Publication: INGREMENTO EN LA EFICIENCIA EN MANTENIMIENTO DE MÁQUINARIA PESADA EN MINERÍA PARA LAS FLOTAS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE , DIVISIÓN LOS BRONCES
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Date
2012
Authors
PSELY NAVARRETE, MARK ANTHONY
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Publisher
Universidad Técnica Federico Santa María
Abstract
En la actualidad, aspectos como la eficiencia de procesos, la detección de oportunidades de mejora, el asegurar cumplimientos de los planes de producción y la seguridad del personal en la operación, han tomado fuerza ya que resultan ser pilares fundamentales en la gran minería chilena y mundial. Puntualmente para el caso de la minería chilena, al encontrarse al momento de realizar este trabajo de investigación, los precios del cobre y su principal subproducto molibdeno en un periodo de apogeo, se hace prácticamente una obligación ser lo más eficiente posible en temas de operación y mantención, para asegurar la máxima producción posible y así permitir aumentar los beneficios para las compañías. Lo anterior, por supuesto, no está ajeno a división los Bronces, faena minera ubicada a 65 kilómetros al noreste de la ciudad de Santiago con una altura promedio de 3.500 metros sobre el nivel del mar, que es controlada por la compañía minera internacional Anglo American PLC, desde el año 2002 hasta la fecha en donde se encuentra en negociaciones para ceder parte de la participación de acciones de la división. La producción de cobre durante el año 2010 fue de 221.410 toneladas de cobre fino, entre cátodos y concentrado, dando más de 1850 empleos, sin duda forma parte de la gran minería nacional. El presente trabajo se desarrollará en la gerencia mina de la división, puntualmente orientado a temas de ingeniería de mantenimiento. En la gerencia se destacan dos áreas dedicadas a la mantención de los equipos mineros: mantención e ingeniería de mantención, la primera de estas áreas está encargada de la realización de las mantenciones en si, trabaja directamente con los grupos de mantenedores tanto en talleres como en terreno y utiliza coordinadores de turno para apoyarse en la gestión. Ingeniería en mantención, realiza principalmente la planificación de las mantenciones mayores, solicitudes de repuestos, análisis de falla y lidera las iniciativas de mejoramiento continuo en el proceso. Precisamente es esta el área que fue abordada en el presente trabajo de investigación, cabe destacar que en general la mantención representa normalmente entre un 40% y un 50% de los gastos de las operaciones de la mina, y en comparación a la operación de extracción en si, tiene costos y metodologías con un potencial mayor de mejora, por ende se hace interesante estudiar posibles focos donde se puedan mejorar metodologías y procesos.
En temas de flotas de equipos mineros, que será el ámbito central del presente trabajo, división los Bronces cuenta a la fecha de Febrero de 2012, con 8 equipos de perforación, 9 equipos de carguío y 43 equipos de transporte, además de equipos de servicio que permiten realizar labores en la faena que no están relacionadas directamente con la producción. La investigación estuvo centrada en las flotas de los procesos de transporte y carguío. El trabajo comenzó conociendo la situación actual del procedimiento de cambio de componentes reparables en equipos mineros, para así identificar la problemática que se quiere atacar del tema, principalmente al decidir si el cambio ya sea por falla o por mantención planificada debiera ser reparar o comprar el componente nuevo del equipo para las flotas mencionadas. De esta manera se genera una mejora con respecto a la política de cambio de componentes mediante la regla del 70% logrando decidir mediante un evaluación económica más completa y no a través de un porcentaje que compare sólo el costo de adquisición de un componente nuevo con un reparado. Con la situación estudiada se procedió a generar definiciones teóricas que den cuenta de conceptos relacionados al desarrollo del trabajo que den a entender ciertos conceptos de mantenimiento, para luego continuar con el desarrollo de herramientas y metodologías de ingeniería de mantención que ayuden a gestionar un modelo que resuelva la problemática de cambio de