Elaboración de un programa de mantenimiento para la flota de equipo caminero y vehículos de la empresa Constructora Armijos

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(1)ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL. FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA. ELABORACION DE UN PROGRAMA DE MANTENIMIENTO PARA LA FLOTA DE EQUIPO CAMINERO Y VEHICULOS DE LA EMPRESA CONSTRUCTORA ARMIJOS. PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO MECÁNICO. OSCAR ENRIQUE CARDENAS LEÓN [email protected]. EDWIN GIOVANNY FARINANGO QUISHPE [email protected]. DIRECTOR: ING. JAIME RAÚL VARGAS TIPANTA. [email protected]. Quito, Mayo 2015.

(2) ii. DECLARACIÓN. Nosotros, OSCAR ENRIQUE CÁRDENAS LEÓN y EDWIN GIOVANNY FARINANGO QUISHPE declaramos bajo juramento, que el trabajo aquí presentado es de nuestra autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional, y que hemos consultado de las fuentes bibliográficas que se incluyen en este documento.. La Escuela Politécnica Nacional puede hacer uso de los derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional.. OSCAR E. CÁRDENAS LEÓN. EDWIN G. FARINANGO QUISHPE.

(3) CERTIFICACIÓN Certificamos que bajo nuestra supervisión el presente proyecto previo a la obtención del título de Ingeniero Mecánico fue desarrollado por los señores OSCAR ENRIQUE CÁRDENAS LEÓN y EDWIN GIOVANNY FARINANGO QUISHPE.. Ingeniero Jaime Vargas. Ingeniero Jorge Escobar. DIRECTOR DEL PROYECTO. CODIRECTOR DEL PROYECTO.

(4) iv. DEDICATORIA A mis padres, Víctor Farinango y Delia María Quishpe, muestra clara en mi vida de que las cosas que vale la pena conseguir en la vida, son aquellas que requieren mayor esfuerzo por parte de uno.. Giovanny Farinango. DEDICATORIA Con especial afecto y eterna admiración a mis padres, Mónica León y Enrique Cárdenas, cuyas enseñanzas y cuidados han marcado y marcarán la senda que recorro.. Oscar Cárdenas..

(5) AGRADECIMIENTOS A mis padres y mi familia, no recuerdo un día en el que perdieran su fe en mí. A mis hermanos Víctor Orlando y Carlitos, nunca podre estar solo gracias a ustedes. A mis entrañables amigos del S.T.A., de forma especial a Patricio, Iván, Christian, Oscar, Kenya y a la mujer que en este punto de mi vida me dio su amor: María Belén. Gracias por acompañarme en el camino. A la Facultad de Ingeniería Mecánica. A mis maestros, Rubén Pérez, Jorge Escobar, Juan Antonio Serrano y con mayor estimación a Jaime Vargas, su enseñanza va más allá de las aulas. A todas aquellas personas que he tenido la oportunidad de conocer. Mi visión en la vida ha sido siempre tomar lo que me parece más valioso de cada persona, sin excepción, e incorporarlo de cierta forma en mi proceder. Todo aquello que sea digno de apreciar en mi persona es debido a su presencia. Giovanny Farinango. AGRADECIMIENTOS A mis padres que con su ejemplo y esfuerzo han logrado forjar los valores y principios que son la base para mis decisiones en la vida, y por no haber desistido nunca en cuanto a mi formación personal y educación además les agradezco por haberme regalado una hermana tan maravillosa como es Daniela. A mis amigos compañeros tanto de estudio como de bohemia con quienes he vivido momentos inolvidables. A mi compañera de la vida, al amor de mi vida Andrea Verónica, quién ha sido una luz alumbrando mi camino.. Oscar Cárdenas.

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(7) I. CAPÍTULO 1 ESTRUCTURA Y GENERALIDADES DE LA EMPRESA CONSTRUCTORA ARMIJOS. ................................................................................................................... 8 1.1.. INTRODUCCIÓN ........................................................................................... 8. 1.2.. ANTECEDENTES .......................................................................................... 8. 1.3.. UBICACIÓN ................................................................................................... 9. 1.4.. ORGANIZACIÓN ADMINISTRATIVA Y DESCRIPCION DE FUNCIONES. 10. 1.4.1. ORGANIGRAMA ESTRUCTURAL………………………………………………..10 1.4.2. DESCRIPCIÓN DE FUNCIONES…………………………………………………11 1.4.2.1 Gerente .................................................................................................... 11 1.4.2.2 Administrador ........................................................................................... 11 1.4.2.3 Asistente contable .................................................................................... 11 1.4.2.4 Taller mecánico ........................................................................................ 12 1.4.2.4.1 Mecánico 1 .................................................................................. 12 1.4.2.4.2 Ayudante ..................................................................................... 12 1.4.2.5 Equipos de campo .................................................................................... 12 1.4.2.5.1 Operador de bulldozer ................................................................ 12 1.4.2.5.2 Mecánico 2 .................................................................................. 12 1.4.2.5.3 Ayudante ..................................................................................... 13 1.5.. BASE FILOSÓFICA DE LA EMPRESA........................................................ 13. 1.5.1. MISIÓN……………………………………………………………………………….13 1.5.2. VISIÓN……………………………………………………………………………….13 1.5.3. VALORES EMPRESARIALES…………………………………………………….13 1.6.. SERVICIOS QUE PRESTA .......................................................................... 14. 1.6.1. SERVICIO DE MAQUINARIA PESADA………………………………………….14.

(8) II. 1.6.2. TALLER DE MANTENIMIENTO…………………………………………………..14 CAPITULO 2 FUNDAMENTOS DEL MANTENIMIENTO AUTOMOTRIZ, DIESEL Y GASOLINA. . 15 2.1.. DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO............................................................ 15. 2.2.. OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO .......................................................... 15. 2.2.1. MÁXIMA PRODUCCIÓN…………………………………………………………...15 2.2.2. MÍNIMO COSTO…………………………………………………………………….16 2.2.3. CALIDAD REQUERIDA…………………………………………………………….16 2.2.4. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA……………………………………………...16 2.2.5. CONSERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE……………………………………..16 2.2.6. HIGIENE Y SEGURIDAD…………………………………………………………..16 2.3.. TIPOS DE MANTENIMIENTO...................................................................... 17. 2.3.1 MANTENIMIENTO CORRECTIVO………………………………………………..17 2.3.1.1 Ventajas y Desventajas del Mantenimiento Correctivo. ............................ 18 2.3.1.1.1 Ventajas. ..................................................................................... 18 2.3.1.1.2 Desventajas. ............................................................................... 18 2.3.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO………………………………………………..18 2.3.2.1 Tipos de mantenimiento Preventivo. ........................................................ 19 2.3.2.1.1. Mantenimiento preventivo a Tiempo Fijo. ................................... 19. 2.3.2.1.2. Mantenimiento preventivo a Tiempo Variable. ............................ 20. 2.3.2.2 Ventajas del método de Mantenimiento Preventivo.................................. 20 2.3.3 MANTENIMIENTO PREDICTIVO…………………………………………………21 2.3.3.1 Modos de Mantenimiento Predictivo. ........................................................ 23 2.3.3.2 Prácticas más comunes en el mantenimiento Predictivo. ......................... 24 2.3.3.3 Ventajas del método de Mantenimiento Predictivo. .................................. 26.

