléctrico para disminuir la velocidad de la

formación el ATP penalizará con la aplicación de freno neumático como lo hace

habitualmente.

IMPORTANTE: Cabe acotar que para llevar a cabo esta implementación, primero se realizó

el desarrollo, luego se realizaron las correspondientes pruebas en el horario nocturno (fuera

del Servicio Comercial), realizando y enviando un informe del proyecto al proveedor del

sistema-“Alstom”, para su evaluación y validación.

Como consecuencia del informe presentado, Alstom nos ha enviado la aprobación de dicho

proyecto por parte de su Departamento de Ingeniería (véase Punto 3.4.2.5.4).

- 141 -

3.4.2.5.4. INFORME REALIZADO Y ENTREGADO POR ALSTOM

OS 435 - Metrovías

ATP de bordo

RTE – MODIFICAÇÃO NA INTERFACE DO ATP COM OS

TRENS MITSUBISHI

Comando de freio dinâmico

O projeto original considera a atuação do ATP no corte de tração (não vital) e freio de

emergência (vital) para o controle de velocidade do trem. A proposta de Metrovías consiste

em adicionar entre o corte de tração e a aplicação de freio de serviço, a atuação no freio

dinâmico do trem e para isso o circuito abaixo deve ser incorporado para esta função.

Esta modificação impacta as duas cabines, vide diagrama abaixo.

Circuito de commando de freio dinâmico

A falha do circuito acima, não gera impacto de segurança, pois a interface com o freio de

emergência permanece de acordo com o projeto original.

Interface

original

- 142 -

Conclusão

As modificações propostas por Metrovías não possuem impacto em segurança e pode ser

implementadas nos trens Mitsubishi desde que o esquema elétrico [REF-1] e procedimento

de teste [REF-2] sejam atualizados na documentação técnica e que os seguintes testes do

procedimento da [REF-2] atualizado:

7.2.2 - Test de reset

7.2.6 - Test para las llaves Aislado Limitado y total

7.2.8 - Test de Interface de Tracción

7.2.9 - Test de Interface de Freno

7.3.2 - Test de Aplicación de Freno y Corte de Tracción

3.4.2.5.5. CONCLUSIÓN

La gestión de variables del sistema de ATP permitió llevar a cabo un análisis más

exhaustivo en la flota Mitsubishi (al contar con la población de datos), generando una mejora

en el desempeño del sistema, además de aumentar la disponibilidad y confiabilidad de la

flota mediante la incorporación del dispositivo de freno dinámico. Si bien este sistema se

encuentra instalado hasta el momento en una sola formación como prototipo (Mitsubishi “M”),

es muestra representativa para demostrar una mejora cuantificable en la gestión del

mantenimiento de dicha flota.

En el año 2011 la formación Mitsubishi “M” tuvo que ser retirada del servicio por aplanaduras

de ruedas, quedando indisponible en 2 (dos) oportunidades (Marzo y Julio: Fuente de

información-Planificación y Control de la Producción).

El tiempo de indisponibilidad se ve incrementado debido a que como la línea “B” no cuenta

con un torno bajo piso, las formaciones deben ser trasladadas al taller Rubén Darío (Taller de

Mantenimiento de la flota Toshiba del F.C.G.U.), el cual posee la maquinaria, instrumental y

recursos humanos capacitados para dichos trabajos.

A partir de julio 2011 y luego que fue instalado en Agosto del 2011 el dispositivo

diseñado de comando de freno dinámico, la formación no ha presentado aplanaduras

de ruedas, estando siempre disponible para el servicio comercial.

En el Anexo H se muestra un informe sobre las aplanaduras de ruedas.

Este desarrollo está siendo analizado para ser instalado además en el resto de las flotas que

poseen el sistema de ATP.

- 143 -

3.4.3. FLOTA GEE: MOINITOREO DE VARIABLES DEL PLC

3.4.3.1. OBJETIVO

Monitorear en forma local y/o remota la información que gestiona el PLC instalado en

dicha Flota, con el objetivo de poder contar con información en tiempo y forma para la toma

de decisiones.

3.4.3.2. HISTORIA-INNOVACIÓN TECNOLÓGICA

A fines de la década del 90 es cuando la compañía toma la decisión de realizar una

“Innovación Tecnológica” en la flota GEE-(GENERAL ELECTRIC).

Es a partir de ahí, que la cadena de tracción original compuesta por “Combinador Automático

TRC1001” (véase Figura 3.4.3.2.1), fue reemplazada por una nueva tecnología.

Figura 3.4.3.2.1. Combinador Automático.

El equipo TRC 1001 estaba compuesto de un combinador a leva, accionado por un servo

motor, el cual, es controlado por un relé de intensidad que censa la corriente del circuito de

tracción, con el objetivo de ir modificando los valores de resistencia del circuito de tracción,

que originarán la variación de la velocidad de los motores de tracción.

- 144 -

Con el paso del tiempo esta tecnología fue quedando obsoleta, lo cual origino la innovación

tecnológica mencionada. En la Figura 3.4.3.2.2 se ilustra el tablero de control implementado,

el cual incorpora un P.L.C-(Controlador Lógico Programable), para la gestión de la tracción

de la formación.

Figura 3.4.3.2.2. Tablero de Control Implementado en la Innovación tecnológica.

- 145 -

El sistema instalado censa a través de transductores de corriente adecuadamente instalados,

la corriente en el circuito de tracción y controla, en base a esta información, la secuencia de

anulación de resistencias.

En reemplazo al combinador a leva, se utilizaron contactores electro-neumáticos tipo TCP-

717-17-N3 (véase Figura 3.4.3.2.3), estos contactores son los que cortocircuitan las

resistencias de tracción en base al control realizado por el P.L.C.

Figura 3.4.3.2.3. Contactoras electro-neumáticas.

En función de esta nueva tecnología implementada, se analiza la posibilidad de incorporar a

la misma un monitoreo local y/o remoto de la información almacenada en el controlador

lógico programable, con el objetivo de contar con la información en tiempo y forma para la

toma de decisiones.

En el Punto 3.4.3.3 se describe el sistema implementado en función de la investigación

llevada a cabo.

- 146 -

3.4.3.3 DESCRIPCIÓN DEL SISTMEMA IMPLEMENTADO

Este sistema fue concebido utilizando la existencia del PLC Simatic S7 que gestiona

los distintos procesos de la formacion, donde el objetivo es conectarse al puerto MPI

(denominación del puerto de comunicación del PLC Siemens Serie S7) del PLC; y poder

monitorear las diferentes variables, tanto analogicas como digitales, que este dispositivo

gestiona, pero en ningun caso se modificarán valores, parametros o el mismo programa del

PLC; solo se monitorea el estado de variables y serán mostradas en pantallas especialmente

animadas, utilizando el software IHM (interfaz hombre maquina) InTouch de la firma

Wonderware.

Cabe acotar que con la información gestionada en este sistema fueron establecidos gráficos

de control estadístico de proceso como herramientas de gestión (véase Figura 3.4.4.3.5).

Además de los gráficos mencionados para la gestión del mantenimiento fueron desarrolladas

distintas pantallas que serán descriptas a continuación:

La Figura 3.4.3.3.1 muestra la primer pantalla que aparece en el sistema, la cual ilustra la

dupla seleccionada de una determinada formación, con el objetivo de poder ingresar en el

módulo requerido a analizar.

La Figura 3.4.4.3.2 muestra el circuito eléctrico de baja tensión con los enclavamientos

correspondientes. Mediante esta pantalla es posible monitorear en tiempo real y en forma

animada el funcionamiento del circuito mencionado para su control.

La Figura 3.4.4.3.3 muestra el circuito eléctrico de la cadena de traccion. Mediante esta

pantalla es posible monitorear en tiempo real y en forma animada el funcionamiento de la

cadena de tracción (encargada de la propulsión del tren), para su seguimiento y control.

La Figura 3.4.4.3.4 muestra una pantalla de medicion de tension de las baterias a bordo de la

formación, donde puede visualizarse en forma instantana o historizada en los ultimos 15

minutos

La Figura 3.4.4.3.5 muestra las mediciones de los motores de tracción 1 - 2 y 3 – 4. Al igual

que en el caso anterior, se puede observar en forma instantanea o historizada en una

ventana de tiempo de 15 minutos.

La Figura 3.4.4.3.6 muestra el historico de alarmas y eventos. En esta pantalla se pueden

observar en forma cronologica todos los acontecimientos que el sistema almacena.

- 147 -

Figura 3.4.4.3.1. Dupla seleccionada de una determinada Formación.

