Mantenimiento en Latinoamerica

Editorial
Hace algunos años, cuando me disponía a realizar un viaje
local en avión, me encontré con un par de ingenieros que
fueron alumnos míos, ingenieros que en sus épocas de
estudiante y en el horario en el cual hago la cátedra en gestión
de mantenimiento, 12:00 del mediodía, dormían
plácidamente mientras yo les insistía que más del 46% de
ellos terminaría haciendo mantenimiento.
En aquel encuentro me decían con gran entusiasmo que yo
tenía razón y que ambos estaban trabajando en
mantenimiento, luego de preguntarles para quien prestaban
sus servicios me respondieron con mucho orgullo; En una
aerolínea. Ese encuentro me hizo tomar la decisión de hacer
el viaje en autobús, 8 largas horas en un vehículo, luego pensé
que podía ser mucho más inseguro que aquellas aeronaves
pues a los autobuses no es que les hagan más seguimiento
que a las aeronaves, y que en la aerolínea debían contar con
un equipo de mayor experiencia que aquel par de ingenieros.
Luego seguí tomando mis vuelos con la confianza que me da
el saber las estrictas regulaciones impuestas a la industria.
El día 6 de febrero de 2014 cuando me dirigía a Bogotá, esta
confianza aumento en una medida incalculable, cuando en el
editorial de la revista de AVIANCA, su presidente titulaba; "El
mantenimiento de la flota de aeronaves Avianca, una
prioridad". Y es que saber, que un presidente de una
organización hable del tema, implica que mucha gente tendrá
que poner atención en lo que hace y como lo hace, pues lo
observa quien responde por toda la organización y como
decimos en Colombia, el dueño del aviso (Letrero, anuncio).
Hoy a los nuevos estudiantes les cuento esta experiencia para
ver si los mantengo despiertos en clase y la he reforzado con
lo que escribió un presidente de compañía.
A mi pensamiento llega la idea que sería sumamente
tranquilizante, por lo menos para mí, si el presidente del
productor de alimentos hablase de mantenimiento, al igual
que su homólogo en la empresa de energía o el de la empresa
de servicios de salud o.......
Solo me queda felicitar y dar las gracias al Dr. Fabio Villegas
Ramírez, por estar atento a nuestra importante labor, y sé
que bajo sus órdenes y con sus ojos puestos en
mantenimiento llegaremos felices, tranquilos y a tiempo a
nuestros destinos.
Un abrazo
Juan Carlos Orrego Barrera - PGAM
Director
Mantenimiento
en
Latinoamérica
Volumen 6 – N° 2
EDITORIAL Y COLABORADORES
Francisco Javier Triveño Vargas
Pedro Jiménez
Susana Márquez Robert
Robinson Duran Bernal
Víctor D. Manríquez
Edwin Petrovich Orellana
Anderson García Vásquez
Héctor Diego González
Carlos Alberto MontillaMontaña.
Juan Carlos Orrego Barrera
El contenido de la revista no refleja
necesariamente la posición del Editor.
El responsable de los temas, conceptos e
imágenes emitidos en cada artículo es la persona
quien los emite.
VENTAS y SUSCRIPCIONES:
revista@mantenimientoenlatinoamerica.com
Comité Editorial
Juan Carlos Orrego
Beatriz Janeth Galeano U.
Tulio Hector Quintero P.
revista@mantenimientoenlatinoamerica.com

Mantenimiento en el Área de Defensa
Simulación es la imitación del funcionamiento de un sistema real, proceso o
situación en el tiempo. Para efectuar una simulación es necesario un modelo
desarrollado a priori; este modelo contiene las principales características del
sistema o proceso real que se quiere representar en términos de desempeño.
La simulación es utilizada en varios contextos tales como optimización, ingeniería,
mecanismos, capacitación e incluso teoría de juegos. Es utilizada cuando no se
cuenta físicamente con el sistema o cuando el mismo no es accesible por ser
peligroso o porque finalmente aun no fue construido [8].
La Figura 1 ilustra el principio básico de la simulación.
Por:
PhD. Francisco Javier
Triveño Vargas
Empresa: Embraer Defensa y
Seguridad
francisco.vargas@embraer.com.br
Brasil
Figura 1. Principio de la simulación [Propio]
La capacitación en mantenimiento utilizando
ambientes virtuales, provee algunos de los
siguientes beneficios:
Reduce costos: Asociado a los costos de
capacitación en mantenimiento empleando un
sistema físico real.
Seguridad: Los estudiantes están libres de sufrir
cualquier daño a los que estarían expuestos
considerando equipos reales de capacitación.
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6

iii. Minas Anti Tanque y Anti Personales
Las minas antitanque son grandes y pesadas (usualmente
pesan más de 5 kg). Estas minas contienen suficiente
explosivo para destruir el vehículo que pasa sobre ellas. Las
minas antipersonal son más pequeñas y más ligeras (pesan
tan sólo 50 g). Existe una dificultad en la capacitación de
soldados del ejército para el manejo y disposición de estas
minas. En este caso es fundamental que los soldados tengan
acceso a la información técnica sobre minas terrestres,
detalles sobre su manejo y seguridad. La creación de
simulaciones 3D para minas terrestres ha permitido a los
soldados observar detalles de sus partes, observar dinámicas
de procedimientos de seguridad e interactuar con ellas,
paralelamente dio lugar a un aumento en la comprensión y
conocimiento de las minas terrestres por parte de los
soldados.
Figura 7. Turbo motor visualización completa y por partes [4]
ii. Misil Phoenix
El personal responsable de su mantenimiento y operación
enfrenta dificultades operativas relativas a los misiles Phoenix
debido a la incapacidad para demostrar el funcionamiento de
sus componentes y partes internas. El misil Phoenix, es un
misil aire-aire de largo alcance. La simulación interactiva 3D
desarrollada permite observar sus componentes y partes
internas, junto con su funcionamiento. El personal de
mantenimiento tiene acceso a la información de las piezas,
pueden rotar el misil y observar su sección transversal.
Figura 8. Missil Phoenix [4]
Figura 9. Minas anti tanque y anti personales [4]
iv. El caza F-35
El programa del caza F-35 es otro programa de
aprovechamiento de soluciones de simulación en 3D basados
en COTS (Commercial-Off-The-Shelf) para incrementar la
eficiencia operacional de la línea de vuelo. En una portable
Panasonic Lockheed Martin está entregando las simulaciones
como parte de la producción de cada aeronave. Los técnicos
de la línea de vuelo están utilizando el software para realizar
una evaluación de daños y reparaciones de la aeronave en
simulaciones 3D.
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10

