2.4.1 Hipótesis general
Si implementamos un plan de mantenimiento preventivo entonces se mejorará la disponibilidad del empernador SMALL BOLTER 99 de la empresa Pegama Ingenieros SAC.
39 2.4.2 Hipótesis específicas
Si determinamos la disponibilidad del empernador SMALL BOLTER 99 de la empresa Pegama Ingenieros SAC antes y después de aplicar el plan de mantenimiento preventivo entonces tendremos una medición de la disponibilidad de dicha máquina.
Si se describen las causas de las paradas del empernador SMALL BOLTER 99 de la empresa Pegama Ingenieros SAC, entonces se podrá analizar las razones para aumentar la disponibilidad.
Si se describen las características de un plan de mantenimiento preventivo para el empernador SMALL BOLTER 99 de la empresa Pegama Ingenieros SAC, entonces se podrá mejorar la disponibilidad de la máquina.
40 3 CAPÍTULO III
DISEÑO METODOLÓGICO
3.1 Método de investigación
El método de investigación seleccionado el método inductivo- deductivo está considerado como el pilar de construcción de conocimiento de la presente investigación. Esto debido a que tal como indica Rodriguez
& Pérez (2017): “El método inductivo-deductivo está conformado por dos procedimientos inversos: inducción y deducción.”
Mediante la combinación del método inductivo con el método deductivo podremos combinar información particular de mantenimiento recogida de la máquina evaluada para compararla con la información general de mantenimiento para así evaluar su estado y el mejor plan de mantenimiento posible para esta situación.
El método inductivo basa su razonamiento en el estudio de casos particulares o individuales para llegar a la comprensión de los casos generales que pueden implicarse. Por otro lado, el método deductivo,
41 plantea lo inverso, que significa utilizar el conocimiento general, para que éste pueda ser aplicado a casos específicos.
3.2 Tipo de investigación
El tipo de investigación considerado es el tecnológico; ya que la presente investigación considera utilizar los conocimientos de mantenimiento encontrados en manuales, catálogos, investigaciones, entre otros; para diseñar e implementar el mejor plan de mantenimiento preventivo para la maquinaria estudiada en el presente documento.
“La investigación tecnológica tiene como propósito aplicar el conocimiento científico para solucionar los diferentes problemas que beneficien a la sociedad.” (Espinoza, 2014, pág. 90).
Se considera que el problema estudiado resulta ser la falta de un plan de mantenimiento preventivo idóneo para la máquina, por lo que es importante estudiar el catálogo del fabricante, el diseño de planes de mantenimiento para máquinas similares y así conseguir un plan de mantenimiento específico y efectivo para esta situación. En resumen, se aplicarán conocimientos previos, otros empíricos, para evaluar la situación de disponibilidad de la máquina y así complementar su mantenimiento mediante un plan, mejorando la disponibilidad.
3.3 Nivel de investigación
Con respecto al nivel de investigación, el presente documento no solo considera evaluar un plan de mantenimiento efectivo, además de implementarlo en el área de mantenimiento, también se pretende evaluar
42 las razones del porqué la máquina se encuentra en su estado actual. Así, se podrá proponer investigaciones posteriores que mejoren el resultado de esta investigación.
Así, se considera que el nivel experimental, definido por Espinoza (2014) como:
“La investigación experimental tiene como propósito manipular las variables que tiene relación causal para transformar el objeto de investigación. Su finalidad es crear conocimientos nuevos para mejorar el objeto.” (Espinoza, 2014, pág. 90).
Se propone un diagnóstico inicial para la disponibilidad de la máquina, antes de que el plan de mantenimiento preventivo entre en funcionamiento, para luego volver a observarse dicha variable luego de implementar las nuevas estrategias de mantenimiento. Finalmente, se podrán comparar los datos obtenidos para determinar si se tuvo un efecto positivo con respecto al objeto de estudio.
3.4 Diseño de la investigación
Se ha seleccionado el Diseño de un grupo con pre prueba y post prueba para la presente tesis; ya que, a partir de las variables estudiadas, se tiene como objetivo comparar las observaciones del diagnóstico de disponibilidad de la nueva disponibilidad obtenida luego de aplicar el plan de mantenimiento preventivo sobre la máquina SMALL BOLTER 99 de la empresa Pegama Ingenieros SAC .
