REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA … · tipo aplicada, ya que se construye un modelo que simula el desempeño operativo del sistema de laminación en el TÁNDEM II a fin de evaluar

DISEÑO DE POLÍTICAS DE MANTENIMIENTO PARA MEJORAR LA

CONFIABILIDAD DEL TANDEM II EN EL AREA DE LAMINACION EN FRIO DE

LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO “ALFREDO MANEIRO”

ING. ABRAHAM VIAMONTE.

CIUDAD GUAYANA, JULIO DE 2011.

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICERRECTORADO PUERTO ORDAZ

DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO

UNIDAD REGIONAL DE POSTGRADO

MAESTRIA EN INGENIERIA INDUSTRIAL

ii




iii




ING. ABRAHAM VIAMONTE. Trabajo de Grado presentado ante la Dirección de Investigación y Postgrado del Vicerrectorado Puerto Ordaz como parte de los requisitos para optar al Título Académico de Magíster Scientiarum en Ingeniería Industrial.

TUTOR: Ing. M.Sc. Jorge Contreras

CIUDAD GUAYANA, JULIO DE 2011.








iv

Viamonte Marcano, Abraham Alexis. DISEÑO DE POLÍTICAS DE MANTENIMIENTO PARA MEJORAR LA CONFIABILIDAD DEL TANDEM II EN EL AREA DE LAMINACION EN FRIO DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO “ALFREDO MANEIRO” (2011) 120 Páginas. Trabajo de Grado. Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”, Vicerrectorado Puerto Ordaz, Dirección de Postgrado Investigación y Postgrado, Maestría en Ingeniería Industrial. Tutor: Ing. M.Sc. Jorge Contreras Bibliografía Pág. 116 1) Políticas de Mantenimiento. 2) Confiabilidad. 3) Simulación. 4) Laminación en Frio.

v

ACTA DE EVALUACIÓN

En mi carácter de tutor del Trabajo de Grado presentado por el Ing.

Abraham Alexis Viamonte Marcano, portador de la cédula de identidad número:

10.927.689, para optar al grado de académico de: Magíster Scientiarum en

Ingeniería Industrial. Titulado: DISEÑO DE POLÍTICAS DE MANTENIMIENTO

PARA MEJORAR LA CONFIABILIDAD DEL TANDEM II EN EL AREA DE

LAMINACION EN FRIO DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO “ALFREDO

MANEIRO”, considero que dicho trabajo reúne los requerimientos y méritos

suficientes para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador.

En la ciudad de Puerto Ordaz a los seis días del mes de julio de dos mil

once.

______________________________ Ing. Ms. Jorge Contreras








vi

ACTA DE APROBACIÓN

Quienes suscriben, miembros del Jurado Evaluador designados por la

Comisión de Estudios de Postgrado de la Dirección de Investigación y Postgrado

de la Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”,

Vice-Rectorado Puerto Ordaz, para examinar el Trabajo de Grado presentado por

el Ingeniero Abraham Alexis Viamonte Marcano, portador de cédula de

identidad número: 10.927.689. Titulado: DISEÑO DE POLÍTICAS DE

MANTENIMIENTO PARA MEJORAR LA CONFIABILIDAD DEL TANDEM II EN

EL AREA DE LAMINACION EN FRIO DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO

“ALFREDO MANEIRO”, el cual es presentado para optar al grado académico de

Magíster Scientiarum en Ingeniería Industrial, consideramos que dicho trabajo

cumple con los requisitos exigidos para tal efecto y por la tanto lo declaramos:

APROBADO.

En la ciudad de Puerto Ordaz a los seis días del mes de julio de dos mil

once.

_______________________ Ing. M.Sc. Jorge Cristancho

_______________________ Ing. M.Sc. Jorge Contreras

_______________________ Ing. M.Sc. Escandra Mora








vii

DEDICATORIA

A Dios todo poderoso. A mi Madre, Nicolasa. A mi Negra, Damarys Evelyn. A mis hijos, Abraham Isaac y Esther Verónica.

viii

AGRADECIMIENTOS

El desarrollo de este proyecto se hizo posible por la colaboración y aportes

de personas que invirtieron tiempo, esfuerzo y creatividad.

A mi compañera Damarys Evelyn por haberme alentado y motivado a

culminar esta investigación.

Al Ingeniero M. Sc Jorge Contreras, Tutor académico, por haberme

orientado y apoyado en este estudio. Siempre le estaré agradecido por sus sabios

consejos.

A la Profesora Lucia La Cruz M.Sc., asesor metodológico, quien con todo su

conocimientos, dedicación y orientación, realizó las sugerencias y

recomendaciones que permitieron el desarrollo y conclusión exitosa del presente

trabajo.

A mis compañeros de clases, por colaborar suministrándome sugerencias

para la realización de la estructura del presente trabajo; y por todos los buenos

momentos compartidos.

ix

Viamonte Marcano, Abraham Alexis. (2011). Diseño de Políticas de

Mantenimiento para Mejorar la Confiabilidad del TÁNDEM II en el Área de

Laminación en Frío de la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”. Trabajo

de Grado. Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”.

Vice-Rectorado Puerto Ordaz. Dirección de Investigación y Postgrado. Maestría en

Ingeniería Industrial. Tutor: Ing. M.Sc. Jorge Contreras.

RESUMEN

En el presente Trabajo de Grado se presenta un estudio que tiene como objetivo evaluar tres políticas de mantenimiento y su incidencia en la confiabilidad del tren de laminación Tándem II ubicado en la Gerencia de Laminación en Frio de la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro” (SIDOR). Las políticas a evaluar son: Política I: Mantenimiento basado en las fallas, Política II: Mantenimiento basado en la vida del sistema, y Política III: Mantenimiento basado en Inspección y Mantenimiento Preventivo. La investigación desarrollada es no experimental de tipo aplicada, ya que se construye un modelo que simula el desempeño operativo del sistema de laminación en el TÁNDEM II a fin de evaluar el desempeño bajo dos escenarios, (1) sin fallas y (2) con Fallas; en este último escenario se evalúa las políticas de mantenimiento. Se ejecutaron las siguientes actividades: a) Revisión, análisis y resumen de bibliografía, informes técnicos y tesis de grado referente al proceso de laminación llevado a cabo en la línea Tándem II. b) Definición y caracterización de los parámetros operativos del sistema de bastidores. c) Estudio y caracterización de la ocurrencia de fallas mecánicas en los equipos principales de los bastidores. d) Construcción de un modelo de simulación que represente la situación actual de la operatividad de la línea Tándem II. e) Definición de las políticas de mantenimiento. f) Determinación de los escenarios para el análisis de la confiabilidad de la línea Tándem II. g) Elaboración de propuestas que contribuyan con el incremento de la confiabilidad de la línea de laminación, sugerencias y conclusiones. El presente estudio se enmarca dentro de las líneas de Investigación de Producción, Mantenimiento y Simulación.

x

INDICE

CAPÍTULO

Página

ACTA DE EVALUACIÓN.................................................... v

ACTA DE APROBACIÓN................................................... vi

DEDICATORIA.................................................................... vii

AGRADECIMIENTOS......................................................... viii

RESUMEN........................................................................... ix

INTRODUCCIÓN................................................................. 1

1 EL PROBLEMA................................................................... 4

1 Objetivos........................................................................... 7

1.1 Objetivo General............................................................ 7

1.2 Objetivos Específicos..................................................... 7

2 MARCO TEÓRICO.............................................................. 8

1 Revisión de literatura........................................................ 8

2 Bases Teóricas................................................................. 15

2.1 Mantenimiento……………….......................................... 15

2.1.1 Mantenimiento Correctivo…….................................... 17

2.1.2 Mantenimiento Preventivo……................................... 18

2.1.3 Mantenimiento Predictivo…………............................. 20

2.2 Políticas de Mantenimiento............................................ 21

2.2.1 Política Basada en la ocurrencia de Fallas................. 22

2.2.2 Política Basada en la Vida del Sistema…................... 24

2.2.3 Política Basada en la Condición…………................... 26

2.3 Simulación..................................................................... 27

2.3.1 Simulación Discreta…................................................. 30

xi

2.4 Laminación……………................................................... 30

2.4.1 Fundamentos de Laminación...................................... 31

2.4.2 Cajas de Laminación…............................................... 33

2.4.2.1 Cilindros…............................................................... 33

2.4.2.2 Cojinetes y Ampuesas............................................. 34

2.4.2.3 Estructura Principal.................................................. 34

2.4.2.4 Sistemas de Movimientos........................................ 35

2.4.3 Tipos de Cajas de Laminación.................................... 36

2.4.4 Trenes de Laminación................................................ 37

2.4.4.1 Clasificación según Número y Disposición de Cajas……………………………………………………………. 38

3 Marco Institucional............................................................ 40

3.1 Misión de la Siderúrgica del Orinoco (SIDOR)…….…... 41

3.2 Visión de la Siderúrgica del Orinoco (SIDOR)............... 43

3.3 Objetivos de la Siderúrgica del Orinoco (SIDOR).......... 43

3.4 Proceso de Laminación en Frio (SIDOR)….….............. 44

4 Preguntas de Investigación………………………………… 48

5 Sistema de Variables……………………………………….. 49

3 DISEÑO METODOLÓGICO................................................ 52

1 Tipo de estudio................................................................. 52

2 Población y Muestra......................................................... 53

3 Instrumentos..................................................................... 54

3.1 Revisión Bibliográfica……............................................. 54

3.2 La Observación.............................................................. 55

3.3 Entrevistas No Estructuradas........................................ 55

3.4 Uso de Software de Computación................................. 55

4 Procedimiento de la Investigación................................... 55

xii

4 RESULTADOS………………............................................... 57

1 Proceso de Laminación en Tándem II……………………. 57

1.1 Zona de Entrada o Desenrollador……………………….. 57

1.2 Tren de Laminación………………………………………. 58

1.3 Zona de Salida o Enrollador…………………………….. 58

2 Parámetros Operativos de la Línea Tándem II…………... 59

3 Fallas Mecánicas en el TANDEM II………..……………... 63

3.1 Fallas Mecánicas en el Bastidor 1………………………. 65





4 Ajuste del Tiempo Operativo y Fuera de Servicio……….. 75

4.1 Tiempo Operativo y Fuera de Servicio del Bastidor 1... 75





5 Modelo de Simulación del TANDEM II……………………. 80

5.1 Validación del Modelo……………………………………. 84

6 Evaluación de Escenarios………………………………….. 87

6.1 Escenario 1: Sin Fallas en los Bastidores……………… 87

6.2 Escenario 2: Política I. Mantenimiento Basado en las Fallas……………………………………………………………. 88

6.2.1 Confiabilidad del TANDEM II con Política I………….. 90

6.3 Escenario 2: Política II. Mantenimiento Preventivo Basado en la Vida del Sistema………………………………. 94

6.3.1 Confiabilidad del TANDEM II con Política II……….. 99

6.4 Escenario 2: Política III. Mantenimiento Preventivo e Inspección……………………………………………………… 102

6.4.1 Confiabilidad del TANDEM II con Política III………… 107

xiii

CONCLUSIONES……………………………………………... 110

RECOMENDACIONES……………………………………….. 114

BIBLIOGRAFÍA................................................................... 116

ANEXOS……………………………………………………….. 121

xiv

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURAS Página

1 Forma de actuar un Laminador ……………………………... 32

2 Cilindros de Laminación………………………………………. 33

3 Elementos de una Caja de Laminación…………………….. 35

4 Configuraciones de Cajas de Cilindros de Laminación…… 36

5 Caja Cuarto con Cilindros Canteadores……………………. 37

6 Trenes de Laminación Según los Productos……………….. 39

7 Descripción General de Productos Terminados (SIDOR)… 42

8 Diagrama de Procesos de Productos Planos.......…………. 46

9 Distribución Física de la Gerencia de Laminación en Frio... 47

10 Laminador TANDEM II………………………………………... 58

11 Modelo Lógico del TANDEM II………………………………. 81

12 Modelo Lógico del TANDEM II. Aplicación Política II……… 95

13 Modelo Lógico del TANDEM II. Aplicación Política III…… 103

xv

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA Página

1 Variables Operativas de la Línea TÁNDEM II……………… 60

2 Estructura de Tiempos Muertos de la Línea TÁNDEM II…. 61

3 Velocidades Estándar de Operación………………………... 62

4 Clasificación de las Velocidades por Tipo de Material……. 67

5 Fallas Mecánicas y Tiempo Fuera de Servicio del TANDEM II……………………………………………………... 63

6 Fallas y Tiempos de Reparación en el Bastidor 1…………. 65





11 Resumen Estadístico para Bastidor 1………………………. 75





16 Resumen del Ajuste de Distribuciones de Probabilidades.. 79

17 Longitud de la Réplica………………………………………… 83

18 Simulación Sin Fallas en los Bastidores……………………. 87

19 Resultados Política I…………………………………………... 89

20 Confiabilidad de Bastidores (Política I)….………………….. 92

xvi

21 Confiabilidad del TANDEM II (Política I).....………………… 92

22 Resultados Política II………………………………………….. 96

23 Comparación TPEF en Políticas I y II……………………….. 97

24 Número de Fallas en Políticas I y II…………………………. 98

25 Confiabilidad de Bastidores en Políticas I y II……………… 101

26 Confiabilidad del TANDEM en Políticas I y II………………. 101

27 Resultados Política III…………………………………………. 104

28 Comparación TPEF en Políticas I, II y III…………………… 105

29 Cantidad de Fallas en Políticas I, II y III…………………….. 106

30 Confiabilidad de Bastidores en Políticas I y III……………... 108

31 Confiabilidad del TANDEM en Políticas I y III……………… 108

32 Resumen de resultados de Políticas………………………... 109

xvii

ÍNDICE DE GRAFICOS

GRAFICO Página

1 Fallas en Bastidores del TANDEM II…...…………………… 64

2 Tiempo Fuera de Servicio por Bastidor……………………... 64

3 Porcentaje de Tiempo de Reparación Bastidor 1………….. 66





8 Tiempos Entre Fallas Real y Simulados Bastidor 1……….. 84

9 Tiempos Fuera de Servicio Real y Simulados Bastidor 1… 85

10 Resultados de Operación Sin Fallas en los Bastidores…… 88

11 Probabilidad de Fallas en Bastidores (Política I)..…………. 91

12 Confiabilidad de Bastidores (Política I)…………………….. 91

13 TPEF en Políticas I y II……………………………………….. 97

14 Número de Fallas en Políticas I y II…………………………. 99

15 Probabilidad de Fallas en Bastidores (Política II)…………. 100

16 Confiabilidad de Bastidores (Política II)…………………….. 100

17 Tiempo Promedio Entre Fallas en Políticas I, II y III………. 105

18 Cantidad de Fallas en Políticas I, II y III…………………….. 106

19 Probabilidad de Fallas (Política III)………………………….. 107

20 Confiabilidad de Bastidores (Política III)……………………. 107

1

INTRODUCCIÓN

La gestión eficiente de un sistema de producción requiere que se establezcan

políticas de mantenimiento que permitan garantizar la confiabilidad de los equipos y

maquinarias a fin de cumplir con las metas productivas establecidas. Definir estas

políticas requiere el estudio detallado de su incidencia en los resultados operativos,

tales como el tiempo del ciclo de trabajo, la productividad y la calidad de los

productos a obtener.

El presente estudio tiene como propósito evaluar tres políticas de

mantenimiento que permitan mejorar la confiabilidad del sistema de laminación

TÁNDEM II de la Gerencia de Laminación en Frío de la Siderúrgica del Orinoco

“Alfredo Maneiro” (SIDOR). Se desarrollo un modelo de simulación utilizando el

software ARENA® V10.0, el cual permite valorar la incidencia de estas tres políticas

en el mantenimiento de los principales equipos del proceso de laminación.

Las políticas consideradas son las basadas en mantenimiento correctivo

(política actual o Política I), política de mantenimiento preventivo basada en el

Tiempo Promedio Entre Fallas (Política II), y la política basada en inspección y

mantenimiento preventivo (Política III).

Este trabajo permite orientar la gestión del mantenimiento de los bastidores de

laminación a fin de aumentar el tiempo operativo de estos, su confiabilidad y en

consecuencia su productividad; dado que actualmente han existidos problemas para

alcanzar las metas establecidas en el programa de producción debido a las

frecuentes fallas que motivan la paralización del proceso de laminación.

El estudio llevado a cabo es importante debido a que la empresa Siderúrgica

del Orinoco “Alfredo Maneiro” requiere garantizar la continuidad operativa de sus

procesos de producción para poder cumplir con sus clientes del mercado nacional e

2

internacional. En consecuencia, al tener un mejor control de las acciones de

mantenimiento de los Bastidores de Laminación del TÁNDEM II se garantiza el

cumplimiento de los planes y metas de producción, así como los niveles de calidad,

disponibilidad y productividad establecidos.

El modelo desarrollado incluye el sistema de 5 bastidores de laminación del

proceso Tándem II. En estos equipos se estudian las fallas mecánicas que se

presentan con mayor frecuencia.

Cada política se evalúa a través del estudio de indicadores del

comportamiento de los equipos, tales como cantidad de fallas, tiempo promedio entre

fallas, tiempo promedio de reparación, cantidad de mantenimiento preventivo

realizado, confiabilidad de cada bastidor, y confiabilidad del sistema de bastidores.

El estudio desarrollado es una investigación no experimental de tipo aplicada,

ya que permite construir un modelo de simulación del sistema de laminación en

TÁNDEM II que facilita la evaluación de tres políticas de mantenimiento. Se llevaron

a cabo las siguientes actividades: a) Revisión, análisis y resumen de bibliografía,

informes técnicos y tesis de grado referente al proceso de laminación llevado a cabo

en la línea Tándem II. b) Definición y caracterización de los parámetros operativos

del sistema de bastidores. c) Estudio y caracterización de la ocurrencia de fallas

mecánicas en los equipos principales de los bastidores. d) Construcción de un

modelo de simulación que represente la situación actual de la operatividad de la línea

Tándem II. e) Definición de las políticas de mantenimiento a aplicar. f) Determinación

de los escenarios para el análisis de la incidencia de las políticas propuestas en los

niveles de producción y confiabilidad de la línea Tándem II. g) Elaboración de

propuestas que contribuyan con el incremento de la confiabilidad de la línea de

laminación.

3

El presente proyecto está conformado por los siguientes capítulos: el Capítulo

1, en donde se realiza el planteamiento del problema. Seguidamente se presenta el

Capítulo 2, en el cual se presentan los antecedentes de la investigación en el área

de estudio y el desarrollo teórico y conceptual sobre modelación de políticas de

mantenimiento en procesos productivos. En el Capítulo 3, se presenta el marco

metodológico en cual se describe el tipo de estudio así como el procedimiento

general llevado a cabo. Seguidamente se presentan los resultados obtenidos y los

análisis respectivos en el Capitulo 4. Luego, se plantean las conclusiones y

Recomendaciones y, finalmente se presenta la Bibliografía consultada.

4

CCAAPPÍÍTTUULLOO 11

EELL PPRROOBBLLEEMMAA

Históricamente, muchas empresas han visto el departamento de

mantenimiento como un centro de costos que no contribuye con la sustentabilidad de

la empresa. Sin embargo, en los últimos años esta visión ha venido cambiando

substancialmente. Hoy el mantenimiento es reconocido como una parte integral de

los procesos de producción que contribuye con la calidad, disponibilidad,

confiabilidad y productividad de estos procesos.

Uno de los principales desafíos de los administradores de los sistemas de

producción es garantizar que no se produzcan paradas inesperadas que pudieran

poner en peligro la integridad física de los trabajadores y la continuidad operativa de

los procesos productivos, ocasionando costos importantes para la empresa. La

creciente importancia de la gestión del mantenimiento ha generado un aumento

interesante en el desarrollo de estrategias eficientes que mejoran la confiabilidad y

productividad de los sistemas productivos.

Esta importancia ha sido reconocida en la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo

Maneiro”, C.A (SIDOR), la cual es una empresa del Estado Venezolano encarga de

la fabricación y comercialización de productos de acero en diversas especificaciones;

esta planta es uno de los complejos más grandes de este tipo en el mundo, y está

integrada por 22 plantas agrupadas en cuatro grandes sectores: Pre-reducidos,

Acerías, Productos Planos y Productos Largos.

La Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro” está ubicada en la Zona

Industrial Matanzas de Ciudad Guayana en el Estado Bolívar; sus actividades abarca

desde la producción de acero hasta la fabricación y comercialización de productos

semielaborados (planchones, lingotes, palanquillas), planos (laminados en caliente y

frío, hojalata y hoja cromada) y largos (barras y alambrón), destinados al mercado

venezolano y a la exportación.

5

En la obtención de algunos productos del acero se siguen una serie de

actividades en donde se involucra el proceso de Laminación en Frío. Este proceso

está conformado por varios subprocesos, tales como: Tándem y Limpieza, Recocido

y Temple, Revestido y Terminados. El subproceso TÁNDEM tiene como objetivo

disminuir el espesor de las láminas de acero provenientes de laminación en caliente

utilizando dos laminadores (Líneas TÁNDEM I y TÁNDEM II) para la obtención de

sus productos finales: chapas y bobinas de acero con espesores que van desde los 2

hasta un mínimo de 0,178 milímetros.

Las dos líneas de TÁNDEM están formadas por los siguientes equipos:

sistema de transporte de bobinas, carro transportador, sistema de preparación de las

bobinas para desenrollado, sistema de 5 bastidores (bastidor 1, 2, 3 proporcionan

una reducción gruesa de espesor y en el 4 y 5 se obtiene una reducción fina de

espesor y acabado de la banda), sistema de enrollado de banda, sistema de cambio

de rodillos laminadores, sistema hidráulico y sistema de emulsión de aceites de

laminación.