Figura 10. Centro de entrenamiento virtual del caza F35 [2]
v. Fábrica Digital EMBRAER
Usando el CAD 3D, CATIA, y el sistema de proyecto de
fábricas, DELMIA, de la Dassault Systèmes. La EMBRAER creo
una plataforma 3D para planear y detallar procesos de
producción, balanceamiento de carga de trabajo, previsión de
costos, cálculos de tiempo para los ciclos de desarrollo y
fabricación de los aviones y un nuevo proceso 3D para
validación y optimización de proyectos.
Cuadro 1. Comparación de tiempos de capacitación entre
método tradicional e interactivo
De acuerdo con el Cuadro 1 es evidente la disminución del
tiempo de aprendizaje empleando ambientes virtuales lo que
a lo largo del tiempo se consolida como una menor inversión.
Finalmente la Figura 12 ilustra el nuevo proyecto de la
Empresa Brasileria de Aeronautica Defesa y Seguridad
(EMBRAER) que corresponde al carguero KC 390, una de las
principales ganancias en relación al uso de ambientes
virtuales es la disminución del tiempo de desarrollo en por lo
menos 1/6.
Figura 12. Avião militar de transporte KC-390 [11]
6. Resultados
Figura 11. Biblioteca Digital EMBRAER S.A.[11]
El cuadro 1 presenta algunos resultados comparativos entre
un método de capacitación tradicional (Power Point) y o
método interactivo 3D.
Instalación
Método
Tradicional
Bomba hidráulica 3 horas 2 horas
Contenedor
Hidráulico
4 horas 30 minutos 3 horas
Método
Interactivo
Filtro de alta presión 3 horas 1 hora 30 minutos
Válvula de Control
Antiderapante
2 horas 30 minutos 1 hora 30 minutos
7. Conclusiones
La principal conclusión es que el método interactivo 3D
reduce la cantidad de tiempo dedicado a la capacitación en
equipos reales, protege a los participantes de lesiones y
daños al realizar procedimientos que son peligrosos.
Proporciona una oportunidad para el estudio de
componentes y partes internas de los equipos. Vale la pena
resaltar que es esperada la aplicación de esta metodologia a
la aviação civil ya que fallas de procedimiento en tareas de
mantenimiento significan la perdida de la autorización para
realizar estos trabajos. Finalmente cuando la tecnica es
aplicada en desarrollo, la misma puede reducir el tiempo de
desarrollo
http://www.pgamlat.com
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METODOLOGÍA PARA LA ESTIMACIÓN DE LA FUNCIÓN
PROBABILÍSTICA QUE MEJOR SE AJUSTA A DATOS
ALEATORIOS APLICANDO LA NUEVA FUNCIÓN ADAPTATIVA
PROCESO GENERALIZADO DE RESTAURACIÓN EN
SISTEMAS REPARABLES
El presente trabajo propone una metodología para la estimación de la función de
probabilística que mejor se ajusta a los datos aleatorios de cualquier proceso
como: disponibilidad de sistemas reparables, sobretensiones de maniobras y
eólico. Los modelos utilizados son los denominados: 1) Proceso Ordinario de
Restauración (POR) integrado por las funciones tradicionales de dos parámetros:
Normal, LogNormal, Weibull, Gamma, Birnbaum-Saunders (BS), Gumbel máximo
(SPVE); 2) el nuevo Proceso Generalizado de Restauración (PGR) formulado con
Por:
Pedro Jiménez
Ing. Electricista UDO.
Msc. Gerencia de Mantenimiento
jimenez.pedro57@gmail.com
PDVSA.
Venezuela
patentado por la Universidad de Meryland y originalmente creado para medir la
efectividad de los sucesivos mantenimientos programados y no-programados de
sistemas reparables, da a la función PGR la propiedad de adaptabilidad, lo cual
implica que el valor de la estimación de los parámetros depende tanto de la
magnitud como del orden de ocurrencia de los datos estadísticos, es decir,
aprende. Esta propiedad permite al modelo PGR ser aplicado a sistemas
reparables, lo cual no es posible con los modelos POR. La validación de los
modelos es por medio de las pruebas de bondad de ajuste como:
Kolmogorov–Smirnov. Para desarrollar la metodología se codifica en el lenguaje
MAPLE® la solución numérica del sistema de ecuaciones no lineales derivados de
la estimación de parámetros por el método de máxima verosimilitud (MLE), así
como las rutinas para las soluciones prácticas como: 1) estimación de la
disponibilidad del sistema eléctrico 115kV PDVSA; 2) optimación del CFOmaniobra
de la línea 400kV CIGMA-Furrial según la tasa de salida forzada deseada;
3) mediciones eólicas en Chacopata. Para simplificar el modelo PGR se propone
mediante el método de mínimos cuadrados. Parte de este trabajo es evidenciar
las condiciones iniciales de convergencia y las limitaciones de los modelos.
PALABRAS CLAVE
Adaptabilidad, Datos Aleatorios, Estimación
Máxima Verosimilitud, Sistemas Reparables
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¿Cómo se determina el modelo probabilístico que mejor se
ajusta?
Para determinar si un modelo cualquiera probabilístico se
ajusta a los datos aleatorios se aplica pruebas de bondad de
ajusta. La prueba recomendada que teóricamente no
depende del tipo de función es la prueba Kolmogorov-
Smirnov (KS), la cual se expresa:
( i 1 )
K S i
m ax F ( t ) , F ( t ) , i 1 .. n
i
n
Cuando este valor es inferior a los valores críticos se dice que
el modelo se ajusta. Para el valor crítico se asumirá una
confianza de 99%. Aquellos modelos con KS < valor critico, se
considera el mejor ajuste el que tiene el menor valor de la
prueba. En caso que ninguno de los modelos cumplan KS <
valor critico se considerará el valor más pequeño de KS como
el que mejor que se ajusta.
MODELOS POR.
Para el estudio comparativo se consideran los siguientes
modelos denominados Proceso Ordinario de Restauración
(POR):
i
n
En las gráficas los modelos de identifican con colores según:
rojo (PGR), azul (Weibull), marrón (Normal), amarrillo
(LogNormal), Verde (SPVE), Violeta (Gamma), negro (BS).
MODELO PGR.
Sea el modelo Proceso Generalizado de Restauración (PGR)
(Generalized Renewal Process (GRP) ):
F(t , ,q,
)
1
e
i
‣ : escala
‣ : forma
‣ q : efectividad
‣ < 1 : vida temprana
‣ = 1 : vida media
‣ > 1 : vida desgaste
q
i1
j1
i
ti
q
j
t j
1
t
j
1
Adaptabilidad
‣ q = 0 : tan bueno como nuevo (POR)
‣ q = 1 : tan malo como estaba (PNHP)
‣ 0 < q < 1 : Mejor que como estaba pero
peor que cuando nuevo
‣ q < 0 : mejor que nuevo
‣ q > 1 : peor que como estaba
Weibull
t
Ft
() 1
f ( t) t
e , t 0
t
n n n
ti ln( ti ) ln( ti)
i
i 1 i 1
1 t
i1
0,
n
n
n
ti
i1
1
Normal
2
1t
2
1
f ( t) e , t
2
LogNormal
2
1ln
t
2
1
f ( t) e , t 0
2
t
Gumbel
(SPVE)
Gamma
BS
2
t
2
t
e
1
f () t e e t
t
1
t e
f ( t) ,0 t
( )
t
t
t
t
f ( t)
,0
T
2t
Fig 4. Modelos POR
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¿Por qué se dice que el modelo PGR es Adaptativo?
Datos en orden de ocurrencia:
q
Solución #1 Solución #2
q 0 =0.0001, β 0 =0.5 q 0 =0.2, β 0 =3
= 1
Datos en orden ascendente:
Orden ocurrencia Orden ascendente
794 95.7
0.697 0.48
q 7.91 3.26
La estimación de los parámetros del modelo GRP depende de
la magnitud y el orden de ocurrencia de los datos. Esta
propiedad es denominada Adaptabilidad.
¿Cómo de determinan las ecuaciones no lineales del modelo
PGR?
Aplicando verosimilitud (Fisher, 1925)
L f(t , β , q , η ) f(t , β , q , η )
1 i
n
i
2
Aplicando logaritmo natural (Ln) y expandiendo
¿Cuál es la mejor solución? La de menor prueba KS
¿Cómo usar el modelo para pronosticar?
Pronóstico =
Esperado ± Desviación =
F (t )
F (t )
n 1 2 n 1
2
tf(t) d t t d t t d t
n 1 1 1 1
t
n
n
t
n
n 1 n 1
APLICACIÓN #1. DISPONIBILIDAD OPERACIONAL. SISTEMA
REPARABLE.
La bitácora es correspondiente a la red de distribución del
área de Crudo Pesado de San Tomé PDVSA, cuya distancia
promedio es de 15Km. Se reportan los resultados
directamente del programa elaborado.
Datos Tiempo Para Fallar (TPF). Depende del sistema
reparable.
Estimación por Máxima Verosimilitud (MLE):
Datos Tiempo Fuera de Servicio (TFS) Programado. No
depende del sistema reparable.
Datos Tiempo Fuera de Servicio (TFS) No-Programado. No
depende del sistema reparable.
ln( L) ln( L)
( , q) 0, ( , q) 0, ( , q)
q
El sistema de ecuaciones no lineales implica la solución desde
dos sub-planos (β,q), dado la forma asintótica para = 1:
Nota: en el reporte “Resumen_ML” la 1era columna es el
modelo PGR y el último es SPVE
h o r a s
8760 1
año
s a lid a s
T a s a d e s a lid a 1 0 0 2 3 1 0 0 %
h o r a s
100k m a ñ o
2 5 6 5 1 5 Km
T F S
P r o g
T F S
N o
s a lid a
2 .4 h o r a s 5 0 %
2 .0 h o r a s 5 0 %
_ P ro g
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15