43 “Se evalúa los efectos del tratamiento comparándolo con una medición previa.” (Espinoza, 2014, pág. 98):
Donde:
X: Implemenación de un plan de mantenimiento preventivo para el empernador SMALL BOLTER 99 de la empresa Pegama Ingenieros SAC.
𝑂1 : Primera observación.
𝑂2 : Segunda observación.
3.5 Población, muestra o unidad de observación
Las observaciones estudiadas en las páginas del presente documento están sujetas a la máquina SMALL BOLTER 99 de la empresa Pegama Ingenieros SAC, la empresa mencionada cuenta con un total de tres máquinas del mismo tipo. Por lo que se puede considerar que esta cantidad es la población sobre la cual se desarrolla la investigación.
Con respecto a la técnica de muestreo, Otzen & Manterola (2017) proponen que para casos donde la población se reduce a un número pequeño de casos sobre los cuales resulta difícil trabajar o realizar las observaciones consideradas. Es posible tomar en cuenta un muestreo no estadístico de tipo intencional, donde el investigador habrá de estimar el caso que mejor que mejor considere conveniente para el estudio.
O1 X O2
44 La unidad de observación, será una de las máquinas SMALL BOLTER 99 y los sistemas que la componen. Las mediciones se realizan con respecto a dicha unidad de observación, se consideran mediciones de tiempos de producción y tiempos de parada debido a su mantenimiento.
3.6 Variables de la investigación
Tabla 8 Tabla de la variable independiente: Plan de mantenimiento preventivo
Variable Independiente: Plan de mantenimiento preventivo Definición conceptual Dimensión Indicador Conjunto de actividades que
combina propuestas de mantenimiento periódicos y
programados, siempre basando las decisiones en inspecciones programadas de condición y actividades de
prevención en contraste al plan de mantenimiento que
se encuentre en vigencia.
Planeamiento
Diagnóstico del equipo (Reporte histórico del
equipo, cálculo de disponibilidad)
Programación
Propuesta de un plan de mantenimiento
(Actividades, procesos, inventarios,
checklists) Observación
Diagnóstico del equipo (Cálculo de disponibilidad) Nota: Elaborado a partir de la información propuesta por el autor.
Tabla 9 Tabla de la variable dependiente: Disponibilidad Variable Dependiente: Disponibilidad
Definición conceptual Dimensión Indicador Estimación en base a una
función matemática que calcula el porcentaje de tiempo que una máquina se
encuentra disponible para cumplir con la función para la cual fue adquirida e instalada
en el área de producción.
MTBF (Mean time between
failure – Tiempo medio
entre fallas)
Horas (h)
Paradas de
máquina Número de veces MTTR (Mean
time to repair – Tiempo medio para reparar)
Horas (h) Nota: Elaborado a partir de la información propuesta por el autor.
45 3.7 Técnicas e instrumentos de investigación
3.7.1 Técnicas e instrumentos de recolección de datos
Espinoza (2014) establece que el uso la técnica de recolección de datos empírica nos permite recolectar información mediante la observación de un sujeto, caso o evaluación realizada. Esta técnica basa su metodología en la observación de evidencia, la experiencia y mediante el uso de instrumentos de medición calibrados.
Así también, se hará uso de la recolección de datos de manera documental, ya que es importante realizar un estudio de los catálogos de fabricante, planes de mantenimiento previos, investigaciones o artículos especializados en mantenimiento; puesto que la conclusión de estos documentos hará que se consiga tener un plan de mantenimiento preventivo más efectivo para el caso estudiado.
Para la recolección de datos de manera documental se hará uso de fichas de análisis documental y ficha de registro. Para la técnica empírica, la observación de las experiencias es registrada por medio de calendarios, cronómetros y fichas de registro. Estas fichas de registro serán denominadas de una manera diferente más adelante, como podría ser:
“Check lists”, “Cronogramas de mantenimiento”, entre otros.
3.7.2 Técnicas de procesamiento de datos
Para el procesamiento de datos, las técnicas recomendadas cuando se trata de datos numéricos es la estadística descriptiva e inferencial. Esto ya que mediante su aplicación se podrán visualizar las distribuciones de las
46 observaciones conseguidas, además de la contrastación inferencial de propuestos como la comparación de las observaciones de dos grupos diferentes.