La línea TÁNDEM II ha venido presentando interrupciones frecuentes no

programadas en sus actividades debido a fallas en sus equipos; según GONZÁLEZ,

N (2009) (1) el mantenimiento mayormente aplicado es de tipo correctivo (70%)

mientras que solo se aplica un 30 % de mantenimiento preventivo. Esto tiene una

incidencia directa en los niveles y programas de producción que se han establecido

para esta línea.

Las Interrupciones no programadas en estos equipos y maquinarias son

costosas porque ellas producen inmediatamente disminución de la producción, horas

hombres improductivas, descontrol del proceso de laminación, posibles afectación a

la seguridad e integridad del personal, degradación acelerada de componentes, y en

consecuencia, insatisfacción en los clientes por fallas de oportunidad en la entrega

de los productos solicitados.

Aunque se lleva un registro actualizado de las demoras operativas del sistema

de bastidores de TÁNDEM II, estos datos son pocas veces procesados con el objeto

6

de que sirvan de retroalimentación en la aplicación de políticas de mantenimiento

que aumenten la confiabilidad de los equipos, dejándose de aprovechar información

importante que permitiría establecer estrategias de inspección y cambios

programados de las piezas con altas tasas de fallas. Igualmente no se establece

prioridades en la ejecución de los planes de mantenimiento a fin de atacar aquellas

interrupciones que afecten en mayor medida la operación de los bastidores de

laminación.

El objeto de esta investigación es determinar el impacto de tres políticas de

mantenimiento en el desempeño de la línea TÁNDEM II. Primeramente se modelará

el comportamiento actual de los bastidores de laminación para posteriormente

estudiar la incidencia de las tres políticas de mantenimiento en el desempeño de

estos equipos. Las políticas a ser consideradas son definidas como basada en las

fallas, basadas en la vida del sistema, y basada en Inspección y mantenimiento

preventivo.

Cada política se evalúa a través del estudio de indicadores del

comportamiento de los equipos, tales como, cantidad de fallas, tiempo promedio

entre fallas, tiempo promedio de reparación, confiabilidad individual de los bastidores

y confiabilidad del sistema de bastidores.

Se construyo un modelo del sistema de bastidores a través del software de

simulación ARENA® Versión 10.0, el cual permite representar el desempeño

operativo de los equipos de laminación del TÁNDEM II. A través del modelo se

estudia la operatividad de los equipos y las paradas ocurridas en los sistemas

mecánicos de los bastidores 1, 2, 3, 4 y 5 de laminación de TÁNDEM II. La

información relacionada con las demoras operativas abarca el periodo de enero 2008

a julio de 2009.

Este estudio es importante debido a que la empresa Siderúrgica del Orinoco

“Alfredo Maneiro” requiere garantizar la continuidad operativa de su proceso de

producción para poder cumplir con los clientes del mercado nacional e internacional.

Por tanto., si se tiene control de las acciones de mantenimiento de los Bastidores de

7

Laminación de Tándem II se garantiza el cumplimiento de los planes y metas de

producción, así como los niveles de calidad, disponibilidad y productividad

establecidos para esta línea de producción.

1. OBJETIVOS.

Con el desarrollo del estudio propuesto se lograran los siguientes objetivos:

1.2 OBJETIVO GENERAL.

Evaluar políticas de mantenimiento y su incidencia en la confiabilidad de los

Laminadores del TÁNDEM II en el área de Laminación en Frío de la Siderúrgica del

Orinoco “Alfredo Maneiro”.

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

1.3.1 Determinar los parámetros operativos del proceso de laminación llevado a

cabo en los bastidores de Tándem 2.

1.3.2 Determinar estadísticamente el comportamiento de las fallas mecánicas

más frecuentes en los Bastidores de Laminación.

1.3.3 Diseñar la lógica de simulación utilizando el software ARENA® Versión

10.0 que represente el desempeño operativo actual del sistema de

laminación de Tándem 2.

1.3.4 Evaluar la aplicación de las políticas de mantenimiento en los bastidores

de laminación.

1.3.5 Determinar las políticas de mantenimiento que tengan una mayor

incidencia en la confiabilidad del sistema de laminación Tándem 2.

8


MMAARRCCOO TTEEOORRIICCOO

En el presente capítulo se exponen la revisión de literatura, las bases teóricas

y las preguntas de investigación que fundamentan el presente proyecto.

1. REVISIÓN DE LITERATURA

Se expone brevemente una serie de investigaciones sobre simulación de

políticas de mantenimiento en sistemas productivos y estudios realizados al sistema

de mantenimiento de los bastidores de laminación de Tándem 2 en la Siderúrgica del

Orinoco “Alfredo Maneiro”.

ROMERO, J (1997)(2) llevo a cabo un estudio orientado a desarrollar una

herramienta de simulación que permita el control del inventario en el Cordón

Productivo de Hojalata en la Siderúrgica del Orinoco (SIDOR), utilizando simulación

dinámica a través del software POWERSIM®. Esta herramienta permite evaluar

diferentes escenarios que simulan el comportamiento de los inventarios y de la

producción en las líneas Tándem II, Recocido Continuo, Temple II, Preparación de

Bobinas I – II, Estañado Electrolítico I-VI y Corte de Hojalata I – II.

La metodología desarrollada implico el uso del software de simulación

POWERSIM®, el cual permite simular el comportamiento de los inventarios en cada

etapa del cordón productivo de hojalata. Se levanto información sobre la situación de

los inventarios en ese momento, niveles de producción y demoras por falta de

material. Igualmente se elaboró el diseño grafico del flujo de material a través del

proceso productivo de hojalata. Posteriormente se construyó el modelo dinámico y se

determinaron valores de las variables actuantes en el sistema.

9

La simulación realizada consideró tres escenarios distintos y el Autor pudo

constatar que la falta de una buena planificación y control del flujo de los inventarios

repercute en el cumplimiento de los planes de producción.

Entre las conclusiones presentadas en el estudio tenemos que:

1. El desarrollo y aplicación del modelo de simulación utilizando Powersim

permite mejorar la planificación de los inventarios y evaluar el cumplimiento

de los planes de producción, garantizando con esto la satisfacción de los

clientes al realizar la entrega oportuna de los productos obtenidos en la

línea de hojalata.

2. A través de los escenarios planteados se observa el comportamiento de los

inventarios y la producción de la línea, logrando con esto visualizar

posibles paradas de las instalaciones por falta de material.

MURTHI, V (2003)(3) desarrolló un estudio de simulación que tuvo como

objetivos generales 1) desarrollar un modelo que identifique las mejores estrategias

de mantenimiento que sean factibles operativa y económicamente justificable para un

sistema de fabricación complejo, y 2) Suministrar un medio viable y exhaustivo para

realizar pruebas de los diferentes parámetros y análisis de resultados. El autor

resalta la necesidad de usar un mecanismo que permita a los profesionales

desarrollar y experimentar con estrategias de mantenimiento. El diseño planteado en

el trabajo constituye un modelo multifactorial para ejecutar la prueba de las

estrategias de manera estructurada.

El modelo analiza los datos de entrada, y sugiere la mejor estrategia que logra

un balance entre las medidas operacionales y las financieras. Señala el autor que la

estrategia de mantenimiento más proactiva no siempre es la utilización efectiva total

de los bienes productivos, de tal manera que es la integración de acciones de

mantenimiento proactivo y reactivo la que define una estrategia de mantenimiento

eficaz en cuanto a costos. El modelo desarrollado se basa en la utilización de

Diagramas de Bloques de Fiabilidad y Simulación a través del Método de Montecarlo.

10

CEBALLOS, M (2004) (4) llevo a cabo una investigación para evaluar la

Productividad Efectiva de las líneas de acabado Temple I, Temple II y Temple III,

además de la línea de laminación Tándem II de la empresa SIDOR. La autora realizó

un análisis de las variables que inciden en la Productividad Efectiva de las líneas

mencionada con el fin de realizar propuestas que incrementen el rendimiento de las

mismas.

Entre las variables estudiadas se tienen el tiempo muerto del ciclo, las

velocidades reales de laminación, las velocidades programadas y las microdemoras

surgidas en cada proceso. Esta investigación permitió analizar como estas variables

están incidiendo de manera desfavorable en el valor de la Productividad Efectiva,

provocando un incremento en el tiempo del ciclo requerido para producir una

determinada cantidad de material laminado.

Los resultados de este estudio indicaron que los tiempos muertos reales son

menores a los estándares establecidos para las líneas consideradas. Igualmente se

determinó que la velocidad de laminación es la variable que afecta en mayor grado el

valor de la Productividad Efectiva Real.

CORREA, L (2005)(5) llevó a cabo una investigación con el objeto de diseñar

un Sistema de Mantenimiento Preventivo para los Equipos Eléctricos del Laminador

Tándem 2 de SIDOR, dado que para ese momento no se contaban con planes ni

programas de mantenimiento para los equipos más importantes de la línea

mencionada. En este trabajo se incluyo una metodología para determinar la criticidad

de los equipos eléctricos en función de un conjunto de criterios como la probabilidad

de ocurrencia de las fallas, los costos de reparación, la afectación al sistema

productivo, entre otros. También diseño un formato que facilita cargar los planes de

mantenimiento en el sistema de gestión SAP-PM.

11

En relación al número de equipos tomados en cuenta para el estudio se

decidió considerar todos los equipos eléctricos instalados en la línea de producción.

Es importante resaltar que se logro la aplicación parcial de los planes de

mantenimiento y se pudo realizar una aproximación a los resultados de esta

implantación.

Las conclusiones planteadas por la Autora de la investigación señalan que el

éxito logrado en la aplicación parcial de los planes de mantenimiento en la Línea

Tándem 2 se logró gracias a que concurrieron elementos importantes en ese

momento, a saber, la participación de los trabajadores en el análisis y determinación

de la criticidad de los equipos, en la identificación de las fallas más importantes y en

el compromiso de cumplir con los planes de mantenimientos diseñados. En

consecuencia los planes de mantenimiento contribuyeron a la mejora de la

disponibilidad de la línea y a la disminución de la pérdida de potencia en los equipos.

KAISER, K (2007) (6) realizó estudios de simulación para comparar el

comportamiento de diversos sistemas de manufactura hipotéticos sometidos a

diferentes políticas de mantenimiento. El principal enfoque de este trabajo es

comparar la política tradicional de mantenimiento basada en el tiempo con políticas

de mantenimiento predictivo basadas en la degradación que utiliza información en

tiempo real para ayudar en decisiones relacionadas con la administración del

mantenimiento y el reemplazo de componentes. Los estudios de simulación

desarrollados en esta investigación demuestran los beneficios de modelos de

monitoreo de la degradación para predecir las fallas.

El objetivo del trabajo desarrollado por KEISER (2007) (7) fue usar análisis de

simulación para investigar el impacto de diferentes políticas de mantenimiento en el

comportamiento de sistemas de manufacturas. Las políticas se evaluaron a través de

indicadores de desempeño del sistema, así como de la utilización de los equipos. Se

estudia los efectos de esas políticas en el reemplazo de componentes y en el costo

de inventario de partes y repuestos.

12

ELWANY, A y OTROS (2007) (8) proponen una metodología de toma de

decisiones sobre estrategias de mantenimiento basadas en Sensores para el

reemplazo de piezas y decisiones de inventario de repuestos. La estructura

matemática desarrollada integra información basada en sensores de la condición de

sistemas de ingeniería con modelos de decisiones existentes. Se analiza un Caso de

Estudio a través de simulación con software ARENA® para demostrar que la

aplicación de la metodología mejora el rendimiento de un sistema de fabricación

hipotético.

Los autores señalan en su investigación que la predicción de fallas

inesperadas en un sistema productivo es crucial para minimizar los costos de

mantenimiento, mejorar la eficiencia, el rendimiento y garantizar la seguridad de los

trabajadores. Indican que en el ámbito de la gestión del mantenimiento, las

predicciones de los tiempos de fallas son necesarias para la planificación eficiente

del mantenimiento.

Resaltan que para la Gerencia, decidir cual componente o pieza reemplazar y

cuando, requiere un balance cuidadoso entre el costo asociado a reemplazos

prematuros y el costo de fallas inesperadas. Por otra parte señalan que el tiempo

para ordenar las partes de repuestos y la cantidad necesarias que han de existir en

el almacén necesitan ser planeadas de tal manera que el costo de producción se

mantenga al mínimo mientras que en el inventario debe existir la cantidad óptima de

repuestos.

El estudio de Caso desarrollado con el software de simulación ARENA®

demostró el impacto de políticas de decisión basadas en sensores en la reducción de

los reemplazos, el costo del inventario y la mejora en la utilización del sistema

productivo.

13

GONZÁLEZ, N (2009) (9) realizó un estudio con el objeto de diseñar un

sistema de mantenimiento preventivo con base en el análisis de criticidad y análisis

de modos y efectos de fallas de los equipos mecánicos de los Bastidores del Tándem

II en el área de Laminación en Frío de la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”;

en este estudio inicialmente se realizó una evaluación de las fallas frecuentes

ocurridas en los equipos mecánicos de los bastidores de laminación, posteriormente

se realizó un análisis de la criticidad de estos equipos considerando criterios como la

frecuencia de las fallas, los costos de las reparaciones y la incidencia de las paradas

inesperadas en las metas de producción de la línea. Posteriormente, se realizó un

análisis de Modo y Efecto de Fallas para los equipos con mayor criticidad en el

proceso. Finalmente, tomando en cuenta todos los elementos anteriores se procedió

a elaborar los planes de mantenimiento a los equipos que resultaron con criticidades

altas.

La finalidad del estudio llevado a cabo por GONZÁLEZ, N (2009) (10) consistió

en servir de base para los procesos de toma de decisiones basados en la

priorización del mantenimiento permitiendo controlar y garantizar el funcionamiento

de los equipos mecánicos, aumentar la vida útil de éstos, disminuyendo la cantidad

de equipos que no poseen planes de mantenimiento y generar documentos que

indiquen el tipo de mantenimiento que se les debe aplicar dada su importancia para

el proceso y las fallas ocurridas, a fin de cumplir con la producción establecida,

incrementar la disponibilidad de los equipos y poder brindar confiabilidad en el

desarrollo de las operaciones.

Son diversas las investigaciones realizadas que tratan de simular diversas

políticas que permitan orientar las decisiones que toma la gerencia de la función de

mantenimiento en las empresas. Igualmente se han aplicado una variedad de

metodologías, técnicas y herramientas para lograr este objetivo; desde el método de

simulación Montecarlo, pasando por la teoría de colas y de restricciones e inclusive

los procesos de Markov han encontrado caminos factibles de aplicar para mejorar los

resultados del mantenimiento en las organizaciones.

14

Esta investigación tiene entre sus propósitos hacer una contribución en el

ámbito de la simulación de políticas de mantenimiento que permitan mejorar los

procesos llevados a cabo en nuestras empresas; tomando como caso de aplicación

el funcionamiento operativo de la línea de laminación Tándem II en la Siderúrgica del

Orinoco (SIDOR).

15

2. BASES TEORICAS.

2.1 MANTENIMIENTO.

La Norma COVENIN 2500 (1993) define al mantenimiento como “el conjunto

de acciones que permite conservar o restablecer un sistema productivo a un

estado específico, para que pueda cumplir un servicio determinado” (11); este

conjunto de acciones implica tareas tales como limpieza, lubricaciones, ajustes,

cambio programado de piezas, inspecciones, reparaciones, entre otras, que son

llevadas a cabo sobre los equipos y maquinarias a fin de garantizar su operatividad

durante el tiempo que sea requerido.

La definición de mantenimiento señalada en la Norma Venezolana establece

dos orientaciones, a saber: (1) la conservación del estado operativo de los sistemas

productivos, y (2) la restauración a la condición operativa después que el mismo ha

sufrido una paralización no programada; todo esto con la finalidad que el sistema

pueda seguir cumpliendo con su función dentro del proceso productivo de la

organización.

KNEZEVIC, J (1996) establece que el mantenimiento es el “conjunto de

tareas realizadas por el usuario para mantener la funcionalidad del sistema

durante su vida operativa” (12). El autor define sistema como un equipo o bien

productivo o un componente formado por varias partes en un equipo de mayor

complejidad.

DUFFUAA, S. Y OTROS. (2002) definen el mantenimiento como “la

combinación de actividades mediante las cuales un equipo o un sistema se

mantiene en, o se restablece a, un estado en el que pueda realizar las

funciones designadas” (13). Señalan que el mantenimiento es un elemento

importante en la calidad de los productos y puede utilizarse para incrementar la

ventaja competitiva de una empresa; esto se logra a través de la reducción del

tiempo de paradas no programadas, aumentando la calidad y productividad, y

reduciendo el tiempo de entrega de los productos al mercado.

16

Estos autores consideran que el mantenimiento es un sistema integrado por

una serie de actividades o procesos que se realizan en paralelo con las tareas del

sistema productivo. Las entradas en este sistema están formadas por el personal,

repuestos, gestión, herramientas, equipos a mantener, entre otros, y las salidas por

la entrega de equipos y maquinarias en buen estado de funcionamiento, que

satisfagan las necesidades de producción establecidas.

Los beneficios que arroja la buena práctica del mantenimiento señalados por

estos autores comprenden: la reducción de costos, incremento de la productividad y

la disponibilidad de equipos confiables y seguros para lograr la entrega de productos

a los clientes.

MILANO, T. (2005) define el mantenimiento como “todas aquellas labores

que realiza el usuario durante la vida operativa de los equipos o sistemas para

lograr que estén en estado de funcionamiento o para volverlos a ese estado”

(14). Resalta el autor que este conjunto de tareas es conocido como “proceso de

mantenimiento”, donde la entrada al mismo esta formada por el equipo o sistema

cuyo funcionamiento debe ser conservado, y la salida, por el equipo o sistema en

estado de funcionamiento adecuado o satisfactorio.

De acuerdo a este autor el mantenimiento se puede agrupar o clasificar según

las estrategias de mantenimiento generales que consideran tanto el momento en el

cual se producen las fallas como el momento de ejecución de las tareas de

conservación y reparación.

La estrategia “basada en las fallas”, donde las labores correctivas se realizan

para recuperar la funcionalidad del equipo o sistema, se puede describir como de

reparación o no programado. Otra de las estrategias definidas por el autor es la

“basada en la vida del equipo o sistema”, donde se establece la realización de las

tareas de mantenimiento preventivos a frecuencias o intervalos fijos durante la vida

operativa del equipo o sistema.

17

La estrategia más atractiva a juicio del autor es la “basada en la condición”,

donde señala que las acciones de mantenimiento estarán justificadas según el

estado real del equipo o sistema, mediante el control de ciertos parámetros físicos y

operativos.

Las estrategias definidas anteriormente dan origen a los tipos de

mantenimiento aplicados en las organizaciones. Los tipos más importantes se

definen seguidamente.

2.1.1 Mantenimiento Correctivo

Este tipo de mantenimiento es definido en la Norma COVENIN 3049 (1993)

como aquel donde las actividades de mantenimiento están “encaminadas a tratar

de eliminar la necesidad de mantenimiento, corrigiendo las fallas de manera

integral a mediano plazo” (15). La norma define que las actividades más comunes

en este mantenimiento son la modificación de elementos de las máquinas, cambios

de especificaciones, ampliaciones, revisión de elementos básicos de mantenimiento

y conservación. Resalta la norma que este tipo de mantenimiento debe ser

planificado y programado en el tiempo para que su aplicación sea efectiva y evite

realmente las paradas injustificadas.

En la COVENIN 3049 (1993) también se define el Mantenimiento por Avería o

Reparación como la “atención a un sistema productivo cuando aparece una falla.

Su objetivo es mantener en servicio adecuadamente dichos sistemas,

minimizando sus tiempos de paradas” (16). Resalta la norma que la atención de las

fallas bajo este tipo de mantenimiento debe ser inmediata dado que los costos de

“parada” se incrementan considerablemente.

18

Es necesario diferenciar los dos tipos de mantenimiento mencionados

anteriormente porque comúnmente se utilizan indistintamente en las empresas; esto

lo podemos observar en la definición que ofrece DUFFUA, S. Y OTROS (2002)

cuando definen el Mantenimiento Correctivo como “aquel que solo se aplica

cuando el equipo es incapaz de seguir operando, no es planeado y se realiza

cuando el costo de aplicación de otro tipo de mantenimiento es más costoso”

(17).

ÁVILA, R (1987) (18) establece que la característica principal de este

mantenimiento es la corrección de las fallas a medida que se presentan, ya sea por

“síntomas” perceptibles o por la parada inesperada del equipo o instalación. Resalta

el autor que en la práctica este mantenimiento es el más generalizado dado que

requiere menos conocimiento y organización para su aplicación.

NAVAS, J (2006) (19) incluye las dos orientaciones del Mantenimiento

Correctivo cuando lo define como reparaciones que ameritan detener el proceso de

producción de un máquina, teniendo estas correcciones dos orígenes: (1)

reparaciones surgidas del mantenimiento preventivo o predictivo como consecuencia

de la detección de una falla parcial o intermitente, y (2) reparaciones derivadas de

una falla total imprevista.

2.1.2 Mantenimiento Preventivo.

Resaltan los autores que este tipo de mantenimiento puede planearse y

programarse con base en el tiempo, el uso o la condición del equipo o sistema.

La Norma COVENIN 3049 (1993) define este mantenimiento como aquel “que

utiliza todos los medios disponibles, incluso los estadísticos, para determinar

la frecuencia de las inspecciones, revisiones, sustitución de piezas claves,

probabilidad de aparición de averías, vida útil, u otras” (20). Igualmente establece

que el objetivo de este mantenimiento es “adelantarse” a la aparición de o “predecir”

la presencia de la falla.