T P F
2565
D is p o n ib ilid a d O p e ra c io n a l (A ) 9 9 .8 3 %
T P F T F S T F S
2 5 6 5 2 .4 2
P r o g N o _ P r o g
Conclusión: los resultados q0, β < 1 implica un sistema
eléctrico “joven” “tan bueno como nuevo”.
Casos:
a) CFOmin: SSFOR < 0.001 para el modelo que mejor se
ajuste a los datos con 99% de confianza.
b) CFOmax: SSFOR < 0.001para todos los modelos
independiente si se ajusta a los datos.
APLICACIÓN #2. SOBRETENSIONES DE MANOBRAS.
REENGANCHE
Los datos son producto de simulaciones con PSCAD® de
maniobras de reenganche sin resistencia de pre-inserción
para la línea en proyecto 400kV CIGMA – Furrial de 315Km,
aplicando un cierre aleatorio de polos de interruptor. El
reenganche es en el extremo CIGMA y la data recopilada es
en el extremo receptor (Furrial). Se reportan los resultados
directamente del programa elaborado.
Objetivo: obtener un CFOmaniobra de la línea tal que se
cumpla con una tasa de salida forzada por sobretensiones de
maniobras (SSFOR) < 1/1000 = 0.001.
Ecuaciones:
E a f ( t ) d t 0 .9 8, t 0
2
z
f
a
0
1 n _ to rres
lo n g itu d
N o rm al (1 0 .5 ), n _ to rres
E
1
S S F O R
2
2
f ( t ) d t 1 / 1 0 0 0
C F O n C F O (10 .0 5 z f )
0 .4
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Datos:
Salida del programa:
Conclusión: Se logra optimar el diseño para CFOmin = 4.58pu
< CFOmax = 6.37pu
APLICACIÓN #3. EOLICO.
La siguiente data son mediciones eólicas (m/s) de la zona de
Chacopata, Sucre.
Reporte. Se reportan los resultados directamente del
programa elaborado en MAPLE®.
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PAVIMENTOS DE ADOQUÍN PARA PRESERVACIÓN DE
VIAS
En el presente artículo se contribuye al conocimiento de un pavimento poco
conocido, pero muy visto por las personas, en el cual, se hace referencia a su
constitución, características y modo de ejecución. Por ser la Habana Vieja una
zona representativa del patrimonio nacional, a partir de ella se da muestra de las
características de todos los centros históricos que existen en el país y por su valor
patrimonial y características de su pavimento requieren de una atención diferente
a una red vial urbana del resto de la provincia.
La actuación desde el conocimiento proporciona un mejor trabajo y control de la
actividad. La intervención en un ámbito urbano como lo patrimonial requiere de
una concepción profunda de la realidad urbana, social, patrimonial, económica y
cultural. Diagnosticar las soluciones necesarias que permitan recuperar
íntegramente la ciudad favorecen la conservación de estas por los integrantes de
una sociedad, siendo estos participantes activos.
Por:
Susana Márquez Robert
MSc. Profesora
susy@ucpetp.rimed.cu
Cuba
Los centros históricos declarados monumento Nacional, constituyen un
sobresaliente tipo urbano arquitectónico en Latinoamérica, caracterizados por su
trazado urbano irregular que produce un inusual sistema de plazas y plazuelas,
calles sinuosas, callejones y un sistema de manzanas y parcelas, templos asociados
con las plazas principales, etc. Este tipo de pavimento es muy utilizado en la
estructura de estas plazas y calles.
En la mayoría de las ciudades lo viejo y lo nuevo, lo tradicional y lo moderno se
combinan; las ciudades están esculpidas en piedra, las calles adoquinadas y
cubiertas de asfalto. Los rasgos de una ciudad se advierten en la fachada de sus
edificios, en sus cascos antiguos, en sus iglesias, en el conjunto de sus trazos, en el
sabor de sus barrios y en el sentir de sus habitantes.
Es una necesidad realizar acciones de
conservación para preservar el patrimonio
construido con vista a que las generaciones
futuras puedan conocer y transitar por este
tipo de obra civil.
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Pero existen otras que por negligencia o por el deseo de dar
paso a la modernidad no han preservado la fisonomía que
antaño las identificaba, y en las que deben participar una
serie de organismos especializados y la misma población, a fin
de salvaguardar el patrimonio arquitectónico, apoyados en
una serie de leyes y reglamentos que decretan la obligación
de conservarlo y mantenerlo en buen estado; determinando
asimismo el nivel de intervención en cada uno de los
elementos que van desde la remodelación hasta la
demolición, según el caso.
El uso de los adoquines representa una magnífica solución
para el proyecto de aceras, calles urbanas, espacios públicos,
veredas, plazas, sendas peatonales, patios, plazas de
estacionamiento, estaciones de servicio, centros comerciales,
pisos industriales, puertos y aeropuertos.
En la especialidad de construcción la red vial está conformada
por tres tipos de pavimentos Flexible, Rígido y de Adoquín. En
las asignaturas de obras de ingeniería, como obras viales y
Carreteras, contribuyen al conocimiento de esta temática,
por lo que metodológicamente esta es la manera en que
llegaría al profesor y este a su vez lo transmite a los
estudiantes.
Los adoquines entre estructuras y diseños arquitectónicos,
ofrecen una larga vida útil, los hay de diferentes tipos, son
fáciles de quitar y colocar nuevamente, sin perjudicar el
pavimento, hasta puede ser producido en diversidad de
colores.
Estos se caracterizan por:
• Son productos muy utilizados como unidades
individuales que componen estructuras como aceras,
carreteras e inclusive en plazas, se usan para construir
pavimentos de tránsito pesado como en aeropuertos.
• Superan en múltiples ventajas la utilización del asfalto.
• Puede catalogarse como un pavimento de estructura
flexible, que distribuye el peso de la carga de rueda a la
base y a través de ésta, mediante el contacto y trabazón
entre partículas, hasta la sub-rasante (nivel del suelo
natural).
• Son mucho más durables en condiciones de diseño
equivalente, por cuanto poseen una mayor resistencia a
las cargas concentradas y a los ataques de agentes del
intemperismo, como los derrames de aceite, combustibles
o la abrasión.
• Los adoquines de concreto tienen una larga duración,
semejante a la del concreto. Se conoce que los adoquines
usualmente se diseñan para períodos de 20 años ó más.
• La calidad de un adoquín depende del diseño del
concreto, así como de los controles de calidad que posean
los fabricadores, recomendándose que se le solicite al
productor garantías sobre la calidad del adoquín.
• Se diseñan como cualquier otro tipo de pavimento, con
capas de soporte como subbase y base.
• Los espesores de las capas de soporte, así como el
adoquín mismo, dependen del tipo de suelo y del tránsito
que soportan.
• Tienen la posibilidad de ser sacados y colocados
nuevamente en forma simple y económica cuando se
requiere instalar o reparar cualquier conexión
subterránea, y corregir desnivelaciones superficiales sin
pérdidas de materiales y sin dejar señales en el
pavimento, es decir, no se necesita bachear cuando es
necesario hacer un arreglo en las obras subterráneas.
• Tienen un valor residual elevado, dada la posibilidad de
reutilizar los bloques.
• Después de su colocación la habilitación al tránsito es
inmediata.
• Poseen gran durabilidad, buena adherencia, elevada
resistencia al desgaste y excelentes cualidades
reflectantes de la luz.
• Es capaz de soportar cargas muy elevadas, como las
existentes en puertos, aeropuertos y patios de
instalaciones industriales.
• Debido a la rugosidad superficial que presentan no es
recomendable su utilización en calles con velocidades de
circulación superiores a 60/65 Km/h. Esta limitación se
convierte en ventaja para calles urbanas de baja
intensidad de tránsito y poca densidad de semáforos,
como sucede en las calles de la Habana Vieja.
Para la construcción de este tipo de pavimento es necesario
tener en cuenta que las líneas de juntas continuas serán
paralelas a la dirección del tránsito para evitar que los
esfuerzos originados por los frenados y virajes de los
vehículos provoquen ondulaciones horizontales. La falla típica
de los pavimentos de adoquín de hormigón es la acumulación
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CONFIABILIDAD HUMANA Y GESTION DEL CONOCIMIENTO,
PILARES ESTRATEGICOSPARA LA PRODUCTIVIDAD EN EL
MANTENIMIENTO. (Final)
Inteligencia Mental
La inteligencia mental está comprendida por toda la educación formal y no formal
que posee un individuo (los saberes), y fácilmente permite determinar que éste
SABE sobre su arte, oficio o profesión, la podemos ver cuando le realizamos los
famosos exámenes de conocimiento, o mejor aun cuando lo observamos realizar
un informe técnico.
Por:
Robinson Duran Bernal.
Conferencista en Gestión del
Riesgo
Colombia
“Los seres humanos son la organización, son los
hacedores de todos los logros y victorias de una
empresa, pero de igual manera somos los
responsables de los fracasos e infortunios de
éstas.”
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Inteligencia Mental
La inteligencia mental está comprendida por toda la
educación formal y no formal que posee un individuo (los
saberes), y fácilmente permite determinar que éste SABE
sobre su arte, oficio o profesión, la podemos ver cuando le
realizamos los famosos exámenes de conocimiento, o mejor
aun cuando lo observamos realizar un informe técnico.
Al igual que la inteligencia física, la inteligencia mental
potencia mucho la eficacia, e igualmente su mayor aliada es
la capacitación, y la vemos representada en la hoja de vida
del individuo en el ítem de formación o educación.
Resumiendo un poco podemos decir que es de altísima
importancia el hecho de que un trabajador posea el
CONOCER y el SABER pertinente de su arte, oficio o profesión,
ya que ésta es la materia prima de la eficacia. Pero las
pretensiones que exigen la productividad, la competitividad,
la confiabilidad y el tan anhelado éxito, demandan aspectos
que igualmente garanticen la eficiencia y la excelencia.
Inteligencia Emocional.
Sin lugar a dudas todos sabemos y conocemos la diferencia
entre TENER que trabajar y QUERER trabajar, nunca habrá
espacio para la eficiencia y la excelencia, y la productividad y
competitividad estará quizás a un par de años luz si nos
movemos en el terreno del tener que trabajar.
Los archivadores de los departamentos de recursos humanos
siempre están llenos de excelentes hojas de vida, ninguna
empresa contrata a los peores. Pero nos llevamos grandes
sorpresas cuando comparamos la potencialidad representada
en la hoja de vida versus el desempeño real del individuo.
¿Pero qué paso?, si el individuo demostró en las pruebas de
selección que tiene experiencia, que él conoce y sabe de su
trabajo. Tal vez conoce (inteligencia física) y sabe (inteligencia
mental), pero no tiene pasión por lo que hace, no tiene ganas
de hacerlo, no existe afinidad entre su querer ser interior y lo
que es. Y una persona en estas condiciones podrá recibir toda
la capacitación posible, pero tal vez nunca saldrá del terreno
de la eficacia. Y no se trata de definirlo como bueno o malo,
es más, este escenario debe ser visto por las empresas como
lo que es, una maravillosa oportunidad.
Ésta es la inteligencia emocional, la que permite definir si el
individuo TIENE GANAS, que a diferencia de las inteligencias
anteriormente tratadas, no se ve en la hoja de vida, y con
seguridad casi total, ningún preseleccionado a un puesto de
trabajo le dirá: “a mí éste trabajo no me gusta, no es lo mío,
lo acepto porque me toca”.
Es por esto que se hace pertinente que las empresas
implementen procesos de selección y promoción de personal
basados en competencias. En donde el insumo mayor es el
conocer y el saber, pero el eje central es el SER, ósea; como
se desempeña, como administra el conocimiento, como se
comporta, como comparte. Al fin y al cabo una organización
es un colectivo de personas que “DEBEN COMPARTIR LOS
MISMOS IDEALES”.
El terreno de la inteligencia emocional es la eficiencia, es el
terreno de la intuición, de las ideas, de la mejora continua, de
la confiabilidad, de la productividad. Recordemos que la
intención superior del ser humano es ser feliz, y hacer lo que
se quiere y querer lo que se hace genera mucha felicidad.
Inteligencia Espiritual
En mi concepto la inteligencia espiritual es la más importante,
y cuando se menciona el término espiritual, no se hace
referencia a religiones o creencias teológicas aunque tienen
incidencia. Ésta inteligencia tiene que ver con la
trascendencia, por eso es garantía de la excelencia y por
sobre todo la sostenibilidad, es la que nos permite medir las
consecuencias de nuestros actos a corto, mediano y largo
plazo desde el ser interior.
Es la que mide el alcance de nuestras palabras, de nuestras
ideas, nuestros pensamientos. Porque: yo puedo conocer
mucho de, puedo saber mucho de, es más; me gusta mucho
hacer eso, es mi pasión. Pero si con ese hacer estoy afectando
negativamente a personas, medio ambiente, y en conclusión
la raza humana, NO TIENE SENTIDO.
Por ejemplo: se impartió un curso sobre manejo de
explosivos, a él asistieron 40 personas, pero particularmente
dos; una de ellas un oficial de policía y el otro un terrorista.
Cuando se clausuro el curso condecoraron entre varios a
éstos dos personajes por su activa participación y aporte.
Si analizamos podremos decir que al concluir el curso: Los dos
CONOCEN lo mismo del tema de manejo de explosivos (igual
inteligencia física) Los dos SABEN lo mismo sobre el manejo
de explosivos (igual inteligencia mental) Los dos TENIAN
MUCHAS GANAS de ir al curso (igual inteligencia emocional)
PERO: El policía tenía muchas ganas de conocer y saber sobre
explosivos para poder desactivar bombas y salvar vidas. El
terrorista tenía muchas ganas de conocer y saber sobre
explosivos para poder activar bombas y acabar vidas.
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24

FINALMENTE, LA SERIE DE NORMAS ISO 55000
El pasado 15 de enero de 2014 el Comité Técnico TC 251 de ISO concluyó su
trabajo y finalmente fue publicado el grupo de normas ISO 55000 para la gestión
de activos. El esquema es similar al de las normas de gestión de calidad (ISO 9000,
9001 y 9004), en este caso las tres normas que integran este estándar
internacional para la gestión de activos son:
• ISO 55000:2014 Asset management -- Overview, principles and
terminology (Gestión de Activos - Visión general, principios y terminología).
• ISO 55001:2014 Asset management -- Management systems --
Requirements (Gestión de Activos – Sistemas de Gestión – Requerimientos).
• ISO 55002:2014 Asset management -- Management systems -- Guidelines
for the application of ISO 55001. (Gestión de Activos – Sistemas de gestión - Guías
para la aplicación de la norma ISO 55001).
Por:
Víctor D. Manríquez
Ingeniero Mecánico.
MSc. Energías Renovables
Ing. de Confiabilidad – Stork Perú
SAC
Docente IPEMAN
vmanriquez62@yahoo.es
Perú
ISO 55001:2014 no es un estándar sobre
gestión de mantenimiento y confiabilidad, pero
ello no significa que el mantenimiento y la
confiabilidad cumplan un importante rol dentro
de ella.
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28