Figura 3.4.4.3.2. Circuito eléctrico de baja tensión.

- 148 -

Figura 3.4.4.3.3. Circuito eléctrico de la cadena de tracción.

Figura 3.4.4.3.4. Medición de tensión de baterías.

- 149 -

Figura 3.4.4.3.5. Medición de la corriente de los motores de tracción.

Figura 3.4.4.3.6. Alarma y Eventos-Históricos.

- 150 -

En la Figura 3.4.4.3.7 se ilustra la arquitectura utilizada para la gestión de las variables

mencionadas en la flota GEE.

Figura 3.4.4.3.7. Arquitectura utilizada para la gestión de las variables mencionadas en la flota GEE.

3.4.3.4. CONCLUSION

Si bien este sistema está en etapa de ajustes finales, ha demostrado una mejora

cuantificable en la gestión del mantenimiento de dicha flota, al contar con una herramienta

que proporciona información en tiempo y forma del estado de variables y equipamientos que

intervienen en los circuitos de control y cadena de tracción de la formación monitoreada.

- 151 -

3.4.4. FLOTA MITSUBISHI: SINCRONISMO

3.4.4.1. OBJETIVO

Monitorear en forma local y/o remota la corriente que circula por el circuito de tracción

de cada coche motriz, contando así con información en tiempo y forma que permita verificar

(comparando con límites preestablecidos) si las corriente eléctricas que circulan por los

motores eléctricos de tracción están en sincronismo (temporalmente y en magnitud) tanto en

la etapa de tracción como en la etapa de frenado.

3.4.4.2. FUNCIONAMIENTO

En el Punto 1.8.2. “ANALISIS DEL TRATAMIENTO DE UNA VARIABLE EN LA

FLOTA MITSUBISHI”, se brindó información detallada de este proceso de funcionamiento en

dicha flota.

3.4.4.3 DESCRIPCIÓN DEL SISTMEMA IMPLEMENTADO

Ante el objetivo mencionado en el Punto 3.4.4.1, de contar con información en tiempo y

forma para la toma de decisiones por parte de los responsables de la gestión del

mantenimiento de dicha flota, se procedió al análisis e investigación con el objetivo de llevar

a cabo un desarrollo capaz de satisfacer tal necesidad, teniendo también en cuenta la

potencialidad de dar solución a otras problemáticas similares del ambiente ferroviario.

3.4.4.3.1 REQUERIMIENTOS

Para lograr satisfacer las necesidades del objetivo particular y al mismo tiempo

desarrollar un dispositivo capaz de dar solución a otros problemas actuales y futuros del

entorno, se llevó a cabo una recopilación de las especificaciones requeridas para tal fin. A

continuación se mencionan las características necesarias:

Sistema multipunto: debe ser capaz de obtener la información de señales que no

necesariamente se encuentran físicamente próximas entre sí.

Canales sincronizados entre sí: además de poder medir múltiples señales, es

imprescindible que las mismas sean coherentes temporalmente, a fin de poder

compararlas instante a instante y poder obtener conclusiones.

Sistema libre de cableado: en general el tendido de cables desde diversos puntos

hacia un dispositivo central no es una opción viable, tanto para los sensores a

registrar, como cables de alimentación o señales de sincronismo.

- 152 -

Aislación galvánica entre canales: en general las señales a medir se encuentran

referidas a distintos potenciales y suele resultar muy complejo o costoso poder

trabajar con todas ellas referidas al mismo potencial y al mismo tiempo.

Escalabilidad: si bien el problema inicial está bien definido y se conoce la cantidad de

señales a registrar, para maximizar la funcionalidad del dispositivo y poder brindar

solución a un espectro de problemas más amplio, es deseable que el sistema permita

medir la mayor cantidad de señales posibles, respetando los requerimientos

previamente planteados.

Almacenamiento: es importante la capacidad de almacenar la información registrada.

Mayor capacidad brindará la posibilidad de extraer conclusiones más certeras sobre el

proceso analizado.

Operatividad: el dispositivo debe ser sencillo de operar, ya que puede ser utilizado

por personal con distintos niveles de formación.

Robustez: debe ser capaz de operar en ambientes sometidos a vibraciones y ruido

electromagnético, como lo es el entorno ferroviario.

Velocidad de muestreo: si bien la dinámica de los sistemas del ambiente ferroviario

en general no presenta una gran demanda en cuanto a necesidad de muestras por

segundo, una mayor cantidad proveerá en muchos casos más información y la

posibilidad de obtener conclusiones más precisas. Se estableció que a partir de 10

muestras por segundo este requerimiento estaría satisfecho.

Resolución de medición: en general, los ensayos realizados en el ambiente

ferroviario no requieren de una gran resolución por muestra. Sin embargo, cuanto

mejer resulte la misma, se provee la posibilidad de obtener conclusiones relevantes en

una mayor cantidad de escenarios. Se determinó que un mínimo de 7 bits cumple con

este requerimiento.

3.4.4.3.2 SOLUCIÓN PLANTEADA

Teniendo en cuenta todas las características mencionadas se diseñó un sistema que

consta de módulos independientes entre ellos, brindando cada uno la posibilidad de registrar

múltiples señales. Dado que puede lograrse un funcionamiento en paralelo de tantos

módulos como sea necesario, la escalabilidad del sistema resulta virtualmente ilimitada. De

ésta forma se cumple con los requerimientos de sistema multipunto y de escalabilidad.

Cada módulo posee alimentación interna por medio de una batería recargable, la cual le

brinda una autonomía de 7 días de funcionamiento continuo. Esto permite referenciar cada

módulo a potenciales distintos sin problema alguno, satisfaciendo el requerimiento de

aislación galvánica.

- 153 -

El desafío de llevar a cabo este sistema radicó en la implementación de un preciso método

de sincronismo entre módulos. Por un lado, se planteó la imposibilidad de realizar largos

tendidos de cable. Además, dada la interferencia electromagnética que suele haber en los

ambientes donde se realizarán los ensayos, una conexión inalámbrica como bluetooth o wi-fi

puede presentar tiempos de latencia y demoras que generarían un desfasaje temporal

inadmisible entre canales.

Para dar solución a este aspecto, se decidió incorporar a cada módulo un reloj interno,

utilizando una misma base de tiempo muy precisa, dada por un cristal. De ésta forma, si se

configura la hora de todos los módulos al mismo tiempo, todos estarán referenciados al

mismo instante. Será necesaria la interconexión de todos los módulos solo en el momento de

la sincronización. Una vez sincronizados, es posible instalar cada uno en el lugar de

medición. La Figura 3.4.4.3.2.1 representa la topología en el momento de configuración y en

el de operación.

Figura 3.4.4.1. Topología de Configuración.

Arriba, interconexión de

los módulos con la PC

para su configuración y

sincronización.

Abajo, una vez

configurados, los

módulos se conectan

independientemente en

los diferentes puntos de

medición. En el ejemplo

se registrará la corriente

consumida para la

iluminación de cada

vagón de un subte.

- 154 -

De esta forma, se cumplen las necesidades de sincronización entre módulos y que sea un

sistema libre de cables durante la operación.

Internamente, cada módulo posee un microcontrolador, el cuál se encargará de tomar datos

analógicos y almacenarlos en una memoria SD. Llevará a cabo las mediciones teniendo en

cuenta la hora del reloj del módulo, comparándola con la configurada.

Se escribió y optimizó el software del microcontrolador, otorgándole la capacidad de registrar

hasta 4 señales analógicas, a una velocidad de hasta 200 muestras por segundo con una

resolución máxima de 10 bits. A su vez, los datos registrados son almacenados en una

memoria SD de 2 GB, permitiendo realizar un ensayo de hasta 24hs continuas. El rengo por

defecto de las señales a registrar es [0-5] V, pero puede adaptarse sencillamente según los

requerimientos de la prueba. Estas especificaciones cumplen de sobremanera con los

requerimientos de almacenamiento, velocidad de muestreo y resolución de medición.

Finalmente, se montó el circuito en un gabinete, el cual posee pulsadores y leds indicadores

que permiten interactuar fácilmente con el usuario. Poseen además un puerto serial RS-232

que permite la configuración y sincronización de los mismos. La Figura 3.4.4.2 muestra el

frente del dispositivo desarrollado al cual se lo ha denominado datalogger.

Figura 3.4.4.2. Vista frontal del módulo.

Indicador

encendido Entrada cargador

Llave

encendido

Indicadores de estado

Botón de

configuración

Entradas analógicas

Puerto RS-232

- 155 -

El software contempla además que el dispositivo sea lo más simple de operar posible,

brindando indicaciones lumínicas para cada estado posible. La configuración también resulta

fácil de llevar a cabo, no requiriendo ningún software específico, cumpliendo en gran medida

los requerimientos de operabilidad y robustez.