(9) III. 2.3.3.4 Desventajas del método de Mantenimiento Predictivo. ............................ 26 2.3.4 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (TPM)………………………………27 2.3.4.1 Características Principales del Mantenimiento Productivo Total (TPM). .. 27 2.3.5 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM)…………….29 2.3.5.1. Metodología de Aplicación del Mantenimiento Centrado en la (RCM)……30. 2.3.5.2. Ventajas del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)…….30. 2.4. ANÁLISIS DE FALLOS Y AVERÍAS............................................................. 31. 2.4.1 CLASIFICACIÓN DE LOS FALLOS………………………………………………32 2.4.2 CURVA DE LA BAÑERA…………………………………………………………...33 CAPITULO 3 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS Y SUBSISTEMAS DE LAS UNIDADES. ........ 35 3.1 INFORMACION DE LA MAQUINARIA ............................................................. 35 3.1.1 DOCUMENTOS TÉCNICOS………………………………………………………..35 3.1.2 CODIFICACIÓN………………………………………………………………………35 3.2 BULLDOZERS ................................................................................................. 36 3.2.1 FABRICANTES……………………………………………………………………….37 3.2.2 EQUIPOS AUXILIARES……………………………………………………………..37 3.2.3 USOS…………………………………………………………………………………..37 3.3 CARGADORA .................................................................................................. 38 3.3.1 USOS…………………………………………………………………………………..38 3.4 MOTOTRAILLA ................................................................................................ 39 3.4.1 USOS…………………………………………………………………………………..39 3.5 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y EVALUACIÓN DE LA MAQUINARIA. .... 39 3.5.1 CRITERIOS PARA LA CALIFICACIÓN DEL ESTADO DE LA MAQUINARIA..40 3.6. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA MAQUINARIA. .............................. 41.

(10) IV. 3.7. EVALUACIÓN DE LA MAQUINARIA. ............................................................. 46 3.8 PRIORIZACION DE EQUIPOS DENTRO DE LA FLOTA. ............................... 60 3.8.1 IMPORTANCIA DE LOS EQUIPOS……………………………………………….61 3.8.2 HORAS DE TRABAJO DE LA MAQUINARIA……………………………………63 3.8.3 MANTENIMIENTO DE LOS EQUIPOS…………………………………………...64 3.8.4 RIESGO DE LOSEQUIPOS HACIA EL PERSONAL EN LOS TRABAJOS…..65 3.9 RESULTADO DE LA PRIORIZACIÓN. ........................................................... 67 3.9. MANTENIMIENTO ACTUAL DE LA MAQUINARIA EN LA EMPRESA CONSTRUCTORA ARMIJOS. ............................................................................... 68 CAPITULO 4 UTILIZACIÓN DEL ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y EFECTO AMFE. ..................... 70 4.1. HERRAMIENTAS DE GESTIÓN DE LA CALIDAD PARA EL ANÁLISIS Y SOLUCION DE PROBLEMAS. .............................................................................. 70 4.1.1. CICLO DEMING……………………………………………………………………..70 4.1.1.1. Los cuatro pasos del Ciclo Deming. ......................................................... 71 4.1.2. HISTOGRAMA……………………………………………………………………….72 4.1.3. DIAGRAMA DE PARETO…………………………………………………………..73 4.1.4. DIAGRAMA DE ISHIKAWA………………………………………………………...78 4.1.4.1 Utilización del Diagrama de Ishikawa……………………………………………79 4.1.5. MATRIZ DE PONDERACION………………………………………………………80 4.2. ANÁLISIS MODAL DE FALLA Y SUS EFECTOS (A.M.F.E.) ......................... 82 4.2.1. ESTABLECIMIENTO DE PRIORIDADES DE AMFE……………………………82 4.2.2. TIPOS DE AMFE…………………………………………………………………...83 4.2.2.1. Amfe De Diseño. ..................................................................................... 83 4.2.2.2. Amfe De Proceso. ................................................................................... 84.

(11) V. 4.2.3. MODOS DE FALLO…………………………………………………………………85 4.2.4. METODOLOGÍA PARA EL DESARROLLO DE TABLAS AMFE………………85 4.2.4.1. Selección del Grupo de Trabajo. .............................................................. 85 4.2.4.2. Establecer el Objetivo del AMFE a Realizar. ........................................... 86 4.2.4.3. Establecer el Tipo de AMFE a Realizar.................................................... 86 4.2.4.4. Definir las Funciones del Producto o del Proceso Analizado. .................. 87 4.2.4.5. Determinar los Modos de Fallo. ............................................................... 87 4.2.4.6. Determinar los Efectos de Fallo. .............................................................. 87 4.2.4.7. Índice de Gravedad (G). ........................................................................... 88 4.2.4.8. Determinar las Causas de Fallo. .............................................................. 88 4.2.4.9. Índice de Ocurrencia (F)........................................................................... 88 4.2.4.10. Identificar los Sistemas de Control Actuales. ......................................... 88 4.2.4.11. Índice de Detección (D). ......................................................................... 88 4.2.4.12. Cálculo del Índice de Prioridad de Riesgo (IPR). ................................... 89 4.2.4.13. Proposición de Acciones de Mejora. ...................................................... 89 4.2.4.14. Definición de Responsables. .................................................................. 90 4.2.4.15. Acciones Implantadas. ........................................................................... 90 CAPITULO 5 PLANIFICACIÓN Y PROGRAMACIÓN DEL MANTENIMIENTO DE LAS UNIDADES. ............................................................................................................... 91 5.1 NORMAS DE MANTENIMIENTO .................................................................... 91 5.1.1 CODIFICACIÓN DE LOS SUBSISTEMAS Y COMPONENTES O MÓDULOS DEL BULLDOZER…………………………………………………………………………..93 5.1.1 DESCRIPCIÓN DE FUNCIONES DE LOS COMPONENTES O MÓDULOS DEL BULLDOZER…………………………………………………………………………..95.

(12) VI. 5.1.2 ANÁLISIS DE TENDENCIAS………………………………………………………99 5.2 DISEÑO ......................................................................................................... 101 5.2.1 DETERMINACIÓN DE ÍNDICES G, F Y D……………………………………..101 5.2.2 DETERMINACIÓN DE MODOS DE FALLO……………………………………104 5.2.3 TABLAS AMFE E ÍNDICE DE PRIORIDAD DE RIESGO…………………….104 5.3 PUESTA EN MARCHA .................................................................................. 106 5.4 SUPERVISIÓN............................................................................................... 106 5.5 EVALUACIÓN ................................................................................................ 107 5.6 PREVENCIÓN DE FALLAS ........................................................................... 107 5.6.1 ESPECIFICACIONES CORRECTAS……………………………………………108 5.6.2 HÁBITOS DE MANEJO…………………………………………………………...109 5.6.3 MANTENIMIENTO, RECONSTRUCCIÓN Y AJUSTE ………………………..110 5.7 ANÁLISIS DE FALLAS……………………………………………………………..111 5.7.1 CÓMO DIAGNOSTICAR UNA FALLA…………………………………………..112 5.7.1.1. Realizar una investigación preliminar. ................................................... 113 5.7.1.2. Preparar las Partes para Inspección ..................................................... 114 5.7.1.3. Encontrar la Causa de la Falla .............................................................. 114 5.7.1.4. Corregir la Causa del Problema ............................................................ 115 5.8 Tablas AMFE corregidas ................................................................................ 115 5.9 ANÁLISIS ECONÓMICO DE LA IMPLANTACIÓN DEL PROGRAMA DE MANTENIMIENTO EN LA EMPRESA CONSTRUCTORA ARMIJOS. ................ 117 5.10 ACTIVIDADES DE MANTENIMIENTO ........................................................ 117 5.10.1 MANTENIMIENTO DIARIO ....................................................................... 118 5.10.2 MANTENIMIENTO SEMANAL .................................................................. 118 5.10.3 MANTENIMIENTO MENSUAL .................................................................. 119.

(13) VII. 5.10.4 MANTENIMIENTO TRIMESTRAL ............................................................ 120 CAPITULO 6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ......................................................... 121 6.1 CONCLUSIONES .............................................................................................. 121 6.2 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 122 BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 123 ANEXOS OS ANEXO 1.............................................................................................. 1 ....TABLAS AMFE. ANEXO 2....................................................... 2 ... TABLAS AMFE CON IPR CORREGIDO. .. O..