Este estándar y todos los otros estándares ISO para sistemas
de gestión cumplen con la guía ISO 72:2001 Guía y
justificación para el desarrollo de estándares de sistemas de
gestión (MSS Management System Standards en inglés). Esta
guía delinea los elementos comunes de política,
planeamiento, implementación, operación, evaluación del
desempeño, mejora y revisión por la dirección. También
establece que los sistemas de gestión deben ser desarrollados
bajo la metodología de la mejora continua PHVA: Planear,
Hacer, Verificar, Actuar.
La base para el desarrollo de la serie de normas ISO 55000 fue
la PAS-55 británica. Este estándar ISO se basa en los 28
elementos incluidos en la PAS-55 partes 1 y 2.
La ISO 55001:2014 especifica los requisitos para un sistema
de gestión de activos dentro del contexto de la organización.
Este estándar tiene el propósito de ser usado para gestionar
activos físicos pero puede ser aplicado a otro tipo de activos.
El desarrollo de esta norma sigue la siguiente estructura:
Organización
Liderazgo
Planeamiento
Soporte
Operación
Evaluación del desempeño
Mejora
Es importante señalar que la ISO 55001:2014 no es un
estándar sobre gestión de mantenimiento y confiabilidad,
pero ello no significa que el mantenimiento y la confiabilidad
cumplan un importante rol dentro de ella.
La gestión de activos cubre el ciclo de vida de los activos el
cual comprende:
Concepto
Diseño
Procura
Construcción/Instalación
Comisionado
Operación
Mantenimiento
Decomisionado
Disposición final
Figura 1 Estructura del desarrollo de la norma
La implementación de la ISO 55001:2014 puede o no
convertirse en una tarea titánica dependiendo del estado
actual de las organizaciones. Muchas han trabajado sobre
algunos elementos de gestión de activos y los han
implementado pero no al interior de un plan coherente
alineado con la estrategia del negocio. La tarea para ellos es
hacer un diagnóstico entre su status y las exigencias de la ISO
55001:2014.
Figura 2 Ciclo de vida de los activos
Se estima que cuando el comisionado de los activos se ha
completado, el 95% del costo del ciclo de vida del activo ya ha
sido predeterminado. Esta es un de las razones que apoya el
contar con un sistema de gestión.
Como apreciamos también el mantenimiento de los equipos
se presenta luego de seis etapas precedentes en el ciclo de
vida. Por ello también cobra importancia la inclusión del
análisis de confiabilidad desde el inicio del proyecto. Aquellos
aspectos que no sean considerados en la etapa del diseño
repercutirán en la reducción de la confiabilidad de los activos.
Así mismo las dificultades que encontramos en la operación y
mantenimiento serán consecuencia de un proyecto que en las
etapas iniciales del ciclo de vida del activo no tomó en cuenta
la confiabilidad y mantenibilidad.
La gestión del cambio será una herramienta importante para
las organizaciones que emprendan el camino de implementar
un sistema de gestión de activos acorde con el plan
estratégico y una cultura que optimice la gestión de activos
durante su ciclo de vida desde el concepto hasta la
disposición final.
Para concluir el pasado 21 de enero de 2014, Reliance
Infrastructure Ltd. (RInfra), compañía líder de la India en
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29

ROMPIENDO EL PARADIGAMA DEL MANTENIMIENTO
TRADICIONAL (Final)
En la Fabricación, refinado de azúcar y cogeneración de energía eléctrica, es
necesario maximizar todos aquellos residuos (1) que el proceso productivo
implica; con el objetivo de volver sostenible, competitiva y autosuficiente toda la
operación. Bajo esta premisa GRUPO CASSA, específicamente Ingenio Central
Izalco, ubicado en la Carretera a Sonsonate, kilómetro 62.1/2, Cantón
Huiscoyolate, El Salvador; rompe uno de los paradigmas (2) que reza en la Teoría
del Mantenimiento Tradicional (3), el cual nos dice que: “Debemos optimizar la
Disponibilidad de los Equipos Autopropulsados (4), así como los Equipos de
Arrastre (5) a un Optimo Costo”. Y la sustituye por un paradigma que reza en la
Teoría del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad(6) , el cual nos dice que:
“Debemos optimizar la disponibilidad de los Equipos Autopropulsados y de
Arrastre, sin olvidarnos de la Seguridad Ocupacional, el Medio Ambiente, los
Costos, y cualquier otro Factor Empresarial Critico”.
Por:
Edwin Petrovich Orellana
Ingeniero industrial.
Universidad de El Salvador,
facultad multidisciplinaria de
occidente
El Salvador
Evaluación: En esta parte, es sumamente importante,
utilizar criterios que nos faciliten romper el paradigma
que: “para hacer una buena evaluación de todos los
subsistema, sea necesario desarmarlos”.
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32

) Mantenimiento Zafra.
El segundo, es un periodo llamado Mantenimiento Durante la
Epoca de Zafra (11) , el cual inicia la primera semana del mes de
Noviembre y finaliza la tercera o cuarta semana del mes de
Abril. En esta etapa, todos y cada uno de los equipos que
entraron al Programa de Mantenimiento Anual, deben estar
mecánicamente disponibles, para que nuestro cliente
inmediato dentro de la estructura de la compañía, pueda
distribuirlos en tres grandes rubros de servicio:
1. Transporte de residuos: Para el refinado de azúcar, en el
ingenio Central Izalco, es necesario transportar los residuos
del proceso productivo, como Cachaza (12) y Ceniza (13) , así
como también el Bagazo (14) , para ser utilizado como
combustible en la caldera. Para llevar a cabo dichas
actividades, es necesario utilizar rastras, cabezales, dollies y
volquetas.
2. Transporte de maquinaria: Para la siembra, corte y alce de
caña, en el Ingenio Central Izalco, es necesario transportar
maquinaria a los campos de cosecha, tales como: Cargadoras
y Cosechadoras de Caña, Tractores, Implementos de Labranza
y Autovolteos. Para llevar a cabo dicha actividad, es necesario
utilizar Cabezales y Lowboys.
3.Transporte de caña: Para el refinado de azúcar y
cogeneración de energía eléctrica, en el ingenio Central
Izalco, es necesario transportar la caña, en todas y cada una
de sus variedades, para ser utilizada como Materia Prima,
dentro del proceso productivo. Para garantizar el
abastecimiento, es necesario utilizar, equipo autopropulsado
y de arrastre, tales como: Cabezales, rastras y dollies
En una operación tan compleja, donde convergen diversos
tipos de maquinarias, es sumamente importante, poseer una
estructura de apoyo, para poder garantizar el funcionamiento
óptimo de la maquinaria en general; razón por la cual, Ingenio
Central Izalco, apoyándose en el proceso de Taller
Automotriz, ha diseñado una red de 9 Talleres Móviles, para
dar servicio de Mantenimiento Preventivo y Correctivo; así
como el abastecimiento de combustible. Para llevar a cabo
este servicio, es necesario equipar camiones cuya capacidad
de carga oscila entre 6 y 8 ton, para poder transportar
diferentes insumos tales como: como grasa, aceite,
combustible diésel; y equipo entre los que podemos
mencionar: compresor de aire, Tanque cisterna de 1000 gl,
dispensadores entre otros. Estos talleres móviles son
distribuidos a nivel nacional para poder dar cobertura a toda
la maquinaria dispersa a lo largo y ancho del país, la cual es
trasladada continuamente según la Programación de Corte,
en los diferentes bloques de trabajo.
Con el objetivo de garantizar, que los 50 equipos
autopropulsados y los 130 equipos de arrastre, propiedad de
Grupo CASSA, operando para Ingenio Central Izalco, estén
disponibles y listos a sumar en cualquiera de los 3 rubros de
servicio, descritos anteriormente; es imperante combatir el
paradigma del Mantenimiento Tradicional que reza; “Es
necesario desarrollar planes genéricos por clase de equipos”.
Y la sustituye por un paradigma que reza en la Teoría del
Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad, el cual nos dice
que: “Es necesario desarrollar planes, teniendo en cuenta
condiciones y requerimientos de clientes internos y externos
a nuestro proceso”.
En este marco, Ingenio Central Izalco, enfoca su Estrategia de
Mantenimiento, en cuatro grandes rubros, los cuales se
describen a continuación:
1. Mantenimiento Preventivo a Flota: Esta se enfoca en todas
aquellas actividades mecánicas, eléctricas, de soldadura, de
lubricación o de llantero, que tienen como objetivo
primordial evitar que el equipo falle, o pierde sus funciones
para la cual ha sido diseñada.
a. Semanal: Actualmente el equipo de trabajo en el Area Fast
Track, del Ingenio Central Izalco, semanalmente realiza una
serie de actividades en las categorías: mecánica, eléctrica,
soldadura, lubricación y llantero en los equipos
autopropulsados y de arrastre; como parte de una estrategia
preventiva que tiene por objetivo minimizar, las fallas
catalogadas como correctivas, las cuales se pudiesen dar,
dentro y fuera de las instalaciones. A continuación se detalla
el Mantenimiento preventivo semanal realizado en un equipo
autopropulsado, diseñada específicamente para nuestra
operación, de refinado de azúcar y cogeneración de energía
eléctrica:
Sopletear filtro para admisión de aire, usando una presión
de aire adecuada no más de 30 Psi. Hacer la operación
soplando de adentro para afuera.
Verificar niveles de aceite en transmisión y diferenciales o
coronas
Lubricar crucetas de cardan
Lubricar mecanismo del embrague
Lubricar cardan para masa de dirección, brazo, terminales
y muñones
Lubricar ratches para frenos delanteros y traseros
Lubricar la quinta rueda o tornamesa
Lubricar balancines en suspensión delantera y trasera
Lubricar pines de resortes delanteros
b. Programado: Actualmente los equipos autopropulsados,
propiedad de Grupo CASSA, específicamente Central Izalco,
realiza los cambios de aceites en motores, cada 300 hrs de
trabajo; y diseñando Gamas de Mantenimientos (15)
especificas cada 300 hrs, 600, hrs, 1000 hrs y 2000 hrs. A
continuación se detalla el Mantenimiento Preventivo
Programado, el cual es realizado en equipos autopropulsados,
y diseñada específicamente para nuestra operación, de
refinado de azúcar y cogeneración de energía eléctrica,
específicamente para un equipo autopropulsado, después de
300 hrs de trabajo:
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33