A continuación se explican los modos de configuración y recolección de datos.

Menú de configuración/Sincronización

Para poder configurar el funcionamiento de los módulos debe utilizarse la interfaz RS-

232 del mismo. Es posible conectarse desde la PC a un módulo en particular (por ejemplo

para consultar el ID de ese módulo), o conectar diversos módulos a la placa interfaz para

poder configurar varios al mismo tiempo. Para entrar en modo configuración es necesario

presionar el botón de configuración y encender el módulo (manteniendo el botón presionado)

hasta que se encienda el led indicador de estado número 2.

Abriendo una terminal serie estándar desde la PC, el siguiente menú aparecerá en pantalla:

Figura 3.4.4.3. Menú de configuración por terminal

Utilizando el teclado se puede acceder a las diferentes opciones de configuración.

Dichas opciones permiten:

Configurar/leer el día y hora del módulo.

Configurar/leer la hora en la que comenzará y finalizará el registro de datos.

Configurar/leer el ID del módulo.

Leer en modo texto los últimos datos registrados.

- 156 -

Para sincronizar módulos entre sí, será necesario conectarlos a la placa interfaz, iniciarlos en

modo programación, y efectuar la configuración de día/hora y horario del registro de datos o

loggeo. La configuración del ID de cada módulo deberá efectuarse en modo individual para

cada módulo.

Una vez configurados, es posible continuar con la ejecución normal del programa desde el

menú (opción h), o simplemente se puede apagar y prender el módulo.

Se observará una secuencia de luces que indica la inicialización de los distintos módulos de

hardware, y luego permanecerá encendido el led indicador 1, indicando que se está

esperando la hora para comenzar a loggear (la hora previamente configurada).

Desde una terminal podrá observarse lo siguiente:

Figura 3.4.4.4. Pantalla de inicialización normal. En espera de hora de loggeo.

Desde la terminal podremos saber qué la hora del módulo, y a qué hora debe comenzar y

finalizar el loggeo de información.

- 157 -

Resultados

Cuando la hora actual del módulo coincide con la hora de inicio de loggeo, se

encenderá el led indicador 2, y se estarán registrando las entradas analógicas del módulo.

Cuando se llegue a la hora de finalización, se consolidará toda la información registrada en

un archivo .txt para su posterior uso (esto proceso mostrará una secuencia de luces

particular). Una vez finalizado, se observarán los leds indicadores 1, 2 y 3 encender y apagar

3 veces, indicando la correcta consolidación del archivo, y luego permanecerá encendido

solo el 1, indicando que el módulo está listo para arrancar nuevamente.

Desde la terminal podrá observarse lo siguiente:

Figura 3.4.4.5. Finalización del loggeo de información/consolidación de archivo.

Figura 3.4.4.6. Gráfico de datos importados desde archivo desde planilla de cálculo.

- 158 -

Alcanzada esta instancia, es posible obtener los datos registrados mediante el modo

programación, o directamente retirando la SD del módulo y abriendo el archivo .txt generado.

Los datos son fácilmente importados por cualquier planilla de cálculo.

Para realizar la medición de corriente en los motores Mitsubishi basta con la implementación

de un sistema de 6 módulos, conectando cada uno de ellos en los extremos del shunt de

corriente de los motores. La tensión registrada será proporcional a la corriente del motor.

Posteriormente, superponiendo las 6 curvas registradas es posible conocer el grado de

sincronización entre motores, y las necesidades de calibración.

3.4.4.3.3 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

El equipo diseñado posee las siguientes características:

Valor Unidades

Características eléctricas

Alimentación Batería propia recargable de

gel , 12V 7Ah

-

Rango de entrada Por defecto: [0-5]

(adaptable según

necesidades)

V

Impedancia de entrada por canal Rs=3KOhm + Chold=25pF

Características de sampleo

Resolución de datos adquiridos max. 10 bits

Rango dinámico de entrada max. 60 dB

Canales 4 -

Frecuencia máxima de sampleo (leyendo 1

canal)

200 Hz

Frecuencia máxima de sampleo (leyendo

4 canales)

100 Hz

Tiempo máximo de sampleo continuo 24 hs

Error máximo de sincronización 0.5 ms

Características mecánicas

Dimensiones 2500 x 1250 x 1000 mm

Peso 3 Kg

- 159 -

3.4.4.3.4 CONCLUSIÓN

Se ha desarrollado un dispositivo con las especificaciones planteadas, dando solución a

las necesidades detectadas en esta flota y además siendo aplicable dentro de todo el

ambiente ferroviario.

Algunos ejemplos de aplicación para este dispositivo son:

Medición de tiempo de respuesta de frenado de una formación frente a una señal de parada de emergencia: loggeando simultáneamente la señal de disparo de emergencia y por ejemplo la velocidad de rotación de los ejes de un coche (tomando la señal del velocímetro de cabina) sería posible evaluar el tiempo de respuesta de frenado frente a una situación crítica.

Medición de energía eléctrica insumida por una formación durante el período de máxima (u hora pico) para determinar los requerimientos de un convertidor/inverter adecuado para la formación.

Detección de sobretensiones y caracterización de las mismas en catenarias/tercer riel para el diseño de protecciones de equipos.

Detección de sobretensiones en catenarias para la determinación inductancias parásitas del sistema de alimentación.

- 160 -

3.5. DESARROLLO EN LA GERENCIA DE INSTALACIONES FIJAS

3.5.1. ANALISIS E IMPLEMENTACION DE MEJORAS “SEÑALES”

Cómo se hizo referencia oportunamente en el Punto 1.5 “Información de la Situación

Actual”, el autor ha trabajado en el sector de señales entre los años 1983 y 2007.

Con la instalación del sistema de señalamiento Alstom a partir del año 1999 en la línea “B” y

tal como fue informado en el Punto 1.5.4 “Instalaciones Fijas”, se incorporaron las máquinas

de cambio de la firma Dimetronic, las cuales reemplazaron a las de la firma Siemens.

En estos nuevos dispositivos es de vital importancia contar con información en tiempo y

forma de las variables ya mencionadas en el Punto 1.5.4.

Por dicho motivo, y en función de las fallas que se iban generando en los distintos cambios

de cabecera de la línea “B” (Los Incas-L.N.Alem), se llevó a cabo oportunamente un

minucioso análisis mediante la herramienta AMFE “Análisis de Modo de Fallas y sus Efectos”

junto al equipo de trabajo, con el objetivo de determinar las acciones a implementar como

proceso de mejora continua.

En este análisis se ha detectado un alto valor del IPR “Índice de Prioridad de Riesgo”, debido

a la falta de detección de forma sencilla-visible-práctica de la nivelación del cambio.

De este análisis llevado a cabo se detectó la necesidad de implementar un control visual del

nivel de cambio (previa referencia de nivelación del mismo con el instrumento patrón que

posee el personal de vías).

Esta implementación es ilustrada en la Figura 3.5.1, donde se ha colocado un simple nivel

utilizado en la construcción, con el objetivo de verificar visualmente el estado de nivelación

del aparato de vía en cualquier momento que se lo requiera.

El motivo de este control se debe a que una desnivelación en el aparato de vía ocasiona que

el desplazamiento del cambio en su conjunto (barras de accionamiento y por consecuencia

las agujas que componen el cambio), sea de una manera más rígida (dependiendo del grado

de desnivelación), originando un aumento de la corriente eléctrica que circula por el motor

del cambio al momento del accionamiento. Este incremento de la corriente eléctrica podría

originar que actúen las protecciones del circuito eléctrico, las cuales originan como

consecuencia la falla del cambio y por ende las demoras y/o interrupciones en el servicio

comercial, además del desgaste prematuro del equipamiento mecánico.

- 161 -

Por lo cual, con esta primera acción se busca controlar periódicamente y en forma visual el

estado de nivelación del cambio de vía.

Figura 3.5.1 Control de Nivelación en los Cambios de Vía.

- 162 -

Seguida a esta implementación se detectó la necesidad de gestionar la información de la

corriente eléctrica que circula por el cambio de vía ante cada accionamiento, con el objetivo

de implementar un CPE “Control Estadístico de Procesos”.

Esto nace en cuestión de lo informado anteriormente, donde la corriente del circuito de

cambio es una variable crítica a monitorear.

Esta herramienta permitirá mostrar tendencias de la variable en cuestión, estableciéndose

algoritmos que permitan gestionar la información necesaria para la toma de decisiones por el

personal responsable del mantenimiento.