(14) 8. CAPÍTULO 1 ESTRUCTURA Y GENERALIDADES DE LA EMPRESA CONSTRUCTORA ARMIJOS. 1.1.. INTRODUCCIÓN. La prestación de servicios de maquinaria pesada, ha sido una actividad muy dinámica en el país. Adicionalmente en los últimos años las áreas de la construcción, vialidad, obras complementarias y de remediación, han experimentado un crecimiento importante en lo concerniente al número y envergadura de los distintos proyectos puestos en marcha, principalmente por parte de las distintas empresas estatales en proyectos de interés social a lo largo del territorio nacional. Las labores que realizan los equipos, se desarrollan en prácticamente totas las provincias continentales del país, por lo tanto, están expuestos a las condiciones climáticas propias de cada lugar.. 1.2.. ANTECEDENTES. La empresa “Constructora Armijos” se establece hace 44 años bajo la dirección del señor Carlos Armijos (Padre), en la ciudad de Quito. Los activos principales con los que cuenta la empresa son Bulldozer Caterpillar D6, D7 y D8. “Constructora Armijos” es una empresa dedicada a la prestación de servicios con equipo caminero y demás maquinaria pesada para diversos trabajos en proyectos de contratación pública y privada. El mantenimiento de las unidades se realiza en el taller de mantenimiento propio de la empresa, el cual cuenta con los equipos y herramientas necesarios para desarrollar las actividades de mantenimiento de las unidades. Una actividad adicional de la empresa es la prestación de servicios del taller de mantenimiento al exterior de la empresa..

(15) 9. 1.3.. UBICACIÓN. Dado que la empresa “Constructora Armijos” realiza la mayoría de sus actividades en el lugar donde se haya requerido su trabajo, se necesita instalar una oficina provisional en una ciudad cercana al sitio donde se halla el proyecto en ejecución y de esta manera poder dar soluciones rápidas a los diversos inconvenientes que surgen en cada proyecto. Sin. embargo de aquello, todas las movilizaciones,. adquisiciones, contrataciones y documentos importantes se reportan a la oficina central ubicada en la ciudad de QUITO para su respectiva revisión, trámite, cancelación, archivo, etc., según lo requiera cada caso. Las oficinas y el taller de mantenimiento de la empresa están ubicadas en la avenida Galo Plaza Lasso (Panamericana norte) km 6½. Esta ubicación se detalla en la figura 1.1.. Figura 1.2. Ubicación de la empresa “Constructora Armijos”..

(16) 10. 1.4.. ORGANIZACIÓN ADMINISTRATIVA Y DESCRIPCION DE. FUNCIONES. 1.4.1. ORGANIGRAMA ESTRUCTURAL “Constructora Armijos” es una empresa con una configuración organizativa general ilustrada por el organigrama representado en la figura 1.2.. GERENTE Carlos Armijos Gonzales. ADMINISTRADOR ASISTENTE CONTABLE. TALLER MECÁNICO. EQUIPO DE CAMPO 1. EQUIPO DE CAMPO 2. MECÁNICO 1. OPERADOR DE BULLDOZER. OPERADOR DE BULLDOZER. AYUDANTE. MECÁNICO 2. MECÁNICO 2. AYUDANTE. AYUDANTE. Figura 1.2: Organigrama de la empresa “Constructora Armijos”. Fuente: Elaboración Propia.. Como se menciona en un inicio, el organigrama muestra la distribución general de los miembros de la empresa y su rol dentro de la misma; sin embargo, es común que.

(17) 11. se necesite de un mayor número de personas para el desarrollo de las actividades en proporción a la envergadura del trabajo a realizar, lo cual se suple generalmente con la contratación de personal propio de la zona en la que se efectúa la obra. Lo apropiado es que los equipos de campo trabajen conjuntamente en un mismo proyecto, aunque de darse el caso, la empresa está en la capacidad de organizar equipos de trabajo para desplegarse en dos proyectos a la vez, ya sean estos cercanos o distantes entre sí.. 1.4.2. DESCRIPCIÓN DE FUNCIONES 1.4.2.1 Gerente Es el encargado del direccionamiento de la empresa. Principalmente sus funciones se enmarcan en reuniones con representantes de contratistas privadas, municipios, prefecturas, etc., para la consecución de contratos. Otras actividades que realiza son la supervisión de los trabajos en el lugar donde se desarrollen los proyectos así como también de los trabajos de mantenimiento en el taller mecánico. 1.4.2.2 Administrador El administrador enfoca sus actividades en el despliegue logístico necesario para destinar los equipos y recursos necesarios en cada proyecto que se esté ejecutando. También es el encargado de conseguir proveedores de insumos y servicios necesarios para el mantenimiento de los equipos de la empresa, maquinas herramientas, instalaciones y demás. 1.4.2.3 Asistente contable Las funciones del asistente contable son las de llevar un correcto manejo de la contabilidad de la empresa, por lo que trabaja de forma muy cercana con el administrador. De igual forma es el encargado de mantener al día las obligaciones de la empresa con el SRI, IESS, Ministerio de Relaciones Laborales, etc..

(18) 12. 1.4.2.4 Taller mecánico 1.4.2.4.1. Mecánico 1. El mecánico 1 se encarga, como se menciona en el punto 1.4.2.5.2, de dar mantenimiento a los vehículos de movilización de la empresa y de colaborar con el mecánico 2 para el mantenimiento de la maquinaria pesada de la misma. Es el encargado también del manejo de los diferentes tornos, fresadoras, soldadoras, prensa y del resto de equipos con los que se halla equipado el taller mecánico. 1.4.2.4.2. Ayudante. Las funciones que desarrolla el ayudante del taller mecánico, son las de mantenimiento de la maquinaria y manejo de las maquinas herramientas, así como del resto de herramientas de la empresa, bajo la supervisión del mecánico 1 y actividades varias relacionadas con el mantenimiento de los equipos e instalaciones. 1.4.2.5 Equipos de campo 1.4.2.5.1 Operador de bulldozer La empresa cuenta con dos operadores de Bulldozer, los que se encuentran a cargo del equipo y el resto del personal que los acompaña en los distintos proyectos. Están encargados también de mantener el buen estado de los equipos y de estar en contacto permanente con el administrador para solicitar los recursos e insumos que se vayan necesitando a medida de que avanzan los trabajos. 1.4.2.5.2 Mecánico 2 El rol del mecánico 2 dentro de la empresa es el de dar el mantenimiento de los equipos en el lugar donde se hallen trabajando, ya sea que los diferentes equipos campo se hallen en el mismo proyecto o no. En el caso de que el mantenimiento no pueda realizarse en el lugar de trabajo se encargará de coordinar con el administrador y/o el gerente para la respectiva movilización del equipo. También está.

(19) 13. encargado conjuntamente con el mecánico 1 de dar el mantenimiento necesario de los vehículos de movilización de la empresa. 1.4.2.5.3 Ayudante El ayudante asignado a colaborar en determinado equipo de campo se encarga de colaborar con el operador o el mecánico en las actividades que sean necesarias.. 1.5.. BASE FILOSÓFICA DE LA EMPRESA. 1.5.1. MISIÓN Realizar trabajos de calidad, con equipo caminero óptimo para entidades públicas y privadas en el territorio continental del país son los pilares en los que se enfocan nuestros esfuerzos. Desarrollar los proyectos encomendados con la celeridad adecuada y de conformidad a lo proyectado es la cualidad más importante de todos nuestros trabajos. 1.5.2. VISIÓN Ser un referente a nivel nacional en proyectos de movimiento de tierras, con rapidez y responsabilidad, entregando trabajos de calidad a los gobiernos seccionales o contratistas privados que así lo requieran. 1.5.3. VALORES EMPRESARIALES -. Puntualidad de entrega en nuestros proyectos es la principal premisa de “CONSTRUCTORA ARMIJOS”.. -. Concordancia con lo proyectado y planificado nos entrega la confianza de nuestros contratistas.. -. Experiencia de 44 años en el trabajo con maquinaria pesada respaldan nuestro trabajo..