19

En esta definición podemos visualizar dos orientaciones del mantenimiento

preventivo, la primera, dirigida a evitar la ocurrencia de un paro no programado, y la

segunda, dirigida a estimar el momento en que pudiera ocurrir este paro.

En la primera orientación se aplican acciones de mantenimiento como

lubricaciones, ajustes, limpieza, inspecciones periódicas, entre otras. En la segunda,

se realizan análisis estadísticos de tiempo de vida y confiabilidad, entre otras. Aquí

se estudian la duración de cada pieza, equipo o sistemas y la ocurrencia de fallas en

los mismos.

DUFFUAA, S. Y OTROS. (2002) Establecen que el mantenimiento preventivo

es “una serie de tareas planeadas previamente, que se llevan a cabo para

contrarrestar las causas conocidas de fallas potenciales de las funciones para

las que fue creado un equipo” (21) .Este concepto implica que antes de llevar a cabo

las tareas de prevención de fallas debe existir un plan donde se establezca las

acciones y recursos necesarios para poder aplicar efectivamente este tipo de

mantenimiento. Esto implica un proceso de búsqueda de información relacionada con

las características del equipo, su comportamiento operativo, las recomendaciones de

los proveedores y fabricantes, la mano de obra disponible para la ejecución de las

tareas y su especialidad, las herramientas y repuestos a ser cambiados, entre otras

serie de datos necesarios para elaborar el Plan de Mantenimiento Preventivo.

La definición anterior es apoyada por NAVAS, J (2006) quien define el

mantenimiento preventivo como aquel “que se planea y programa con el objeto de

ajustar, reparar o cambiar partes en equipos antes de que ocurra una falla o

daños mayores, eliminado o reduciendo al mínimo los gastos de

mantenimiento” (22). Las actividades básicas de este tipo de mantenimiento,

señaladas por el autor, son:

1. Inspección periódica los activos y del equipo de la planta para descubrir las

condiciones que conducen a paros imprevistos de la producción o

depreciación perjudicial.

20

2. Conservar la planta para anular dichos defectos, adaptarlos o repararlos,

cuando se encuentren aún en su etapa incipiente.

Entre las razones por las cuales este tipo de mantenimiento es mejor que el

correctivo, tenemos:

1. La frecuencia de fallas pueden reducirse mediante una adecuada

lubricación, ajuste, limpieza e inspecciones periódicas.

2. Si la falla no puede evitarse, la inspección y la medición pueden ayudar a

reducir la severidad de las fallas.

3. Puede detectarse el síntoma de una falla inminente.

4. Hay diferencias importantes en costos entre las intervenciones no

planeadas y las planeadas, incluyendo en la calidad del trabajo realizado.

2.1.3 Mantenimiento Predictivo.

Es definido por NAVAS, J (2006) como:

“La actividad que se desarrolla para detectar y evaluar el desarrollo de posibles fallas en un equipo por intermedio de interpretación de ciertos parámetros (técnicas de diagnóstico y tendencias), tomados como datos obtenidos en un equipo en funcionamiento, con instrumentos colocados en las maquinas, o por tomas de muestras”. (23)

Este tipo de mantenimiento al momento de su puesta en práctica es más

costoso que el preventivo dado que se requiere una inversión importante en equipos

de monitoreo y en la capacitación de personal que realice las interpretaciones de los

datos arrojado por dichos equipos; sin embargo, este costo se verá compensado en

la disminución de fallas catastróficas dado que se tendrá una mejor percepción de las

condiciones operativas de los equipos de producción.

El mantenimiento predictivo permite una disminución importante del tiempo de

parada de los sistemas productivos al tener disponible en tiempo real la información

preliminar de las condiciones de funcionamiento de los sistemas.

21

DUFFUAA, S. Y OTROS. (2002)(24) definen el mantenimiento Predictivo como

el Mantenimiento Basado en la Condición (MBC) y especifican que este forma parte

del mantenimiento preventivo, el cual se inicia como resultado del conocimiento de la

condición del equipo observada mediante el monitoreo de rutina o continuo.

Señalan que el monitoreo de las condiciones es la medición continua o

periódica y la interpretación de los datos para inferir la condición del equipo a fin de

determinar si necesita mantenimiento.

Las tareas basadas en las condiciones se centran en la medición de un

parámetro que indique un deterioro o una degradación en el rendimiento funcional

del equipo.

Las mediciones que pueden relacionarse con el funcionamiento de las

maquinas pueden ser la vibración, la temperatura, el amperaje, contaminantes en el

aceite de lubricación o el nivel de ruido.

Las técnicas de mantenimiento basado en las condiciones que se aplican más

comúnmente son el análisis de lubricante, el análisis de vibraciones, la termografía,

el ultrasonido, el monitoreo de efectos eléctricos, entre otros.

2.2 POLÍTICAS DE MANTENIMIENTO

KNEZEVIC, J (1996) (25) establece 5 políticas aplicables en la gestión del

mantenimiento en cualquier organización. La aplicación de estas políticas depende

de dos factores fundamentales, a saber, el Tiempo Hasta el Fallo (duración) y el

Tiempo Para el Mantenimiento (TPM). A continuación se esbozan cada una de ellas:

1. Política de Mantenimiento Basada en la Ocurrencia del Fallo (Failure-

based Maintenance, FBM), en donde las tareas de mantenimiento se

inician al momento de producirse el fallo, es decir la presentación de

anomalías en la funcionalidad del equipo.

22

2. Política de Mantenimiento Basada en la Vida del Sistema (Life-based

Maintenance, LBM), donde se establecen tareas de mantenimiento

preventivo a intervalos fijos predeterminados durante la vida operativa del

sistema.

3. Política de Mantenimiento Basada en la Inspección (Inspection-based

Maintenance, IBM), donde se realizan inspecciones en el elemento o

sistema a intervalos fijos de tiempos de operación hasta que se requiera la

ejecución de una tarea de mantenimiento preventivo.

4. Política de Mantenimiento Basada en el Examen (Examination-based

Maintenance, EBM) donde se realizan tareas de mantenimiento condicional

en forma de exámenes, según la condición observada en el elemento o

sistema, hasta que se necesite la ejecución de una acción de

mantenimiento preventivo.

5. Política de Mantenimiento Basada en la Oportunidad (Oportunity-based

Maintenance, OBM) donde se lleva a cabo un mantenimiento correctivo

sobre el elemento averiado, así como tareas de mantenimiento preventivo

en los elementos restante del grupo de elemento asignado.

2.2.1 Política Basada en la Ocurrencia de Fallas.

KNEZEVIC, J (1996) (26) expone que esta política se constituye en un método

donde se realizan actividades de mantenimiento correctivo tras la ocurrencia de una

falla en el equipo o sistema, a fin de recuperar su funcionalidad. Por tanto describe

esta política como de “reparación de avería, posterior a la falla”.

Igualmente señala el autor que esta política es aplicada a elementos cuya

pérdida de funcionalidad no repercute en la seguridad del usuario y/o del entorno o

las consecuencias económicas ocasionadas por la fallas no son relevantes.

23

De acuerdo al autor el principal atractivo de esta política es la total utilización

de la vida operativa del elemento considerado, es decir, el Tiempo Medio Para el

Mantenimiento (Mean Time To Maintenance, MTTM) de los elementos sometidos a

esta política es idéntico al Tiempo Medio Para la Falla (Mean Time To Failure,

MTTF). Igualmente establece las siguientes formulas:

donde

f(t) representa la función de densidad de la variable aleatoria conocida como Tiempo Hasta el Fallo (Time To Failure, TTF).

Los inconvenientes señalados por KNEZEVIC, J (1996) (27) para esta política

son:

1. La falla de un elemento o componente puede a su vez acarrear daños a

otros elementos del sistema o al sistema mismo.

Los análisis de costos de mantenimiento han demostrado que una

reparación realizada tras una falla, será normalmente tres o cuatro veces

más cara que si se hubiese realizado tareas de mantenimiento preventivo.

2. Como el tiempo de aparición de una falla es incierto no puede planearse la

tarea de mantenimiento, por lo que debe esperarse mayores tiempos de

parada no programada debido a la indisponibilidad de recursos (repuestos,

personal, herramientas, entre otros).

Esta Política puede llegar a ser muy costosa, debido al costo directo para

recuperar la funcionalidad del sistema, y el costo indirecto incurrido como resultado

de la pérdida de producción, prestigio, e incluso vida.

El Costo Total Directo de la política basada en la ocurrencia de Fallas es una

función de:

24

a. El costo directo de cada tarea de mantenimiento correctivo realizado.

b. El número de tareas de mantenimiento correctivo realizado durante el

tiempo de operación fijado.

c. La duración del propio tiempo de operación, y

d. El costo de oportunidad o costo de pérdidas potenciales de ingresos.

2.2.2 Política Basada en la Vida del Sistema.

KNEZEVIC, J (1996) (28) establece que en esta política de mantenimiento (Life-

Based, LB) se realizan las acciones de mantenimiento preventivo a intervalos fijos,

siendo la aplicación de estas tareas función de la distribución de vida de los

elementos considerados.

Como el objetivo es prevenir la ocurrencia de una falla y sus consecuencias,

esta técnica es llamada con frecuencia “política de mantenimiento preventivo”,

debido a que las tareas se realizan de acuerdo a una planificación previa

considerando los recursos necesarios para su ejecución.

El tiempo para realizar la tarea de mantenimiento, Tp, puede determinarse

inclusive antes de que el sistema esté en funcionamiento.

A intervalos predeterminados de la vida del sistema, se realizan las tareas de

mantenimiento preventivo preestablecidas. Si el sistema falla antes del tiempo Tp, se

realizan tareas de mantenimiento correctivo para restaurar el funcionamiento normal

del sistema; en el momento Tp es necesario realizar la tarea preventiva planeada.

25

De acuerdo a KNEZEVIC, J (1996) (29) la política de mantenimiento basada en

la vida del sistema debe aplicarse cuando el equipo productivo cumpla con las

siguientes condiciones:

a. Al realizar la tarea de mantenimiento preventivo se reduce la probabilidad

de ocurrencia de una falla.

b. El costo total de aplicar esta política es menor que el costo total de aplicar

una política de mantenimiento Basada en la Ocurrencia de una Falla.

c. La observación de la condición del equipo o sistema no es técnicamente

factible.

Las ventajas presentadas por el Autor para esta política comprenden (1) el

hecho de que las tareas a aplicar son previamente planificadas, lo que garantiza la

disponibilidad de los recursos necesarios antes de ejecutar las acciones preventivas,

y (2) la prevención de fallas que pudieran tener consecuencias “catastróficas” para el

proceso de producción.

Entre los inconvenientes señalado por el Autor a esta política se tiene que

puede ser poco rentable dado que se podrían reemplazar prematuramente la

mayoría de los elementos, independientemente de su estado.

El Tiempo Medio Para el Mantenimiento bajo esta política se define de la

siguiente manera:

(Ec. 3)

donde:

MTTM: media de tiempo para el mantenimiento preventivo.

R(t): función de confiabilidad.

El costo directo total asociado con cada tarea de mantenimiento bajo esta

política es la sumatoria del costo de los recursos necesarios y el costo de las

consecuencias o ingresos perdidos debido a la indisponibilidad del sistema o equipo.

26

2.2.3 Política Basada en la Condición.

KNEZEVIC, J (1996) (30) señala que la necesidad de proporcionar seguridad y

de reducir el costo de mantenimiento ha conllevado a crear nuevas políticas de

mantenimiento aparte de las descritas en las secciones anteriores.

Una de las políticas de mantenimiento desarrolladas es la “Basada en la

Condición” donde se establece que la razón principal para realizar el mantenimiento

es el “cambio en la condición o prestaciones del sistema”, por tanto, las acciones de

mantenimiento preventivo deben efectuarse según el estado real del elemento o

sistema.

La variación en las condiciones operativas del equipo se determinara a través

del seguimiento continuo o periódico de ciertos parámetros característicos del

sistema en estudio, tales como, la vibración, temperatura, ruido, voltaje, entre otros.

Las inspecciones son tareas de revisión constante de los parámetros

operativos del sistema o equipo, las cuales buscan posibles desviaciones entre los

valores estándar de funcionamiento y los valores reales.

KNEZEVIC, J (1996) (31) establece que antes de poner en servicio el equipo o

sistema debe definirse la frecuencia más adecuada para las inspecciones; de tal

manera que durante la operación del sistema, las inspecciones se llevan a cabo con

intervalos fijos especificados hasta que se alcance un nivel crítico en donde se debe

aplicar las acciones de mantenimiento preventivo. En caso de que el elemento o

sistema falle entre inspecciones, se realiza el mantenimiento correctivo.

Entre las ventajas de esta política señaladas por Knezevic, se encuentran:

1. Detección oportuna del deterioro en las condiciones del sistema o equipo.

2. Reducción significativa del tiempo de parada de los sistemas, ya que se

puede determinar con mayor precisión el Intervalo de Mantenimiento

Óptimo, derivado de las inspecciones de los elementos componentes.

27

3. Mayor seguridad debida a que el usuario del sistema puede detenerlo

antes de que se produzca un fallo.

4. Incremento de la disponibilidad del sistema, al lograr que estos funcionen

durante más tiempo.

2.3 SIMULACIÓN.

La simulación ha sido una técnica importante en diferentes disciplinas.

HILLIER F. Y LIEBERMAN, G. (1997) (32) señalan que la simulación es una

herramienta ampliamente utilizada para estimar el desempeño de “sistemas

estocásticos complejos” cuando se requiere usar nuevos diseños o políticas de

operación.

Estos autores recalcan que esta herramienta proporciona una manera de

experimentar con las políticas o sistemas propuestos sin tener que hacer cambios en

el sistema real. Explican que esta herramienta es una técnica de muestreo

estadístico controlada para estimar el desempeño de sistemas complejos.

Los Autores EPPEN, G. Y GOULD, F. (1987) postulan que la idea básica de la

simulación “consiste en construir un recurso experimental que actúe (simule) el

sistema de interés en algunos aspectos importantes” (33). Esto significa que

ningún modelo de simulación considera todas las variables y parámetros del sistema

real sino aquellos que reflejan en comportamiento que el analista desea modelar.

CABEZA, L. Y OTROS (2004) definen la simulación como “un proceso de

modelación que pretende explicar comportamientos sociales mediante un

modelo matemático-estadístico, para lo cual el investigador cuenta con unos

datos reales y espera, mediante el modelo, obtener unos resultados que se

ajusten al comportamiento real” (34).

Un modelo de simulación “sintetiza” el sistema mediante la construcción de

cada uno de sus componentes; luego, el modelo simula el comportamiento del

sistema generando observaciones estadísticas de su desempeño como resultados

28

de diferentes eventos generados aleatoriamente. El propósito es obtener información

sobre acciones alternativas por la vía de la experimentación.

EPPEN, G. Y GOULD, F. (1987) definen un modelo de simulación como “una

serie de operaciones lógicas y matemáticas que proporcionan una medida de

la eficacia de un conjunto concreto de valores de los parámetros y las

decisiones” (35)

Los modelos de simulación son utilizados para analizar una decisión bajo

incertidumbre, esto es, donde existe un factor cuyo comportamiento aleatorio puede

ser representado por una distribución de probabilidades.

GARCÍA, E. Y OTROS (2006) señalan que la simulación “es una de las

herramientas que permite modelar la complejidad de los sistemas de

producción y servicios en la actualidad” (36). Mencionan estos autores que esta

herramienta permite evaluar diversos escenarios considerando múltiples variables de

decisión y visualizar su comportamiento a través del tiempo. Entre las ventajas de la

simulación que resaltan estos autores tenemos:

a. Es una buena herramienta para conocer el impacto de los cambios en

los procesos sin necesidad de llevarlos a cabo en la realidad.

b. Mejora el conocimiento del proceso actual al permitir que el analista vea

cómo se comporta el modelo generado bajo diferentes escenarios.

c. Puede utilizarse como medio de capacitación para la toma de

decisiones.

d. Es más económico realizar cambios en el modelo de simulación que

hacer muchos cambios en los procesos reales.

e. Permite probar varios escenarios en busca de las mejores condiciones

de trabajo de los procesos que se simulan.

f. En problemas de gran complejidad, la simulación permite generar una

buena solución.

29

g. En la actualidad los paquetes de software para simulación tienden a ser

más sencillos, lo que facilita su aplicación.

Los pasos generales para realizar un estudio de simulación señalada por

HILLIER F. Y LIEBERMAN, G. (1997) (37) son: (1) realizar un análisis preliminar para

desarrollar un modelo básico del sistema en estudio, y (2) “correr” el modelo para

experimentar con el fin de estimar cual sería el desempeño real del sistema.

El proceso de desarrollo de un modelo de simulación se puede describir en los

siguientes pasos (AZARANG, E. Y GARCÍA, D., 1996) (38):

1. La búsqueda de la distribución de probabilidad, la cual se puede realizar

mediante una prueba de bondad de ajuste Kolmogorov- Smirnov o la Ji

Cuadrado.

2. La generación de las variables aleatorias, en el cual la información real se

codifica con números seudoaleatorios.

3. Se debe generar un modelo computacional.

4. Se determinan los valores teóricos partiendo de la condición inicial y se

espera que esté próximo a los reales de salida.

5. Se valida el modelo mediante medias, varianzas, formas de distribución y

correlación.

Igualmente GARCÍA, E. Y OTROS (2006) (39) mencionan los siguientes pasos

necesarios para desarrollar un estudio de simulación:

1. Definición del sistema bajo estudio.

2. Generación del modelo de simulación base.

3. Recolección y análisis de datos.

4. Generación del modelo preliminar.

5. Verificación del modelo.

6. Validación del modelo.

30

7. Generación del modelo final.

8. Determinación de los escenarios para el análisis.

9. Análisis de sensibilidad.

10. Documentación del modelo, sugerencias y conclusiones.

2.3.1 Simulación Discreta.

GARCÍA, E. Y OTROS (2006) definen este tipo de simulación como aquella

que “consiste en relacionar los diferentes eventos que pueden cambiar el

estado de un sistema bajo estudio por medio de distribuciones de probabilidad

y condiciones lógicas del problema que se esté analizando” (40). Es necesario

utilizar en este tipo de simulación ecuaciones matemáticas y estadísticas para

relacionar las variables relevantes y su comportamiento en el tiempo.

Los autores GARCÍA, E. Y OTROS (2006) proporcionan otra definición de

Simulación Discreta y la misma indica que ésta es “el conjunto de relaciones

lógicas, matemáticas y probabilísticas que integran el comportamiento de un

sistema bajo estudio cuando se presenta un evento determinado” (41). Es

importante señalar que un “evento” es un cambio que ocurre en el estado actual del

sistema en estudio, tales como, la entrada o salida de un cliente, la falla de una

maquinaria, el inicio de operación de un equipo, entre otros.

2.4 LAMINACIÓN.

A través de los procesos de Laminación es posible modificar a formas

comerciales los perfiles colados en lingoteras o en máquinas de colada continua.

Muchas de estas formas son adecuadas para emplearse de manera inmediata

(carriles, vigas, etc.). Otras requieren modificaciones adicionales como es el caso de

la chapa o alambre.

Los semiproductos obtenidos de las máquinas de colada continua

(palanquillas y planchones) no se utilizan directamente, ya que requieren un proceso

31

de laminación que les de forma comercial a la vez que mejora sus características

mecánicas. Los procesos de modificación más usados de acuerdo con BERCIANO Y

OTROS (2010) (42) son:

Conformación: laminación y forja.

Acabado: deformación en frio, recubrimientos, mecanizado y soldadura.

Modificación de propiedades: tratamientos térmicos, tratamientos termo

mecánicos.

En los procesos de Laminación se produce la deformación del material en una

sola dirección del espacio, y se obtienen productos de sección constantes como

chapas, perfiles o barras.

SCHEY, J (2002) define el proceso de Laminado Plano como “la reducción

del espesor de una plancha para producir un producto más delgado y largo,

pero ligeramente más ancho” (43). Este proceso es uno de los más importantes de

deformación dada su aplicabilidad industrial, y es el proceso que se aplica en las

líneas Tándem de laminación en frío en SIDOR.

2.4.1 Fundamentos de la Laminación.

BERCIANO Y OTROS (2010) (44) indican que un laminador está formado por

dos o más cilindros que giran en sentido contrario entre sí y la distancia entre las

superficies cilíndricas enfrentadas es siempre menor que el espesor inicial del

lingote, por lo que éste, al pasar entre dos cilindros se aplasta y se alarga

proporcionalmente a la reducción de la sección. (Ver figura Nro. 1)

Describen los Autores que durante el trabajo, el lingote queda sometido a la

acción de una fuerza R, normal a la superficie de contacto, es decir según un radio

del cilindro. Esta fuerza que es la resultante de todas las fuerzas elementales que

actúan sobre la superficie de contacto, puede descomponerse en dos. Una es la

componente horizontal o de estiramiento S = R Sen α (Ec. 4), y la otra es la

componente normal o de aplastamiento N = R Cos α. (Ec. 5)

32

El avance del lingote es debido al rozamiento en la superficie de contacto, por

lo que es necesario, para que este avance se produzca, cumplir la desigualdad:

fN > S

Siendo f el coeficiente de rozamiento entre cilindro y lingote.

Si se cumple esta condición, se tiene una fuerza horizontal T = fN- S (Ec. 6)

que hace avanzar el lingote, mientras que la componente N lo aplasta.

Figura Nro. 1.- Forma de Actuar un Laminador Fuente: Tomado de “Laminación” por Berciano y Otros (2010). Pág. 2

Sí se disminuye el diámetro de los cilindros, la componente S crece. Por

consiguiente, para satisfacer la desigualdad enunciada anteriormente, conviene

cilindros pequeños que dan estiramientos más enérgicos y absorben menos

potencia; en general, el diámetro de los cilindros varía entre 40 y 60 cm. La

experiencia ha demostrado que los mejores resultados se obtienen con ángulo α =

24°.