En la Figura 3.5.2 se ilustra una tabla con valores tomados en un cambio de vía.

Control Estadísticos de Procesos-(PCS).

Cambio: B09-1A-IncasPosición: Normal.

Tabla de Valores Muestrales

Mediciones Media Valor 1 Valor 2 Valor 3 Valor 4 LCS LCI Valor Cifra

1 4,25 4,4 3,9 4,3 4,4 4,5 3,0 Gran Media 3,782142857

2 4,175 4,2 4,1 4,2 4,2 4,5 3,0 Varianza 0,5

3 4,175 4,2 4,2 4,1 4,2 4,5 3,0 LCS 4,52

4 3,55 3,6 3,6 3,5 3,5 4,5 3,0 LCI 3,01

5 3,2 3,2 3,5 3 3,1 4,5 3,0

6 3,375 3,4 3,4 3,3 3,4 4,5 3,0

7 3,75 3,7 3,7 3,8 3,8 4,5 3,0

8 4,50 4,4 4,3 4,6 4,7 4,5 3,0 -Ver nota abajo del gráfico.

9 3,65 3,7 3,6 3,8 3,5 4,5 3,0

10 3,68 3,6 3,7 3,8 3,6 4,5 3,0

11 3,70 3,5 3,7 3,8 3,8 4,5 3,0

12 3,94 3,8 3,7 4 4,3 4,5 3,0

13 3,80 3,6 3,7 4,1 3,8 4,5 3,0

14 3,75 3,7 3,7 3,8 3,8 4,5 3,0

15 3,85 3,6 3,7 4 4,1 4,5 3,0

-Acción Preventiva/Correctiva:

-Nota: Se revisa el cambio encontrando problemas en el motor, para ser más preciso en los carbones.

-Se reemplazan los carbones realizandole mantenimiento y probandolo en dicho cambio.

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Valo

res

Fecha

B09-1A

Figura 3.5.2 Control Estadístico de Proceso.

- 163 -

Cabe acotar que en esta primera etapa el sistema de gestión se basaba en tomar 4 (cuatro)

muestras de valores de corriente ante cada accionamiento (con una pinza amperométrica) a

determinadas horas. Luego estos valores eran volcados a una planilla en Excel para que

sean graficados en forma automática, y de esta forma ir verificando el comportamiento y/o la

tendencia de dicha variable (véase gráfico de la Figura 3.5.2).

La implementación de esta gestión (CPE) generó un valor agregado en dicho proceso, ya

que se comenzó a analizar el comportamiento de esta variable crítica y tomar acciones en

caso de tendencias negativas como puede observarse en el gráfico de la Figura 3.5.2

(medición 8 resaltada en rojo por estar en el límite de advertencia. En este caso la acción fue

el reemplazo de los carbones de un motor, lo que evitó al contar con esta gestión posibles

demoras y/o interrupciones en el servicio).

3.5.2. COMO APLICAR EL CONTROL ESTADISTICO DE PROCESOS

Para aplicar el CPE en un cambio de vía determinado, primero es necesario dejar en

condiciones óptimas de funcionamiento a todas las partes intervinientes en dicho proceso,

esto significa, colocar un motor en perfectas condiciones-(con mantenimiento realizado y

carbones adecuados), lubricación de todas las partes mecánicas que así lo requieran,

nivelación del cambio, fijaciones del aparato de vía, apoyo de las agujas en las

correspondientes silletas, etc.

Una vez terminado con el ajuste de estas variables críticas, se comienza a tomar valores de

medición de corriente con instrumento apropiado-(Amperímetro) y asentando los valores

muestreados en una planilla correspondiente.

Cabe acotar que es tratado por separado en un mismo cambio el CPE para el accionamiento

normal, como para el accionamiento a reverso. Esto es debido a que pueden existir

diferentes valores en las dos direcciones.

Se toma un número representativo de muestras que garantizan la calidad del ensayo, en

ambas direcciones de movimiento del cambio, para obtener el valor medio y luego determinar

los límites de advertencia e intervención. En este proceso es de mayor importancia el control

del límite superior por las consecuencias negativas que origina.

Implementado este proceso, solo basta tomar datos como fue explicado anteriormente, para

llevar a cabo la gestión del CPE en cada cambio de vía.

Cabe acotar que esta gestión comenzó a aplicarse oportunamente en los cambios de

cabecera de la línea “B” debido al impacto que puede originar en el servicio comercial, para

luego expandirse en los demás cambios de la línea.

- 164 -

3.5.3. AUTOMATIZACION DEL CONTROL ESTADISTICO DE PROCESOS

La segunda etapa y como mejora del proceso era la de implementar un SCADA capaz

de monitorear la variable mencionada y almacenarla para su gestión.

En el SCADA se colocaría además de un histórico, alarmas para registrar e informar a los

responsables del mantenimiento sobre valores que sobrepasen o toquen los límites de

advertencia establecidos.

En la Figura 3.5.3 se ilustra el sistema propuesto.

Figura 3.5.3 Control Estadístico de Proceso.

- 165 -

En función del desarrollo propuesto, el sector de señales llevó a cabo una implementación

tecnológica a presentar, la cual se encuentra en funcionamiento en las líneas “B” y “E”, y por

implementarse en las demás líneas:

En la Figura 3.5.4 se ilustra la pantalla del nuevo sistema, la cual registra en este caso

información de los dos cambios de vía pertenecientes a la estación L.N.Alem (línea “B”).

Cabe acotar que tanto el cambio B01-1, como el cambio B01-2 constan de dos máquinas de

cambio cada uno (por eso los motores A y B). Véase en la Figura 3.5.5 los cambio B01-1 y

B01-2.

Puede observarse que en el ícono “Motores” es ilustrado el número de motor que posee cada

máquina de cambio, como así también la cantidad de accionamientos de cada uno de ellos,

para una adecuada gestión del mantenimiento.

Figura 3.5.4 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado.

- 166 -

Figura 3.5.5 Identificación de los cambios de vía de L.N.Alem.

- 167 -

En la Figura 3.5.6 se ilustra en el ícono “Parámetros” los valores de configuración de

alarmas.

Figura 3.5.6 Parámetros-Configuración de Alarmas.

En la Figura 3.5.7 se ilustra otra de las pantallas disponibles del sistema, en la cual es

representado el estado de las variables de control y accionamiento del cambio en tiempo real

(LSP, TW, NORMAL y REVERSO), como así también las curvas de corriente registradas en

cada accionamiento.

Es de destacar en la tabla que se encuentra a la derecha de la Figura 3.5.7 primero la

identificación del cambio en cuestión, segundo los valores de corriente de ambos motores

registrados en el último accionamiento (los cuales también son observados en el gráfico

mediante las curvas correspondientes), tercero las Entradas Vitales de las variables

mencionadas anteriormente, las cuales serán explicadas a continuación para su mejor

interpretación:

LSP: Variable que registra el enclavamiento del cambio. Estará activa (verde), siempre

y cuando el cambio se encuentre en correspondencia (control).

TW: Variable de talonamiento del cambio. Estará activa (verde), siempre y cuando un

cambio no se encuentre talonado.

- 168 -

NORMAL: Variable de posicionamiento Normal del cambio. Estará activa (verde),

siempre y cuando el cambio se encuentre en la posición Normal y en correspondencia.

REVERSO: Variable de posicionamiento Reverso del cambio. Estará activa (verde),

siempre y cuando el cambio se encuentre en la posición Reverso y en correspondencia.

En la Figura en cuestión puede observarse como la secuencia de accionamiento del cambio

fue finalizada “SECUENCIA COMPLETA” y el cambio se encuentra en correspondencia en

la posición Normal, debido a que están verdes las variables LSP, TW y NORMAL.

CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mvACV XXX- X TH0= XX mv

Fecha y Hora Ultimo accionamiento

Motor A : N° 128 Accionamiento 1245

Motor B : N° 640Accionamiento 1245

TELEMETRIA MOTORES DE CAMBIOS ESTACIÓN ALEM

EV LSP

EV TW

EV NORMAL

EV REVERSO

SV NORMAL

SV REVERSO

Cambio B01-1

SECUENCIA COMPLETA

Motor A: Ip 11,7 A

Motor A: In 4,8 A

Motor B: Ip 10,5 A

Motor B: In 4,0 A

CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mvACV XXX- X TH0= XX mv

[ms]

[A]

Figura 3.5.7 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado.

Las variables SV NORMAL y SV REVERSO representan las salidas vitales que se generan

ante un accionamiento a Normal o a Reverso.