(20) 14. -. 1.6.. Idoneidad de nuestros equipos garantizan que las obras se realizan eficientemente y con seguridad.. SERVICIOS QUE PRESTA. 1.6.1. SERVICIO DE MAQUINARIA PESADA “CONSTRUCTORA ARMIJOS” desarrolla sus actividades en todo el país durante varios años ejecutando proyectos de ampliación de vías, construcción de terraplenes, apertura y reapertura de vías.. 1.6.2. TALLER DE MANTENIMIENTO Las máquinas herramientas, equipos, herramientas menores e insumos del taller mecánico se utilizan principalmente para efectuar el mantenimiento requerido por los equipos, ya sean estos preventivos o correctivos. En adición a estas actividades, y mientras no se cree conflicto con las mismas, el taller mecánico está en la capacidad de prestar sus servicios a otras empresas o en trabajos particulares, tales como: mantenimiento y reparación de maquinaria Caterpillar, trenes de rodaje, motores y cajas de cambios..

(21) 15. CAPITULO 2 FUNDAMENTOS DEL MANTENIMIENTO AUTOMOTRIZ, DIESEL Y GASOLINA. 2.1.. DEFINICIÓN DE MANTENIMIENTO. Hoy en día existen un sinnúmero de conceptos de mantenimiento entre los cuales se resalta el siguiente: “Mantenimiento es el conjunto de acciones emprendidas en. una organización a. efectos de preservar adecuadamente sus bienes físicos sosteniendo su desempeño en condiciones de fiabilidad, seguridad, competitividad, y respecto al medio ambiente asumidas a partir de su propio compromiso de negocios y desempeño con la optimización como objetivo asociado”1.. 2.2.. OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO2. Los objetivos del mantenimiento han de ser especificados y estar presentes en las acciones que realiza el equipo de trabajo o área designada a las tareas de mantenimiento dentro de una institución. Los objetivos del mantenimiento se mencionan a continuación:. 2.2.1. MÁXIMA PRODUCCIÓN. Asegurar la óptima disponibilidad y mantener la fiabilidad de los sistemas, instalaciones, máquinas y equipos, realizando para esto la reparación en el menor tiempo posible.. 1. JÁCOME, Luis, 2011, “Ingeniería de Mantenimiento”, Pág. 9 TORRES, Leandro, 2005, “Mantenimiento su Implementación y Gestión”, Editorial Universitas, Argentina. Pág.23 2.

(22) 16. 2.2.2. MÍNIMO COSTO. Reducir al máximo las fallas aumenta la vida útil de máquinas e instalaciones. De igual modo, manejar de manera óptima el stock de insumos y repuestos ayuda a que la inversión en mantenimiento se mantenga dentro de los costos anuales.. 2.2.3. CALIDAD REQUERIDA. Mantener el funcionamiento eficiente de los equipos y eliminar las averías que afectan la calidad del producto fomentan esta cualidad, la que se replica además en el trabajo que realizan los equipos.. 2.2.4. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA. Controlar el rendimiento de los equipos, así como eliminar los paros, puestas en marcha continuos y mantener en buen estado las instalaciones auxiliares.. 2.2.5. CONSERVACIÓN DEL MEDIO AMBIENTE. Mantener en óptimas condiciones los equipos que pueden producir fugas contaminantes y evitar avería en equipos que producen poluciones.. 2.2.6. HIGIENE Y SEGURIDAD. Mantener las protecciones de seguridad en los equipos y adiestrar al personal en las normas para evitar los accidentes..

(23) 17. 2.3.. TIPOS DE MANTENIMIENTO.. De manera metodológica generalmente, se distinguen tres tipos principales de mantenimiento automotriz: ·. Mantenimiento Correctivo.. ·. Mantenimiento Preventivo.. ·. Mantenimiento Predictivo.. 2.3.1 MANTENIMIENTO CORRECTIVO. Se denomina mantenimiento correctivo, aquel que corrige los defectos observados en los equipamientos o instalaciones, es la forma más básica de mantenimiento y consiste en localizar averías o defectos y corregirlos o repararlos. Este mantenimiento que se realiza luego que ocurra una falla o avería en el equipo que por su naturaleza no puede planificarse en el tiempo, presenta costos por reparación y repuestos no presupuestados, pues implica el cambio de algunas piezas del equipo. Las acciones a llevar a cabo se representan en la figura 2.1.. Detección del fallo. Localización del fallo. Reparación o cambio. Verificación de funcionamiento. Pruebas. Montaje. Figura 2.1. Tareas del mantenimiento correctivo. Fuente: Elaboración Propia..

(24) 18. 2.3.1.1 Ventajas y Desventajas del Mantenimiento Correctivo. Generalmente el mantenimiento correctivo se emplea como estrategia tanto en empresas industriales, como en compañías de transporte, y de construcción de obra civil tal como lo es la Constructora Armijos, y trae consigo ciertas ventajas y desventajas. 2.3.1.1.1 Ventajas. ·. No genera gastos fijos.. ·. Se gasta dinero solo cuando es inminente.. ·. Tiene efecto principalmente sobre equipos electrónicos.. ·. A Corto plazo ofrece resultados económicos.. ·. No se necesita planificar o prever ninguna actividad.. 2.3.1.1.2 Desventajas. ·. Implica riesgos económicos importantes en algunas ocasiones.. ·. Se acorta la vida útil de los mecanismos del vehículo.. ·. Las averías en los sistemas y subsistemas del vehículo ponen en riesgo la seguridad del operador y demás colaboradores.. ·. No contempla las causas que provocan los fallos.. ·. Los fallos se presentan de manera aleatoria, y hasta impredecible.. 2.3.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO. De manera evidente, es el que se realiza preventivamente en el equipo en funcionamiento en procura de evitar posteriores averías, garantizando así, un periodo de uso fiable. En la figura 2.2, se observa que, al igual que en el mantenimiento correctivo, en el mantenimiento preventivo se realizan tareas encadenadas con sus respectivas diferencias..

(25) 19. Limpieza Técnica. Desmontaje. Reparación o Cambio. Verificación de Funcionamiento. Pruebas. Montaje. Figura 2.2. Tareas del mantenimiento preventivo. Fuente: Elaboración Propia.. 2.3.2.1 Tipos de mantenimiento Preventivo. Existen dos tipos de Mantenimiento Preventivo, los cuales están basados en el tiempo al que esta operación se realiza estos son: 2.3.2.1.1 Mantenimiento preventivo a Tiempo Fijo. Las distintas acciones de las tareas de mantenimiento se planifican conjuntamente con el área de producción debido a la rigidez del proceso productivo involucrado. Para esto se realiza una producción programada tomando en cuenta el paro de los equipos. De esta manera se pretende evitar efectos colaterales como son principalmente la pérdida de materia prima y el incumplimiento con los clientes por producto o servicio no entregado. Debido a esto los paros se los realiza una o dos veces al año como máximo..

(26) 20. Para una empresa que trabaje con este tipo de mantenimiento preventivo es recomendable que cuente con equipos de emergencia o respaldo para evitar los paros en la producción o prestación de un servicio. Para el caso específico de “Constructora Armijos”, el mantenimiento preventivo a tiempo fijo es adecuado por el hecho de contar con varios equipos bulldozer. 2.3.2.1.2 Mantenimiento preventivo a Tiempo Variable. Difiere del anterior principalmente porque su planificación no se rige a períodos de tiempo fijo sino que varían con respecto al número de horas de operación de los equipos, número de ciclos, cantidad de productos elaborados, recomendaciones dadas por los fabricantes, manuales de operación, catálogos de los equipos y principalmente a la experiencia en el manejo los equipos con los que se trabaja. La frecuencia con que se realiza este tipo de mantenimiento es más alta y el tiempo de duración es relativamente corto en comparación al método anterior. Por esta razón es común realizar estas tareas los. fines. de. semana o días feriados. evitando así, los paros considerables en la producción. Es así que actividades como la limpieza técnica, lubricación, y comprobación del estado de los elementos o equipos, se acoplan perfectamente en esta categoría de estrategia de mantenimiento. 2.3.2.2 Ventajas del método de Mantenimiento Preventivo. Las ventajas principales de la implementación de este método son las siguientes: ·. Menor número de reparaciones a gran escala, lo que conlleva menor acumulación de fuerza de trabajo y por consecuencia es menor el personal empleado en la actividad.. ·. Mayor eficiencia en el desempeño de los equipos, lo que genera un menor número de productos o servicios rechazados o reprocesados, la calidad de los mismos aumenta, y además disminuye el desecho o desperdicio de insumos y material de trabajo..