El lingote, bajo la acción del laminado, además de aplastarse y alargarse, se

ensancha, pasando de las dimensiones iniciales (a1, h1) a las nuevas (a2, h2). (Ver

figura Nro. 2)

33

Finalmente BERCIANO Y OTROS (2010) (45) señalan que el objetivo de la

Laminación es producir deformación mecánica permanente en el material de partida,

aprovechando la ductilidad del acero, que es mucho mayor en caliente. Para ello se

hace pasar al material entre dos cilindros que giran a la misma velocidad y en sentido

contrario y cuya separación es inferior al espesor del material de entrada.

Figura Nro. 2.- Cilindros de Laminación. Fuente: Tomado de “Laminación” por Berciano y Otros (2010). Pág. 4

2.4.2 Cajas de Laminación.

Consta de una estructura que sirve de chasis y de unos cilindros que realizan

la laminación. De acuerdo a BERCIANO Y OTROS (2010) (46) los componentes

principales son:

2.4.2.1 Cilindros.

Los cilindros para laminar planos son de superficie lisa, mientras que los

destinados a obtener otras formas son perfilados. (Ver figura Nro. 2)

34

La superficie de los cilindros de laminación debe ser muy dura para reducir el

desgaste. No obstante, el material debe ser tenaz, pues se ve sometido a fuertes

solicitaciones dinámicas durante el trabajo. Han de ser más duro que el acero a

laminar.

En la construcción de los cilindros se puede emplear los siguientes materiales:

a. Aceros especiales al cromo o al cromo-manganeso.

b. Fundición de grafito esferoidal, casi siempre templada, muy dura pero

tenaz.

c. Fundición con alto contenido de fosforo.

2.4.2.2 Cojinetes y Ampuesas (Chumaceras).

Los cojinetes son unos rodamientos que encajados entre las Ampuesas

sujetan el cuello de cada cilindro respectivo para permitir su giro. Las Ampuesas son

unas piezas desmontables con huecos en los que se alojan los rodamientos del

cilindro y se encargan de mantener en posición los cilindros en su chasis

(“castillete”). Además, permiten que los cilindros de apoyo de las cajas cuarto y los

cilindros únicos de las cajas dúo transmitan las fuerzas de laminación a los

rodamientos.

2.4.2.3 Estructura principal.

Los castilletes son dos estructuras verticales en cuyas ventanas encuentran

asiento y sujeción las chumaceras y los cojinetes de los cilindros. El calibrador es un

mecanismo de ajuste que permite modificar la distancia entre los cilindros y, en

consecuencia, las dimensiones de salida de los productos laminados. Incrustados en

los castilletes hay unos tornillos de presión que mantienen fijos los cuellos de cada

cilindro. Entre ambos tornillos hay un dispositivo de compensación que homogeniza

los esfuerzos sufridos por los extremos de cada cilindro. (Ver Figura Nro. 3)

35

Figura Nro. 3 Elementos de una Caja de Laminación. Fuente: Tomado de “Laminación” por Berciano y Otros (2010). Pág. 13

Bajo los castilletes están las zapatas, placas base o bancadas, que son unas

viguetas sobre las que se fijan los castilletes. Estas zapatas deben estar firmemente

fundadas.

En la misma zona inferior se encuentra el “pozo”, que es el sumidero en el que

cae y se almacena la cascarilla formada en la laminación. Esta cascarilla es

necesario eliminar por exigencias de la calidad superficial y para evitar defectos en

posteriores laminaciones. En el pozo también se recogen los posibles recortes del

material antes de entrar en contacto con los cilindros.

2.4.2.4 Sistemas de Movimientos.

Los motores de accionamiento son eléctricos y transmiten a través de las

alargaderas la potencia necesaria para que los cilindros realicen la laminación. Estas

alargaderas están rematadas en su extremo opuesto al motor por las “chocolateras”

que son las piezas huecas en las cuales encajan los trefles para transmitir el giro a

los cilindros.

Las alargaderas están sometidas o fuertes esfuerzos transversales (flexión,

torsión…) y de fatiga. Por ello no pueden ser de una sola pieza sino de varias unidas

entre sí por juntas semielásticas, homocinéticas o cardan.

36

2.4.3 Tipos de Cajas de Laminación.

Según disposición de los cilindros en cada caja, éstas se pueden dividir en

BERCIANO Y OTROS (2010) (47) (Ver Figuras Nro. 4 y Nro. 5):

- Caja dúo: Dos cilindros.

- Caja trío: Tres cilindros.

- Caja cuarto: Dos cilindros de trabajo, y dos cilindros de apoyo.

-Cajas múltiples: Séxtuplo de doce cilindros, y Sendzimir de veinte cilindros.

- Cajas de cilindros múltiples de diámetros diferentes.

- Caja universal: Unos cilindros son laminadores y otros cilindros son

canteadores verticales.

- Caja especial: Para aros, ruedas, etc.

Figura Nro. 4. Configuraciones de Cajas de Cilindros de Laminación. Fuente: Tomado de “Laminación” por Berciano y Otros (2010). Pág. 16

37

Figura Nro. 5. Caja Cuarto con Cilindros Canteadores. Fuente: Tomado de “Laminación” por Berciano y Otros (2010). Pág. 16

2.4.4 Trenes de Laminación.

Se denomina así al conjunto de cajas y elementos auxiliares como motores de

accionamiento de los cilindros, caminos de rodillos comandados para entrada y

salida del material, cizallas, escarpadoras, etc. La anchura útil de trabajo de los

cilindros de laminación se denomina “tabla”.

Hay cajas dispuestas unas a continuación de otras, con separación tal que el

perfil que se está laminando se encuentra simultáneamente bajo la acción de dos o

más de ellas.

En cada pasada, al disminuir la sección aumenta la longitud y, por

consiguiente, cada caja debe absorber una longitud mayor que la anterior. Para

compensar esta circunstancia, la velocidad de giro de los cilindros va aumentando

proporcionalmente en las sucesivas cajas.

38

2.4.4.1 Clasificación Según Número y Disposición de Cajas

En cuanto al número y disposición de cajas, los trenes de laminación pueden

estar constituidos por una sola caja o ser múltiples (Ver Figura Nro. 6):

El tren más sencillo está compuesto por una caja dúo. En cajas dúo

reversible los dos cilindros pueden girar en ambos sentidos. El perfil se

lamina pasando alternativamente de derecha a izquierda y de izquierda a

derecha.

Las cajas trío disponen de tres cilindros con sus ejes paralelos y en un

mismo plano vertical. El material se lamina alternativamente en un sentido,

con los cilindros medio e inferior y, en sentido contrario, con los cilindros

medio y superior. Estas cajas trío están siendo sustituidas por otras.

Cuando es preciso ejercer fuertes presiones, como en el caso de fabricación

de planos (chapa) se utilizan cajas cuarto que disponen de dos juegos de

cilindros. El primero (cilindros de trabajo) de pequeño diámetro, entre los que

pasa el material que se quiere laminar; éstos se asientan contra el segundo

juego (cilindros de apoyo), de mayor diámetro, que aguantan el esfuerzo de

flexión-deformación transmitido por los rodillos de trabajo. Las cajas cuarto

puede ser reversibles. El hecho de que los cilindros de trabajo sean de

menor diámetro supone un ahorro importante en coste ya que facilita tanto el

mecanizado como la sustitución de los mismos.

La constancia de volumen al laminar hace que si disminuye la sección

aumenta proporcionalmente la longitud. Si se desea obtener un producto de

espesor mucho menor que el original, la longitud aumenta hasta el punto de

que no es posible emplear una caja reversible, por la gran longitud adquirida

por el producto acabado y porque el material se enfriaría en múltiples

pasadas sucesivas. La solución es pasar el material por varias cajas en serie

no reversibles (cuarto para planos y dúo para largos): producto laminado en

una caja entra en la caja siguiente, donde sufre una nueva reducción. Son

39

los “trenes continuos”. Se cumple la condición de continuidad (sección x

velocidad lineal = constante).

Los “trenes semicontinuos” están compuestos por un tren continuo precedido

por una caja dúo reversible o trío que actúa como desbastadora inicial.

Figura Nro. 6. Trenes de Laminación Según los Productos. Fuente: Tomado de “Laminación” por Berciano y Otros (2010). Pág. 22

40

3. MARCO INSTITUCIONAL.

La Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro” (SIDOR) es una empresa

dedicada a la fabricación de productos de acero, destinados tanto al mercado

nacional como a la exportación. Creada con el propósito de eliminar la necesidad de

importar productos de acero y aprovechar los grandes yacimientos de mineral de

hierro ubicados en la región Guayana; así como también para contribuir con la

generación de divisas, empleo y el desarrollo general de esta región.

Este complejo siderúrgico se encuentra ubicado en la zona Industrial

Matanzas de Ciudad Guayana Estado Bolívar, en el margen derecho del río Orinoco,

a 17 km de su confluencia con el río Caroní y a 300 km de su desembocadura en el

Océano Atlántico. Además su privilegiada ubicación le permite abastecerse de la

energía eléctrica generada en la zona por las Centrales Hidroeléctricas de Guri y

Macagua, ubicadas sobre el río Caroní; así como del gas natural proveniente de los

campos petroleros de la región oriental y el hierro del cerro Bolívar.

Luego de 35 años de operaciones SIDOR, en el año 1997 fue privatizada en

un proceso que concluyó el 27 enero de 1998 en donde el consorcio Amazonia hace

efectivo el pago de las ventas de las acciones pasando a ser el socio mayoritario de

las acciones de SIDOR, lo que permitió el paso al sector privado de la última gran

empresa siderúrgica latinoamericana. En septiembre de 2005 tras el cierre de la

compra de HYLSA en México, nace TERNIUM, la compañía que forma un sistema

integrado a nivel global. TERNIUM reúne a SIDERAL, SIDOR e HYLSA, con una

capacidad de 12 millones de Ton/año convirtiéndose en la mayor productora del

acero latinoamericano. TERNIUM será un sistema integrado y habrá tres unidades

productivas, ubicadas en Argentina, Venezuela y México.

En el 2008 luego de 11 meses de conflicto entre los trabajadores y el

consorcio TERNIUM, el 12 de mayo el Presidente de la República Bolivariana de

Venezuela Hugo Chávez da la orden de nacionalizar la empresa, pasándola

nuevamente a manos del Estado venezolano como Siderúrgica del Orinoco “Alfredo

Maneiro” (SIDOR).

41

Hoy SIDOR es el principal productor de acero de este país y de la Comunidad

Andina. Esta planta es uno de los complejos más grande de este tipo en el mundo.

Sus actividades abarcan desde la fabricación de acero hasta la producción y

comercialización de productos semielaborados (planchones, lingotes, palanquillas),

planos laminados en caliente y en frío (hojalata y hoja cromada) y largos (barras y

alambrón).

Si bien los productos semielaborados se venden a clientes en forma directa,

SIDOR continúa agregándole valor. Así, en el caso de productos planos se elaboran

desde los planchones productos planos laminados en caliente, en frío y recubiertos.

(Ver figura Nº 7).

3.1 MISIÓN DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO (SIDOR).

Referenciando a GONZÁLEZ, N (2009) (48) la misión de SIDOR es “contribuir

al desarrollo integral del país mediante la fabricación eficiente de productos

siderúrgicos”; considerando los siguientes elementos:

Producción: Optimizar la producción en función de las exigencias del

mercado en cuanto a volumen, calidad y oportunidad.

Ventas: Optimizar los beneficios de la empresa mediante la venta de

productos siderúrgicos, cumpliendo oportunamente con los requisitos y necesidades

del mercado, nacional e internacional, y prestando a los clientes un servicio confiable

de una buena calidad y a precios competitivos.

Tecnología: Alcanzar la independencia, dominio y desarrollo de la tecnología

Siderúrgica.

Finanzas: Alcanzar y mantener una estructura financiera sana para la

empresa, teniendo en cuenta los requerimientos propios y la política financiera

nacional.

42

Administración/Generación: Conformar una estructura y sistema

administrativo adecuado a lo largo de la misión de la empresa.

Integración Social: Promover la identificación de la empresa con todas las

necesidades y aspiraciones de la comunidad, donde ejerce sus funciones y proyectar

convenientemente sus ejecutorías en ese campo.

Figura Nº 7. Descripción General de Productos Terminados (SIDOR). Fuente: GONZÁLEZ, N (2009)

Productos Utilidad Disponibilidad

Laminado en

Caliente

Sirven de base a la industria metalmecánica

para la elaboración de productos generales

como tubos soldados bajo la norma API, en

las industrias de la construcción, automotriz

y agropecuaria.

Laminados

en Frío

Se utilizan en la industria metalmecánica

para la elaboración de diversos productos

en la industria automotriz, de artículos del

hogar y de usos eléctricos, entre otros.

Recubiertos

Por sus características mecánicas y de

resistencia a la corrosión, así como la

condición de ser no tóxicos, su uso final es

fundamentalmente la fabricación de

envases para distintos productos

alimenticios, aerosoles tapas y pinturas.

Barras

Se distinguen por satisfacer por

requerimientos de resistencias en zonas

sísmicas y no sísmicas y de adherencia

entre otras.

Alambrón

Se destinan fundamentalmente a la

fabricación de mallas soldadas, fabricación

de electrodos para soldaduras.

43

3.2 VISIÓN DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO (SIDOR).

“SIDOR tendrá estándares de competitividad similares a los productores

de acero más eficientes y, estará ubicada entre las mejores Siderúrgicas del

Mundo”. GONZÁLEZ, N. (2009) (49)

Para la concreción de esta visión la empresa determinó ocho acciones a

desarrollar en un mediano plazo las cuales son:

1. Rápido aumento de la producción.

2. Ejecución de Inversiones.

3. Mejora de la calidad y servicios.

4. Énfasis en la capacitación del personal.

5. Reducción de costos.

6. Mejora de la eficiencia.

7. Fuerte perfil exportador.

8. Énfasis en la logística.

3.3 OBJETIVOS DE LA SIDERÚRGICA DEL ORINOCO (SIDOR).

Entre las principales metas u objetivos de la empresa se encuentran:

1. Definir anualmente los objetivos y planes de calidad.

2. Satisfacer los requerimientos y expectativas de los clientes.

3. Implementar un sistema de calidad acorde a las normas internacionales

más exigentes.

4. Seleccionar a los proveedores en base a sus sistemas de aseguramiento,

calidad de sus productos y prestaciones de servicios, desarrollando relaciones

duraderas y confiables.

5. Asumir cada área de la empresa el doble papel de cliente y proveedor,

desarrollando la gestión con criterios preventivos.

44

6. Educar y motivar al personal en la mejora continua de la calidad en el

trabajo y en todas sus manifestaciones.

7. Mejorar constantemente los procesos y servicios, incorporando nuevas

tecnologías.

8. Desarrollar nuevos productos y mejorar los existentes previendo las

necesidades de los clientes.

9. Asegurar el liderazgo competitivo de la empresa, entendiendo que la

calidad, productividad y seguridad son factores esenciales que actúan

conjuntamente.

10. Utilizar racionalmente los recursos naturales.

11. Aplicar mejora continua en los sistemas existenciales.

12. Incorporar tecnología ambientalmente limpia en los nuevos equipos y

procesos.

3.4 PROCESO DE LAMINACIÓN EN FRÍO (SIDOR).

En la obtención de algunos productos del acero se siguen una seria de

procesos siderúrgicos, entre ellos el proceso de Laminación en Frio, y el mismo está

conformado por varios subprocesos, tales como, Tándem y Limpieza, Recocido y

Temple, Revestidos y Terminados, apoyados por los Talleres de Cilindros.

El sub-proceso Tándem tiene como objetivo disminuir el espesor de las

láminas de acero provenientes de Laminación en Caliente utilizando dos laminadores

(líneas TANDEM I y TANDEM II) para la obtención de sus productos finales: Chapas

y bobinas de acero con espesores que van desde 0,178 hasta un máximo de 2 mm.

Las bobinas provenientes de Laminación en Caliente y de las líneas de

Decapado con un espesor máximo de 6,35 mm son laminadas en frio siguiendo las

prácticas metalúrgicas y operativas que garantizan productos con la calidad exigida.

45

Las dos líneas de Tándem están formadas por los siguientes equipos: sistema

de transporte de bobinas, carro transportador, sistema de preparación de la bobina

para desenrollado, sistema de 5 bastidores (bastidores 1, 2 y 3 proporcionan una

reducción gruesa del espesor y el 4 y 5 permiten una reducción fina de espesor y

acabado de la banda), sistema de enrollado de banda, sistema de cambio de rodillos

laminadores, sistema hidráulico y sistema de emulsión de aceites de laminación.

La diferencia principal entre las líneas tándem es que se realiza una mayor

reducción del espesor de la banda (0,60mm – 0,18mm) en Tándem II; mientras que

en Tándem I se disminuye el espesor en menor proporción (1,00mm – 0,30mm).

El proceso de laminación en frio se realiza a temperaturas cercanas a las del

ambiente. Esta orientado a obtener productos de menor espesor (generalmente

menor a 2,5 mm), mayor calidad superficial y tolerancias dimensiónales más

estrechas. La misma permite disminuir los espesores de las bandas previamente

decapadas entre un 43 % y un 92%, obteniendo mejores características de

uniformidad, planeza y calidad superficial.

La figura 8 muestra un esquema general del proceso de producción en

SIDOR. En este diagrama se puede visualizar la ubicación de los TANDEM de

Laminación en frio.

La figura 9 muestra un esquema general de la distribución física del proceso

de laminación en frio y la disposición de los subprocesos más importantes.

46

Figura Nº 8 Diagrama de Procesos de Productos Planos. Fuente: GONZÁLEZ, N (2009

47

Figura Nº 9 Distribución Física de la Gerencia de Laminación en Frio. Fuente: GONZÁLEZ, N (2009

LCTC II

TANDEM I TANDEM II

CHAPA FINA

HOJALATA

LIMP. ELECTR. I

LIMP. ELECTR. II

RECOCIDO CAJA II

RECOCIDO CAJA I

TALLER DE CILINDROS I

TEMPLE I

TEMPLE III

TEMPLE II

RECOCIDO CONTINUO

2

LINEAS DE

INSPECCION

Y REBOBINADO1

3

LPB II

23

ESTAÑADO ELECTR. IICORTE HOJALATA

ALMACEN

ESTAÑADO ELECTR. I

14

CORTE HOJALATA

LPB

I

2

1

CORTE EN FRIO

CORTE Y

TAJADO

LCTC I 1

2

DECAPADOS

ALMACEN

Gerencia Laminacion en Frio

TALL

ER

DE

CIL

IND

RO

S II

H.S.Pass

48

4. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN.

A continuación se muestran las preguntas que se responden en la presente

investigación:

1.- ¿Cuáles son los parámetros operativos del proceso de laminación llevado a

cabo en los bastidores de Tándem 2?

2.- ¿Cuáles son los componentes mecánicos de los bastidores que presentan

mayor ocurrencia de fallas en el periodo 2008 y primer semestre de 2009?

3.- ¿Cuantas fallas se presentaron durante el periodo de estudio en los

componentes mecánicos de los bastidores de laminación?

4.- ¿Cuáles distribuciones de probabilidades teóricas pueden modelar las fallas

mecánicas más importantes ocurridas en los bastidores?

5.- ¿Cuál fue la confiabilidad de los bastidores de laminación en Tándem 2?

6.- ¿Cómo incide la presencia de fallas de los bastidores en las metas de

producción de la línea de laminación Tándem 2?

8.- ¿Cuál política de mantenimiento pueden disminuir en mayor grado la

presencia de las fallas en los bastidores de la línea Tándem?

49

5. SISTEMA DE VARIABLES.

El desarrollo del siguiente anteproyecto requiere que se defina teórica y

operacionalmente un conjunto de variables necesarias para poder interpretar y

desarrollar el modelo de simulación que permita evaluar la aplicación de varias políticas

de mantenimiento en los bastidores de laminación de Tándem 2 de la Siderúrgica del

Orinoco (SIDOR).

5.1 DEFINICIÓN CONCEPTUAL Y OPERACIONAL DE LAS VARIABLES.

5.1.1 Definición Conceptual de la Variable Tiempo Promedio para el

Mantenimiento.

En este estudio se define el Tiempo Promedio para el Mantenimiento como la

media aritmética de los tiempos de operación definidos en el equipo o sistema.

5.1.2 Definición Operacional de la Variable Tiempo Promedio para el

Mantenimiento.

Operacionalmente se establece que el Tiempo Promedio para el Mantenimiento

se calculará a través de la siguiente relación:

(Ec. 7)

Donde

TPEF: Tiempo Promedio Entre Fallas.

TOi: Tiempo Operacional i.

n: Cantidad de ciclos operativos del equipo.

50

5.1.3 Definición Conceptual de la Variable Tiempo Promedio de Reparación.

En este trabajo se define el Tiempo Promedio de reparación como la media

aritmética de los tiempos de restauraciones de un sistema o equipo realizadas por una

cuadrilla de mantenimiento.

5.1.4 Definición Operacional de la Variable Tiempo Promedio de Reparación.

Operacionalmente se establece que el Tiempo Promedio de Reparación se

calcula a través de la siguiente relación:

(Ec. 8)

Donde

TPPR: Tiempo Promedio Para Reparaciones.

TRi: Tiempo de Reparación de la falla i.

n: Cantidad de reparaciones realizadas al equipo.

5.1.5 Definición Conceptual de la Variable Confiabilidad.

En esta investigación se define la confiabilidad como la probabilidad de que un

equipo o sistema lleve a cabo su función durante un periodo de tiempo definido, bajo

condiciones de operación específicas.