En la Figura 3.5.7 se observa que ambas variables están en estado de reposo (rojo) ya que

el cambio se encuentra en control en la posición Normal. En caso que se registre un nuevo

accionamiento a la posición Reverso, se encenderá en el instante correspondiente la variable

SV REVERSO (mientras dure el accionamiento), hasta que el cambio quede nuevamente en

control en la posición Reverso.

- 169 -

En la Figura 3.5.8 se ilustra una SECUENCIA INCOMPLETA del cambio de vía B01-1

producto de una falla en dicho circuito. Se puede observar en dicha pantalla que el cambio se

encuentra fuera de correspondencia ya que las variables de posicionamiento “NORMAL-

REVERSO” se encuentran en estado rojo.

En La Figura 3.5.9 se muestra un caso donde la secuencia está completa, pero se dispara

una alarma producto de un valor de corriente que superó el límite establecido.

CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mvACV XXX- X TH0= XX mv

Fecha y Hora Ultimo accionamiento

Motor A : N° 128 Accionamiento 1245

Motor B : N° 640Accionamiento 1245

TELEMETRIA MOTORES DE CAMBIOS ESTACIÓN ALEM

EV LSP

EV TW

EV NORMAL

EV REVERSO

SV NORMAL

SV REVERSO

Cambio B01-1

SECUENCIA INCOMPLETA

Motor A: Ip 11,7 A

Motor A: In 4,8 A

Motor B: Ip 12,5 A

Motor B: In 6,0 A

CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mvACV XXX- X TH0= XX mv

[ms]

[A]

Figura 3.5.8 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado.

- 170 -

CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mvACV XXX- X TH0= XX mv

Fecha y Hora Ultimo accionamiento

Motor A : N° 128 Accionamiento 1245

Motor B : N° 640Accionamiento 1245

TELEMETRIA MOTORES DE CAMBIOS ESTACIÓN ALEM

EV LSP

EV TW

EV NORMAL

EV REVERSO

SV NORMAL

SV REVERSO

Cambio B01-1

SECUENCIA COMPLETA

Motor A: Ip 14,7 A

Motor A: In 5,4 A

Motor B: Ip 10,5 A

Motor B: In 4,0 A

CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mv CV XXX- X TH0= XX mvACV XXX- X TH0= XX mv

[ms]

[A]

Figura 3.5.9 Pantalla de gestión del nuevo sistema instalado.

3.5.4. CONCLUSION

La gestión de variables implementada, brinda una adecuada herramienta a los

responsables del mantenimiento de señales para la toma de acciones proactivas.

El sistema permite el acceso a través de Intranet utilizando un explorador.

Este genera una base de datos interna a la que se puede acceder a los efectos de generar

las cartas de control (control estadístico de procesos).

Además como fue explicado en este desarrollo implementado, puede observarse en tiempo y

forma las curvas que va tomando la corriente ante cada accionamiento, como así también el

estado de las variables de control y accionamiento.

- 171 -

CAPITULO 4. INVESTIGACION SOBRE TECNOLOGIAS SIMILARES

Durante el proyecto de tesis se estuvo investigando la gestión utilizada en la operación

y el mantenimiento (además de la interacción entre estos procesos) en los ferrocarriles

existentes en el país. En ninguno de ellos se detectó una tecnología similar a la propuesta e

implementada en Metrovías S.A. “Sistema de Gestión Ferroviario Aplicado al Material

Rodante”.

Además y en función de contar con información en distintos Metros del Mundo, no son

detectadas tecnologías similares a la implementada mediante un sistema SCADA.

Es investigado que en algunos países utilizan el sistema SAP (System Analysis and Program

Development) como herramienta de gestión del mantenimiento del material rodante, pero sin

la interacción con el proceso de gestión de la operación, y sin el cálculo automático de

indicadores de la gestión del mantenimiento. Ver „ANEXO G‟.

- 172 -

CAPITULO 5. AVANCE DE LA IMPLEMENTACION DEL PROYECTO

El Sistema de Gestión Ferroviario se encuentra actualmente en operación en las

Líneas “A”, “B”, “C”, “D” y “E”, restando la implementación del mismo en las Líneas “H” y

Premetro.

Cabe acotar que se encuentra en desarrollo y a la brevedad será implementado el sistema

en el Ferrocarril General Urquiza.

Por otro lado y tal como fue debidamente explicado en los Puntos 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3 y 3.4.4,

la gestión de variables implementadas representa muestra significativa de la mejora obtenida

en la gestión del mantenimiento.

Con respecto al Punto 3.4.1 se está avanzando en la implementación de esta tecnología en

toda la flota Fiat, fijando como objetivo de finalización, marzo de 2013.

Con respecto al Punto 3.4.2 se está avanzando con la implementación de esta tecnología en

toda la flota Mitsubishi, fijando como objetivo de finalización, diciembre de 2012.

Con respecto al Punto 3.4.3 se está avanzando con la implementación de esta tecnología en

toda la flota GEE, fijando como objetivo de finalización, julio de 2013.

Con respecto al Punto 3.4.4 se está avanzando con la implementación de esta tecnología en

toda la flota Mitsubishi, fijando como objetivo de finalización, mayo de 2013.

Por otro lado se continúa trabajando permanentemente en la gestión de otras variables que

aporten valor agregado a la gestión del mantenimiento en las distintas flotas.

La implementación del sistema de gestión de variables ha incentivado a los distintos sectores

a impulsar la cultura de la mejora continua como filosofía de motivación del personal y la

optimización de los recursos.

- 173 -

PROYECTO EN TRAMITE DE PATENTAMIENTO

En función de la innovación tecnológica implementada como proyecto de tesis,

Metrovías S.A. ha decidido preservar el conocimiento adquirido a través de la gestión de una

patente industrial en el INPI (Instituto Nacional de la Propiedad Intelectual). Véase Figura 6.1

(Solicitud de Patente de Invención-Exp: 20120103735) y Figura 6.2 (Hoja Técnica).

Figura 6.1. Solicitud de Patente de Invención-Exp: 20120103735.

- 174 -

Figura 6.2. Hoja Técnica de Invención.

- 175 -

CASO DE EXITO

El proyecto de tesis implementado ha sido seleccionado por el proveedor de la

herramienta InTouch (software HMI provisto por la firma Wonderware perteneciente al

grupo Invensys), para ser publicado como caso de éxito. A continuación se adjunta el

e-mail enviado por Federico Hernández (Software Sales Manager-Invensys):

Estimado Favio,

Tal como te adelantará verbalmente, estuve viendo la solución de Gestión Ferroviaria que han desarrollado

basados en InTouch y he quedado gratamente impresionado por su funcionalidad, prestaciones y los beneficios

que brinda a vuestra operación. En tal sentido, queremos invitarlos a participar de los Casos de Éxito que

genera Invensys. Los casos de éxito son seleccionados en muy pocos clientes, son en aquellos casos donde

tenemos una relación profesional estrecha con el cliente y la aplicación es innovadora, sólida y corre los límites

estándares de utilización de la tecnología.

Los beneficios para ambas partes radican principalmente en la posibilidad de valorizar vuestro trabajo, los

profesionales intervinientes y por sobre todo la posibilidad de que dicha solución sea promovida globalmente a

través de nuestros diferentes medios de difusión (nuestros sitios Webs, Newsletters, Campañas de Marketing,

en Eventos y Conferencias Globales, etc). Cabe destacar que siempre se toma especial cuidado de la

propiedad intelectual de la aplicación y que para ello la compañía tiene un procedimiento mediante el cual se

establecen claramente las pautas y de qué manera el cliente autoriza la difusión del caso.

De esta manera quedo a entera disposición por cualquier inquietud y atento a tus comentarios.

Saludos,

_________________________________________

Federico Hernández

Software Sales Manager

Region IV - Southern Cone

Invensys Operations Management

Nuñez 4334

Buenos Aires, Argentina

T +54-11-6345-2100

D +54-11-6345-2283

E federico.hernandez@invensys.com

www.invensys.com

- 176 -

CONCLUSIONES OBTENIDAS

El sistema de gestión ferroviario, como innovación tecnológica propuesto e

implementado en el proyecto de tesis realizado por el autor, muestra cómo fueron atendidas

las distintas necesidades de mejora citadas en el capítulo “Introducción”.

Esta innovación ha demostrado durante su avance de implementación, el crecimiento

obtenido en la gestión de información (interacción entre los procesos Mantenimiento de

Material Rodante y Gestión de Operaciones) en tiempo y forma hacia los usuarios del

sistema, siendo esta única y confiable.