(27) 21. ·. Máximo rendimiento en la vida útil de los equipos o componentes ya que se lleva un control periódico de su funcionamiento y estado lo que provoca que el costo por repuestos y mano de obra empleada disminuya.. ·. Permite identificar problemas primordiales como lo son: mala operación de los equipos o accesorios, obsolescencia de los mismos, y su uso en tareas no adecuadas.. ·. Reduce la probabilidad de ocurrencia de accidentes para los trabajadores y para la entidad o empresa en general.. ·. Mejora el uso de los recursos que intervienen en el proceso productivo, y de transformación de un producto o servicio generado, por lo tanto, el costo final de este disminuye.. 2.3.3 MANTENIMIENTO PREDICTIVO. Este tipo de mantenimiento está basado en la determinación de la condición técnica del equipo en operación, por esta razón, es también llamado mantenimiento basado en la condición CBM. Su concepto principal se fundamenta en que las máquinas darán un tipo de aviso antes de que fallen y la labor de este tipo de mantenimiento es tratar de percibir los síntomas para después tomar acciones y decisiones de reparación o cambio antes de que ocurra una falla. Consiste en la revisión periódica de ciertos aspectos, de los componentes de un equipo, que influyen en el desempeño fiable del sistema y en la integridad de su infraestructura. La figura 2.3 ilustra cómo se encaminan las acciones en este tipo de mantenimiento..

(28) 22. Evaluación de Funcionamiento. Interpretación de la condición. Toma de Decisiones. Figura 2.3. Tareas del mantenimiento predictivo. Fuente: Elaboración Propia.. Este tipo de mantenimiento se basa en la medición, seguimiento y monitoreo de parámetros y condiciones operativas de los equipos. Estos parámetros y condiciones están relacionados a variables primordialmente de naturaleza física. Con el seguimiento de estas variables se establecen curvas o gráficas que representan sus comportamientos y permiten prever, con cierto margen de error, cuando un equipo fallará. Es así que se definen valores de operación normal, de pre-alarma y de actuación que ayudan a planificar y a realizar las tareas de mantenimiento. Un ejemplo de estas acciones y sus resultados se observa en la figura 2.4..

(29) 23. Figura 2.4. – Gráfica de tendencia de un valor de amplitud de vibración de un cojinete. Fuente: MANTENIMIENTO PREDICTIVO; 2009; GARCÍA Santiago; Renovetec; Página 5. Esta es una estrategia mucho más interesante, útil y compleja en comparación con la estrategia de mantenimiento preventivo pues involucra el uso de equipos sofisticados y costosos pero principalmente se ve involucrada la capacitación para el conocimiento sobre el uso de estos equipos por parte del personal. para. poder llevar a cabo el monitoreo y sobre todo la interpretación correcta de estas variables. 2.3.3.1 Modos de Mantenimiento Predictivo. Principalmente se lo puede efectuar de dos maneras, puede ser objetivamente y mediante el uso de equipos de medición de fenómenos físicos como vibraciones, desgaste, además de bancos de pruebas, y ensayos técnicos, o su evaluación puede ser subjetiva, mediante la cual se toma en cuenta la experiencia y conocimientos del personal encargado del mantenimiento, esta manera es la más comúnmente usada en el entorno laboral..

(30) 24. 2.3.3.2 Prácticas más comunes en el mantenimiento Predictivo. Como este tipo de mantenimiento emplea equipos, ensayos, y bancos de trabajo, se describen a continuación y de manera breve, las prácticas o análisis generalmente empleados para determinar las condiciones o el estado de la maquinaria y elementos observados. ·. Análisis de Vibraciones.- Para este método de observación y determinación del estado de los componentes se emplean equipos sofisticados y complejos en los cuales es fundamental, la lectura adecuada y más aún la interpretación de resultados de la lectura.. Se determinan de esta manera las amplitudes predominantes en la maquinaria y elementos, se evalúan las mismas y la manera en que afectan el funcionamiento normal de estos elementos, dando lugar luego de esto a la determinación de las causas de estas vibraciones mecánicas y a las correcciones respectivas de los problemas que están generando.. Entre las principales consecuencias perjudiciales de las vibraciones mecánicas se encuentran: ruido excesivo en el área de trabajo, aumento de los esfuerzos y las tensiones en los diferentes elementos, pérdidas de energía, desgaste de materiales, daños por fatiga de los materiales.. ·. Análisis de Lubricantes.- Entre los cuales destacan los análisis iniciales, que se realizan a productos de aquellos equipos que presentan dudas provenientes de los resultados de un estudio de lubricación previo y permiten correcciones en la selección del producto, motivadas a cambios en condiciones de operación..

(31) 25. Análisis rutinarios, aplicados para equipos considerados como críticos o de gran capacidad, en los cuales se define una frecuencia de muestreo, siendo el objetivo principal de los análisis la determinación del estado del aceite, nivel de degaste y contaminación.. Por último se menciona el análisis de emergencia, efectuado para detectar cualquier anomalía en el equipo o lubricante. ·. Termografías. y. Mediciones. Termométricas.- Son aplicadas a través de. radiación infrarroja, estas técnicas permiten captar a distancia y sin ningún contacto físico con la superficie a evaluar los cambios o estado de temperaturas de algún equipo, presentan un alto grado de precisión.. Esto se debe a que la gran mayoría de los problemas y averías en el entorno industrial ya sea de tipo mecánico o eléctrico están precedidos por cambios de temperatura que pueden ser detectados mediante la monitorización de temperatura con sistema termovisión en instalaciones, maquinarias, equipos o elementos. ·. Medición de Espesores.- Se realiza mediante métodos de ensayos no destructivos generalmente ultrasonido o por corrientes de Eddy.. Por involucrar equipos de alto costo, operación dificultosa y por el hecho de que para la realización e interpretación de resultados se emplean personas especializadas, en este tipo de análisis se contrata el servicio, ya que de esta manera se garantiza un buen ensayo y excelentes resultados.. ·. Boroscopía.- Este método consiste en inspeccionar internamente equipos y estructuras como tuberías, recipientes, calderas, válvulas, etc., con la ayuda de un video-probador que utiliza una sonda flexible..

(32) 26. Con este tipo de inspección es posible observar y determinar la presencia de obstrucciones, defectos superficiales internos, formaciones de cascarillas, óxidos y/o adherencias. Lo fundamental de este método es el conocimiento profundo que se debe tener por parte del equipo de inspección al respecto de la maquinaria o elementos analizados.. 2.3.3.3 Ventajas del método de Mantenimiento Predictivo. Entre las ventajas de esta técnica o método de mantenimiento se destacan: ·. El gran conocimiento del estado de la máquina así como de sus componentes.. ·. Se ahorra materiales, insumos, y repuestos, que de otra manera pueden ser descartados sin un análisis y antes de tiempo.. ·. Para las tareas de inspección y de evaluación del estado de la máquina en este tipo de mantenimiento no siempre es preciso la parada de la misma.. ·. Permite identificar fallos ocultos además de prever la presencia de fallos crónicos.. ·. Mejora la planificación, la gestión y el desempeño del personal de mantenimiento.. 2.3.3.4 Desventajas del método de Mantenimiento Predictivo. La desventaja primordial que presenta esta estrategia es el costo elevado que involucra la adquisición de equipos de detección y además de la formación del personal en el manejo técnico e interpretación de los mismos.. Existen además otras estrategias de mantenimiento en las cuales se emplean herramientas más eficientes, y que generan mejores resultados, entre estas se hallan las que se mencionan a continuación..