componentes para finalmente analizar uno de los casos de la flota de carguío, de manera de evaluar y determinar para los componentes críticos de la flota si se debe generar un cambio de componente por reparado o nuevo generando un mejora en cuanto a costos de mantenimiento y disponibilidad de las flotas estudiadas, principales indicadores para el área de ingeniería mantención al cual está enfocado el estudio. Para la flota de carguío se llevó a cabo el estudio de las palas Bucyrus, que cuenta con seis equipos y representan el 76% de la producción, en donde se tomaron registros de cambio de componentes de la flota del año 2007 al 2011, de la flota se identificaron 146 tipos de componentes de los cuales se agruparon en familias de componentes al cumplir con la misma función como un motor eléctrico swing derecho e izquierdo denominándolo motor eléctrico swing, sumado al cambio de un componente y por consecuencia de este se deba adicionar componentes al cambio sin haber sufrido necesariamente una falla como por ejemplo si falla el tambor crowd, se debe cambiar en conjunto la corona del tambor y sus rodamientos derechos e izquierdos denominándolo sistema tambor crowd. Con esta agrupación por familia y análisis de recolección de datos de 146 componentes se redujo el registro de cambios a 43 tipos de componentes, que con el método de criticidad “Jack Knife” se logró enfocar el estudio a los componentes que fueran más críticos, es decir que fueran los ítems con mayor tiempo fuera de servicio de la flota y por ende generaran la causa de una mayor indisponibilidad, por ende, se reducen a 18 componentes a estudiar, los cuales se describen en orden critico cómo el sistema transmisión crowd, rueda tensora, rueda motriz, balde, motor eléctrico propel, mango, sistema transmisión hoist, conjunto silla, freno crowd, sistema tambor crowd, motor dipper trip, freno levante, motor blower crowd, embrague propel, anillos de control, padlock, freno tapa balde y conjunto swing. Al evaluar económicamente los componentes críticos se tiene que 6 de los 18 componentes estudiados sugieren como mejor opción comprar nuevo a reparar, los cuales son la rueda motriz, motor dipper trip, freno levante, motor blower crowd, embrague propel y conjunto swing en donde la política estima un ahorro anual de 230000 [USD/año] y un aumento del 2,1% de disponibilidad que se traduce en una semana adicional disponible para producción la flota de carguío estudiada. Adicionalmente el estudio entrega tiempo de operación más reales en cuanto a los que determina el fabricante para los componentes lo que determina un mejor cambio planificado para ciertos componentes y ayuda a los planificadores a tener un mejor nivel de stock a necesitar por año de cada componente. Para la flota de transporte se llevó a cabo el estudio de los camiones Komatsu, específicamente los 930 y 960 los cuales suman un total de 34 camiones y representan el 83% del proceso de transporte. El estudio se enfocó en el registro de cambio de componentes del período de 2007 al 2011. De la flota se logró llegar a determinar mediante agrupación por familias, 10 tipos de componentes, número inferior a la flota de carguío, lo cual hizo que se evaluaran todos los componentes. Mediante el método de criticidad “Jack Knife”, el motor diesel, la suspensión delantera y blower representan la mayor criticidad al ser los que generan un mayor tiempo fuera de servicio a la flota. Al evaluar económicamente los componentes se tiene que 1 de los 10 componentes estudiados sugieren como mejor opción comprar a reparar, el cual es el cilindro de dirección que representa un ahorro de 17290 [USD/año] y una mejora en la disponibilidad de un 0,09% que se traduce en 6 horas adicionales al año para la flota de transporte. Como se observó en la flota de carguío, el estudio entrega un tiempo de operación más real de los componentes en cuanto a los que determina el fabricante lo que determina un mejor cambio planificado para ciertos componentes y ayuda a los planificadores a tener un mejor nivel del stock a necesitar por año de cada componente.
Description
Tesis (Ing. Civil Industrial) - - Prof. guía : Hugo Osorio Z. , prof. corref. : Lionel Valenzuela O.
Catalogado desde la version PDF de la tesis.
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