El contar con un sistema desarrollado íntegramente por la compañía, además de la

incorporación de un nuevo know-how, brinda flexibilidad e independencia en cuanto a las

adecuaciones que se van realizando, producto del proceso de mejora continua.

La integración temporal de información es una de las principales fortalezas del sistema. La

gestión de indicadores históricos permite realizar acciones orientadas a la mejora continua de

procesos, y la gestión de indicadores en tiempo real permite realizar acciones correctivas en

el momento en el que suceden los eventos. La gestión combinada de indicadores claves

genera un importante valor agregado a la hora de optimizar la disponibilidad del material

rodante que afecta directamente a la calidad del servicio de la red de Subterráneos de

Buenos Aires.

Mediante la gestión de reportes se optimiza el acceso a la información clave en tiempo y

forma destinada a los usuarios responsables de la toma de decisiones.

La gestión de información monitoreada en tiempo real y en forma remota desde el área de

material rodante, incorpora una herramienta vital para los responsables del mantenimiento a

la hora de tomar decisiones en búsqueda de la mejora de la Disponibilidad, Confiabilidad y

Mantenibilidad de sus equipamientos a bordo.

Esta innovación tecnológica implementada almacena en una base de datos todos los

cambios originados en la gestión del material rodante, permitiendo contar con la trazabilidad

del material rodante.

Si bien en el proyecto de tesis implementado se han puesto en funcionamiento la gestión de

determinadas variables (según Puntos 3.4.1, 3.4.2, 3.4.3, 3.4.4), es muestra representativa

para demostrar la potencialidad del sistema.

- 177 -

La base del proyecto presentado en esta tesis permite a futuro integrar los distintos sistemas

de gestión en funcionamiento en la compañía (véase Figura 3.4.4.3.4.),

Figura 3.4.4.3.4. Gestión integral de todos los sistemas de la compañía.

- 178 -

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- 179 -

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Asociación de Ingenieros del Uruguay. Uruguay.

- 180 -

ANEXO A. SISTEMA DE ATP

A.1. INTRODUCCIÓN

El sistema de Protección Automática de Trenes - ATP de abordo tiene como función

principal garantizar la conducción segura de las formaciones, optimizando la operación y

evitando transiciones tracción/freno, o reducciones de velocidad, o aplicaciones de freno

innecesarias.

El ATP de abordo es un equipo modular, de fácil adaptación a las características operativas

del sistema. En su construcción predomina la tecnología de estado sólido con arquitectura

basada en microprocesador, atendiendo a criterios de proyecto y construcción que permiten

asumir funciones con responsabilidad de seguridad. Todos los circuitos asociados son

concebidos, proyectados, montados e instalados según el principio de Falla Segura (fail-

safe). Además de los cuidados con el proyecto específico de los circuitos, son utilizadas

técnicas de programación que consideran los aspectos de seguridad involucrados en este

tipo de aplicación, garantizando que cualquier irregularidad de funcionamiento

potencialmente insegura, provoque una discordancia de procesamiento, y siempre lleve el

sistema hacia una condición más restrictiva.

A.2. DESCRIPCIÓN

El Subsistema ATP de abordo tiene las siguientes funciones básicas:

- Indicación de la velocidad objetivo impuesta por la vía.

- Indicación de la velocidad real.

- Indicación de la velocidad permitida.

- Supervisión de los límites de velocidad impuestos por la vía (Código de vía) y

actuación sobre el sistema de freno y tracción en caso de violar los mismos. Registros

de eventos.

El Sistema de ATP montado abordo de los trenes, recibe de los equipamientos instalados a

lo largo de la vía, los límites de velocidad permitidos en cada circuito de vía, en función del

distanciamiento entre trenes, trazado de la vía y otros factores. Con estas informaciones el

Equipamiento ATP de abordo supervisa continuamente la velocidad máxima permitida en

cada sección de vía, actuando automáticamente en las interfaces de tracción y frenado,

teniéndose en cuenta que la actuación en la interfaz de freno es realizada de manera

fail-safe.

- 181 -

Toda vez que sea violado cualquiera de los límites admisibles, mantiene la formación en una

velocidad segura. De esa forma, con la correcta información proveniente de la vía y perfecto

funcionamiento de las interfaces y sistemas de tracción y freno, el mismo es capaz de

impedir colisiones y descarrilamientos causados por trenes circulando en rutas conflictivas,

distanciamiento insuficiente entre trenes o exceso de velocidad.

A.3. ARQUITECTURA DEL SISTEMA DE ATP A BORDO

S3,S4

CABINA REMOTACABINA LOCAL

* ES NECESARIO

nH NÚMERO DE HILOS

nH+BLNÚMERO DE HILOS + BLINDAJE

LEYENDA:

AL2

PRE-AMPLIFICADOR

ACCIONADORVITAL

TACÓMETRO

RUEDA RIELES

MCT-188AF

DECODIFIC.CÓDIGO

ANTENA 1 ANTENA 2

RIELES

ANTENA 1 ANTENA 2

INTERFACETRACCIÓN

INTERFAZTRACCIÓN

INTERFAZFRENO

INTERFAZFRENO

TABLERO DELCONDUCTOR

TABLERO DELCONDUCTOR

GRUPO DEACCIONAMIENTOS

GRUPO DEACCIONAMIENTOS

RS485

ARRANQUE, MODALIDAD,AISLADO, RESET

AISLADO AISLADO

ENTRADAS

E

SALIDAS

DECODIFICACIÖN

DE

VELOCIDAD

PROCESADOR

MEMÓRIA

MDI

CABINA ACTIVA

DIAG. LIMITADOR PROPULSIÓN

PRE-AMPLIFICADOR

CABINA ACTIVA

CONVERSOR*

ALIMENTACIÓN

FUENTE DEALIMENTACIÓN

E1E1

S1

S2E2 AL2

E2

+B

AL1 AL1

E1 E1

S1 S1E2E2

E3,E4 E3,E4

CORTE TRACCIÓN

AL1 AL1S1,S2,S5,S6S1,S2,S5,S6,S7

S3,S4

SELECTOR

CONVERSOR*

LIMITADORDE

PROPULSIÓN

CONFIGURACIÓN

+CA_R

+CA_R

+CA_R

+CA_R

+CA_R

1F

2F+BL

1F

1F

+CA_L

1F

+CA_L

4F

+CA_L

+CA_L

+CA_L

+CA_L+B1,+B2

+CA_R

2F+BL

ALIMENTACIÓN

S7

PART., MOD., AISLADO

+B1

+B2

SELECTOR

AL1

+CA_L

- 182 -

A.4. MODOS DE OPERACIÓN

El ATP de abordo podrá operar de las siguientes formas:

- Aislado Limitado (AL)

- Aislado Total (AT)

- Conducción Limitada (CL)

- Conducción Manual Controlada (CMC)

A continuación se describirá brevemente los diferentes modos de operación.

A.4.1. AISLADO LIMITADO (AL)

Este modo de operación fue concebido para su utilización solamente en caso de falla

del equipamiento de abordo, por lo tanto no deberá ser de uso normal.

El ATP de abordo podrá ser aislado a través de un conmutador. En este modo el

equipamiento no actúa sobre el freno del tren, y la formación tendrá la tracción supervisada

por el Limitador de Propulsión. Esta supervisión está basada en una velocidad prefijada de

25 km/h, en cualquier sentido de movimiento. El conmutador Aislado Limitado, está en un

compartimiento sellado que no está al alcance directo del conductor, el que deberá realizar

un desplazamiento desde su puesto de conducción para activarlo. Cualquier alteración en el

código recibido desde la vía no provoca ningún efecto.

A.4.2. AISLADO TOTAL (AT)

Todo el equipamiento de abordo podrá ser aislado a través del accionamiento de la

llave Aislado Total, incluso el limitador de propulsión. De esta forma el equipamiento de

abordo no actúa ni durante el freno ni durante la tracción del tren. El conmutador Aislado

Total, es un conmutador que no se encuentra al alcance del conductor.

Este modo de operación fue concebido para utilización solamente en caso de falla en el

equipamiento de bordo, por lo tanto no deberá ser de uso normal.

A.4.3. CONDUCCIÓN LIMITADA (CL)

Con el equipamiento operando en CL (Llave con doble comando que no permite su

accionamiento en forma accidental), la velocidad permitida y objetivo será fijada en 10 km/h,

independiente de cualquier señal proveniente desde la vía.

- 183 -

A.4.4. CONDUCCIÓN MANUAL CONTROLADA (CMC)

Para operar en esta condición la llave modalidad deberá ser ubicada en el modo CMC.