MOTOR PARADO
Verificar códigos activos en ECM
Cambio de aceite de motor
Cambio de filtros de aceite de motor
Lavar motor a vapor
Comprobar estado físico de las fajas del ventilador,
alternador y bomba de agua. Ajustar tensión.
Comprobar estado físico de la tubería de la admisión
Sopletear con aire comprimido panal del radiador
1
Drenar agua de tanques de combustible
Inspeccionar filtro del diesel
Comprobar estado físico en conducto de succión de la
bomba de aceite
Comprobar estado físico en mangueras de aceite, agua y
diesel
EMBRAGUE MOTOR PARADO
Comprobar juego del pedal del embrague
Lubricar balero del embrague
Lubricar eje transversal de liberación del embrague
Lubricar componentes del acoplamiento
TRANSMISIÓN MOTOR PARADO
Comprobar estado físico a mangueras de conducto de
aire
Revisar fugas de aceite por sellos y empaques
Comprobar nivel de aceite
(11) Intervalo de tiempo para refinar azúcar, mediante la
cosecha caña, la cual incluye el corte, alce y transporte de la
misma. Ing. Petrovich Orellana, Responsable de Flotas,
Ingenio Central Izalco.
(12) Lodo que sale después de clarificación, al que se somete
el jugo de la caña, en el proceso industrial para refinado de
azúcar. Ing. Petrovich Orellana, Responsable de Flotas,
Ingenio Central Izalco.
Revisar fugas de aceite por sellos de bufas de ejes
traseros y delanteros
DIFERENCIALES DE EJES TRASERO Y DELANTERO MOTOR
PARADO
Comprobar niveles de aceite diferencial trasero y
delantero
Revisar fugas de aceite por sellos y empaques de
diferenciales trasero y delantero
Comprobar estado físico a hules de tensores de ejes
trasero y delantero
Comprobar funcionamiento del bloqueo
DIRECCION MOTOR PARADO
Revisar fugas de aceite por sellos de la bomba, tuercas,
conductores de mangueras y por empaque de tapadera
del deposito
Comprobar estado físico de mangueras de conducto
Lubricar pasadores de los muñones
Lubricar barra de dirección
FRENOS MOTOR PARADO
Revisar estado de tambores y regular frenos si es
necesario
Chequear fugas de aire en membranas y mangueras
Comprobar funcionamiento el mecanismo del regulador
de los frenos
Comprobar el espesor de las fricciones
SISTEMA DE AIRE MOTOR PARADO
Comprobar estado físico de mangueras y tuberías de
conducto de aire
Chequear fugas de aire por mangueras, tuberías, válvulas,
acumuladores de aire
Comprobar estado físico del compresor de aire
CARROCERÍA MOTOR PARADO
Revisar rajaduras de ventanas, parabrisa y retrovisores
Revisar golpes y abolladuras en carrocería
Lubricar cierres y bisagras en puertas
(13) Residuo que se genera al utilizar el bagazo de caña como
un combustible primario en una caldera. Ing. Petrovich
Orellana, Responsable de Flotas, Ingenio Central Izalco.
(14) Residuo producto originado por la trituración de la caña,
en el proceso industrial para refinado de azúcar. Ing.
Petrovich Orellana, Responsable de Flotas, Ingenio Central
Izalco.
(15) Son todas aquellas actividades que se realizan en un
equipo, con el objetivo de mantener su operabilidad elevada.
Ing. Petrovich Orellana, Responsable de Flotas, Ingenio
Central Izalco.
SISTEMA ELECTRICO MOTOR PARADO
Revisar sistema de luces en general
Revisar señales de advertencia de aire y luz
Revisar baterías y cables de las baterías
Revisar alternador y motor de arranque
MOTOR EN MARCHA
Comprobar presión de aceite del motor (a 600 RPM 25 Psi
y a 1900 RPM 40 Psi)
Comprobar las revoluciones del motor (mínima 600 RPM y
la máxima 2000 RPM)
EMBRAGUE MOTOR EN MARCHA
Accionar pedal de embrague y comprobar que las
velocidades engranen sin dificultad
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34

2. Mantenimiento Correctivo a Flota. Esta se enfoca en
todas aquellas actividades mecánicas, eléctricas, de
soldadura, de lubricación o de llantero, que se llevan a
cabo cuando el equipo ya fallo, no importando si es
autopropulsado o de arrastre, sufre una disminución o
pérdida total de sus funciones, para la cual ha sido
diseñada. En la medida, que como equipo de Trabajo,
sigamos aunando esfuerzos, para minimizar estas
reparaciones de tipo correctivas; Entonces podremos
calificarnos como un EQUIPO DE TRABAJO 100%
PREVENTIVO Y NO COMO UN EQUIPO DE TRABAJO
REACTIVO, APAGA FUEGO Y DE EMERGENCIA.
3. Mantenimiento Preventivo Productivo Total a Flota.
Esta se enfoca en todas y cada una de las actividades,
que realiza el operador de un equipo, con el objetivo que
no disminuya o pierda totalmente las funciones para las
que fue diseñada. Pero limitándose únicamente a labores
de limpieza interna y externa del equipo,
específicamente indicadores de tablero, limpieza de
cabina y sopleteo de filtro para admisión de aire.
Es sumamente importante, aclarar que los equipos
destinados al traslado de residuos, están operando 24
hrs al día, utilizando 2 operadores con turnos rotativos
de 12 hrs diarias, en donde definitivamente, podemos
aseverar con toda categoría, que dichos equipos se
desempeñan en condiciones bastante difíciles en
términos de contaminación, que inciden directamente en
los desempeños de nuestros motores. Esto influye
directamente, en la frecuencia con que se limpia
(sopletea) el filtro para admisión de aire.
4. Mantenimiento Predictivo a Flota. Esta se enfoca en
todas y cada una de las actividades, que pretende
predecir o anticiparse a la falla, tales como análisis de
aceite en motores.
Actualmente, para la flota autopropulsada de Grupo CASSA,
se está analizando con un laboratorio externo, el aceite
utilizado en el compartimento del motor, después de 300 hrs
de trabajo, con dos objetivos primordiales:
El primero, persigue detectar materiales o elementos, ligados
a desgaste de componentes específicos internos, tales como
anillos, cojinetes, casqueteria, entre otros; asi como algún
contaminante externo que puede incidir en la reducción de la
vida útil para el motor.
El segundo persigue, evaluar y justificar el incremento para
Horas de Trabajo, con el lubricante utilizado actualmente,
tomando como base la acidez del lubricante después de 300
hrs de trabajo.
Por otra parte, no se puede dejar de lado la técnica de
Videoscopia en motores, para establecer el estado de las
cámaras de combustión, camisas, anillos y hollín en las
válvulas de escape; indicios que justifican las cantidades
cuantificadas en galones de lubricante, utilizados para
rellenar el motor, entre cada cambio que es realizado a 300
hrs. Esto en el entendido, que el motor no tenga fugas de
aceite visibles, en la tapadera de puntería, carter u otro punto
en específico.
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35

MANTENIMIENTOS MAYORES EN GENERADORES DE GRAN
POTENCIA CENTRAL GUADALUPE III – GRUPO
EMPRESARIAL EPM
La Central Guadalupe III de propiedad del Grupo Empresarial EPM, con una
capacidad 270 MVA, cumplirá 50 años de operación. Sus unidades han sido objeto
de procesos de modernización en los sistemas de control y protecciones y
actualmente se está adelantando el cambio de los devanados de estator, reaislado
de los polos del rotor y de los devanados de las excitaciones asociadas. Se intenta
compartir el conocimiento desarrollado de una experiencia poco frecuente en
generadores sincrónicos de gran potencia.
Por:
Anderson García
Vásquez
Ing. Electricista.
Especialista en Gerencia de
Mantenimiento.
Anderson.Garcia@epm.com.co
Ingeniero de la Unidad
Operaciones Guadalupe.
Héctor Diego González
Ing. Electricista.
Magíster en Sistemas de
Generación de Energía Eléctrica
hector.gonzalez@epm.com.co
Ingeniero de la Gerencia Centros
de Excelencia Técnica.
Colombia
Palabras claves - aislamiento, devanados,
envejecimiento, mantenimiento.
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37

La Central Hidroeléctrica Guadalupe III hace parte del
complejo hidroeléctrico Guadalupe. Se encuentra
localizada aguas abajo de la Central Hidroeléctrica
Troneras. Las aguas turbinadas en ésta planta, las
desviadas del embalse Troneras y las provenientes de la
quebrada Cañasgordas, son represadas en una bocatoma y
conducidas a la casa de máquinas de la Central Guadalupe
III, donde se alojan seis turbinas pelton que producen
270.000 KW. La Central posee 6 grupos generadores, con
las siguientes características: Unidades 1 y 2: dotadas cada
una de una turbina pelton de eje vertical; diseñadas para
una potencia de 44.890 KW, bajo una cabeza neta de 537
m., con un caudal de 9.6 (m 3 /s.) y una velocidad sincrónica
de 450 r.p.m. con generadores sincrónicos de corriente
alterna, trifásicos de polos salientes (16), autoventilados,
de eje vertical y de tipo convencional. La capacidad
nominal de diseño, operando continuamente con aumento
de temperatura de 60 °C en los devanados del estator
sobre 40 grados centígrados ambientales, es de 47.100 KVA
y operando a un factor de potencia de 0,85 y con una
sobretemperatura máxima permitida de 80 °C en los
devanados del estator, puede generar continuamente
54.165 KVA. La tensión de generación es de 13,8 KV a una
frecuencia de 60 Hz, la velocidad de embalamiento es de
785 r.p.m. la eficiencia a condiciones nominales de
operación y factor de potencia de 0,85 es del orden de
98.45% (con aumento de temperatura de 60 grados) la
relación de cortocircuito es 1.15, X"d es 24%, el peso del
estator es de 55 TM., el diámetro del rotor es de 2290 mm,
el diámetro interno del estator es de 2339 mm, la
refrigeración de los cojinetes y de los devanados es aceiteagua
y aire-agua respectivamente. Poseen cojinete de
empuje y guía superior, ubicado en la araña superior y
cojinete guía inferior en la araña inferior. El sistema de
excitación es del tipo auto excitado con una capacidad
nominal de 143 KW y una tensión nominal de 190 VDC y
205 VDC. Máximo. Estos son de la casa fabricante TIBB
Tecnomasio Italiano Brown Boveri de Milano.
Unidades 3, 4, 5 y 6, poseen características técnicas
similares a las unidades 1 y 2 con excepción del caudal, el
cual es de 10.73 (m3/s) y son de la casa fabricante ASEA,
Suecia.
Los generadores fueron objeto de la modernización de sus
sistemas de control y protecciones durante los años 2000 a
2001. Actualmente están siendo cambiados los devanados
de estator, empleando como base el estudio de vida útil
residual realizado sobre sus devanados, por el grupo de
investigación en Transmisión y Distribución T&D de la
Universidad Pontificia Bolivariana (UPB) [1].
Estudio de Vida Útil Residual
Sobre las unidades de generación está implementado un
Plan Integrado de Mantenimiento de periodicidad
cuatrimestral, que define actividades a realizar sobre las
unidades de la central. Entre las actividades previas al
mantenimiento cuatrimestral, están las pruebas de tipo
preventivo – predictivo, una de ellas, la medida de las
Descargas Parciales (DP, medida que se obtiene en
condición En Línea, de los generadores.
Fig. 1. Tendencia típica de degradación de un aislamiento
en función de NQN y/o Qm [2]
En el estudio de vida útil residual de devanados de estator,
realizado por el equipo de trabajo T&D de la UPB, se
desarrolló un modelo (ver Fig. 2), mediante el cual se
plantearon conclusiones y recomendaciones, mismas que
fueron producto del análisis del comportamiento de las
tendencias de las DP en las unidades de generación de la
central Guadalupe III. El grupo de investigación presenta un
resumen de los aspectos más relevantes del estudio [2].
Mediante el análisis de las gráficas se indican
comportamientos interpretables según los modelos y
teorías propuestas durante la investigación, entre ellos se
mencionan aspectos tales como: solicitud de monitoreo
continuo sobre la interface graduadora-semiconductora,
debido al predominio de DP de polaridad positiva que
podría desencadenar un posible mecanismo de falla
avanzado (unidad No. 3). Esta información fue presentada
en el informe elaborado por el grupo de investigación T&D
en Junio de 2011 y en Febrero de 2012 la unidad No. 3
presenta falla tierra estator en la fase T, confirmando así
los resultados del estudio.
Fig 2. Modelo matemático obtenido en la investigación.
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38