51

5.1.6 Definición Operacional de la Variable Confiabilidad.

Operacionalmente se definirá la Confiabilidad de la siguiente manera:

(Ec. 9)

Donde:

R(t): función de confiabilidad.

t: tiempo de funcionamiento del equipo sin fallar

TTF: Tiempo a la falla o tiempo hasta la falla.

f(t): Función de densidad de probabilidad del tiempo hasta la falla

F(T): Función de distribución acumulada.

5.1.7 Definición Conceptual de la Variable Disponibilidad.

En este Anteproyecto se especifica a la Disponibilidad de equipo como la

capacidad del mismo para llevar a cabo con éxito la función requerida en un momento

específico.

5.1.8 Definición Operacional de la Variable Disponibilidad.

Desde el punto de vista operacional la Disponibilidad se determina a través de

las siguientes relaciones:

(Ec. 10)

Donde:

TPEF: tiempo promedio entre fallas.

TPPR: Tiempo promedio dedicado a las reparaciones

52


DDIISSEEÑÑOO MMEETTOODDOOLLOOGGIICCOO..

En el presente capítulo se exponen los aspectos referidos al diseño metodológico

utilizado en el desarrollo de esta investigación. Se indica el tipo de estudio que se

desarrolla, la caracterización de la muestra, los instrumentos de recolección de datos y

finalmente se especifica el procedimiento llevado a cabo para el desarrollo del modelo

que permitirá evaluar diferentes políticas de mantenimiento para los bastidores de

laminación de la línea Tándem II de la Siderúrgica del Orinoco “Alfredo Maneiro”

(SIDOR).

1. TIPO DE ESTUDIO.

La naturaleza de los objetivos y el nivel de conocimiento al que se desea llegar

en esta investigación la caracterizan con diseño metodológico no experimental debido

a que no habrá manipulación en forma deliberada de variables independientes, sólo se

procederá a realizar observaciones de situaciones ya existentes y se desarrollará en

dos fases, la primera, es de tipo evaluativo, ya que se analizará el desempeño

operativo actual de la línea de laminación Tándem 2, y la segunda fase, es de tipo

aplicada por que se construirá un modelo de simulación que permitirá comparar el

resultado de diferentes políticas de mantenimiento en los bastidores de laminación de la

mencionada línea de producción.

53

Igualmente, la investigación es documental, porque obedece fundamentalmente

a la recolección y consulta de documentos propios de la operación y mantenimiento de

los sistemas de bastidores de Tándem 2. El MANUAL DE TRABAJOS DE GRADO DE

ESPECIALIZACIÓN, MAESTRÍAS Y TESIS DOCTORALES DE LA UPEL (2006) define

una investigación de tipo documental como:

“El estudio de problemas con el propósito de ampliar y profundizar el conocimiento de su naturaleza, con apoyo, principalmente, en trabajos previos, información y datos divulgados por medios impresos, audiovisuales o electrónicos. La originalidad del estudio se refleja en el enfoque, criterios, conceptualizaciones, reflexiones, conclusiones, recomendaciones, y en general en el pensamiento del autor”. (50)

Además es de carácter descriptivo porque permite describir, registrar y analizar

el desempeño de los bastidores de laminación de Tándem II y la influencia de diferentes

políticas de mantenimiento en los resultados operativos de la línea. De acuerdo a

HERNÁNDEZ, R. Y OTROS (2003) una investigación descriptiva “busca especificar,

propiedades, características y rasgos importantes de cualquier fenómeno que se

analice” (51). Estos autores señalan que en este tipo de investigación se miden, evalúa o

recolectan datos sobre diversos aspectos, dimensiones o componentes del fenómeno a

investigar.

2. POBLACIÓN Y MUESTRA.

HERNÁNDEZ, R Y OTROS (2003) (52) señalan que previo al proceso de

definición de la Muestra, es necesario establecer cuál es la Unidad de Análisis, es decir,

“el sobre qué o quiénes se van a recolectar datos”. Las unidades de análisis están

compuestas por el conjunto de 5 bastidores de la Línea Tándem 2 utilizados para la

laminación de bandas de acero. Estas unidades de análisis constituyen igualmente la

Población en estudio, y de ella nos interesa investigar el comportamiento operativo de

estos equipos, es decir, el tiempo de operación, de mantenimiento y las paradas que

por diversas razones pudieran afectar la funcionalidad de los bastidores.

54

Los autores HERNÁNDEZ, R Y OTROS (2003) antes mencionados definen una

muestra como “subgrupo de la población del cual se recolectan los datos y deben

ser representativos de la población” (53). En este trabajo de investigación la muestra

está constituida por los 5 bastidores de laminación que conforman la Línea Tándem 2.

Caracterizando la muestra que se analiza en esta investigación podemos decir

que la misma es No Probabilística; de acuerdo a HERNÁNDEZ, R Y OTROS (2003)

en este tipo de muestra “la elección de los elementos no depende de la

probabilidad, sino de causas relacionadas con las características de la

investigación o de quién hace la muestra”. (54)

3. INSTRUMENTOS.

HERNÁNDEZ, R Y OTROS (2003) señalan que después de haber definido el

diseño de la investigación y caracterizado la muestra a analizar la siguiente etapa

consiste en “recolectar los datos pertinentes sobre variables, sucesos, contextos,

categorías, comunidades u objetos involucrados en la investigación” (55).

Igualmente señalan los autores que se deben cumplir las siguientes etapas en el

proceso de recolección de los datos:

1º. Seleccionar un instrumento o método de recolección de datos.

2º. Aplicar ese instrumento para recolectar los datos, y

3º. Preparar observaciones, registros y mediciones obtenidas.

La evaluación de políticas de mantenimiento en el conjunto de bastidores de la

línea Tándem II requiere la aplicación de las siguientes técnicas e instrumentos de

recolección de información:

3.1 REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA.

La utilización de esta técnica consiste en la revisión de la teoría que fundamenta

la presente investigación. Se realiza consulta en libros de textos, tesis de grado a nivel

de Ingeniería, manuales e informes relacionados con la simulación y las políticas de

mantenimiento aplicadas en las empresas.

55

3.2 LA OBSERVACIÓN.

Esta técnica permite visualizar el funcionamiento operativo y las actividades de

mantenimiento que se realizan al sistema de bastidores de laminación de Tándem II. En

visitas guiadas y programadas al sitio donde se encuentran estos equipos se determino

las condiciones ambientales y operativas donde se desenvuelven las operaciones

diarias de los objetos de análisis.

Como lo señalan HERNÁNDEZ, R Y OTROS (2003) la observación “consiste en

el registro sistemático, válido y confiable de comportamiento o conducta

manifiestos”. (56)

3.3 ENTREVISTAS NO ESTRUCTURADAS.

Durante las visitas guiadas al área donde están ubicados los bastidores de

laminación se realizaron entrevistas al personal relacionado con las tareas de

mantenimiento. Estas entrevistas fueron un dialogo abierto referido a las acciones que

comúnmente aplican para garantizar las condiciones operativas de estos equipos, así

como las fallas que con mayor frecuencia se presentaban en los mismos.

3.4 USO DE SOFTWARE DE COMPUTACIÓN.

Para el procesamiento de los datos se utilizaron sistemas informáticos tales

como Microsoft Excel, Microsoft Word y Statgraphics. En la construcción del modelo de

simulación se utilizo el software ARENA ® Versión 10.0 el cual permite realizar los

análisis de escenarios respectivos.

4. PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN.

Los pasos generales que se llevaron a cabo en la ejecución del estudio

comprendieron lo siguiente:

1. Revisión y análisis de la bibliografía, informes técnicos y tesis de grado

referente al proceso de laminación llevado a cabo en la línea Tándem II de la

Siderúrgica del Orinoco (SIDOR).

56

2. Definición y caracterización del sistema bajo estudio mediante el

establecimiento de los parámetros operativos del sistema de bastidores, así como la

ocurrencia de fallas mecánicas más frecuente y la definición de los componentes con

mayor cantidad de fallas en el periodo de análisis.

3. Ajustar la ocurrencia y número de fallas de acuerdo a las distribuciones de

probabilidades teóricas que se adapten mejor a los datos obtenidos relacionados con

las fallas de los equipos.

4. Determinación de los parámetros de evaluación del desempeño operativo de

los bastidores, tales como tiempo entre fallas, tiempos de reparación, confiabilidad,

entre otros.

5. Generación del modelo que represente la situación actual de la operatividad

de los bastidores de la línea Tándem II.

6. Definición de las políticas de mantenimiento que se evaluaron en estos

equipos.

7. Determinación de los escenarios para el Análisis de sensibilidad tomando en

cuenta la incidencia de las políticas propuestas en los niveles de producción y

efectividad de la línea Tándem II.

8. Documentación del Modelo, sugerencias y conclusiones.

57

CAPITULO IV

RESULTADOS

1. PROCESO DE LAMINACIÓN EN TÁNDEM II

En la Siderúrgica del Orinoco Alfredo Maneiro (SIDOR) existen dos

laminadores en frío: Línea TÁNDEM I y Línea TÁNDEM II para la obtención de

chapas y bobinas de acero con espesores que van desde los 2 mm hasta un mínimo

de 0,178 mm. En su producción utiliza bobinas laminadas en caliente previamente

decapadas, con un espesor máximo de 6,35 mm. Los laminadores TÁNDEM

cuentan con una capacidad instalada de 450.000 ton/año.

Durante la laminación se utiliza una emulsión para lubricar y disminuir la

fricción generada por el roce entre los cilindros y la lámina. La bobina se alimenta en

un extremo en el mandril desenrollador y, progresivamente, se va reduciendo el

espesor de la lámina en cada bastidor hasta lograr el espesor deseado a la salida

del último. Luego el material es enrollado y se presenta en forma de bobinas.

El tren TÁNDEM II consta de una zona de entrada o desenrollador, un tren

laminador de 5 bastidores y una zona de salida o enrollador los cuales se definirán a

continuación y los mismos se representan en la figura N° 11.

1.1. ZONA DE ENTRADA O DESENROLLADOR.

Los atados decapados provenientes del depósito de atados se transportan

mediante la grúa puente a través de la nave o con el carro de púa y se colocan en la

cadena transportadora tipo caballete en la parte de entrada. La unidad

transportadora está dispuesta paralelamente a la mitad del tren de laminación;

dispone además de una capacidad de 8 atados que se transportan paso a paso a la

parte de entrada en operación manual o automática. En esta zona se retiran los

flejes de las bobinas y son transportadas de manera individual hasta el mandril

desenrollador donde comienza el recorrido por el bastidor 1.

58

Figura Nº 10 Laminador TÁNDEM. Fuente: GONZÁLEZ, N (2009)

1.2. TREN DE LAMINACIÓN.

Está formado por cinco bastidores colocados secuencialmente de manera que

el material pase progresivamente a través de ellos. En este momento comienza el

“enhebrado”, el cual consiste en hacer pasar la banda a través de los 5 batidores

que componen el Tren. Los motores del laminador principal se controlan

automáticamente, a fin de asegurar una tensión uniforme en cada bastidor. La banda

sobre un cilindro deflector recorre nuevamente desde el 5to bastidor a una mesa de

banda y posteriormente llega al mandril enrollador. Al iniciar el enrollado, la correa

enhebradora cubre el mandril enrollador para facilitar el enrollado. El tren de

laminación desarrolla una velocidad enrolladora de 1800 m/min.

1.3. ZONA DE SALIDA O ENROLLADOR.

Su función principal consiste en formar nuevas bobinas procesadas. El Tren

de laminación se detiene cuando el enrollador finaliza y la banda completa está

embobinada en el mandril del cilindro de tensión y es transferida por un carro de

bobina accionado hidráulicamente a una cadena transportadora de salida tipo

caballete.

59

2. PARÁMETROS OPERATIVOS DE LA LÍNEA TÁNDEM II

En las tabla N° 1 y N° 2 se presentan los principales parámetros operativos de

la línea TÁNDEM II, además de las fórmulas establecidas para su determinación.

Estos datos fueron recopilados del trabajo de investigación llevado a cabo por

CEBALLOS (2004) (57):

De acuerdo a esta autora se definen los siguientes elementos en la operación

del laminador TANDEM II:

Preparación de Punta: Tiempo que transcurre desde que entra la bobina al

primer bastidor hasta que aumenta la tensión en el bastidor 1.

Enhebrado: Tiempo que transcurre desde que la banda se posiciona en el

primer bastidor hasta que la punta de la banda sale del quinto bastidor.

Enhebrado Superior: Intervalo que se inicia cuando la banda se posiciona

en el quinto bastidor y finaliza cuando el operador aumenta la velocidad de

la línea.

Aceleración: intervalo de tiempo que se inicia con el aumento de la

velocidad de la línea y finaliza en el momento en que se alcanza la

velocidad de laminación.

Proceso: El proceso es el tiempo en el cual el tren de laminación está

trabajando a la velocidad nominal hasta que empieza a desacelerar.

Desaceleración: Tiempo que transcurre desde que se inicia la disminución

de la velocidad hasta que la línea alcanza la velocidad de desenhebrado.

Desenhebrado: intervalo que se inicia cuando la línea alcanza la velocidad

de desenhebrado hasta que sale la cola de la banda del primer bastidor.

Punta y Cola: Tiempo que transcurre desde que la cola de la banda de la

bobina procesada sale del quinto bastidor hasta que la próxima bobina se

posiciona en el primer bastidor.

60

VARIABLE ESTÁNDARES UNIDAD

Peso de Salida (PS).

Kg.

Densidad del Acero (&). 7.85 Ton./m3

Tiempo de Laminación (TL).

Seg.

Tiempo de Ciclo (TC). Si TL+130 > 263 entonces TC = (TL+TM)

Si TL+130 <= 263 entonces TC = (263+TM)

Seg.

Velocidad de Laminación (VL). Ver tabla Nro. 3 m/min.

Microdemoras (M). M = 3% (TM) Seg.

Tiempos Muertos (TM). TM = 200*(1+M/100) Seg.

Longitud de Laminación (LL). LL = LB - LM m.

Longitud de Bobina (LB).

Ancho (A); Espesor (E).

m.

Longitud del Tiempo Muerto (LM)

LM = LDES + LEN1 + LEN2 + LAC + LDESAC m.

Longitud del deshebrado (LDES)

22,1 m.

Velocidad de Enhebrado (VEN2)

80 m/min.

Longitud de Enhebrado 1 (LEN1)

21,4 m.

Longitud de Enhebrado 2 (LEN2)

20 m.

Tiempo de Aceleración (TA) 44 Seg.

Longitud de Aceleración (LAC)

m.

Desaceleración (DESAC) 26 Seg.

Longitud de Desaceleración (LDESAC)

m.

Productividad Efectiva (PE)

Tabla N° 1 Variables Operativas de la Línea TÁNDEM II Fuente: Ceballos (2004) Evaluación de la Productividad Efectiva de las Líneas de Laminación en Frío Temple I, II y III y Tándem II de la Empresa SIDOR, C.A., pág.106

61

DESCRIPCIÓN ESTÁNDAR ACTUAL (Seg.)

Preparación de Punta 45

Enhebrado 45

Enhebrado Superior 15

Aceleración 1 44

K Aceleración 44

Aceleración 2 44

Desaceleración 26

K Desenhebrado 35

Desenhebrado 35

Punta y Cola 35

Total Tiempos Muertos 200

Tabla N° 2 Estructura de Tiempos Muertos de la Línea TÁNDEM II Fuente: Ceballos (2004) Evaluación de la Productividad Efectiva de las Líneas de Laminación

en Frío Temple I, II y III y Tándem II de la Empresa SIDOR, C.A., pág. 107

Las velocidades estándar para la línea TÁNDEM II se muestran en la tabla

siguiente:

VARIABLES ESTANDAR UNIDAD

Velocidad de Laminación Ver Tabla Nro. 4 m/min.

Velocidad de Enhebrado (VEN) 80 m/min.

Velocidad de Aceleración (VACEL) VACEL = (VL + VEN) /2 m/min.

Velocidad de Desaceleración (VDESAC) VDESAC = (VL + VDESEN) / 2 m/min.

Velocidad de Desenhebrado (VDESEN) VDESEN = 80 m/min.

Tabla N°. 3 Velocidades Estándar de Operación. Fuente: Ceballos (2004) Evaluación de la Productividad Efectiva de las Líneas de Laminación


62

TIPO DE ACERO

GRUPO VARIABLE

(E*)

FORMULA % AJUSTE

0028-0046-

0003-0011-

0014

Blando

E < 0,30 V = E^2*-54641,37+27125,13*

E^2-1868,5

E < 0,19 (0,96)

E<= 0,20 (0,94)

E <= 0,21 (1,05)

E = 0,22 (1,02)

0,24<=E<= 0,26 (0,97)

Los demás espesores

(1,0)

E >= 0,30 V = 1223,5 * E^(0,1872)

0005 - 0006 Grupo 3 Todos los

Espesores

(E) y

Anchos (A)

V = 1714,3 * 0,67^E Todos los Espesores

(1,0)

0004

Hojalata

Ancho >

870

y E < 0,50

V = 118091,95 * E^3 + E^2

* -123764,88 + 41812,25 *

E – 3205,99

E = 0,21 (1,14)

E = 0,23 (0,94)

E = 0,27 (0,98)

E =0,28 (0,95)

E = 0,38 (1,04)

Los demás (1,0)

Ancho >

870

y E > 0,50

V = 1520,41 Todos los Espesores

(1,0)

Ancho <=

870

V = 1726 + 323 * LN(E) E = 0,18 (0,91)

E = 0,24 (1,08)

E = 0,25 (1,03)

E = 0,36 (0,82)

Los demás (1,0)

*E: espesor.

Tabla N° 4 Clasificación de las Velocidades por Tipo de Material. Fuente: Ceballos (2004) Evaluación de la Productividad Efectiva de las Líneas de Laminación


63

3. FALLAS MECÁNICAS EN EL TÁNDEM II.

Se analiza el comportamiento estadístico de las fallas en los bastidores de

laminación; para ello se toman las demoras operativas presentadas durante el año

2008 y el primer semestre de 2009 de acuerdo al Sistema de Registro de

Interrupciones llevado por la Gerencia de Laminación en Frio.

Es importante resaltar que solo se analiza este período dado que en el último

semestre de 2009 y el primer semestre de 2010 se aplicó restricciones al suministro

de energía eléctrica a la empresa por la crisis ocasionada por el bajo nivel del

embalse de Gurí.

En la tabla Nro. 5 se muestra la cantidad de fallas y el tiempo total fuera de

servicio en los Bastidores del TANDEM II.

BASTIDORES CANTIDAD DE

FALLAS TIEMPO FUERA DE

SERVICIO (min.)

BASTIDOR 1 161 3.623,52

BASTIDOR 2 383 7.716,02

BASTIDOR 3 1.151 13.058,07

BASTIDOR 4 168 3.978,93

BASTIDOR 5 692 13.817,95

TOTAL 2.555 42.194,5

Tabla N° 5 Fallas Mecánicas y Tiempo Fuera de Servicio del TANDEM II. Fuente: Sistema de Interrupciones. SIDOR

En el periodo en estudio la línea de laminación presento 2.555,0 fallas en los

equipos mecánicos para un tiempo total fuera de servicio de 42.194,5 minutos.

El bastidor con mayor cantidad de fallas fue el bastidor 3 con 1.151,0 para un

tiempo total fuera de servicio de 13.058,07 minutos; seguido por el bastidor 5 con

692 fallas para un tiempo fuera de servicio de 13.817,95 minutos. Aunque este

bastidor tuvo menos fallas que el bastidor 3 su tiempo fuera de servicio fue mayor en

un 5,75%.

64

Los gráficos siguientes presentan la relación de la cantidad de fallas por

bastidor y su tiempo fuera de servicio.

Grafico Nro. 1 Fallas en Bastidores del TADEM II.

Grafico Nro. 2 Tiempo Fuera de Servicio por Bastidor.

65

3.1. FALLAS MECÁNICAS EN EL BASTIDOR 1.

En la tabla Nro. 6 se muestran los equipos principales del Bastidor 1 con el

número de fallas ocurridas y el tiempo de corrección de las mismas; además se

incluye el tiempo promedio de reparación a fin de estimar el tiempo de corrección de

cada falla.

EQUIPO

NUMERO DE

FALLAS

TIEMPO TOTAL DE

FALLAS (min.)

TIEMPO PROMEDIO DE REPARACION

(min.)

Prensabanda 71 843,0 11,9

Sistema de CASSETTE 32 1016,7 31,8

Conjunto de inyección de emulsión 17 643,5 37,9

Sistema de Fuerza HCO. L/OP y L/MOT 15 411,1 27,4

Carro Cambia Cilindro 6 317,1 52,8

Conjunto medidor de tensión 3 27,4 9,1

Deflector de Banda 3 26,6 8,9

Mesa Guía 3 26,6 8,9

Conj. Barras Rieles L/ENTR y L/SAL 2 46,8 23,4

Conj. Bloq. Balanc. HCO.L/OP y L/MOT 2 93,0 46,5

Conjunto de Alungas Superior / Inferior 2 15,0 7,5

Puerta Santa María 2 20,4 10,2

Bloqueo Axial de Cilindros 1 5,8 5,8

Sistema Morgoil 1 110,4 110,4

Soplador de Banda 1 20,0 20,0

TOTAL 161 3623,5

Tabla N° 6 Fallas y Tiempos de Reparación en el Bastidor 1.

Fuente: Sistema de Interrupciones. SIDOR

Se observa en la tabla 6 que durante el periodo de análisis se produjeron 161

fallas en el bastidor 1, lo que implico un tiempo total de detención de 3.623,5

minutos.