A partir de este momento el equipamiento de abordo interpreta las señales recibidas desde la

vía e indica al operador la velocidad objetivo y calcula la velocidad permitida para ese circuito

de vía.

El equipamiento de abordo comanda el corte de tracción y aplicación de freno, teniendo

como base la velocidad permitida. Este es el modo de conducción normal.

A.5. COMPONENTES

Los elementos que componen el sistema a bordo son:

- Tacómetro.

- Antena receptora de señal de vía.

- MCT (Módulo de Control del Tren).

- Módulo Principal de Indicaciones (MPI).

- Módulo Pre-Amplificador (MAF).

Las funciones que cumplen los mismos son las que a continuación se citan:

A.5.1. TACÓMETRO

El tacómetro es el equipamiento

responsable de la adquisición de la velocidad del

tren. Es del tipo sensor magnético, en función de

su robustez y simplicidad.

A través de una rueda dentada que gira en forma

solidaria a la rueda del tren, asociada a

transductores, son generadas dos señales

senoidales de frecuencia proporcional a la

velocidad de la formación.

- 184 -

A.5.2. ANTENA RECEPTORA DE SEÑAL DE VÍA

Los circuitos presentes en la vía son responsables de la transmisión de los límites de

velocidad, impuestos para cada tramo de vía, al Subsistema ATP de abordo. Dichos límites

son determinados a través del procesamiento de las informaciones de ocupación de cada

circuito, restricciones, proximidades de estación, perfiles de ocupación, etc.

Las Antenas de Señal de Vía son responsables de la transducción de esta información,

presente en los rieles, en señal eléctrica. El código, colocado en los rieles a través de una

corriente, induce un campo tal que deberá ser captado y posteriormente interpretado por el

Subsistema abordo.

Se encuentran dos debajo de cada cabina, una del „lado derecho‟ y otra „lado izquierdo‟.

Conformando la totalidad de 4 antenas por formación.

A la izquierda: Vista de frente de una Antena Derecha.

A la derecha: Vista lateral de la antena con su soporte.

Módulo de Control del Tren (MCT)

El MCT es responsable de centralizar las informaciones provenientes de los diferentes

equipamientos que realizan la adquisición de datos (velocidad del tren, código de vía,

comandos del operador), y efectúa el procesamiento vital necesario para la ejecución de las

funciones: adquisición de la velocidad real del tren y código de vía.

Para el caso de la flota Mitsubishi, dicho equipamiento está ubicado debajo del primer

asiento derecho (del lado de la Cabina Local)

A la izquierda: Asiento, del coche 1, en donde se ubica el MCT.

A la derecha: MCT, Fuente de alimentación y llave de AT.

- 185 -

A.5.3. MÓDULO PRINCIPAL DE INDICACIONES (MPI)

Tablero responsable de las principales indicaciones al conductor, dentro de las cuales

están: La indicación de la velocidad real del tren (a través de un bargraph y un display de 3

dígitos –de 7 segmentos–); indicación de velocidad permitida, a través de un bargraph, es

determinada por la codificación presente en la vía, curva de frenado y modo de operación;

indicación de velocidad objetivo y código de falla, a través de un display de 3 dígitos –de 7

segmentos–, indicación de modos de operación del Subsistema ATP de Bordo, a través de

señalizadores luminosos; alarmas sonoras para orientación al conductor; botones de control

de intensidad luminosa y pruebas de lámparas.

Módulo MPI en estado de reposo

Módulo MPI en CMC marcando 15,9 Km/h (Máx. Permitida = 30 Km/h)

- 186 -

A.5.4. MÓDULO PRE-AMPLIFICADOR (MAF)

Este módulo es responsable de ampliar y ecualizar la

señal recibida por las antenas de señal de vía, compensando la

respuesta en frecuencia de estas antenas, de modo que el

conjunto amplificador-antena tenga respuesta plena.

A.6. REGISTRO DE EVENTOS

El Subsistema ATP de abordo posee memoria no volátil y reloj de tiempo real para

realización del registro de eventos. Los mismos, juntamente con el tiempo en que ocurrieron,

velocidad del tren y cabina activa, pueden ser extraídos del equipamiento de abordo.

También es posible obtener información acerca del Cambio de estado operacional (CMC, CL,

Aislado Limitado o Aislado Total); Aplicaciones de freno de emergencia; etc.

REGISTROS

0

10

20

30

40

50

60

70

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

vaMCT vpMCT voMCT frMCT t1MCT

0 60 60 1 1

3 60 60 1 1

24,2 60 60 1 1

45,6 60 60 1 1

51,7 60 60 1 0

56,8 60 60 1 0

55 60 60 1 1

55,4 60 60 1 0

56,7 60 60 1 0

55,2 60 60 1 1

53,4 60 15 1 1

50,3 60 15 1 1

48 53 15 1 1

37,8 42 15 1 1

27,1 33 15 1 1

25,3 31 15 1 1

15,4 22 15 1 1

3,9 15 15 1 1

0 0 0 1 1

Velocidad actual

Velocidad permitida

Velocidad objetivo

frMCT Freno ( 0:Freno aplicado , 1: Sin aplicación de Freno )

t1MCT Tracción ( 0:Tracción aplicada , 1: Sin aplicación de Tracción )

Gráfico con los registros obtenidos de una formación

Módulo Pre-Amplificador

- 187 -

Ubicación física de equipos

Ubicación del equipamiento de ATP a bordo.

- 188 -

ANEXO B. CARTA DE LIBERACION

- 189 -

- 190 -

- 191 -

- 192 -

- 193 -

- 194 -

ANEXO C. MODULO INVERTER (Coches Alstom y Nagoya)

C.1. MODULO DE TRACCION DE COCHES ALSTOM METROPOLIS

C.1.1. DESCRIPCION GENERAL

Se trata de un módulo de frecuencia y voltaje variable (VVVF) utilizado para accionar

cuatro motores de tracción trifásicos. El mismo posee capacidad de frenado regenerativo y

además, contiene un troceador reostático que se encarga de absorber la energía del frenado

cuando la línea de suministro no es receptiva.

C.1.2. COMPOSICION DEL TREN

Rc M Mp Mp M Rc

Rc: Coche remolque

M: Coche motriz

Mp: Coche motriz con pupitre

C.1.3. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MÓDULO DE TRACCIÓN

- Voltaje de nominal de entrada: 1500 Vcc

- Banda de operación de voltaje de conexión normal: 1050V a 1800 Vcc

- Voltaje de conexión máximo (durante operación del inversor): 1900 Vcc

- Voltaje de pico repetitivo (10 ms, una vez cada 5 minutos): 2300 Vcc

- Voltaje de pico repetitivo (5 ms, una vez cada 10 horas): 2600 Vcc

- Voltaje de salida nominal de fase: 690 V

- Corriente de salida de inversor de RMS: 690 A

- Corriente Nominal de fase del motor: 160 A

- Banda de frecuencia de conmutación del inversor: 0 – 550 Hz

- Banda de frecuencia del motor de tracción: 0 – 126 Hz

- Temperatura de operación: -20°C a +70°C

- Cantidad de módulos de tracción por formación: 4

C.1.4. CARACTERÍSTICAS DE LOS SEMICONDUCTORES DE CONMUTACIÓN

- Tecnología: Transistor Bipolar de compuerta aislada (IGBT)

- Código: CM1200HB-66H

- Cantidad por modulo: 8

- 195 -

C.1.5. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL MOTOR DE TRACCIÓN

- Tipo: Motor trifásico de inducción.

- Potencia Nominal: 157 kW

- Voltaje: 1160 Vrms

- Corriente: 150 Arms

- Velocidad: 2000 RPM

- Frecuencia (a máxima velocidad del coche): 126 Hz

- Cantidad de motores por coche motriz: 4

- Cantidad de motores por formación (6 coches): 16

C.1.6. ESQUEMA DE POTENCIA

- 196 -

C.1.7. FOTOGRAFÍA DEL MÓDULO INVERSOR

- 197 -

C.2. MODULO DE TRACCION DE COCHES NAGOYA

C.2.1. DESCRIPCION GENERAL

Se trata de un módulo inversor de tres niveles de frecuencia y voltaje variable (VVVF)

utilizado para accionar cuatro motores de tracción trifásicos. El mismo posee capacidad de

frenado regenerativo y además, contiene un troceador reostatico que se encarga de absorber

la energía del frenado cuando la línea de suministro no es receptiva.