Córdova (2003) explica que la estadística descriptiva engloba un conjunto de técnicas numéricas, que pueden representarse de manera gráfica, para describir las observaciones de un grupo de datos. Esta técnica, denominada como estadística descriptiva, no llega a conclusiones, pues su propósito es el de visualizar un grupo de datos de manera ordenada y entendible.
Córdova (2003) expone a la estadística inferencial como una estrategia numérica para obtener conclusiones en base al estudio de observaciones realizadas sobre una muestra o población. Esta estrategia requiere de un grado de fiabilidad o, muchas veces denominado como significación o significancia, para llegar a una conclusión numérica que luego puede ser interpretada por medio del investigador.
47 4 CAPÍTULO IV
IMPLEMENTACIÓN DE UN PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO DEL EMPERNADOR SMALL BOLTER 99
4.1 Planeamiento del plan de mantenimiento
4.1.1 Análisis de la situación actual
Dentro de la empresa Pegama Ingenieros SAC se extrae, trata y vende concentrados en localidades como Yauricocha. Esta empresa utiliza una flota de máquinas para cumplir con las actividades mencionadas.
Actualmente dicha flota cuenta con un plan de mantenimiento programado y correctivo. Sin embargo, los valores obtenidos de acuerdo a la disponibilidad, no son los esperados ya que el máximo porcentaje de disponibilidad se alcanzó a mes de noviembre del 2020 con 80%.
La máquina en consideración para la cual se desea realizar un plan de mantenimiento es el Empernador Bolter 99; la cual está considerada para estar disponible durante 250 horas al mes. Sin embargo, como se describió, la máxima disponibilidad alcanzada no es la esperada. Bajo esta
48 premisa se ha considerado implementar un plan de mantenimiento preventivo que nos permita prevenir fallos graves en la máquina, así como también disminuir las horas de parada de la máquina en favor de obtener una mayor disponibilidad.
4.1.2 Objetivos del plan de mantenimiento
Dentro del área de mantenimiento de la empresa, se ha considerado realizar una evaluación de los objetivos con respecto al plan de mantenimiento que se desea diseñar e implementar. Este plan de mantenimiento debería responder eficientemente a los requerimientos especificados.
• Años de funcionamiento del plan de mantenimiento: El plan de mantenimiento preventivo deberá estar planificado con un tiempo de vida útil de cuanto menos dos años. Después de este tiempo, el plan de mantenimiento debe de permitir una revisión para ser modificado a los nuevos requerimientos de la empresa.
• Incidencia en la producción de la planta: El plan de mantenimiento preventivo no debe de incidir en la producción de la planta, es decir, que su implementación no debe disminuir la producción del área donde la máquina trabaja.
• Tiempo de reparación: Los tiempos de reparación y mantenimiento sujetos a la máquina tienen que ser minimizados en la posibilidad que el plan de mantenimiento preventivo lo permita.
• Administración del inventario: El plan de mantenimiento preventivo debe de facilitar la administración del inventario de repuestos y
49 piezas de la máquina. Estos deberán estar documentados en lugar, estado, distribuidor, y otras características necesarias.
• Historial de fallas: El plan de mantenimiento preventivo debe de permitir la producción de reportes de fallas y posibles fallas que pueda presentar la máquina. Estos reportes deben de llevarse archivarse de tal modo que se cuente con un historial de fallas a futuro.
• Complejidad del plan de mantenimiento: El plan de mantenimiento preventivo no debe de ser complejo de leer o seguir por parte de los supervisores de mantenimiento. Los reportes de fallas, historiales de fallas y fichas de mantenimiento deben de contener solo la información necesaria.
Para evaluar estos puntos, se ha planteado realizar una Matriz de priorización de Holmes, y así evaluar los criterios y la priorización que éstos deberán tener al momento de diseñar el plan de mantenimiento.