Las fallas presentadas en los equipos Prensabanda, Sistema de CASSETTE,

Conjunto de Inyección de Emulsión y Sistema de Fuerza Hidráulico L/OP y L/MOT.,

representan aproximadamente el 84% del número de paradas no programadas.

66

Igualmente, la corrección de las fallas en estos equipos representa el 80,4%

del tiempo total dedicado a las reparaciones. Esto se puede visualizar en el siguiente

grafico.

23,3%

28,1%

17,8%

11,3%

8,8%

0,8% 0,7% 0,7% 1,3%2,6%

0,4% 0,6% 0,2%

3,0%

0,6%

0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

120,0%

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

30,0%

Pre

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ba

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Po

cen

taje

Acu

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Po

rce

nta

je

BASTIDOR 1

PORCENTAJE TIEMPO TOTAL DE FALLASENERO 2008- JUNIO 2009

Grafico Nro. 3 Porcentaje de Tiempo de Reparación Bastidor 1.

Se observa que el Prensabanda es el equipo del bastidor 1 con mayor

cantidad de fallas (71), y las correcciones de las mismas consumen en promedio

11,9 minutos por fallas representando un 23% del tiempo total de paralización no

programada.

Similarmente, el Sistema de CASSETTE es el segundo equipo con mayor

cantidad de fallas (32), y las correcciones de las mismas tardan en promedio 31,8

minutos, por tanto, involucran un 28% del tiempo total de paralización. El sistema de

CASSETTE presenta menos de la mitad de las fallas que el Prensabanda, sin

embargo, la duración de la reparación de cada falla es dos veces mayor a la

duración de la reparación en el Prensabanda.

67


La tabla siguiente muestra la cantidad y duración de las fallas presentadas en

los equipos principales que conforman el Bastidor 2.

EQUIPO

NUMERO DE

FALLAS

TIEMPO TOTAL DE FALLAS

(min.)

TIEMPO PROMEDIO DE REPARACION

(min.)







Mesa Guía 4 56,3 14,1

Accionamiento del Cilindro de Trabajo 3 88,3 29,4



Sistema Morgoíl 3 120,0 40,0


Silla sostén de Alungas 2 10,7 5,3


TOTAL 383 7716,0



La tabla Nro. 7 refleja que durante el periodo de análisis se produjeron 383

fallas, lo que implico un tiempo total de detención de 7.716,0 minutos.

Aproximadamente el 89,8% de las fallas se presentan en los equipos Sistema

de fuerza HCO.L/OP y L/MOT, Sistema de CASSETTE, Prensabanda y el Conjunto

de Inyección de Emulsión. Igualmente las fallas en los equipos mencionados

representan el 86,9% del tiempo total de paralización no programada del bastidor 2.

68

En el siguiente grafico se visualiza porcentaje de tiempo de parada no

programada en cada equipo.

26,1%

39,7%

4,4%

16,6%

3,8%1,3% 0,7% 1,1%

2,9%1,2% 1,6%

0,4% 0,1% 0,0%0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

120,0%

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

30,0%

35,0%

40,0%

45,0%

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je

BASTIDOR 2



Se observa en el grafico que del tiempo total de parada no programada (7.716

min.) el 26% corresponden al sistema de Fuerza, 40% al Sistema de CASSETTE,

4% al Prensabanda y 17% al Conjunto de Inyección de Emulsión.

69


La cantidad de fallas y el tiempo fuera de servicio ocasionadas por éstas en

los equipos principales del bastidor 3 se muestran en la tabla 8. Esta tabla refleja

que durante el periodo de análisis se produjeron 1.151,0 fallas, lo que implicó un

tiempo total de detención de 13.058,1 minutos.

EQUIPO

NUMERO DE

FALLAS


(min.)

TIEMPO PROMEDIO

DE REPARACION

(min.)












Silla Sostén de Alungas 4 151,9 38,0

Soplador de banda 2 15,0 7,5



TOTAL 1.151 13.058,1



Se observa en el grafico Nro. 5 que del tiempo total de parada no programada

(13.058,1min.) el 57% corresponden al sistema de Fuerza, 15% al Sistema de

CASSETTE, 5% al Prensabanda, 1% al Conjunto de Inyección de Emulsión, 3% al

70

Carro Cambia Cilindro y, 4% al Conjunto Medidor de Tensión; estos porcentajes

representan el 80% del tiempo total fuera de servicio del Bastidor 3.

57,0%

15,0%

5,2%

1,1%2,7%

4,3%2,0% 1,7% 1,4%

6,2%

1,1% 1,2% 0,1% 0,8% 0,2%0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

120,0%

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30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

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Acu

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BASTIDOR 3


Grafico Nro. 5 Porcentaje Tiempo de Reparación Bastidor 3.

71


La tabla Nro. 9 muestra la cantidad y duración de las fallas presentadas en los

equipos principales que conforman el Bastidor 4.

Se observa que se presentaron 168 fallas en el periodo de análisis para un

total de 3.978,9 minutos fuera de servicio. Los equipos con mayor cantidad de fallas

fueron el Sistema de Fuerza HCO. L/OP y L/MOT (45 fallas), Sistema de CASSETTE

(33 fallas), Conjunto Bloque Balanceo Hidráulico L/OP y L/MOT (28 fallas) y Puerta

Santa María (22 fallas).

EQUIPO NUMERO

DE FALLAS


(min.)

TIEMPO PROMEDIO

DE REPARACION

(min.)









Sistema Morgoíl 3 81,4 27,1





Silla Sostén de Alungas 1 10,0 10,0

TOTAL 168 3978,9



72

De forma similar, los equipos que presentaron mayor porcentaje de tiempo

paralizado fueron el Sistema de Fuerza Hidráulico L/OP y L/MOT (30,1%), Sistema

de CASSETTE (25,5%), Conjunto Bloque Balanceo Hidráulico L/OP y L/MOT (8,7%)

y Puerta Santa María (13,7%). Esto se puede observar en el grafico Nro. 6.

30,1%

25,5%

8,7%

13,7%

8,3%

2,6%4,2%

2,2% 2,0%0,3% 0,3% 0,4%

1,4%0,3%

0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

120,0%

0,0%

5,0%

10,0%

15,0%

20,0%

25,0%

30,0%

35,0%

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cen

taje

Acu

mu

lad

o

Po

rce

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je

BASTIDOR 4



73


La tabla siguiente muestra la cantidad y duración de las fallas presentadas en

los equipos principales que conforman el Bastidor 5.

Se presentaron 692 fallas en el periodo de análisis para un total de 13.817,9

minutos fuera de servicio. Los equipos con mayor cantidad de fallas fueron el

Prensabanda (217 fallas), Sistema de Fuerza HCO. L/OP y L/MOT (81 fallas), Carro

Cambia Cilindro (64 fallas), Soplador de Bandas (57 fallas) y el conjunto de Alungas

Superior/Inferior (55 fallas).

EQUIPO NUMERO

DE FALLAS TIEMPO TOTAL

DE FALLAS (min.)

TIEMPO PROMEDIO

DE REPARACION

(min.)




Soplador de Banda 57 763,8 13,4






Silla sostén de Alungas 25 482,6 19,3


Accionamiento del Cilindro de Trabajo 9 374,7 41,6





Mesa Guía 1 7,8 7,8

TOTAL 692 13817,9



74

De forma similar, los equipos que presentan mayor porcentaje de tiempo

perdido fueron el Prensabanda (15,7%), Sistema de Fuerza HCO. L/OP y L/MOT

(19,0%), Carro Cambia Cilindro (14,2%), Soplador de Bandas (5,5%) y Conjunto de

Alungas Superior (4,7%), Conjunto de inyección de emulsión(9,5%), sistema de

cassette(6,8%) y conjunto bloqueo balance (6,7%). Esto se puede observar en el

grafico Nro. 7.

15,7%

19,0%

14,2%

5,5%4,7%

9,5%

6,8% 6,7%

3,8% 3,5% 3,8%2,7%

1,4%0,4%

2,0%

0,2% 0,1%0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

100,0%

120,0%

0,0%

2,0%

4,0%

6,0%

8,0%

10,0%

12,0%

14,0%

16,0%

18,0%

20,0%

Pre

nsa

ban

da

Sist

em

a d

e F

ue

rza

HC

O.

L/O

P y

L/M

OT

Car

ro C

amb

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ilin

dro

Sop

lad

or

de

Ban

da

Co

nju

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Alu

nga

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Sist

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a d

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Co

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Blo

q. B

alan

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CO

.L/O

P y

L/M

OT

Pu

ert

a Sa

nta

Mar

ia

Silla

so

ste

n d

e a

lun

gas

Blo

qu

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Axi

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e C

ilin

dro

s

Acc

ion

amie

nto

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rab

ajo

Co

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Bar

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L/EN

TR y

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Co

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Sist

em

a M

org

oil

De

fle

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uia

Po

rce

nta

je a

cum

ula

do

Po

rce

nta

je

BASTIDOR 5PORCENTAJE TIEMPO DE FALLAS

ENERO 2008- JUNIO 2009

Grafico Nro. 7 Porcentaje de Tiempo de Fallas Bastidor 5.

En conclusión se puede afirmar que la mayor cantidad de fallas se presentan

en los siguientes componentes de todos los bastidores: Prensabanda, Sistema de

CASSETTE y Sistema de Fuerza Hidráulico L/OP y L/MOT.

75

4. AJUSTE DEL TIEMPO OPERATIVO Y TIEMPO FUERA DE SERVICIO.

Antes de construir el modelo de simulación que permita evaluar las políticas

de mantenimiento en la línea TANDEM II, es necesario determinar las distribuciones

de probabilidades teóricas que modelen los datos relacionados con el tiempo

operativo y el tiempo fuera de servicio de los 5 bastidores en estudio. Estas

distribuciones serán incorporadas en el modelo de simulación con el objeto de

estudiar el desempeño de los equipos mencionados.

El tiempo operativo se define como el periodo de tiempo que transcurre entre

la puesta en funcionamiento del bastidor y su detección por la ocurrencia de una

falla. El tiempo fuera de servicio es el correspondiente a la duración de la corrección

de una determinada falla.

Los datos de los tiempo de operación y fuera de servicio se analizaron

utilizando el software STATGRAPHICS PLUS V.5 ® y el INPUT ANALIZER

incorporado a ARENA V.10.0. Estos permiten realizar ajustes de datos utilizando los

métodos Chi-Cuadrado, Kolmogorov-Smirnov y Anderson-Darling a fin de encontrar

distribuciones de probabilidades teóricas que permitan modelar los mismos.

4.1. TIEMPOS OPERATIVO Y FUERA DE SERVICIO DEL BASTIDOR 1.

A continuación se muestran los parámetros estadísticos de los tiempos

operativo y fuera de servicio del bastidor 1.

RESUMEN ESTADÍSTICO BASTIDOR 1.

Tiempo Operativo (min.)

Tiempo Fuera de Servicio (min.)

Media = 5.147,62

Desviación típica = 7.674,45

Mínimo = 1,4

Máximo = 47192,3

Media = 22,3806

Desviación típica = 49,0403

Mínimo = 1,0

Máximo = 281,3

Tabla N° 11 Resumen Estadístico para Bastidor 1.


76

Utilizando el INPUT ANALIZER de ARENA se encuentra que los datos de los

tiempos operativos se ajustan adecuadamente a una distribución de probabilidad

Weibull con parámetro de forma α = 0,539 y parámetro de escala β = 3.170,0.

De manera similar los datos del tiempo fuera de servicio se ajustan a una

distribución Logarítmica Normal con μ = 21,9 y σ = 63,8.


Los parámetros estadísticos del tiempo de operación y tiempo fuera de

servicio del bastidor 2 se muestran a continuación.




Media = 2.123,97


Mínimo = 6,7

Máximo = 32274,4

Media = 20,2639


Mínimo = 1,5

Máximo = 269,0



Los datos del tiempo de operación del bastidor 2 se ajustan a una distribución

de probabilidad Weibull con α = 0,467 y β = 1.010,0 de acuerdo a los resultados

arrojados por el INPUT ANALIZER de ARENA.

El tiempo fuera de servicio en el bastidor 2 puede ser modelado a través de

una distribución Logarítmica Normal con μ = 18,7 y σ = 50,8.

77


Seguidamente se muestran los parámetros estadísticos de los tiempos





Media = 673,926


Mínimo = 1,0

Máximo = 34.758,6

Media = 11,2736


Mínimo = 1,5

Máximo = 325,7




de probabilidad Weibull con α = 0,557 y β = 232,0 de acuerdo a los resultados


Igualmente los datos del tiempo fuera de servicio se ajustan a una distribución

Logarítmica Normal con μ = 8,99 y σ = 12,7.


Los parámetros estadísticos del tiempo de operación y tiempo fuera de

servicio del bastidor 4 se muestran en la tabla Nro. 14.

Utilizando el INPUT ANALIZER de ARENA se encuentra que los datos del

tiempo operativo se ajustan adecuadamente a una distribución de probabilidad

Weibull con parámetros α = 0,559 y β = 2960,0.

El tiempo fuera de servicio en el bastidor 4 puede ser modelado a través de

una distribución Weibull con parámetros α = 0,811 y β = 20,7.

78




Media = 4.807,33


Mínimo = 2,9

Máximo = 38.316,9

Media = 24,6392


Mínimo = 1,6

Máximo = 222,1




A continuación se muestran los parámetros estadísticos de los tiempos





Media = 1.141,42


Mínimo = 2,8

Máximo = 39.771,6

Media = 20,1155


Mínimo = 1,5

Máximo = 390,0




de probabilidad Weibull con α = 0,558 y β = 484,0 de acuerdo a los resultados


Igualmente los datos del tiempo fuera de servicio se ajustan a una distribución

Logarítmica Normal con μ = 16,9 y σ = 29,4.

79

En la tabla siguiente se muestra un resumen de las distribuciones de

probabilidades que modelan los tiempos operativos y de reparación en los

bastidores.

Bastidores Tiempo de Operación Tiempo de Reparación

B1 Weibull(0,539; 3170) LogN(21,9; 63,8)

B2 Weibull(0,467; 1010) LogN(18,7; 50,8)

B3 Weibull(0,557; 232) LogN(8,99; 12,7)

B4 Weibull(0,559; 2960) Weibull(0,811; 20,7)

B5 Weibull(0,558; 484) LogN(16,9; 29,4)

Tabla N° 16. Resumen del Ajuste de Distribuciones de Probabilidades.

80

5. MODELO DE SIMULACION DEL TANDEM II.

El modelo de simulación desarrollado fue construido usando el software de

simulación ARENA ® Versión 10.0.

El sistema de producción de la línea TANDEM II consta de 5 bastidores

continuos. Las bobinas laminadas en caliente pasan por un proceso de decapado y

luego se envía al almacén de Laminación en Frio. En la figura 11 se muestra el

diagrama de flujo para el sistema TANDEM.

El modulo CREATE se utiliza para generar las entidades (bobinas) que llegan

al sistema; se asume que llega 1 entidad según una distribución exponencial con

media de 5 minutos. Luego, se utiliza el modulo ASSIGN para asignar el tiempo de

laminación de cada bobina y el tiempo de llegada al sistema.

Posteriormente, con un modulo DECIDE se evalúa si el almacén de

Decapado está disponible para recibir bobinas, en caso de no poder seguir

almacenando en esa área las bobinas se retienen en el Almacén Patio de Bobinas.

Luego, se utiliza un modulo HOLD el cual retiene la bobina hasta que la

Correa de almacenamiento del TANDEM está disponible. Esta correa tiene

capacidad para 8 bobinas, y cada vez que queda libre recibe 8 bobinas

simultáneamente.

Cuando el tren de laminación está disponible la entidad se apropia de los

recursos (bastidores) y se inicia el proceso durante el tiempo asignado en el modulo

ASSIGN. Mientras una entidad tenga apropiada los bastidores no se podrán

procesar otras hasta que se haya terminado la laminación. El tren estará indisponible

por dos razones: 1) la ocurrencia de fallas en alguno de los 5 bastidores, y 2) la

aplicación de mantenimiento preventivo. Luego de procesada la entidad se envía al

almacén de bobinas crudas, utilizándose un modulo DISPOSE. En este modulo se

contabilizan la cantidad de entidades procesadas. (Ver la figura 11)

81

BOBINAAT RIBUT OS A L A

ASIGNAR

CRUDASBOBINAS

AL M ACEN

L AM INADASA SER

CREAR BOBINAS

DEL TANDEM

DISPONIBIL IDAD

ESPERA

L AM INACIONPROCESO DE

MODELO LOGICO OPERACION DEL TANDEM II

T ANDEMDISPONIBIL IDADCREAR ENT IDAD

TANDEM

DISPONIBIL IDAD

ENVIAR SENAL

TANDEM

DISPONIBIL IDAD DEL

EVAL UATr ue

False

De l a y 1 2

DECAPADO

AL M ACEN

CORREADISPONIBIL IDADCREAR ENT IDAD

CORREA

DISPONIBIL IDAD

ENVIAR SENAL

CORREA

DISPONIBIL IDAD DE

EVAL UATr ue

False

De l a y 1 3

SIST EM ABOBINA EN EL

T IEM PO DE

AL M ACEN DECAPADO

DISPONIBIL IDAD Tr ue

False

BOBINAAL M ACEN PAT IO

AREA DECAPADO AREA TANDEM II

MODULOS PARA EVALUAR LA DISPONIBILIDAD DEL TANDEM

0 0 0

0

0

0

0

0

0

0 0

0

0

0

Figura Nº 11 Modelo Lógico del TANDEM 2.

82

El modelo se desarrolla tomado en cuenta dos macro escenarios: (1)

operación sin fallas en los bastidores, y 2) operación con fallas en los bastidores.

Este último escenario contendrá otros escenarios permitirá analizar tres políticas de

mantenimiento que permitan aumentar la confiabilidad del sistema de bastidores.

A través del modelo se evalúa los siguientes indicadores del proceso de

producción de la línea TANDEM 2:

1. Bobinas laminadas en un periodo de tiempo determinado.

2. Tiempo promedio en el sistema.

3. Utilización de la línea de producción.

4. Disponibilidad.

5. Confiabilidad

De manera individual se evalúa en los bastidores los siguientes indicadores:

1. Número de Fallas.

2. Tiempo promedio para corrección de fallas.

3. Tiempo promedio dedicado a la producción.

En cuanto a la Longitud de la Replicas se considera que el proceso simulado

tiene las características de un sistema No Terminal o de Estado Estable. De acuerdo

a GARCIA, E y OTROS (2006) (8) las simulaciones de este tipo de sistema “no

involucran una ocurrencia en el tiempo en que tengan que finalizar”, es decir, es

necesario modelar el sistema hasta que las variables en estudio lleguen a un “estado

estable”. En este tipo de sistema es necesario determinar la longitud de la corrida

para asegurar la estabilización de los resultados del modelo.

De acuerdo a los autores anteriormente citados, la longitud de la corrida,

cuando no es válida la suposición de normalidad de las variables se determina a

través de la siguiente fórmula:

21

sn

(Ec. 11)

83

donde

n: longitud de la réplica.

s: desviación estándar de la muestra.

ε: error admisible.

α: Nivel de aceptación o de Confianza

En la tabla siguiente se muestra el cálculo de la Longitud de la Replica

considerando la variable Tiempo de Reparación de los Bastidores tomando en

cuenta un error admisible de 4%, un Nivel de Aceptación de 95% y la desviaciones

muestréales de la variable calculada en el inciso 4 de este informe.

BASTIDOR 1 BASTIDOR 2 BASTIDOR 3 BASTIDOR 4 BASTIDOR 5

DESV. MUESTRA (T.R) 49,0403 35,5968 21,1579 33,65 36,2322

NIVEL DE CONFIANZA

ERROR ADMISIBLE

LONGITUD DE REPLICA (T.R) 1.582.204,6 833.639,6 294.511,0 744.949,0 863.666,0

T.R: TIEMPO DE REPARACIÓN

0,95

0,04

Tabla N° 17. Longitud de la Réplica.

Se observa en la tabla que la mayor duración en la réplica la presenta el

Bastidor 1 con 1.582.204,6 min., lo que equivale a un tiempo de simulación de 3,01

años. Sin embargo para garantizar resultados de mayor confiabilidad se ha decidido

realizar una corrida de 4,5 años de producción continua durante los tres turnos de

trabajo de 8 horas. Igualmente se ha establecido 129.600,0 minutos (3 meses) de

“calentamiento” en el modelo para iniciar la toma de estadísticas.

84

5.1. VALIDACIÓN DEL MODELO.

Con el objeto de garantizar que el modelo de simulación elaborado represente

fielmente el estado operativo, fuera de servicio y el número de paradas no

programadas del sistema real de laminación TANDEM II, se aplica la Prueba de

Contraste Kolmogorov-Smirnov donde se compara estadísticamente los tiempos de

operación y de reparación generados a partir de las distribuciones teóricas

determinadas en la Sección 4.0, y los datos reales del sistema de bastidores. Se

utilizó el software STATGRAPHICS PLUS V.5 para el tratamiento de los datos.

a) Prueba de Contraste para el Bastidor 1.

Utilizando los modelos teóricos determinados para el Tiempo Entre Fallas

(TEF) y el Tiempo Fuera de Servicio (TFS) se generaron datos aleatorios que

permiten comparar si estos ciertamente modelan el comportamiento operativo del

bastidor 1; obteniéndose los siguientes resultados:

Variables

B1TEFREAL

B1TEFSIMUL

Función de distribución

0 1 2 3 4 5 6(X 10000)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

pro

po

rció

n

Grafico Nro. 8 Tiempos Entre Fallas Real y Simulados Bastidor 1.