(33) 27. 2.3.4 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (TPM). Proveniente del inglés (TPM ®, Total Productive Maintenance). Esta es una estrategia de mantenimiento industrial que fue desarrollada por el JIPM (Japan Institute of Plant Maintenance), y es una marca registrada de este. El TPM es una estrategia fundamentada en implantar e implementar el mantenimiento autónomo, conformada por actividades que ayudan a mejorar la competitividad de una organización industrial, y eliminando de forma planificada las deficiencias de los sistemas operativos existentes. El TPM está definido como una estrategia de mantenimiento que se orienta principalmente a lograr: ·. Cero accidentes.. ·. Cero defectos.. ·. Cero averías.. ·. Cero pérdidas.. Estas medidas aplicadas adecuadamente permiten obtener un producto de alta calidad teniendo mínimos costos de producción y con la participación de todo el personal involucrado en el proceso.. 2.3.4.1 Características Principales del Mantenimiento Productivo Total (TPM). ·. Involucra a todo el personal de la institución o empresa.. ·. Se enfoca en la mejoría integral de las operaciones, y no del todo en mantener los equipos en buen estado y en funcionamiento.. ·. Se da una participación conjunta entre el departamento de procesos y de mantenimiento..

(34) 28. ·. Realiza las labores de mantenimiento durante todo el ciclo de vida de los equipos, es decir todas sus etapas en este ciclo.. ·. Requiere un personal más activo y comprometido dentro de la organización, para lo cual promueve la capacitación del mismo.. ·. Busca un aprovechamiento máximo de los equipos y optimización de los mismos.. ·. Promueve las interrelaciones entre los diferentes departamentos y áreas de la empresa.. En la figura 2.5 se muestra como este método de mantenimiento se sustenta en el compromiso del personal y el resultado de sus acciones.. Figura 2.5 – Pilares del Mantenimiento Productivo Total (TPM). Fuente: INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO; 2011; JÁCOME Luis; E.P.N; Pág. 29.

(35) 29. 2.3.5 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (RCM). El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad es una estrategia de mantenimiento que se fundamenta en conceptos de confiabilidad, los cuales principalmente conducen a disminuir al mínimo la probabilidad de fallos en la maquinaria y elementos, es decir que con alta disponibilidad no se tendrá necesariamente una buena confiabilidad, mientras que con alta confiabilidad se obtiene de una manera acertada una muy buena disponibilidad. Esta relación se debe a que se reduce la posibilidad de falla, lo que permite mantener los equipos disponibles por un periodo de tiempo más prolongado. Para maquinaria más compleja como es la automotriz, su confiabilidad general estará determinada por la confiabilidad de todos los sistemas y subsistemas que la conforman. Esta estrategia de mantenimiento persigue como fin el mantener el estado original de operación, y se fundamenta en los siguientes preceptos de manera general. ·. Analizar con una metodología rigurosa además de auditable cada tipo de fallo o avería de la forma más estricta y profunda posible, estudiando el modo y forma en que se producen dichos fallos y como estos se traducen en costos y repercusiones asociadas.. ·. La productividad global del Departamento de Mantenimiento en una institución debe mejorarse mediante una forma de trabajo más avanzada, proactiva, y planificada empleando herramientas que ayuden a desempeñar esta labor para así descartar por completo procesos de mantenimiento innecesarios.. ·. Posterior al trabajo de estudio y definición de táctica que se empleará es conveniente una auditoria imparcial de todo el proceso antes de su implantación efectiva y real.. ·. Es necesario el apoyo activo y la cooperación de todo el personal de mantenimiento, el de operación o producción, además del personal técnico o.

(36) 30. de ingeniería y el administrativo, es decir todo el personal involucrado en el proceso. · 2.3.5.1 Metodología de Aplicación del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM). Para la aplicación de esta estrategia de mantenimiento se deben planificar ciertos pasos los cuales están resumidos en los siguientes puntos: ·. Se presta atención y se examinan metas en la institución, estas pueden ser de productividad, y también los parámetros de mejoras los cuales pueden ser operaciones o costos.. ·. Se realiza una evaluación de las maneras o métodos existentes mediante los cuales se quiere llevar a cabo estas metas, y las consecuencias que se darán en caso de fallos contemplados.. ·. Se lleva a cabo una investigación exhaustiva para así poder derivar los modos de fallos que tienen más posibilidades de ocurrencia, así como también se investiga la manera de reducir o eliminar los efectos de estos fallos, teniendo en cuenta las metas que se quiere lograr.. 2.3.5.2 Ventajas del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM). Como las principales ventajas de esta estrategia de mantenimiento se observa la presencia de un personal motivado, se eleva la productividad, la seguridad y la higiene de la institución, además de esto se presentan como ventaja los siguientes puntos: ·. Se logra una comprensión muy amplia en el aspecto técnico y del funcionamiento de los equipos y sistemas sujetos del estudio de este tipo de estrategia..

(37) 31. ·. Después de su estudio se elaboran una serie de acciones que permiten garantizar una alta disponibilidad de los equipos y elementos analizados en el proceso.. ·. Se. analizan de la misma manera y con la misma importancia tanto las. posibilidades de fallo de los equipos como los métodos para evitarlos. El análisis de fallos toma en cuenta causas intrínsecas al propio equipo y causas externas o impropias al mismo.. 2.4 ANÁLISIS DE FALLOS Y AVERÍAS. Primero se va a definir la diferencia entre fallo y avería y la manera en que se relacionan estos dos conceptos. El modo de fallo es la forma como se manifiesta este, es decir, es el efecto observable por el que se constata el mismo. Las causas de fallo son las razones por la cuales se produce. Mientras que la avería es el estado del sistema o equipo tras la aparición del fallo. La relación entre estos conceptos se halla ilustrada en la figura 2.6.. FALLO. Sistema. Causas y Modo de Fallo. Avería. Figura 2.6 – Esquema de relación FALLO-AVERÍA. Fuente: INGENIERÍA DEL MANTENIMIENTO; 2005; AGUINAGA Álvaro; E.P.N; Página 33. Elaboración Propia.

(38) 32. Tanto los fallos como las averías de distinta naturaleza se presentan durante toda la vida útil de un equipo, máquina, sistema o elemento, y por esta razón es conveniente su comprensión y análisis para proceder con su estudio y tratamiento. Lo primordial es entender que un fallo es generalmente definido como la pérdida de la capacidad de un equipo, sistema o elemento para desempeñar su trabajo de manera adecuada.. 2.4.1 CLASIFICACIÓN DE LOS FALLOS. “De acuerdo a los distintos criterios los fallos se pueden clasificar:. a) Según se manifiesta el fallo: Evidente, Progresivo, Súbito, Oculto. b) Según su magnitud: Parcial, Total. c) Según su manifestación y magnitud: Cataléptico: súbito y total; d) Por degradación: progresivo y parcial. e) Según el momento de aparición: Infantil o precoz, Tasa de fallos constante o etapa adulta, De desgaste o envejecimiento. f) Según sus efectos: Menor, Significativo, Crítico, Catastrófico. g) Según sus causas: Primario: la causa directa está en el propio sistema; Secundario: la causa directa está en otro sistema; Múltiple: fallo de un sistema tras el fallo de su dispositivo de protección.” 3. 3. INGENIERÍA DEL MANTENIMIENTO; 2005; AGUINAGA Álvaro; E.P.N; Página 33.

(39) 33. 2.4.2 CURVA DE LA BAÑERA. La curva de la bañera es un gráfica que representa los fallos durante el período de vida útil de un sistema, máquina o elemento. Se llama así porque tiene la forma una bañera cortada a lo largo. Es una herramienta muy utilizada que entrega criterios de cuando es probable la presencia de fallas en un equipo y con esto, el poder programar la realización de las tareas de mantenimiento de carácter preventivo. En la actualidad se conoce que las estimaciones basadas en el comportamiento de la curva no son las más adecuadas debido a que la mayoría de elementos que componen un equipo no siguen este patrón. La gráfica consta de tres etapas:. ·. Primera Etapa.- Existencia de las fallas conocidas como tempranas, las cuales. se dan en inicio en gran porcentaje pero que disminuyen a medida transcurre el tiempo de uso de la máquina. Aquí no se consideran los errores en el diseño y defectos. de. fábrica. de. la. máquina,. estas. fallas. pueden. ser. ocasionas. primordialmente por mal montaje o instalación de la máquina o el elemento o por desconocimiento del funcionamiento adecuado de los mismos.. ·. Segunda Etapa.- Se tienen las fallas que se pudiesen llamar normales en un. porcentaje menor en comparación a las otras dos etapas existentes. Esta etapa se caracteriza por la presencia de fallas principalmente debidas a causas externas, no inherentes a la máquina o componente los que principalmente son accidentes, mala operación, condiciones de funcionamiento inadecuadas, entre otras..