Ya se había iniciado con la planeación de la intervención de
los devanados, iniciando los trabajos con el cambio del
devanado de la Unidad No. 3 de la central en el año 2012,
empleando las bobinas de repuesto existentes. Las
intervenciones tuvieron que continuar en la vigencia 2013,
por evaluaciones derivadas de la planeación de la
generación que postergaron un lapso de tiempo breve, el
momento en que serían realizadas las intervenciones,
trabajo que tuvo sus inicios con la adquisición de las
bobinas para los estatores de las unidades restantes (1, 2,
4, 5 y 6).
Fueron programados tres contratos para las intervenciones
a realizar, a saber:
• Suministro de devanados, materiales para su
instalación y servicios de supervisión. El contratista
seleccionado es extranjero.
• Reaislado de las bobinas que conforman los polos de
los rotores de tres unidades de generación. El contratista
seleccionado es nacional.
• Reparación de las excitatrices asociadas a tres
unidades de generación. El contratista seleccionado es
nacional.
La tabla 1 relaciona los valores económicos de los
contratos antes mencionados.
Cambio de los devanados de estator de las unidades de
Generación 1, 2, 4, 5 y 6
Proceso de adquisición de los devanados: el contrato,
celebrado en Julio del año 2012, fue diseñado para:
• Adquirir 924 bobinas
• 804 bobinas serán empleadas para realizar el cambio
de los devanados de las cinco unidades faltantes, dos
grupos con 168 bobinas, tres grupos con 156 bobinas cada
uno y 120 bobinas quedarán como repuesto para atender
cualquier eventualidad en el futuro.
• Cinco (5) servicios de supervisión para garantizar
temas de garantía en caso de presentarse reclamaciones.
• 2 visitas técnicas para asistencia a las pruebas tipo
sobre las bobinas prototipo.
Se definió el cambio en la conformación de las bobinas,
implementando el sistema Roebel [3] para la organización
de los strands.
Igualmente el sistema Roebel, como se mencionó
anteriormente, permitirá realizar la conexión de las
cabezas de bobina por grupos de conductores y no
conductor por conductor, reduciendo así el tiempo de
intervención debido a que se reduce el número de
soldaduras a realizar.
El contrato fue creado con vigencias futuras con
reconocimiento de corrección por IPC para mano de obra,
valores constantes de moneda que tienen en cuenta la
corrección por fluctuación en el valor del cobre y del
petróleo, los cuales inciden en el valor de los materiales
para la fabricación de las bobinas, en sus conductores y
elementos aislantes.
La conexión de las cabezas de bobina fue y será realizada
con clips de cobre, con el fin de emplear el proceso de
soldadura por inducción.
Tabla 1. Valores económicos de los contratos. Intervención unidad No. 4 de la central Guadalupe III
SUMINISTRO DEVANADOS
REAISLADO DE POLOS
REPARACIÓN EXCITATRICES
TOTAL CONTRATOS
El devanado del estator de los generadores se conforma
por 168 bobinas cerradas (unidades 1 y 2) y 156 (unidades
3 a 6), es del tipo imbricado (lazo). Se pretendía conservar
la forma del devanado, por razones de repuestos
disponibles. Un detalle de las bobinas era que carecían de
formación Roebel, la cual permite reducir las perdidas
generadas por el transporte de corriente alterna y este
aspecto se compensaba en los puentes, en donde era
realizada la transposición, luego, un aspecto a mejorar era
comprar repuestos tipo Roebel.
CONTRATOS
USD
5,529,688
USD
542,544
USD
126,001
USD
6,198,233
$
10,506,407,200
$
1,030,833,152
$
239,402,100
$
11,776,642,452
Ocho oferentes se presentaron para la compra de los
pliegos. Tan solo dos ofertas fueron presentadas con una
diferencia porcentual entre ofertas del 17%. Se debe tener
presente que el periodo de publicación del pliego coincidió
con el periodo de verano de los países donde se ubican las
potenciales empresas fabricadores de bobinas para
generadores de gran potencia, lo que posiblemente
ocasionó la no participación o presentación de propuestas
por parte de los 8 potenciales proponentes que compraron
los pliegos. En la negociación se logró una reducción
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39