Contraste de Kolmogorov-Smirnov

Estadístico DN estimado = 0,109583

Estadístico asintótico K-S a dos colas = 0,964205

P-Valor aproximado = 0,312127

85

El test de Kolmogorov-Smirnov compara las distribuciones de las dos

muestras de Tiempos Entre Fallas. Este test se ha realizado calculando la distancia

máxima entre las distribuciones acumuladas de las dos muestras. En este caso, la

máxima distancia es 0,109583. De particular interés está el p-valor aproximado para

el test. Dado que el p-valor es mayor o igual a 0,05, se puede afirmar que no existe

diferencia estadísticamente significativa entre las dos distribuciones para un nivel de

confianza del 95,0%.

En el caso de las muestras del Tiempo Fuera de Servicio en el Bastidor 1

tenemos:

Variables

B1TFSREAL

B1TFSSIMUL

Función de distribución

0 50 100 150 200 250 300

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

pro

po

rció

n

Grafico Nro. 9 Tiempos Fuera de Servicio Real y Simulados Bastidor 1.

Contraste de Kolmogorov-Smirnov

Estadístico DN estimado = 0,0875

Estadístico asintótico K-S a dos colas = 0,782624

P-Valor aproximado = 0,572655

El test Kolmogorov-Smirnov se ha realizado calculando la distancia máxima

entre las distribuciones acumuladas de las dos muestras de Tiempos Fuera de

Servicio.

86

En este caso, la máxima distancia es 0,0875. De particular interés está el p-

valor aproximado para el test. Dado que el p-valor es mayor o igual a 0,05, se

puede afirmar que no existe diferencia estadísticamente significativa entre las dos

distribuciones para un nivel de confianza del 95,0%.

Esta prueba de contraste se aplicó para los Tiempos Fuera de Servicio y

Tiempo Entre Fallas Reales y Simulados para los Bastidores 2, 3, 4 y 5., y en todos

los casos no existe diferencia significativa entre las distribuciones que se

compararon.

87

6. EVALUACION DE ESCENARIOS.

6.1. ESCENARIO 1: SIN FALLAS EN LOS BASTIDORES.

A continuación se presentan los resultados arrojados por el modelo de

simulación considerando un corrida de 4,5 años de operación continua las 24 horas

del día sin que se presenten fallas en los bastidores de la Línea Tándem II.

ESCENARIO 1: OPERACIÓN SIN FALLAS EN LOS BASTIDORES

INDICADORES BASTIDOR

1 BASTIDOR

2 BASTIDOR

3 BASTIDOR

4 BASTIDOR

5

TIEMPO TOTAL (min.) 2.462.405,7 2.462.405,7 2.462.405,7 2.462.405,7 2.462.405,7

TIEMPO DE OPERACIÓN (min.) 2.352.008,1 2.352.008,1 2.352.008,1 2.352.008,1 2.352.008,1

TIEMPO DE REPARACIÓN (min.) - - - - -

TIEMPO STAND BY (min.) 110.397,6 110.397,6 110.397,6 110.397,6 110.397,6

NUMERO DE FALLAS 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

TIEMPO PROMEDIO ENTRE FALLAS 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

TIEMPO PROMEDIO DE CORRECCIÓN 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

DISPONIBILIDAD DEL BASTIDOR 100,0% 100,0% 100,0% 100,0% 100,0%

PORCENTAJE DE UTILIZACION 95,5% 95,5% 95,5% 95,5% 95,5%

BOBINAS LAMINADAS (und.) 492.638,0

TIEMPO PROMED. EN SISTEMA (min.) 722,3

DISPONIBILIDAD DE LA LÍNEA 100%

Tabla N° 18 Simulación Sin Fallas en los Bastidores.

En el periodo de 4,5 años se estima producir 492.638,0 bobinas laminadas en

el TANDEM II, empleándose 2.462.400,0 min. (41.040,0 hrs.) de operación. Se

estima tener desocupado o en Stand-By el TANDEM durante 110.397,6 min.

(1.840,0 hrs.) principalmente en espera de suministro de bobinas para la laminación,

lo que implica que la tasa de utilización se ubica en 95,5%. (Ver gráfico 10)

88

Grafico Nro. 10 Resultados de Operación Sin Fallas en los Bastidores.

Como en este escenario se considera que no se presentan fallas en la línea

de laminación la Disponibilidad del TANDEM II es de 100%.

6.2. ESCENARIO 2: POLITICA I. MANTENIMIENTO BASADO EN LAS

FALLAS.

Este escenario representa la situación actual de la gestión del Mantenimiento

del TANDEM II orientado únicamente a la corrección de las fallas a medidas que se

van presentando.

Los resultados del modelo de simulación considerando una corrida de 4,5

años de operación con el comportamiento actual de ocurrencia de fallas en los

bastidores de la Línea Tándem II, según las distribuciones de probabilidad teóricas

determinadas en el inciso 4.

El nivel de producción de la línea fue de 386.285,0 bobinas laminadas,

106.353,0 bobinas menos que en el escenario anterior. La utilización del TANDEM

disminuyo a 89,9%, es decir, un 5,86% menos. Igualmente, la Disponibilidad de cada

bastidor se reduce por la incidencia de las fallas mecánicas. (Ver Tabla 17)

89

ESCENARIO 2: POLITICA I. MANTENIMIENTO BASADO EN LAS FALLAS.


1 BASTIDOR

2 BASTIDOR

3 BASTIDOR

4 BASTIDOR

5

TIEMPO TOTAL (min.) 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0


TIEMPO DE REPARACIÓN (min.) 11.080,2 17.792,4 56.056,0 12.077,4 48.101,2


NUMERO DE FALLAS 438,0 973,0 6.370,0 549,0 2.984,0

TIEMPO PROMEDIO ENTRE FALLAS 5.054,3 2.275,2 347,5 4.032,4 741,9




BOBINAS LAMINADAS (und.)

386.285

TIEMPO PROMEDIO EN SISTEMA (min.)

770,3

DISPONIBILIDAD DE LA LINEA

94,2%

Tabla N° 19 Resultados Política I.

En cuanto al Tiempo Promedio en el Sistema de las bobinas, presenta un

incremento del 6,65%. Esta situación tiene incidencia directa en la capacidad de

almacenamiento del Patio de Bobinas y en los programas de producción de

laminación en Caliente.

Igualmente, de los resultados se observa que el bastidor 3 es el que mayor

ocurrencia de fallas mecánicas presenta (6.370,0 fallas), seguido por el bastidor 5

(2.984,0 fallas) y el bastidor 2 (973,0 fallas).

El tiempo promedio de reparación en el bastidor 3 es de 9,0 min., en el

bastidor 5 es de 16,1 min., y en el bastidor 2 de 18,3 min. Se observa que aunque

las fallas son frecuentes, el tiempo de corrección de las mismas es relativamente

90

corto. Esta situación conlleva a que la línea de laminación sea puesta rápidamente

en funcionamiento cada vez que ocurre una avería mecánica.

En cuanto al tiempo promedio entre fallas se observa que el bastidor 1 es el

de mayor duración sin fallas (5.054,3 min.), seguido por el bastidor 4 (4.032,4 min.) y

el bastidor 2 con 2.275,2 min.

6.2.1. CONFIABILIDAD DEL TANDEM II CON POLITICA I.

La confiabilidad es definida por varios autores como la probabilidad de que un

equipo funcione sin presentar fallas durante un tiempo determinado y bajo unas

condiciones preestablecidas.

La confiabilidad se calcula a partir de los tiempos de operación del equipo. En

estudios de confiabilidad, se hace uso de varias funciones teóricas importantes

relacionadas con el tiempo de operación. Entonces, la probabilidad de que el equipo

falle antes del tiempo t es

(Ec. 12)

F(t) se llama Función de Distribución Acumulada de X.

f(x) es la función de densidad del Tiempo Hasta la Falla.

En el siguiente grafico se muestra la probabilidad de fallas, F(t), de los

bastidores.

91

Forma,Escala

B1 (0,539,3170)

B2 (0,467,1010)

B3 (0,557,232)

B4 (0,559,2960)

B5 (0,558,484)

PROBABILIDAD DE FALLAS DE BASTIDORES

Minutos

Pro

ba

bilid

ad

0 2 4 6 8(X 10000)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Grafico Nro. 11 Probabilidad de Fallas en Bastidores (Política I).

La función de Confiabilidad es la probabilidad de que el equipo o maquinaria

siga en operación después del tiempo t, es decir,

(Ec. 13)

El siguiente grafico muestra la confiabilidad de los Bastidores. Se observa que

los bastidores 3 y 5 la disminución de la confiabilidad es mayor.

Forma,Escala

B1 (0,539,3170)

B2 (0,467,1010)

B3 (0,557,232)

B4 (0,559,2960)

B5 (0,558,484)

CONFIABILIDAD DE BASTIDORES

Minutos

R(t

)

0 2 4 6 8(X 10000)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Grafico Nro. 12 Confiabilidad de Bastidores (Política I).

92

La confiabilidad de un sistema productivo toma en cuenta la confiabilidad de

cada uno de los elementos del sistema. Cuando la disposición de los elementos es

en serie, la confiabilidad del sistema es el resultado del producto de las

confiabilidades individuales de los elementos, por tanto

(Ec. 14)

Tomando en cuenta la ecuación anterior se realizó el cálculo de la

confiabilidad de los bastidores en diferentes momentos, de manera individual y como

sistema obteniéndose los resultados presentados en las tablas 18 y 19.

BASTIDOR CONFIABILIDAD DE BASTIDORES

R(t=0 min.) R(t=500 min.) R(t=1000 min.)

B1 100,0% 69,1% 58,5%

B2 100,0% 48,7% 37,0%

B3 100,0% 21,6% 10,5%

B4 100,0% 69,1% 58,0%

B5 100,0% 36,1% 22,3%

Tabla N° 20 Confiabilidad de Bastidores (Política I).

LINEA TANDEM 2 CONFIABILIDAD DEL TANDEM II

Rs(t=0 min.) Rs(t=500 min.) Rs(t=1000 min.)

B1*B2*B3*B4*B5 100,0% 1,8% 0,3%

Tabla N° 21 Confiabilidad del TANDEM II (Política I).

En la Tabla 18 se observa que para un tiempo t= 0, tiempo después de

corregida una falla, la confiabilidad del bastidor 1 es de 100%; cuando el equipo

opera hasta un tiempo t = 500 min. su confiabilidad a disminuido a 69,1%, y para un

tiempo t= 1.000 min. la confiabilidad es de 58,5%.

93

La caída en los niveles de confiabilidad se presenta de manera importante en

el bastidor 3; en un tiempo inicial t=0 su confiabilidad es de 100%, después de

500min. de operación continua la confiabilidad a disminuido a 21,6%, y cuando el

tiempo de operación se evalúa en t= 1.000,0 min. la confiabilidad es de solo 10,5%.

De forma análoga se puede analizar el comportamiento de la confiabilidad en

los otros bastidores de la línea TANDEM II.

Cuando se evalúa la confiabilidad total de la línea de laminación se observa

que para un tiempo inicial de operación t= 0 min, la confiabilidad de la línea es de

100%, sin embargo cuando se evalúa la operación conjunta de los bastidores

cuando t= 500 min, la confiabilidad desciende a 1,8%, lo cual es muy baja; en este

momento se puede afirmar que la línea de laminación ha presentado una falla que

ha ocasionado su paralización.

Las bajas confiabilidades de los bastidores 3 y 5 están afectando la

confiabilidad de todo el TANDEM II, debido principalmente a las frecuentes

paralizaciones no programadas.

94

6.3. ESCENARIO 2: POLITICA II. MANTENIMIENTO PREVENTIVO BASADO

EN LA VIDA DEL SISTEMA.

La política de mantenimiento Preventivo basada en la vida del sistema es

aquella donde se establecen tareas de mantenimiento a intervalos fijos

predeterminados durante la vida operativa del sistema.

En esta política tomamos la distribución del tiempo entre fallas (TEF) para

calcular el intervalo de mantenimiento preventivo. La principal desventaja de esta

política es que no considera la condición o el estado de degradación del equipo que

será mantenido.

A intervalos predeterminados de la vida del sistema, se realizan las tareas de

mantenimiento preventivo preestablecidas. Si el sistema falla antes del tiempo, Tp,

se realizan tareas de mantenimiento correctivo para restaurar el funcionamiento

normal del sistema; en el momento Tp es necesario realizar la tarea preventiva

planeada.

Las acciones de mantenimiento consisten en la aplicación de los planes de

limpieza, lubricación, ajuste y calibración, necesarios en los componentes del

bastidor.

Se asume que las tareas de mantenimiento se ejecutaran en un intervalo de

tiempo definido por el Tiempo Promedio Entre Fallas (TPEF). Igualmente se supone

que la duración del mantenimiento preventivo es la mitad del tiempo promedio de

corrección de las fallas (TPEF).

En la figura 12 se muestra el modelo lógico operacional en ARENA para

modelar esta política en el bastidor 1.

En la tabla Nro. 20 se muestra los resultados de la aplicación de la Política

Preventiva Basada en el Tiempo Promedio Entre Fallas.

95

BO BI NAATRI BUTO S A LA

ASI G NAR

CRUDASBO BI NASALM ACEN

LAM I NADASA SER

CREAR BO BI NAS

DEL TANDEM

DI SPO NI BI LI DAD

ESPERA

LAM I NACI O NPRO CESO DE


TANDEMDI SPO NI BI LI DAD

CREAR ENTI DAD

TANDEM

DI SPO NI BI LI DAD

ENVI AR SENAL

TANDEM

DI SPO NI BI LI DAD DEL

EVALUA

Delay 12

ALM ACEN DECAPADO

DI SPO NI BI LI DAD

BO BI NAALM ACEN PATI O

DECAPADO

ALM ACEN

SI STEM ABO BI NA EN EL

TI EM PO DE

CO RREADI SPO NI BI LI DAD

CREAR ENTI DAD

CO RREA

DI SPO NI BI LI DAD

ENVI AR SENAL

CO RREA

DI SPO NI BI LI DAD DE

EVALUA

Delay 13

BO BI NAESPERA DE

TI EM PO DE

B1TPEF?

B1TEF ES M AYO R A

Alt er Delay Alt erFALLAS B1

NUM ERO DE AssignVARI ABLES

VALO RES AASI G NAR

BASTI DO R 1CREARTI EM PO S

Pr eem pt Release

DEL B1

CO RRECCI O N

ESPERA

VARIABLES BASTIDOR 1

TIEMPO EN TRE FALLAS:

TIEMPO PRO MED IO EN TRE MAN TTO

TIEMPO D E REPARACIO N :

BASTI DO R 1M ANTENI M I ENTO

CREAR

B1PRO G RAM ADO

M ANTTOPr eem pt Alt er Delay Alt er ReleaseAssign

B1

PRO G RAM ADO

M ANTTO

ESPERAR

REALI ZADS B1M ANTTO Pr eem pt Alt er Delay Alt er ReleaseAssign

B1TPEF?

B1TEF ES M ENO R A

M ANTTO DEL B1

ESPERA

DEL B1

ESPERA M ANTO

B1

EVALUA ESTADO DEL

VBA

TEF DE B1

ESPERA PO R

FR DE B1

ESPERA PO R

VBA

FACTO R D E RECUPERACIO N

VALO R FR B1REI NI CI AR

ARCHI VO

ESCRI BI R TEF A

PROCESO DE LAMINACION DE BOBINAS


MODULOS PARA APLICAR MANTENIMIENTO PREVENTIVO

0 0 0

0

0

0

0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Figura Nº 12 Modelo Lógico del TANDEM II. Aplicación Política II.

96

ESCENARIO 2: POLITICA II. MANTENIMIENTO BASADA EN EL TPEF.


1 BASTIDOR

2 BASTIDOR

3 BASTIDOR

4 BASTIDOR

5

TIEMPO TOTAL (min.) 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0




TIEMPO MANTTO. PREVENTIVO (min.) 5.832,0 10.770,0 34.715,0 6.688,0 29.403,0

NUMERO DE FALLAS 266,0 866,0 4.554,0 390,0 2.158,0

NUMERO MANTTO. PREVENTIVO 486,0 1.077,0 6.943,0 608,0 3.267,0

TIEMPO PROMEDIO ENTRE FALLAS 8.463,6 2.599,7 494,4 5.772,6 1.043,2


TIEMPO PROMEDIO MANTTO. PREV. 12,0 10,0 5,0 11,0 9,0



BOBINAS LAMINADAS (und.)

392.832,4

TIEMPO PROMEDIO EN SISTEMA (min.)

723,4

DISPONIBILIDAD DE LA LINEA

92,3%

Tabla N° 22 Resultados Política II

Cuando se aplica la política de mantenimiento basada en el TPEF se observa

que la Disponibilidad del TANDEM II disminuye a 92,3%, sin embargo, se

incrementa los tiempos entre fallas de los bastidores, y en consecuencia aumenta la

confiabilidad de estos equipos. En la tabla y grafico siguientes se compara los TPEF

de cada bastidor para las dos políticas analizadas.

97

TPEF1 TPEF2

% INCREMENTO

B1 5.054,3 8.463,6 67,45%

B2 2.275,2 2.599,7 14,26%

B3 347,5 494,4 42,25%

B4 4.032,4 5.772,6 43,16%

B5 741,9 1.043,2 40,62%

PROMEDIO 41,55%

TPEF1: POLITICA BASADA EN LAS FALLAS. TPEF2: POLITICA MANTENIMIENTO BASADA EN TPEF.

Tabla N° 23 Comparación TPEF en Políticas I y II.

Grafico Nro. 13 TPEF en Políticas I y II.

En promedio el incremento en los Tiempos Entre Fallas de los Bastidores fue

de 41,55%. Los bastidores 1 y 4 son los más beneficiados con la aplicación de la

política basada en el TPEF, dado que el incremento fue de 67,45% y 43,16%,

respectivamente. Los bastidores 3 y 5 presentaron incrementos equivalentes a un

42% y 43%, y el bastidor 2 fue el de menor incremento con solo 14,26%.

98

Otro de los beneficios obtenidos con la aplicación de la política de

mantenimiento preventivo basada en el TPEF fue la reducción en el número de fallas

presentadas en cada bastidor. La tabla y gráfico siguientes reflejan esta situación.

FALLAS1 FALLAS2 % REDUCCIÓN

B1 438,0 266,0 -39,27%

B2 973,0 866,0 -11,00%

B3 6.370,0 4.554,0 -28,51%

B4 549,0 390,0 -28,96%

B5 2.984,0 2.158,0 -27,68%

PROMEDIO -27,08%

FALLAS1: POLITICA BASADA EN LAS FALLAS.

FALLAS2: POLITICA MANTENIMIENTO BASADA EN TPEF.

Tabla N° 24 Número de Fallas en Políticas I y II.

El promedio de reducción del número de fallas ocurridas bajo la política de

mantenimiento preventivo es de 27,08%. El bastidor 1 es el que presenta mayor

reducción en el número de fallas. En los bastidores 3, 4 y 5 el porcentaje de

reducción fue de 28% aproximadamente. La menor reducción de fallas se presenta

en el bastidor 2.

99

Grafico Nro. 14 Número de Fallas en Políticas I y II.

6.3.1. CONFIABILIDAD DEL TANDEM II CON POLITICA DE

MANTENIMIENTO PREVENTIVO BASADO EN EL TPEF.

Dado que bajo esta política los tiempos promedios entre fallas de los

bastidores se incrementaron, esto incide directamente en la confiabilidad del

sistema.

Del modelo de simulación creado se extraen los tiempos entre fallas

generados durante la corrida, y a través de la aplicación de los métodos de ajuste a

distribuciones teóricas (ver tabla 22) ya explicados con anterioridad podemos

determinar las curvas de Probabilidad de Fallas y de Confiabilidad para cada

bastidor. Estas curvas se presentan a continuación.

100

PARAMETROS

B1 0,539,3170

B2 0,467,1010

B3 0,557,232

B4 0,559,2960

B5 0,558,484

PROBABILIDAD DE FALLAS DE BASTIDORES

MINUTOS

PR

OB

AB

ILID

AD

0 2 4 6 8 10 12 14(X 1000)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Grafico Nro. 15 Probabilidad de Fallas en Bastidores (Política II).

La función de probabilidad acumulada muestra que el bastidor con mayor

probabilidad de fallar es el bastidor 3, y el bastidor con menor probabilidad de fallas

es el bastidor 1. Igualmente, el grafico 12 refleja que la caída de la Confiabilidad del

bastidor 3 es mayor que en los otros bastidores.

PARAMETROS

B1 0,539,3170

B2 0,467,1010

B3 0,557,232

B4 0,559,2960

B5 0,558,484


MINUTOS

R(t

)

0 2 4 6 8 10 12 14(X 1000)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Grafico Nro. 16 Confiabilidad de Bastidores (Política II).

101

Seguidamente se muestra la comparación de los niveles de confiabilidad de

los bastidores considerando las políticas de mantenimiento analizadas.

t=0 min. t=500 min. t=1000min. t=0 min. t=500 min. t=1000min.

B1 100,0% 69,1% 58,5% 100,0% 72,2% 62,9%

B2 100,0% 48,7% 37,0% 100,0% 54,2% 42,3%

B3 100,0% 21,6% 10,5% 100,0% 26,2% 14,6%

B4 100,0% 69,1% 58,0% 100,0% 72,0% 61,8%

B5 100,0% 36,1% 22,3% 100,0% 41,9% 27,9%

BASTIDORCONFIABILIDAD DE BASTIDORES

POLITICA BASADA EN LAS FALLAS POLITICA BASADA EN EL TPEF


Tabla N° 25 Confiabilidad de Bastidores con Políticas I y II.

Igualmente se considera el impacto de la política de mantenimiento basada en

el TPEF en la confiabilidad del sistema de laminación, obteniéndose los siguientes

resultados:

t=0 min. t=500 min. t=1000 min. t=0 min. t=500 min. t=1000 min.