Tabla 10 Tabla de ponderación de la matriz de priorización de Holmes para los objetivos del plan de mantenimiento preventivo
Ponderación Importancia
Mayor 1
Igual 0.5
Menor 0
50
Años de funcionamiento Incidencia en la producción Tiempos de reparación Administración de inventarios Historial de fallas Complejidad del plan SUMA PRIORIZACIÓN ORDEN
Años de funcionamiento 0.5 0.5 0.5 0 0 0 1.5 8.3% 6 Incidencia en la producción 0.5 0.5 0.5 1 1 1 4.5 25.0% 2 Tiempos de reparación 0.5 0.5 0.5 1 1 1 4.5 25.0% 1 Administración de
inventarios
1 0 0 0.5 0.5 0.5 2.5 13.9% 4
Historial de fallas 1 0 0 0.5 0.5 0.5 2.5 13.9% 3 Complejidad del plan 1 0 0 0.5 0.5 0.5 2.5 13.9% 5
Nota: Elaborado por el autor.
La matriz evalúa la priorización que el plan de mantenimiento debe de tener con respecto a los objetivos anteriormente especificados. Como se puede observar, disminuir los tiempos de reparación y mantenimiento del equipo es la prioridad principal que se debe de tener en cuenta. Además de ello, es necesario también, que al disminuir los tiempos de reparación no se incida en la producción de la planta de ninguna manera. Finalmente, la complejidad del plan de mantenimiento preventivo, es la característica con la menor prioridad, por lo que esta será considera a menor magnitud al diseñar e implementar este plan.
4.1.3 Codificación de la máquina 4.1.3.1 Código de la abreviatura
El código de los componentes del equipo se abrevia en tres partes. La primera especifica la máquina y el número de la misma, en el caso de que exista más de un equipo del mismo tipo, marca y descripción en la flota. La
51 segunda parte describe el sistema de trabajo dentro de la máquina. Por último, la tercera parte, es una abreviatura del nombre del componente.
Esto se puede ver ejemplificado a continuación:
Figura 3 Codificación de los componentes de la máquina
Nota: Elaborado por el autor.
4.1.3.2 Perforadora Montabert HC 28 MH
Los componentes principales de la perforadora Montabert HC 28 MH se muestran a continuación, así como también una tabla con la codificación de las piezas.
Figura 4 Componentes principales de la perforadora Montabert HC 28 MH
Nota: Recogido del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017).
52 Tabla 11 Codificación de los componentes principales de la perforadora Montabert HC 28 MH
Item Pieza Cant. Código
1 Pernos de sujeción 4 EMPBOL9901-PMHC28-PESU01 EMPBOL9901-PMHC28-PESU02 EMPBOL9901-PMHC28-PESU03 EMPBOL9901-PMHC28-PESU04 2 Acumulador de alta (HP) 1 EMPBOL9901-PMHC28-ACAL01 3 Boquilla de barrido 1 EMPBOL9901-PMHC28-BOBA01 4 Protector del adaptador 1 EMPBOL9901-PMHC28-PROA01
5 Carter 1 EMPBOL9901-PMHC28-CART01
6 Motor hidráulico de rotación 1 EMPBOL9901-PMHC28-MHRO01 7 Conector del barrido de
agua
1 EMPBOL9901-PMHC28-COBA01 Nota: Modificado del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017) por parte del Área de Mantenimiento de la empresa Pegama Ingenieros SAC.
4.1.3.3 Perforadora Montabert HC 50
Los componentes principales de la perforadora Montabert HC 50 se muestran a continuación, así como también una tabla con la codificación de las piezas.
Figura 5 Componentes principales de la perforadora Montabert HC 50
Nota: Recogido del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017).
53 Tabla 12 Codificación de los componentes principales de la perforadora Montabert HC 50
Item Pieza Cant. Código
1 Acumulador de alta (HP) 1 EMPBOL9901-PMHC50-ACAL01 2 Acumulador de baja (LP) 1 EMPBOL9901-PMHC50-ACBA01 3 Motor hidráulico de rotación 1 EMPBOL9901-PMHC50-MHRO01
4 Carter 1 EMPBOL9901-PMHC50-CART01
5 Guía frontal 1 EMPBOL9901-PMHC50-GUFR01 6 Adaptador de culata 1 EMPBOL9901-PMHC50-ADCU01 7 Conector del barrido de
agua
1 EMPBOL9901-PMHC50-COBA01
8 Tuerca 1 EMPBOL9901-PMHC50-TUER01
9 Pernos de sujeción del guía frontal
2 EMPBOL9901-PMHC50-PSGF01 EMPBOL9901-PMHC50-PSGF02 10 Alojamiento 1 EMPBOL9901-PMHC50-ALOJ01 11 Pernos hexagonales ¾ UNF 8 EMPBOL9901-PMHC50-PEHE01
EMPBOL9901-PMHC50-PEHE02
…
12 Cuerpo 1 EMPBOL9901-PMHC50-CUER01
Nota: Modificado del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017) por parte del Área de Mantenimiento de la empresa Pegama Ingenieros SAC.