C.2.2. COMPOSICION DEL TREN

Tc1 M1 M2 M3 M4 Tc2

Tc: Coche remolque

M: Coche motriz

C.2.3. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL MÓDULO DE TRACCIÓN

- Voltaje de nominal de entrada: 1500 Vcc

- Banda de operación de voltaje de conexión normal: 1000V a 2000 Vcc

- Cantidad de módulos de tracción por formación: 2

- Cantidad de módulos inversores por formación: 4

(Cada módulo de tracción posee dos equipos inversores, y cada uno acciona 4 motores).

C.2.4. CARACTERÍSTICAS DE LOS SEMICONDUCTORES DE CONMUTACIÓN

- Tecnología: Transistor Bipolar de compuerta aislada (IGBT).

- Código: MG360V1US41

- Cantidad por modulo: 12

- 198 -

C.2.5. CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS DEL MOTOR DE TRACCIÓN

- Tipo: Motor trifásico de inducción.

- Potencia Nominal: 80 kW

- Voltaje: 1100 Vrms

- Corriente: 60 Arms

- Velocidad: 1905 RPM

- Frecuencia (a máxima velocidad del coche): 65 Hz

- Cantidad de motores por coche motriz: 4

- Cantidad de motores por formación (6 coches): 16

C.2.6. ESQUEMA DE POTENCIA

- 199 -

C.2.7. FOTOGRAFÍA DEL MODULO (1 FASE).

En la siguiente imagen se puede observar los dispositivos de potencia y placas de disparo

que conforman una de las tres fases que posee cada módulo inversor. Es decir, cada

ensamble de fase está compuesto por 4 IGBT‟s (S1, S2, S3 y S4), sus respectivas placas de

disparo y 2 diodos (DC1 y DC2)

- 200 -

ANEXO D. CONVERTIDOR ESTATICO COCHE FIAT

D.1. INTRODUCCION

Convertidor de Energía

Se trata de un dispositivo capaz de controlar y transformar la energía eléctrica a fin de

alimentar los equipos auxiliares a partir de la corriente continua presente en la catenaria.

Convertidor Rotativo o Dinámico (CR).

Este convertidor está compuesto principalmente por dos máquinas rotativas, es decir, un

generador trifásico es impulsado por un motor de corriente continua.

Convertidor Estático (CE).

Este sistema es una evolución del convertidor rotativo ya que brinda las mismas

prestaciones, pero en lugar de poseer partes móviles cuenta con dispositivos de estado

sólido.

D.2. TABLA COMPARATIVA

- 201 -

D.3. CONEXIONADO Y SUMINISTRO A SISTEMAS AUXILIARES

D.4. DIAGRAMA EN BLOQUES C.E.

- 202 -

D.5. DISTRIBUCION INTERNA

D.6. DISTRIBUCION DEL EQUIPAMIENTO

- 203 -

ANEXO E. MAQUINA DE CAMBIOS DIMETRONIC

- 204 -

- 205 -

- 206 -

- 207 -

- 208 -

- 209 -

- 210 -

- 211 -

- 212 -

- 213 -

- 214 -

- 215 -

- 216 -

- 217 -

- 218 -

- 219 -

ANEXO F. INSTRUCTIVO RESETEO EQUIPO ELECTRONICO (Flota Fiat)

- 220 -

ANEXO G. SAP FOR RAILWAYS

Las soluciones SAP for Railways se ejecutan en la plataforma SAP NetWeaver, la

plataforma tecnológica de gran alcance que facilita la colaboración, proporciona una

visibilidad completa de los datos de la empresa, y mejora la velocidad y la flexibilidad a través

de procesos de la industria de extremo a extremo. SAP NetWeaver proporciona a las

empresas ferroviarias con importantes oportunidades para la innovación en la gestión de la

infraestructura, la carga y los pasajeros.

G.1. INFRAESTRUCTURAS FERROVIARIAS: MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN

SAP NetWeaver ayuda a automatizar procesos basados en papel y facilitar el acceso a la

información de mantenimiento en tiempo real - que permite la transparencia en toda la

empresa. Con SAP NetWeaver, puede:

Utilizar datos maestros consistentes de operaciones y sistemas de mantenimiento

para acoplar procesos en todos los sistemas y dar actualizaciones en tiempo real

sobre la utilización de activos y las reparaciones.

Proporcionar portales role-based con acceso a información consistente en todos los

departamentos.

Apoyo a técnicos con aplicaciones móviles, así como la tecnología de identificación

por radiofrecuencia (RFID), para agilizar la entrada y el acceso a datos.

G.2. CARGA FERROCARRIL: VISIBILIDAD DEL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS

SAP NetWeaver le ayuda a eliminar la necesidad de una gestión por excepción y sincronizar

el proceso de seguimiento de clientes a la planificación del transporte. Con SAP NetWeaver,

puede:

Crear un multicanal, entorno de trabajo colaborativo entre transporte y planificación - o

entre la empresa, proveedores y clientes.

Proporcionar información en tiempo real sobre los bienes y lugares para la

identificación temprana de problemas y el uso eficaz de los recursos.

- 221 -

G.3. PASAJEROS FERROCARRIL: VENTA DESCENTRALIZADA DE TICKETS

SAP NetWeaver lo ayuda a integrar las ventas con un sistema financiero central, mejorar la

transparencia en toda la cadena de transporte, e integrar los reportes sobre los ingresos de

diferentes lugares y puntos de venta. Lo que le permite:

Proporcionar integración en tiempo real de las ventas descentralizadas, con

replicación de datos en el sistema central, para permitir el asentamiento automático de

los ingresos procedentes de los diferentes puntos de venta.

Integrar el uso de tarjetas inteligentes con sistemas de tickets, sistemas CRM y

sistemas de ingresos / facturación para permitir reembolsos estacionales u otras

promociones.

G.4. EJEMPLOS DE IMPLEMENTACIÓN

Este sistema se encuentra implementado desde el año 2005 aprox. Entre las diferentes

redes ferroviarias del mundo que lo adoptaron se puede nombrar:

Metro de Madrid

Swiss Federal Railways AG (SBB)

PT Kereta Api Indonesia)

Israel Railways

Etihad Rail UAE

Russian railways

Latvian

Lithuanian

- 222 -

ANEXO H. APLANADURAS DE RUEDAS

H.1. DEFINICIÓN

Podemos decir que una aplanadura es el plano en una banda de rodadura. Este

fenómeno se da cuando un par montado o las ruedas del tren dejan de rodar y se deslizan

sobre el riel.

Las consecuencias las podemos separar en dos grandes grupos: INMEDIATAS Y

PROLONGADAS o de difícil solución.

Las inmediatas se reflejan en la calidad del servicio (se manifiestan primero en el confort:

incremento del ruido y de las vibraciones). Por otro lado el material rodante, los coches son

sometidos a muchas vibraciones que pueden generar todo tipo inconvenientes, no quedando

otra alternativa que retira el tren del servicio.

Esto produce un costo cuantitativo difícil de calcular pero seguramente muy alto. El tren debe

ser trasladado hasta el torno, tornearlo, el costo del desbastado de la rueda, si una rueda

tiene una vida útil de 10 años en condiciones normales tal vez y depende de cuanto haya que

tornear le quitamos 1 o 3 años de vida útil, nuevamente el traslado para su lugar de origen, y

el tiempo que estuvo parada para su reparación.

Después hablamos de consecuencias prolongadas o de difícil solución, esta no se percibe

fácilmente pero son las que se producen en la instalación fija: las vías.

El tren cuando circula por la vía ejerce una presión vertical sobre la misma, si le vamos

sumando el golpeteo por el plano, esto termina aflojando toda la estructura de la vía.

H.2. COSTOS ESTIMADOS DE TORNEADO DE RUEDA

Precio unitario por eje $ 633 + IVA por un torneado de terminación según NEFA 706 a

los parámetros acotados según plano Materfer RUEDA Ø 762 mm.

DESCRIPCION

HS hombre extras al 50% de dos Técnicos 8 hs $ 360

Herramienta insertos de corte 2 N° $ 228

Horas maquina 50 kw/h 4 hs $ 45

Costo total eje 1 N° $ 633

- 223 -

H.3. ANÁLISIS DE LAS CAUSAS QUE ORIGINAN LAS APLANADURAS

Diagrama de Causa y Efecto Linea B

caja reductora --- válvulas de expulsión -- suicidios ---

rodamientos --- conmutadora y --- evitar arrollamientos ---

punta de eje --- aplicación freno emergencia --- evitar daños ---

esfoliaciones --- pérdida brusca de presión en circuito BP ---

ocupación circuito de vía --- pérdida de codigo --- técnicas conductivas

MCT --- inapropiadas ----

Train Line ---