B1*B2*B3*B4*B5 100,0% 1,8% 0,3% 100,0% 3,1% 0,7%

CONFIABILIDAD DEL TANDEM IILINEA TANDEM 2

CONFIABILIDAD DEL TANDEM II

Tabla N° 26 Confiabilidad del TANDEM II con Políticas I y II.

Aunque se obtuvo un incremento en la confiabilidad del TANDEM y una

reducción importante en el número de fallas presentadas, el tiempo de operación sin

fallas sigue siendo corto, por lo tanto es necesario probar otra política de

mantenimiento que contribuya a aumentar los niveles de confiabilidad obtenidos

hasta ahora.

102

6.4. ESCENARIO 2: POLITICA III. MANTENIMIENTO PREVENTIVO E

INSPECCIÓN.

En esta política se fundamenta en realizar inspecciones en el elemento o

sistema a intervalos fijos de tiempos de operación hasta que se requiera la ejecución

de una tarea de mantenimiento preventivo. Las acciones de mantenimiento

consisten en la aplicación de los planes de limpieza, lubricación, ajuste y calibración

y recambio de conjuntos.

Las inspecciones son tareas de revisión constante de los parámetros

operativos del sistema o equipo, tales como vibración, ruido, temperatura, entre

otros, las cuales buscan posibles desviaciones entre los valores estándar de

funcionamiento y los valores reales. Si el elemento falla entre inspecciones se

realiza el mantenimiento correctivo.

Las tareas de inspección se utilizan para verificar si hay indicio de una falla.

En este trabajo se modela el inicio de una falla a través de un Umbral de Falla y de

un intervalo P-F.

El umbral de detección de falla se define como un porcentaje de la vida

promedio que ha de transcurrir hasta que se presente una falla en uno de los

equipos estudiados. Por ejemplo, si el valor del umbral de falla se fija en 0,70 para

un bastidor, esto significa que la falla solo se puede detectar durante el último 30%

de vida de este equipo. Si la inspección se realiza en ese tiempo, la falla próxima a

ocurrir es detectada y la inspección origina la aplicación de una tarea de

mantenimiento preventivo necesaria para evitar o retrasar el hecho que se realice

una reparación o sustitución no programada.

El intervalo P-F representa el periodo de tiempo que se extiende de P (cuando

una falla potencial puede ser detectada) a F (cuando se produce la falla).

En la aplicación de la política actual se considera que el umbral de falla será

equivalente a un 30% del Tiempo Promedio Entre Fallas para cada bastidor. En la

figura 13 se muestra el modelo lógico desarrollado en ARENA para simular esta

política.

103

BO BI NAATRI BUTO S A LA

ASI G NAR

CRUDASBO BI NASALM ACEN

LAM I NADASA SER

CREAR BO BI NAS

DEL TANDEM

DI SPO NI BI LI DAD

ESPERA

LAM I NACI O NPRO CESO DE


TANDEMDI SPO NI BI LI DAD

CREAR ENTI DAD

TANDEM

DI SPO NI BI LI DAD

ENVI AR SENAL

TANDEM

DI SPO NI BI LI DAD DEL

EVALUA

Delay 12

ALM ACEN DECAPADO

DI SPO NI BI LI DAD

BO BI NAALM ACEN PATI O

DECAPADO

ALM ACEN

SI STEM ABO BI NA EN EL

TI EM PO DE

CO RREADI SPO NI BI LI DAD

CREAR ENTI DAD

CO RREA

DI SPO NI BI LI DAD

ENVI AR SENAL

CO RREA

DI SPO NI BI LI DAD DE

EVALUA

Delay 13

BO BI NAESPERA DE

TI EM PO DE

B1TPEF?

B1TEF ES M AYO R A

Alt er Delay Alt erFALLAS B1

NUM ERO DE AssignVARI ABLESVALO RES A

ASI G NAR

BASTI DO R 1CREARTI EM PO S

Pr eem pt Release

DEL B1

CO RRECCI O N

ESPERA

VARIABLES BASTIDOR 1

TIEMPO EN TRE FALLAS:

TIEMPO PRO MED IO EN TRE MAN TTO

TIEMPO D E REPARACIO N :

BASTI DO R 1M ANTENI M I ENTO

CREAR

B1PRO G RAM ADO

M ANTTOPr eem pt Alt er Delay Alt er ReleaseAssign

B1

PRO G RAM ADO

M ANTTO

ESPERAR

REALI ZADS B1M ANTTO

Pr eem pt Alt er Delay Alt er ReleaseAssign

B1TEI ?

B1TEF ES M ENO R A

M ANTTO DEL B1

ESPERA

DEL B1

ESPERA DI SPO NVBA

TEF DE B1

ESPERA PO R

DE B1

ESPERA PO R FR

VBA

FACTO R D E RECUPERACIO N

VALO R FR B1REI NI CI AR

ARCHI VO

ESCRI BI R TEF A

M ANTTO B1

ESPERAR

DE I NSPECCI O N

ESPERA PO R FR

A ARCHI VO

ESCRI BI R TEFB1VALO R FR BAST1

REI NI CI AR

PROCESO DE LAMINACION DE LAS BOBINAS


MODULOS PARA APLICAR MANTTO. PREVENTIVO E INSPECCION

0 0 0

0

0

0

0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Figura Nº 13 Modelo Lógico del TANDEM II. Aplicación Política III.

104

Tabla N° 27 Resultados Política III.

Se tiene un incremento de la disponibilidad del TANDEM al pasar de 92,3%,

en la política anterior, a 94,4% con la política actualmente evaluada. Igualmente el

número de bobinas laminadas aumento de 392.832 a 401.594. En cuanto al Tiempo

Promedio en el Sistema disminuyo de 723,4 min. a 705 min.

Se realizo la simulación de la operación del TANDEM II obteniéndose los

siguientes resultados.

ESCENARIO 2: POLITICA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO E INSPECCION.


1 BASTIDOR

2 BASTIDOR

3 BASTIDOR

4 BASTIDOR

5

TIEMPO TOTAL (min.) 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0 2.462.400,0




TIEMPO MANTTO. PREVENTIVO (min.) 6.012,0 10.920,0 35.300,0 6.831,0 30.469,7

NUMERO DE FALLAS 165,0 327,0 1.564,0 207,0 1.274,0

NUMERO MANTTO. PREVENTIVO 501,0 1.092,0 7.057,0 621,0 3.382,0

TIEMPO PROMEDIO ENTRE FALLAS 13.948,7 7.038,3 1.471,6 11.118,5 1.806,5


TIEMPO PROMEDIO MANTTO. PREV. 12,0 10,0 5,0 11,0 9,0



BOBINAS LAMINADAS (unid.) 401.593,8

TIEMPO PROMEDIO EN SISTEMA (min.) 705,0

DISPONIBILIDAD DE LA LINEA 94,4%

105

Los Tiempos Promedio Entre Fallas presentan un incremento significativo en

todos los bastidores con esta política. La tabla Nro. 26 y el grafico 14 muestran la

comparación de los TPEF obtenidos en las tres políticas evaluadas. Se observa un

incremento promedio de 205,60% de los TPEF de los bastidores.

TPEF1 TPEF2 TPEF3

% INCREMENTO

B1 5.054,3 8.463,6 13.948,7 175,97%

B2 2.275,2 2.599,7 7.038,3 209,35%

B3 347,5 494,4 1.471,6 323,43%

B4 4.032,4 5.772,6 11.118,5 175,73%

B5 741,9 1.043,2 1.806,5 143,51%

PROMEDIO 205,60%

TPEF1: POLITICA BASADA EN LAS FALLAS. TPEF2: POLITICA MANTENIMIENTO BASADA EN TPEF. TPEF3: POLITICA BASADA EN PREVENT. E INSPECCION

Tabla N° 28 Comparación TPEF en Políticas I, II y III.

Grafico Nro. 17 Tiempo Promedio Entre Fallas en Políticas I, II y III.

106

La cantidad de fallas que presentan los bastidores también reflejan una

reducción importante de 64,75% en promedio. Esto lo visualizamos en la tabla 27 y

grafico 15.

FALLAS1 FALLAS2 FALLAS3 % REDUCCIÓN

B1 438,0 266,0 165,0 -62,33%

B2 973,0 866,0 327,0 -66,39%

B3 6.370,0 4.554,0 1.564,0 -75,45%

B4 549,0 390,0 207,0 -62,30%

B5 2.984,0 2.158,0 1.274,0 -57,31%

PROMEDIO -64,75%

FALLAS1: POLITICA BASADA EN LAS FALLAS. FALLAS2: POLITICA MANTENIMIENTO BASADA EN TPEF. FALLAS3: POLITICA PREVENTIVO E NSPECCION.

Tabla N° 29 Cantidad de Fallas en Políticas I, II y III.

Grafico Nro. 18 Cantidad de Fallas en Políticas I, II y III.

107

6.4.1. CONFIABILIDAD DEL TANDEM II CON POLITICA III.

Las graficas siguientes presentan la probabilidad de fallas y la Confiabilidad

de los bastidores de acuerdo a la política de mantenimiento preventivo e inspección

analizada.

PARAMETROS

B1 0,509,6380

B2 0,402,1930

B3 0,48,771

B4 0,495,5770

B5 0,515,853

PROBABILIDAD DE FALLAS DE LOS BASTIDORES

MINUTOS

PR

OB

AB

ILID

AD

0 2 4 6 8 10 12 14(X 1000)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Grafico Nro. 19 Probabilidad de Fallas (Política III).

PARAMETROS

B1 0,509,6380

B2 0,402,1930

B3 0,48,771

B4 0,495,5770

B5 0,515,853


MINUTOS

R(t

)

0 2 4 6 8 10 12 14(X 1000)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Grafico Nro. 20 Confiabilidad de Bastidores (Política III).

108

Seguidamente se muestra la comparación de los niveles de confiabilidad de

los bastidores considerando las políticas de mantenimiento basada en las fallas y la

basada en mantenimiento preventivo e inspección.

t=0 min. t=500 min. t=1000min. t=0 min. t=500 min. t=1000min.

B1 100,0% 69,1% 58,5% 100,0% 76,1% 67,7%

B2 100,0% 48,7% 37,0% 100,0% 55,9% 46,4%

B3 100,0% 21,6% 10,5% 100,0% 44,4% 32,2%

B4 100,0% 69,1% 58,0% 100,0% 74,2% 65,7%

B5 100,0% 36,1% 22,3% 100,0% 46,8% 33,8%

POLITICA BASADA EN LAS FALLAS

BASTIDOR


POLITICA MANTTO PREV. E INSPECCION


Tabla N° 30 Confiabilidad de Bastidores en Políticas I y III.

t=0 min. t=500 min. t=1000 min. t=0 min. t=500 min. t=1000 min.

B1*B2*B3*B4*B5 100,0% 1,8% 0,3% 100,0% 6,6% 2,2%

LINEA TANDEM 2

CONFIABILIDAD DEL TANDEM II CONFIABILIDAD DEL TANDEM II

Tabla N° 31 Confiabilidad del TANDEM en Políticas I y III.

En ambas tablas se observa un incremento importante en la confiabilidad de

los bastidores, y en consecuencia, del TANDEM II.

109

En la tabla siguiente se muestra un resumen de las variables globales

analizadas en los bastidores del TANDEM II.

INDICADORES ESCENARIO 1:

TANDEM SIN FALLAS

ESCENARIO 2: POLITICAS DE MANTENIMIENTO

I II III

TIEMPO TOTAL (min.) 2.462.406 2.462.400 2.462.400 2.462.400

TIEMPO DE OPERACIÓN (min.) 2.352.008 2.213.798 2.251.323 2.301.535

BOBINAS LAMINADAS (unid.) 492.638 386.285 392.832 401.594

TIEMPO PROMEDIO EN SISTEMA (min.) 722 770 723 705

DISPONIBILIDAD DEL TANDEM II 100% 94,2% 92,3% 94,4%

PORCENTAJE DE UTILIZACION 96% 89,9% 91,4% 93,5%

CONFIABILIDAD (t = 500 min.) 100% 2% 3% 7%

CONFIABILIDAD (t = 1000 min.) 100% 0,3% 1% 2%

Tabla N° 32 Resumen de Resultados de Políticas.

110

CONCLUSIONES

Relacionadas con el Estudio de las Fallas en los Bastidores.

1. En el periodo en estudio la línea de laminación TANDEM II presentó

2.555,0 fallas en los equipos mecánicos para un tiempo fuera de servicio

de 42.194,5 minutos.

2. El bastidor con mayor cantidad de fallas fue el bastidor 3, seguido por el

bastidor 5., aunque este bastidor tuvo menos fallas que el bastidor 3 su

tiempo fuera de servicio fue mayor. El tiempo fuera de servicio en estos

bastidores suman el 64% del total.

3. Las fallas presentadas en los equipos Prensabanda, Sistema de

CASSETTE, Conjunto de Inyección de Emulsión y Sistema de Fuerza

Hidráulico L/OP y L/MOT del Bastidor 1 representan aproximadamente el

84% del número de paradas no programadas en este bastidor.

4. En el bastidor 2 aproximadamente el 89,8% de las fallas se presentan en

los equipos Sistema de Fuerza Hidráulico L/OP y L/MOT, Sistema de

CASSETTE, Prensabanda y el Conjunto de Inyección de Emulsión.

Igualmente las fallas en los equipos mencionados de este bastidor

representan el 86,9% del tiempo total de paralización no programada.

5. En el Bastidor 3 el Sistema de Fuerza, el Sistema de CASSETTE, el

Prensabanda, el Conjunto de Inyección de Emulsión, el Carro Cambia

Cilindro y el Conjunto Medidor de Tensión representan el 80% del tiempo

total fuera de servicio de este Bastidor.

6. En el Bastidor 4 los equipos con mayor cantidad de fallas fueron el

Sistema de Fuerza Hidráulico L/OP y L/MOT, Sistema de CASSETTE,

Conjunto Bloque Balanceo Hidráulico L/OP y L/MOT y Puerta Santa María.

7. En el bastidor 5 los equipos con mayor cantidad de fallas fueron el

Prensabanda, Sistema de Fuerza HCO. L/OP y L/MOT, Carro Cambia

Cilindro, Soplador de Bandas y el conjunto de Alungas Superior/Inferior.

111

8. Actualmente en el sistema de Bastidores existen 575 equipos mecánicos,

y en la visita técnica realizada al área de producción, se pudo verificar de

que existen un número importante de equipos que no poseen planes de

mantenimiento cargados en el sistema de gestión de mantenimiento de la

empresa.

9. No existe uniformidad en la definición de las fallas que son cargadas al

sistema de gestión de mantenimiento (Sistema de Interrupciones), es

decir, una falla determinada puede tener diferentes definiciones en el

sistema debido a que cuando son cargadas cada Inspector la describe de

manera diferente a la forma que pudiera hacerlo otro Inspector. En la

evaluación de las fallas ocurridas en los equipos se hizo necesario

caracterizar cada una de las interrupciones para así lograr obtener

información asociada al equipo donde ocurrieron.

10. Se construyó un modelo del sistema de laminación TÁNDEM II; este

modelo se desarrolla para evaluar dos escenarios: (1) operación sin fallas

en los bastidores, y 2) operación con fallas en los bastidores. Este último

escenario permitió analizar las tres políticas de mantenimiento propuestas.

Relacionadas con la Política I:

11. En el Escenario 1 (Operación sin fallas en los Bastidores) se estima

producir 492.638,0 bobinas laminadas en el TANDEM II en un periodo

aproximado de 4,5 años., lo que implica que la tasa de utilización se ubica

en 95,5%, y la disponibilidad de la línea es de 100%.

12. En el escenario 2 y tomando en cuenta la Política I: Operación Actual con

Fallas se tiene que el nivel de producción de la línea es de 386.285

bobinas laminadas. El nivel de utilización del TANDEM es de 89,9% y la

Disponibilidad de la línea es de 94,2%.

112

13. En cuanto a la confiabilidad de los bastidores bajo la Política I, la caída en

los niveles de confiabilidad se presenta de manera importante en el

bastidor 3; después de 500min. de operación continua la confiabilidad a

disminuido a 21,6%, y cuando el tiempo de operación se evalúa en t=

1.000,0 min. la confiabilidad es de solo 10,5%.

14. Cuando se evalúa la operación conjunta de los bastidores cuando t= 500

min., la confiabilidad desciende a 1,8%, lo cual es muy baja; en este

momento se puede afirmar que la línea de laminación ha presentado una

falla que ha ocasionado su paralización.

15. Las bajas confiabilidades de los bastidores 3 y 5 están afectando la

confiabilidad de todo el TANDEM II, debido principalmente a las frecuentes

paralizaciones no programadas. Esto implica que en cada turno de trabajo

de 8 horas se presenten al menos 1 falla con una duración promedio de

8,8 minutos.

Relacionadas con la Política II:

16. Cuando se aplica la Política II: Mantenimiento Preventivo Basada en el

TPEF se observa que la Disponibilidad del TANDEM II disminuye a 92,3%,

sin embargo, se incrementa los tiempos entre fallas de los bastidores, y en

consecuencia, se espera un incremento de la confiabilidad de estos

equipos.

17. En promedio el incremento en los Tiempos Entre Fallas de los Bastidores

fue de 41,55%. Los bastidores 1 y 4 son los más beneficiados con la

aplicación de la Política II, dado que el incremento fue de 67,45% y

43,16%, respectivamente. Los bastidores 3 y 5 presentaron incrementos

equivalentes a un 42 y 43%, y el bastidor 2 fue el de menor incremento

con solo 14,26%.

18. Aunque se obtuvo un incremento en la confiabilidad del TANDEM y una

reducción importante en el número de fallas presentadas con la aplicación

de la Política II, el tiempo de operación sin fallas sigue siendo corto.

113

Relacionadas con la Política III:

19. Con la aplicación de la Política III: Mantenimiento Preventivo e Inspección

se tiene un incremento de la disponibilidad del TANDEM al pasar de

92,3%, en la política anterior, a 94,9%. Igualmente el número de bobinas

laminadas aumento de 392.832 a 401.594.

20. Los Tiempos Promedio Entre Fallas presentan un incremento significativo

en todos los bastidores con esta política. Se observa un incremento

promedio de 205,6% de los TPEF de los bastidores. La cantidad de fallas

que presentan los bastidores también reflejan una reducción importante de

64,75% en promedio

21. La confiabilidad del sistema también presenta un incremento importante al

pasar de 1,8 a 6,6% cuando se tiene 500 minutos de operación continua; y

de 0,3% a 2,2% cuando el tiempo de operación es de 1000 minutos.

114

RECOMENDACIONES

De acuerdo a los resultados y conclusiones obtenidas en el presente estudio

se realizan las siguientes recomendaciones:

1. Aplicar la Política III: Mantenimiento Preventivo e Inspección a los

Bastidores de la Línea TANDEM II de la Siderúrgica del Orinoco, C.A

dado que esta es la estrategia de mantenimiento que permite incrementar

los niveles de confiabilidad y disponibilidad de estos equipos.

2. Elaborar los planes de mantenimiento mecánicos a aquellos componentes

de los bastidores que no tienen planes cargados en sistema de gestión de

mantenimiento, a fin de normalizar las tareas preventivas que contribuyan

con la disminución de las fallas en los equipos.

3. Iniciar la aplicación de técnicas de análisis de averías, tales como: Análisis

de Modos y Efectos de Fallas y Árbol de Fallas, a fin de establecer

acciones efectivas en el mantenimiento de los bastidores 3 y 5 dado que

son los que mayor incidencia tienen en la confiabilidad y disponibilidad del

TANDEM II.

4. Caracterizar las averías que pueden ocurrir en el sistema TANDEM II de

acuerdo a las técnicas mencionadas anteriormente, e incorporarla al

Sistema de Interrupciones con el objeto de homogenizar la información

asociada a las fallas. Esto permitirá manejar información con mayores

niveles de confiabilidad relacionada con el mantenimiento de los

bastidores.

5. Evaluar la factibilidad económica y operativa de realizar mantenimiento

mayor a los siguientes componentes de los bastidores dado que son los

que mayor ocurrencia de fallas presentan: Prensabanda, Sistema de

CASSETTE y Sistema de Fuerza Hidráulico. L/OP y L/MOT.

115

6. Utilizar equipos de monitoreo de parámetros operativos para medir los

niveles de vibración, ruido, calor, perdida de presión por fugas, entre otros,

de tal manera de determinar cuando un componente de un bastidor está

presentando síntomas que indiquen el inicio de una falla potencial. Este

monitoreo debe enfocarse en aquellos componentes que presentan mayor

cantidad de fallas, tales como el sistema de CASSETTE, Prensabanda, y

Sistema de Fuerza Hidráulico L/OP y L/MOT

7. Realizar mantenimiento mayor al sistema de emulsión dado que se

presentan fugas frecuentes en las mangueras que suministran la emulsión

refrigerante durante el proceso de laminación. La falla en este sistema

ocasiona un incremento importante en la vibración de la línea.

116

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(57) CEBALLOS, M. (2004). Ob. Cit. Pág. 36

121

ANEXOS

SISTEMA MORGOIL

122

PUERTA SANTA MARÍA

SISTEMA DE CASSETTE

123

CONJUNTO INYECCIÓN DE EMULSIÓN

CONJUNTO BLOQUEO BALANCE HCO.L/OP y L/MOT

124

CONJUNTO DE MEDIDOR DE TENSIÓN

125

SOPLADOR DE BANDA

ME

SA

GUÍ

A

126

CONJUNTO BARRAS RIELES L/ENTR Y L/SALI

PRENSABANDA

127

CONJUNTO ALUNGAS

BLOQUEO AXIAL DE CILINDRO

128

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA … · tipo aplicada, ya que se construye un modelo que simula el desempeño operativo del sistema de laminación en el TÁNDEM II a fin de evaluar