significativa del 15.54% en el valor de los elementos
adquiridos, durante el proceso de negociación directa. La
tabla 3 presenta un resumen de costos del proyecto.
La propuesta ganadora presentó una bobina donde se
aumenta el número de conductores, mejorando el
transporte de corriente alterna con lo que se disminuye así
la densidad de corriente de los conductores que componen
las bobinas, llevándola a 5.5 A/pulgada 2 . Con los
materiales disponibles se reduce el área de los conductores
de cobre en 1.92 mils. Se realiza la conformación de las
bobinas con transposición Roebel para reducir las pérdidas
por corrientes de circulación. La tabla 3 presenta un
análisis económico resumido en moneda y porcentual de la
intervención realizada a la Unidad No. 4 de la central
Guadalupe III, la cual se acompaña con la Fig.
La meta fue lograr hacer el cambio del devanado tipo
espira cerrada a tipo barra Roebel, con esto se logró una
mejora que incide en las intervenciones futuras, ya que una
intervención por falla en una sección interna, genera
mucho mayor tiempo de intervención porque se requiere
un desarme mayor del devanado para lograr realizar la
intervención requerida. El cambio de tan solo una sección
(1/2 espira) generó 25 días de indisponibilidad en una falla
ocurrida en la unidad No. 3 de la central GIII, en febrero de
2011. Este evento se presentó en una se las secciones
rectas de la espira, parte inferior del devanado (ver Figura
3). Este evento había sido pronosticado por el grupo de
investigación T&D, en el estudio desarrollado.
Soladura Por Inducción: es el otro proceso empleado por el
personal del grupo EPM, para realizar la soldadura de las
cabezas de bobina. Es una técnica de montaje donde dos
piezas se unen entre sí por medio de un tercer material
que se trae a su temperatura de fusión. En la zona de
conexión ambas piezas se calientan a una temperatura
superior a la temperatura de fusión del tercer material [5].
El calor es generado directamente en el material con una
mayor eficacia y por tanto como consecuencia a un bajo
costo de energía. Además, es un proceso rápido donde se
controla el calor con una gran precisión, algo esencial para
cubrir los actuales y más estrictos estándares de calidad.
Este último método ha resultado ser más eficiente, porque
es más limpio y requiere menor tiempo para la realización
de la soldadura.
Los devanados eran armados mediante el empalme en sus
cabezas de bobina, strand por strand (conductor por
conductor), por lo que requería de unas 5000 soldaduras.
Con el cambio realizado a conexión con capuchones, es
decir, por grupo de conductores, el número de soldaduras
se redujo a 360. El tiempo empleado p.e. para el cambio
del devanado de la unidad No. 3 fue de 84 días (año 2012),
mientras que el tiempo empleado para el cambio del
devanado de la unidad No. 4 fue de 64 días (año 2013). En
la Figura 4 se presenta una imagen de la unidad No. 4
después de armado su devanado de armadura.
Fig 4. Devanado de estator nuevo de la Unidad No. 3 GIII.
Fig 3. Provocación de falla en la parte inferior del devanado
de la unidad No.3 de la central Guadalupe III.
Soladura de arco eléctrico Inducción: son conocidos dos
tipos de soldadura para realizar el conexionado del
devanado, aquel que emplea arco eléctrico considerado
como un proceso de soldadura por fusión, en el cual, la
unificación de los metales se obtiene mediante el calor de
un arco eléctrico entre un electrodo y el trabajo [4] para
realizar la fusión de los materiales. Se produce una
descarga de corriente eléctrica a través de una separación
del circuito, esta descarga se sostiene por la presencia de
una columna de gas térmicamente ionizada (denominada
plasma) a través de la cual fluye la corriente.
La indisponibilidad de una unidad en la central Guadalupe
III, genera la indisponibilidad de la mitad de la capacidad de
generación de una unidad en la central Guadalupe IV, por
lo que el lucro cesante se incrementa por este aspecto. En
total, por la salida de una unidad en la central Guadalupe III
quedan indisponibles 80 MW.
El tiempo empleado para el cambio del devanado de la
unidad No. 4 fue de 64 días, empleando la técnica de
soldadura de los cabezales por el método de inducción
electromagnética. Se debe tener presente que este
devanado fue reemplazado con bobinas con transposición
Roebel en la parte recta y con conexión de las cabezas de
bobina empleando clips y casquillos de cobre en los
puentes.
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El tiempo empleado para el cambio del devanado de la
unidad No. 3 fue de 84 días. Se debe tener presente que
este devanado fue reemplazado con bobinas del mismo
tipo, es decir, sin transposición en la parte recta y con
transposición en los cabezales y puentes de conexión.
Los valores por pérdida de lucro cesante para los tres
eventos nombrados anteriormente se presentan en la
Tabla 2.
Reaisladode Polos del Rotor
Las continuas fallas, el tiempo de trabajo de las unidades
con el aislamiento, clasificación B [6] y el análisis realizado
a los datos recopilados en las pruebas para la evaluación de
la condición del estado del aislamiento de las bobinas de
los rotores de las unidades de la central referenciada,
fueron la base de la decisión de realizar la intervención de
los rotores. Adicionalmente, contribuyeron a esta decisión
para la intervención de los polos del rotor, el aumento en
las fallas presentadas en las uniones interpolares, la
detección de espiras en corto, mediante pruebas de tipo
preventivo y la oportunidad para realizar el cambio del
aislamiento clasificación B a aislamiento clasificación F, con
el empleo de materiales desarrollados por la industria. Le
siguieron las unidades 6 y 3, sin embargo, se detuvo las
intervenciones dados los hallazgos derivados de las
investigaciones, para generar una indisponibilidad
unificada de intervenciones.
Entre las pruebas eléctricas realizadas, estuvieron:
• Caída de Tensión con señal AC en Polos del rotor.
• Caída de Tensión con señal DC en Polos del rotor.
• Resistencia de Aislamiento.
• Medida de la Inductancia por polo y del rotor
completo.
• Surge Test por polo y del rotor completo.
• Espira sombra.
• SFRA por polo y del rotor completo (prueba en
estudio).
• Impedancia Dinámica
Se decidió realizar el reaislado de los polos del rotor,
actividad que había iniciado con antelación en el año 2001
en la unidad No. 2 de la central, tuvo su soporte en el
hecho que el aislamiento de los polos del rotor era
clasificación B y se pretende dejar las unidades con
aislamiento clasificación F, con el fin de generar mejoras en
todos los devanados de las diferentes unidades [7]. Esta
actividad, tan solo estaba pendiente de ser realizada sobre
las unidades 1, 4 y 5 de la central Guadalupe III.
Este trabajo ha sido realizado con mano de obra
colombiana y con procesos claramente conocidos por el
personal de EPM, con resultados satisfactorios, sin
embargo, la metodología ha evolucionado con la entrada al
mercado del papel B Stage, como se le conoce al papel
nomex impregnado en resina, el cual es material base para
el aislamiento entre espiras de las bobinas de los polos de
rotor. En el proceso tradicional, los polos pasan por un
proceso de extracción del aislamiento, limpieza con soda
cáustica de las superficies de las bobinas que son
fabricadas con cobre electrolítico de 99.9% de pureza,
aplicación del aislamiento nuevo y sometidos a procesos de
polimerización (curado) mediante la aplicación de
temperatura y presión controladas en hornos y prensas de
fabricación nacional con la participación del personal
técnico del grupo EPM y personal de los contratistas
seleccionados. Los polos a su vez son objeto del cambio de
uniones del tipo rígido a uniones flexibles tipo presswelded
[8].
El tiempo definido para la intervención sobre los polos del
rotor fue de 35 días calendario, mismos que fueron
definidos para la reparación de la excitatriz.
Tabla 2. Pérdidas económicas derivadas del lucro cesante.
Año Unidad Fecha de salida Fecha de entrada
PÉRDIDAS
ECONÓMICAS
PÉRDIDAS
ECONÓMICAS
de operación en operación ($) USD
2011
Guadalupe 33
Falla Unidad 08/02/2011 04/03/2011
$
735,808,167 USD 387,267
2012 Guadalupe 33 03/07/2012 24/09/2012
$
10,620,700,819 USD 5,589,843
2013 Guadalupe 34 07/08/2013 09/10/2013
$
11,090,856,820 USD 5,837,293
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Para los polos del estator o inductor:
• Prueba de polaridad.
• Prueba de resistencia Óhmica total a polos.
• Prueba de inductancia total a polos.
• Prueba de capacitancia total a polos.
• Prueba de resistencia de aislamiento IP.
• Prueba de HIPOT.
Fig 5. Rotor con los polos reaislados de la unidad No. 4 de la
central Guadalupe III.
Reaislado de las Excitatrices de las Unidades 1, 4 y 5.
Se consideró el reaislado de tan solo tres (3) excitatrices,
intervenciones basadas en que tan solo son tres, unidades 1,
4 y 5 las que faltan por la realización de estos trabajos. El
trabajo incluyó:
• El reaislado de todo el devanado de inducido que poseen
las excitatrices.
• El reaislado de todo el devanado del inductor que poseen
las excitatrices es decir, el reaislado de las bobinas polares
que conforman el devanado inductor.
• Reaislado de las bobinas del devanado auxiliar y de
accesorios del portaescobillas.
Se tomó la decisión de realizar el cambio del conductor que
conforma las bobinas polares, el cual es suministrado por un
tercer proveedor que suministra el conductor aislado
eléctricamente con barniz dieléctrico, de esta manera, no se
reutiliza el cobre a pesar de quedar disponible, debido a que
por el calibre del conductor empleado, el cobre queda muy
frágil luego de una manipulación por reaislado del conductor
[9].
Se establecieron como actividades para la verificación y
recepción de la excitación objeto de los contratos:
Para los anillos Rozantes:
• Verificación dimensional de los anillos (Excentricidad y
circularidad).
• Resistencia de aislamiento y HIPOT
Para el rotor principal de la excitatriz:
• Revisión del paso del bobinado
• Prueba de resistencia óhmica por grupos de bobinas.
• Prueba de aislamiento a tierra.
Fig. 6. Excitatriz, luego del proceso de reaislado del inducido.
• Surge test.
• HIPOT DC.
Fig. 7. Portaescobillas y devanado inductor, luego del proceso
de reaislado
Anillos rozantes: se tenía definido el cambio de los anillos
rozantes, sin embargo al realizar la evaluación de los mismos,
su composición de acero y su pérdida de excentricidad era
mínima, lo que permitiría plantear la realización de
recuperación de su redondez y excentricidad con un
maquinado controlado, lo que a la vez fue acompañado de la
fabricación de los aislamientos asociados a los anillos. La
medida de desviación máxima encontrada fue de 1.7 mm
sobre el diámetro de los mismos ó 0.85 mm de desviación de
sobre el radio. Se verifica que los anillos cumplen con los
requisitos de circularidad, excentricidad y paralelismo [9]. El
material aislante de los anillos rozantes es remplazado por
capas de tela de vidrio y resina epóxica.
Es importante anotar que la central carece de repuesto de la
excitatriz para las unidades de generación TIBB.
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Tabla 3. Análisis Económico en moneda y porcentual de la
intervención realizada a la Unidad No. 4 de la central
Guadalupe III.
mayoría de los casos, pueden ser aplicables para prolongar la
vida útil de los mismos.
Nota: Los costos derivados del IVA deben descontarse porque
son elementos con esta exención arancelaria.
COSTOS INTERVENCIÓN UNIDAD 4 CENTRAL
GUADALUPE III
TOTAL MANO DE OBRA
7.88%
TOTAL COSTOS
INDIRECTOS
INTERVENTORÍA
0.29%
TOTAL TRANSPORTE
0.87%
TOTAL COSTOS
MATERIALES MONTAJE
0.45%
TOTAL COSTOS
INDIRECTOS
15.31%
TOTAL REPARACIÓN DE
LA EXCITATRIZ
4.72%
TOTAL REAISLADO DE
POLOS
12.65%
Fig. 8. Gráfico de distribución porcentual de costos de
intervención realizada sobre la Unidad No. 4 de la Central
Guadalupe III.
Conclusiones
TOTAL COSTOS
MATERIALES IMPORTADOS
57.84%
• Es posible lograr reducir el tiempo de indisponibilidad de
las unidades de generación cuando se sincronizan en tiempo
todos los trabajos derivados del envejecimiento que sufren
los aislamientos. Estas intervenciones se pueden hacer
coincidir con mejoras técnicas, reposiciones y/o
modernizaciones, generando el menor lucro cesante.
• A la hora de realizar cambios importantes sobre
generadores o equipos de potencia, es posible realizar una
evaluación para mejorar la eficiencia de los equipos a
intervenir, evaluando los desarrollos tecnológicos generados
durante el tiempo de operación de los equipos y que en la
VALOR GLOBAL EN
DOLARES
TASA $ 1,900
VALOR %
TOTAL
COSTOS
DESCRIPCIÓN
VALOR GLOBAL EN
PESOS
TOTAL MANO DE OBRA $ 120,148,294 USD 138,575 7.88%
TOTAL COSTOS INDIRECTOS $ 511,653,917 USD 269,292 15.31%