(40) 34. ·. Tercera Etapa.- Presencia de fallas tardías ocasionadas por el desgaste. propio del envejecimiento por el tiempo de utilización de la máquina o componente. La tendencia de fallas en esta etapa toma un aumento con respecto a la etapa anterior. De lo explicado anteriormente se tiene como conclusión que la mayor presencia de fallas en una máquina, equipo o elemento se dan al momento de iniciar su trabajo u operación y en la etapa final de funcionamiento.. Fallas debido a desgaste más oportunidades de que ocurran Fallas debido a mortalidad prematura más oportunidad a que ocurran Solo probabilidades de que ocurra la falla. Vida Temprana. Vida Útil. Desgaste. Figura 2.7 – Curva de la bañera. Tasa de fallo vs Vida Operacional. Fuente: http://confiabilidad.net/articulos/un-enfoque-holistico-para-rastrear-la-salud-total-de-sumaquinaria/ Elaboración Propia.

(41) 35. CAPITULO 3 DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS Y SUBSISTEMAS DE LAS UNIDADES. 3.1 INFORMACION DE LA MAQUINARIA Es la información que se refiere a la maquinaria, y que permita conocer el funcionamiento, estructura e historial de la misma. 3.1.1 DOCUMENTOS TÉCNICOS Es la información que suministra el fabricante y que son recibidos cuando se adquiere el producto y garantiza su buen funcionamiento: ·. Características de la maquina. ·. Condiciones de servicio especificadas. ·. Lista de repuestos. ·. Planos de montaje, esquemas eléctricos, electrónicos, hidráulicos. ·. Dimensiones y tolerancias de ajustes. ·. Instrucciones de montaje. ·. Instrucciones de funcionamiento. ·. Normas de seguridad. ·. Instrucciones generales de mantenimiento. 3.1.2 CODIFICACIÓN La codificación utilizada para la maquinaria consiste en las dos letras del nombre y un número correlativo, en caso de existir más de una, en este caso es conveniente debido a que el número de máquinas no es muy grande y están almacenadas en un mismo sitio. La tabla 3.1 presenta un cuadro en el cual constan las maquinas en estado operativo, su marca, modelo, año de fabricación y codificación asignada..

(42) 36. EQUIPO BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER BULLDOZER CARGADORA MOTOTRAILLA. MODELO D6C D6D D7E D7F D7F D7F D7G D7G D8H D8H 175-A 621-G. MARCA CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR CATERPILLAR MICHIGAN CATERPILLAR. CHASIS 99J2614 4X1841 47A5009 61G605 94N3325 61G6110 92V94411 3N58103 46A15956 46A21158 60110 23H1510. MOTOR 3N42228 4X1841 47A5009 61G419 3N60282 61G6110 3N946114 91V1191 46A15956 46A21158 346358 37G892. AÑO 1975 1977 1968 1974 1971 1968 1975 1978 1967 1964 1966 1968. CODIGO MAQUINA BD-1 BD-2 BD-3 BD-4 BD-5 BD-6 BD-7 BD-8 BD-9 BD-10 CG-1 MT-1. Tabla 3.1 – Especificaciones básicas de los equipos. Fuente: Elaboración Propia. Como se puede apreciar los equipos que se tienen en operación son antiguos, dándoles un carácter de poco fiables. EL programa de mantenimiento aplicado a estos equipos espera ofrecer un mayor tiempo de operación, evitar gastos excesivos, y una mayor productividad en relación a la actual.. 3.2 BULLDOZERS La historia de los primeros bulldozers comienza con adaptaciones a partir de tractores. En 1925, año en que se fundó la empresa Caterpillar, se fabrica la primera hoja de empuje de mando hidráulico, sin buenos resultados, por lo que siguió utilizando un sistema de cabrestante, cables, etcétera. Es en el año 1929 cuando se empezó a fabricar el primer modelo de bulldozer, en donde el conductor iba sentado en la parte de arriba sin una cabina cerrada que lo protegiera. Hoy todos los modelos modernos ya incluyen una cabina para seguridad del conductor..

(43) 37. 3.2.1 FABRICANTES Algunos de los principales fabricantes de estas máquinas son: ·. Komatsu Limited.. ·. John Deere.. ·. International Harvester.. ·. CATERPILLAR.. ·. Fiat-Allis.. ·. CASE.. 3.2.2 EQUIPOS AUXILIARES Aparte de los trabajos realizados por la cuchilla, al bulldozer se pueden añadir equipos que aumenten su versatilidad. ·. Escarificador o ripper: Especie de reja, de arado, fijada fuertemente en la parte posterior que ejerce una acción de labrado para disgregar terrenos compactos y rocas semiduras.. ·. Stumper o Zanco: Pico corto que acopla en vez de la cuchilla utilizada para arranque de tocones o para romper capas aisladas de roca dura.. ·. Grúa lateral: Grúa con apoyo en un lateral del chasis, provisto de contrapeso y accionada por cabestrantes. Se apoya la cuchilla para aumentar la estabilidad.. 3.2.3 USOS Los bulldozers son máquinas versátiles que permiten realizar diversos trabajos en sectores como la construcción, la minería y las fuerzas armadas. Algunos de sus usos son:.

(44) 38. ·. Roturación del terreno.. ·. Empuje de materiales sueltos.. ·. Nivelación y recebo de pistas, es decir el relleno con terrones de la pista.. ·. Excavaciones en línea recta.. ·. Extendido de tierras por capa y compactación superficial.. ·. Rellenos.. ·. Formación de pilas o montones.. ·. Realización de terraplenes.. ·. Remolque de grandes cargas o de otras máquinas.. En la empresa se cuenta con un total de 10 unidades que sirven principalmente para realizar actividades de movimiento de tierra, es decir, la adecuación del sitio, construcción de la vía interna, preparación de la base de soporte, la excavación de zanjas y la extracción de material de cobertura, empuje y apisonamiento de desechos. A pesar de la antigüedad de los equipos se puede apreciar en las figuras 3.1 a 3.5 que los equipos están en buenas condiciones de forma general.. 3.3 CARGADORA Estos equipos se utilizan principalmente para remover tierra relativamente suelta y cargarla en vehículos de transporte, como camiones o volquetes. 3.3.1 USOS En cuanto a las actividades para las cuales se utiliza este tipo de equipos, existen varias que son similares a las de un Bulldozer, sin embargo, este último es capaz de realizarlo de manera más eficiente. De este modo, algunos de los usos más comunes de una cargadora son: ·. Empuje de materiales sueltos..

(45) 39. ·. Nivelación y recebo de pistas.. ·. Rellenos.. ·. Formación de pilas o montones.. ·. Construcción de terraplenes.. 3.4 MOTOTRAILLA O simplemente traílla, conocida también por su nombre inglés scraper. Estas máquinas se utilizan para cortar capas uniformes de terrenos, abriendo la cuchilla que se encuentra en la parte frontal de un recipiente. Al avanzar, el material cortado es empujado al interior del recipiente. Cuando este se llena, se cierra la cuchilla, y se transporta el material hasta el lugar donde será depositado. Para esto el material contenido dentro del recipiente es empujado para que salga formando una tongada uniforme o un montículo. 3.4.1 USOS Como este tipo de equipos tiene como función primordial la remoción superficial de material, algunos de sus principales usos son: ·. Roturación del terreno en la capa superficial.. ·. Acumulación y movilización de materiales sueltos.. ·. Nivelación y recebo de pistas en la capa superficial.. ·. Extendido de tierras por capa y compactación.. 3.5 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS Y EVALUACIÓN DE LA MAQUINARIA. Conjuntamente con los documentos técnicos propios de los equipos, se debe organizar y procesar información de los mismos entregada por los operadores y.