TOTAL COSTOS MATERIALES IMPORTADOS $ 1,932,339,900 USD 1,017,021 57.84%
TOTAL REAISLADO DE POLOS $ 422,497,297 USD 222,367 12.65%
TOTAL REPARACIÓN DE LA EXCITATRIZ $ 91,408,812 USD 82,948 4.72%
TOTAL COSTOS MATERIALES MONTAJE $ 14,878,645 USD 7,831 0.45%
TOTAL TRANSPORTE $ 29,088,120 USD 15,310 0.87%
TOTAL COSTOS INDIRECTOS INTERVENTORÍA $ 9,674,200 USD 5,092 0.29%
TOTAL COSTO INTERVENCIÓN CON REAISLADO $ 3,341,026,570 USD 1,758,435 100.00%
TOTAL COSTO INTERVENCIÓN SIN REAISLADO $ 2,770,602,072 USD 1,458,212 82.93%
TOTAL COSTO ESTIMADO 5 INTERVENCIONES $ 16,705,132,848 USD 8,792,175 N/A
TOTAL COSTOS MATERIALES NNAL. E IMP. $ 2,152,623,004 USD 1,132,959 64.43%
• Colombia cuenta con tecnología y mano de obra
calificada que puede brindar apoyo a labores que por lo
general es contratada fuera del país. Se debe tener en cuenta
estas capacidades a la hora de evaluar intervenciones
importantes a realizar sobre los equipos de potencia del
sistema interconectado nacional.
• Colombia puede entrar a evaluar la fabricación de
estatores de generadores de gran potencia. Las empresas
nacionales todavía siguen y seguirán por un tiempo razonable
dependiendo de los fabricantes extranjeros para la
adquisición de estos equipos y de los repuestos asociados.
• Se presenta un análisis técnico – económico de una
intervención que bien puede servir como referencia para
evaluaciones sobre generadores del parque de generación
que posee Colombia, sin embargo, cada empresa y cada caso
debe evaluarse de manera individual y detenidamente, con el
fin de determinar las intervenciones consideradas de gran
magnitud sobre los generadores de gran potencia.
• Se documentó brevemente, una intervención poco
frecuente y que se contradice con el “paradigama” de vida
útil de una central, considerada en 50 años. Las
intervenciones realizadas sobre las unidades de generación
de la Central Hidroeléctrica Guadalupe III, permite creer que
seguirá operando, al menos 25 años o más, de ser posible,
superando los 50 años que ha venido entregando potencia al
sistema interconectado nacional.
• No necesariamente una reducción en el tiempo de
intervención de un generador de gran potencia (< 20 MW),
representa una reducción en las pérdidas por lucro cesante,
depende de las condiciones del mercado energético. En el
ejercicio presentado, la intervención se reduce en 20 días
calendario, pero las pérdidas aumentan.
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ESTIMACIÓN DE PROBABILIDADES DE FALLA FUNCIONAL
DE LOS SUBSISTEMAS DE UNA FLOTA DE TRACTOMULAS,
APLICANDO PROCESOS DE POISSON
La confiabilidad, disponibilidad y seguridad con las que deben operar las flotas de
equipos móviles, cualquiera sea su clase, no se pueden garantizar sin la adecuada
gestión por parte de un Departamento de Mantenimiento; un equipo móvil, en su
contexto, posee tanta importancia como una máquina de producción de una
planta industrial.
Por:
Carlos Alberto Montilla
Montaña.
Ingeniero Mecánico.
MSc. en Sistemas Automáticos de
producción.
cmontilla@utp.edu.co.
Colombia
En el campo automotor en general, ya sea de transporte de personas, carga,
maquinaria pesada, etc., es común encontrar que la función mantenimiento se
centra principalmente en la corrección de fallas y varadas, en el instante en que
ocurren. Por otro lado, la literatura correspondiente a la aplicación de las filosofías
de mantenimiento a flotas vehiculares y de equipos móviles, es escasa y no
agrupa los conceptos teóricos y prácticos que deben ser tenidos en cuenta.
Con base a una serie de una informaciones, conceptos y estadísticas de fallas,
provenientes de la web y de empresas como el Ingenio Riopaila S. A. y
Coordinadora Mercantil S. A. hace un tiempo se desarrolló un trabajo tendiente a
crear un modelo de plan de Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad RCM ([1]
y [2]), para equipos móviles de transporte de carga y encomiendas; en el
mencionado plan se definieron alternativas de estrategias de mantenimiento
(Autónomo, Correctivo, Preventivo, Predictivo), a aplicar a los diferentes
subsistemas del vehículo, en función de su criticidad y de estadísticas de
ocurrencia de fallas.
El objetivo del RCM no es conservar la condición operativa de los equipos per se,
sino garantizar que el equipo cumpla la función o funciones para las cuales ha sido
introducido en un proceso productivo, es decir, el RCM se centra en garantizar la
máxima Confiabilidad de un proceso/equipo; se entiende la Confiabilidad como la
probabilidad de que un equipo no falle durante su operación [3]. La aplicación real
en la que se basaron los trabajos [1] y [2] corresponde a los vehículos de una
empresa del orden nacional, transportadora de encomiendas por carretera, la cual
hace uso de furgones de 1ton, 3ton, 10ton, 20ton y tractomulas de 35ton
Aplicando el método explorado a flotas de
camiones y trabajando con la variable km
recorrido se podrían hacer predicciones de que
no ocurra una cierta falla funcional durante un
cierto recorrido (por ejemplo Pereira –
Cartagena), dado que se hayan recorrido T km
desde que ocurrió la última varada
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En la terminología del RCM se entiende por falla funcional a
aquella que afecta la función principal de una
máquina/proceso (se traduce en una varada).
En el presente trabajo se aplica uno de los modelos de
Procesos Estocásticos, los Procesos de Poisson, con el fin de
estimar la probabilidad de falla funcional, bien sea en el
subsistema mecánico o eléctrico de las tractomulas de la flota
mencionadas, para los cuales es obvio que un día de parada
conlleva a un lucro cesante elevado, al margen de los
problemas de goodwill asociados con incumplimientos a
clientes.
Un Proceso de Poisson o “Ley de sucesos raros" modela
procesos estocásticos de tiempo continuo, y consiste en
"contar" eventos raros que ocurren a lo largo del tiempo. Se
entiende por evento raro aquellos experimentos binomiales,
donde el número de ensayos es alto, pero la probabilidad de
ocurrir es baja. Un posible criterio para decidir que un
experimento se ajusta a un Proceso de Poisson es: N° ensayos
≥ 30 y Probabilidad ≤ 0,1. La unidad de exposición puede ser
cualquier variable continua (tiempo, distancia, etc.) En un
Proceso de Poisson homogéneo la probabilidad de ocurrencia
de un evento por unidad de exposición es constante e
independiente de la cantidad o proximidad de eventos
ocurridos.
Un Proceso de Poisson está modelado por la ecuación (1),
donde λ se conoce como el parámetro del proceso.
P X ( t ) n
n
( t ) e
n !
t
(1)
RCM hace uso de estadísticas de falla, o en su defecto de
probabilidades de falla (de acuerdo a patrones de falla
asociados con la tecnología de fabricación de la máquina),
pero acorde con [3], solo un porcentaje muy bajo de equipos
se comportan de acuerdo a la distribución de Weibull
(relación predecible entre la cantidad de fallas y la edad de la
máquina); dicho en otras palabras, RCM no predice la
probabilidad de fallas futuras de un
componente/máquina/proceso.
A pesar de que no muchos administradores de
Mantenimiento aplican indicadores de mantenimiento para la
planeación de su gestión [5], y mucho menos aplican Teoría
de la confiabilidad para predecir el comportamiento de la
maquinaria a cargo, si es posible pensar que desde la
Academia, se conforme una metodología para predecir
ocurrencias de falla, que sea fácilmente aplicable en
empresas del ramo de transporte, sobre todo para el caso de
viajes muy largos dentro del país.
Se conocen pocos antecedentes de la aplicación de Procesos
de Poisson a nivel automotriz y se espera en un futuro que
estos primeros resultados permitan dar una primera mirada
al mantenimiento vehicular, bajo enfoques de
Mantenimiento Basado en el Riesgo MBR.
2. MÁQUINAS, MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 MÁQUINAS, INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y
MATERIALES
Dado que la presente aplicación se basó en un trabajo teórico
previo, no fue necesario hacer uso de máquinas,
instrumentos de medición o materiales, a excepción de
hardware de cómputo y software Matlab [4].
2.2 MÉTODOS
Para el desarrollo del Proceso de Poisson se siguieron los
pasos sucintos descritos a continuación:
- Trabajar con tablas de frecuencias de fallas
mecánicas y eléctricas, correspondientes a los años 2004,
2005 y 2006.
- Manualmente obtener la expresión matemática para
el cálculo del parámetro λ, de acuerdo a la estimación de
máxima verosimilitud EMV vista en el curso de Procesos
Estocásticos [6].
- Elaborar y ejecutar un script de Matlab para
calcular: los n y λ de cada año, las probabilidades de
ocurrencia para cada año, tipo de falla y diferentes números n
de falla.
- Con el script seleccionar las probabilidades máximas
de ocurrencia y el mes respectivo, para cada año.
- Graficar la evolución de los Procesos de Poisson para
los (3) años.
- Analizar resultados.
Las tablas 1, 2 y 3 presentan la información concerniente a
fallas funcionales de las tractomulas de la transportadora de
interés, para los años 2004, 2005 y 2006; las letras C, E, K y B
corresponde al tipo de motor diesel (Cummins, Kenworth, Big
Cam). A pesar de que una tractomula puede ser subdividida
en al menos (8) subsistemas [2], aquí por cuestiones de
espacio se condensó la información en dos grandes grupos,
de acuerdo a la naturaleza de las fallas: mecánicas y
eléctricas.
Tabla 1. Fallas funcionales más comunes año 2004 [1]Así el
estándar europeo organiza los indicadores de mantenimiento
en una matriz de tres grupos: Indicadores Económicos,
Técnicos y Organizacionales y dentro de cada grupo en tres
niveles. El total de indicadores propuestos es 71, organizados
de la siguiente forma:
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Tabla 3. Fallas funcionales más comunes año 2006 [1]
Tabla 2. Fallas funcionales tractomulas año 2005 [1]
Con base en las estadísticas de fallas de las tablas 1, 2 y 3 se
calcularon los totales por categoría, los cuales se describen
en la Tabla 4.
Tabla 4. Fallas acumuladas años 2004, 2005 y 2006
Mecánica Electricidad
2004 36 24
2005 39 28
2006 30 24
Dado que no se conoce el parámetro λ que regula el Proceso
de Poisson, entonces fue necesario estimarlo, aplicando el
criterio de Estimación de máxima verosimilitud EMV [6], de
acuerdo a lo mostrado en las ecuaciones (2) y (3).
L ( ) log P X ( t )
log
T
t 1
n
P [ X ( t ) n ] 0
Una vez aplicadas las ecuaciones (2) y (3) y haciendo las
respectivas simplificaciones, se obtiene el parámetro
λestimado descrito por la ecuación (4).
T . n
T
t i
t 1
(4)
Dado que se calcularán probabilidades de ocurrencia de fallas
por mes (referidos a un período anual) y subsistema, se tiene
(2)
(3)
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que ti = [1…12], se calculó n = n° fallas del año / 12 mes, para
cada año y categoría de falla y se aplicaron estos valores a la
ecuación (4). Los resultados de n y λestimado para los años
2004, 2005 y 2006 se presentan en la Tabla 5.
Figura 2. Evolución del Proceso de Poisson año 2006
2004
2005
2006
Mecánica
Electricidad
Fallas 36 24
n 3,00 2,00
λ estimado 0,46 0,31
E[X(t)]= Var[X(t)]= λ 5,52 3,72
Fallas 39 28
n 3,25 2,33
λ estimado 0,50 0,36
E[X(t)]= Var[X(t)] 6,00 4,32
Fallas 30 24
n 2,50 2,00
λ estimado 0,38 0,31
E[X(t)]= Var[X(t)] 4,56 3,72
3. RESULTADOS
Una vez ejecutado el script de Matlab se obtuvieron diversas
gráficas que muestran la evolución de los procesos de Poisson
a lo largo de los (3) años en estudio, para diferentes tipos y
números de fallas esperadas (n=1, 2 ó 3). En las figuras 1 y 2
se presenta la evolución del Proceso de Poisson para el año
2006, tanto en fallas eléctricas como mecánicas.
Figura 1. Evolución del Proceso de Poisson año 200
Al mismo script se le pidió que encontrara las probabilidades
máximas de ocurrencia y el mes respectivo, para cada año,
tipo de falla, y números de falla. La Tabla 6 da cuenta de esta
información.
Tabla 6. Probabilidades máximas de ocurrencia y mes
respectivo, para años 2004, 2005 y 2006
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS
2004
2005
2006
λ estimado 0,46 0,31
Mecánica
n=1 n=2 n=3
Probabilidad 0,37 0,27 0,22
máxima
Mes Febrero Abril Julio
Electricidad
Probabilidad 0,37 0,27 0,22
máxima
Mes Marzo Julio Octubre
λ estimado 0,50 0,36
Mecánica
Probabilidad 0,37 0,27 0,22
máxima
Mes Febrero Abril Junio
Electricidad
Probabilidad 0,37 0,27 0,22
máxima
Mes Marzo Junio Agosto
λ estimado 0,38 0,31
Mecánica
Probabilidad 0,36 0,27 0,22
máxima
Mes Marzo Mayo Agosto
Electricidad
Probabilidad 0,37 0,27 0,22
máxima
Mes Marzo Julio Octubre
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La revista se constituye en un importante medio para la socialización y visibilidad de aportes que nuestras comunidades de
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