(46) 40. personal de mantenimiento con el fin de realizar una evaluación objetiva de la operatividad y el estado actual de la maquinaria. Esta caracterización y evaluación permite entender los diferentes tipos de maquinaria, sus sistemas de funcionamiento, el estado real de su mantenimiento y ayuda a diseñar un plan de mantenimiento apropiado para las mismas. 3.5.1 CRITERIOS PARA LA CALIFICACIÓN DEL ESTADO DE LA MAQUINARIA. Mediante la aplicación de los criterios indicados en la tabla 3.2 se evalúa el estado actual de la maquinaria.. CALIFICACIÓN Muy Bueno MB. CRITERIO. - El tiempo fuera de servicio, por actividades de mantenimiento o averías está dentro de lo normal, por lo que la productividad de la máquina es alta.. Bueno B Regular R. - Se presentan problemas de funcionamiento,. sin embargo su. productividad no se ve comprometida. - El tiempo fuera de servicio por actividades de mantenimiento correctivo o averías es elevado, su disposición y disponibilidad son bajas.. Pésimo P. - La mayor parte de su tiempo productivo se encuentra inhabilitada, por estar en mantenimiento o por daños. Su productividad es muy baja.. Tabla 3.2– Criterios para calificar la maquinaria. Fuente: TORRES, L. (2005). Mantenimiento: Su implementación y gestión (2da. ed.) (p. 28). Argentina: Editorial UNIVERSITAS..

(47) 41. 3.6. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA MAQUINARIA. ESPECIFICACIONES DE LA MAQUINARIA. TIPO DE MÁQUINA:. BULLDOZER. MODELO:. D6C / D6D. FABRICANTE:. CATERPILLAR. AÑO:. 1975 / 1977. CÓDIGO DE LA MÁQUINA:. BD – 1 / BD - 2. MOTOR. HOJA / CUCHILLA. Potencia Neta. 145 hp / 108 Kw. Alto. 3174 mm. Par Max Neto. 850 lb. ft. Ancho. 1195 mm. Cilindrada. 7,2 litros. Capacidad. 3,18 m3. # de Cilindros. 6. Sistema de Inyección. Directa. SISTEMA ELÉCTRICO Capacidad. de. 2 X 12 Voltios. Baterías CAPACIDAD DE LLENADO. Tensión Nominal. 24 Voltios. Alternador. 70 A. Tanque de combustible. 300 litros. Sistema de Enfriamiento. 48 litros. Sist. Hidráulico con tanque. 65 litros. 3 Hacia Adelante. Vel Máx. 3,7 km/h. Carter del motor y filtro. 15,5 litros. 3 Hacia Atrás. Vel Máx. 12,2 km/h. Sist.. De. Aceite. del. tren. de. VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO. TREN DE RODAJE. 170 litros. potencia Caja del resorte tensor C/U. 29,5 litros. # de zapatas por. 40. lado Mandos Finales C/U. 6,5 litros. SISTEMA HIDRÁULICO. Ancho de Zapatas. 610 mm. Distancia de lado a. 2495 mm. lado Tipo de Bomba. Desplazamiento. Entrevía. 1890 mm. Área de Contacto. 3,11 m2. # de Rodillos por. 7. Variable Tipo de circuito. Compensación. por. presión y caudal Caudal máximo. 190 lt/min. lado Presión máxima. 3100 psi. Presión. sobre. el. suelo Tabla 3.3– Especificaciones de la maquinaria BD-1/ BD-2. Fuente: Manual de Operación CAT D6-N Elaboración Propia.. 48,9 kPa.

(48) 42. ESPECIFICACIONES DE LA MAQUINARIA. TIPO DE MÁQUINA:. BULLDOZER. MODELO:. D7E / D7F / D7G. FABRICANTE:. CATERPILLAR. AÑO:. 1968/ 1974/ 1971/ 1968/ 1975/ 1978. CÓDIGO DE LA MÁQUINA:. BD-3/ BD-4/ BD-5/ BD-6/ BD-7/ BD-8.. MOTOR. HOJA / CUCHILLA. Potencia Neta. 200 hp / 149 Kw. Alto. 3660 mm. Par Max Neto. 950 lb. ft. Ancho. 1270 mm. Cilindrada. 10,5 litros. Capacidad. 4,2 m3. # de Cilindros. 6. Sistema de Inyección. Directa. SISTEMA ELÉCTRICO Capacidad. de. 2 X 12 Voltios. Baterías CAPACIDAD DE LLENADO. Tensión Nominal. 24 Voltios. Alternador. 35 A. Tanque de combustible. 435 litros. Sistema de Enfriamiento. 45,4 litros. Sist. Hidráulico con tanque. 91 litros. 3 Hacia Adelante. Vel Máx. 10,0 km/h. Carter del motor y filtro. 27,4 litros. 3 Hacia Atrás. Vel Máx. 11,9 km/h. Sist. De Aceite del tren de. 135 litros. VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO. TREN DE RODAJE. potencia Caja del resorte tensor C/U. 40,5 litros. # de zapatas por. 38. lado Mandos Finales C/U. 10,5 litros. Ancho. de. 508 mm. Zapatas SISTEMA HIDRÁULICO. Distancia de lado. 2720 mm. a lado Tipo de Bomba. De Paletas. Entrevía. 2550 mm. Tipo de circuito. Compensación por. Área de Contacto. 2,76 m2. # de Rodillos por. 6. presión y caudal Caudal máximo. 227 lt/min. lado Presión máxima. 2450 psi. Presión sobre el. 54,6 kPa. suelo Tabla 3.4– Especificaciones de la maquinaria BD-3/ BD-4/ BD-5/ BD-6/ BD-7/ BD-8. Fuente: Manual de Operación CAT D7-G Elaboración Propia..

(49) 43. ESPECIFICACIONES DE LA MAQUINARIA. TIPO DE MÁQUINA:. BULLDOZER. MODELO:. D8H. FABRICANTE:. CATERPILLAR. AÑO:. 1967/ 1964. CÓDIGO DE LA MÁQUINA:. BD-9/ BD-10. MOTOR. HOJA / CUCHILLA. Potencia Neta. 310 hp / 231 Kw. Alto. 3940 mm. Par Max Neto. 1100 lb. ft. Ancho. 1690 mm. Cilindrada. 12,5 litros. Capacidad. 8,7 m3. # de Cilindros. 6. Sistema de Inyección. Directa. SISTEMA ELÉCTRICO Capacidad. de. 24X 12 Voltios. Baterías CAPACIDAD DE LLENADO. Tensión Nominal. 12 V / 10 A. Alternador. 100 A. Tanque de combustible. 643 litros. Sistema de Enfriamiento. 77 litros. Sist. Hidráulico con tanque. 75 litros. 3 Hacia Adelante. Vel Máx. 10,6 km/h. Carter del motor y filtro. 38 litros. 3 Hacia Atrás. Vel Máx. 14,2 km/h. Sist.. De. Aceite. del. tren. de. VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO. TREN DE RODAJE. 155 litros. potencia Caja del resorte tensor C/U. 65 litros. # de zapatas por. 44. lado Mandos Finales C/U. 12,5 litros. SISTEMA HIDRÁULICO. Ancho de Zapatas. 560 mm. Distancia de lado a. 3207 mm. lado Tipo de Bomba. De Pistones. Entrevía. 2082 mm. Tipo de circuito. Caudal Variable. Área de Contacto. 3,58 m2. Caudal máximo. 276 lt/min. # de Rodillos por. 8. lado Presión máxima. 5685 psi. Presión. sobre. el. 105,3 kPa. suelo Tabla 3.5– Especificaciones de la maquinaria BD-9/ BD-10. Fuente: Manual de Operación CAT D8-T Elaboración Propia.. Las tablas 3.3 a 3.5 muestran las especificaciones técnicas de los principales tipos de bulldozer con los que cuenta la Empresa “Constructora Armijos”..