4.1.3.4 Torreta T99
Los componentes principales de la torreta T99 se muestran a continuación, así como también una tabla con la codificación de las piezas.
Figura 6 Componentes principales de la torreta T99
Nota: Recogido del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017).
54 Tabla 13 Codificación de los componentes principales de la torreta T99
Item Pieza Cant. Código
1 Centralizador frontal 1 EMPBOL9901-TORT99-CEFR01 2 Templador de cadena (Viga
de perforación)
1 EMPBOL9901-TORT99-TCVP01 3 Templador de cadena (Viga
de empernado)
1 EMPBOL9901-TORT99-TCV01 4 Viga de empernado 1 EMPBOL9901-TORT99-VIEM01 5 Eje superior 1 EMPBOL9901-TORT99-EJES01 6 Brazo guiador de pernos 1 EMPBOL9901-TORT99-BRGP01 7 Guiador superior 1 EMPBOL9901-TORT99-GSUP01 8 Eje del giro del carrusel 1 EMPBOL9901-TORT99-EJGC01 9 Laina inoxidable 1 EMPBOL9901-TORT99-LAIN01 10 Cadena 100 H 1 EMPBOL9901-TORT99-CADH01 11 Mesa de la perforadora de
empernado
1 EMPBOL9901-TORT99-MEPE01 12 Soporte de aluminio 1 EMPBOL9901-TORT99-SOAL01 13 Mesa de la perforadora de
perforación
1 EMPBOL9901-TORT99-MEPP01 14 Eje lateral 1 EMPBOL9901-TORT99-EJEL01 15 Cilindro hidráulico de
extensión del tubo lanzador.
1 EMPBOL9901-TORT99-CHET01 16 Tubo inyector de cemento 1 EMPBOL9901-TORT99-TUIC01 17 Viga de perforación 1 EMPBOL9901-TORT99-VIPE01 18 Eje central 1 EMPBOL9901-TORT99-EJEC01 19 Cilindro hidráulico pivot 1 EMPBOL9901-TORT99-CIHP01 20 Motor hidráulico de avance
de la perforadora
1 EMPBOL9901-TORT99-MHAP01 21 Motor hidráulico de avance
de la perforadora de empernado
1 EMPBOL9901-TORT99-MHPE01
22 Cilindro hidráulico de extensión de la columna
1 EMPBOL9901-TORT99-CHEC01
23 Espada 1 EMPBOL9901-TORT99-ESPA01
24 Guiador de pernos inferior 1 EMPBOL9901-TORT99-GUPI01 25 Unidad de rotación 1 EMPBOL9901-TORT99-UNRO01 26 Estrella inferior 1 EMPBOL9901-TORT99-ESIN01
27 Brazo C 1 EMPBOL9901-TORT99-BRAC01
28 Estrella superior 1 EMPBOL9901-TORT99-ESSU01 29 Extensión de la clavija de
goma
1 EMPBOL9901-TORT99-EXCG01 30 Clavija de goma 1 EMPBOL9901-TORT99-CLGO01
Nota: Modificado del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017) por parte del Área de Mantenimiento de la empresa Pegama Ingenieros SAC.
55 4.1.3.5 Boom 12.2
Los componentes principales del Boom 12.2 se muestran a continuación, así como también una tabla con la codificación de las piezas.
Figura 7 Componentes principales del Boom 12.2
Nota: Recogido del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017).
Tabla 14 Codificación de los componentes principales del Boom 12.2
Item Pieza Cant. Código
1 Acople superior 1 EMPBOL9901-BOOM12-ACSU01 2 Cilindro hidráulico de
extensión del boom
1 EMPBOL9901-BOOM12-CHEB01 3 Protector de pasamuros 1 EMPBOL9901-BOOM12-PRPA01 4 Guiador roscado 3 EMPBOL9901-BOOM12-GURO01
EMPBOL9901-BOOM12-GURO02 EMPBOL9901-BOOM12-GURO03 5 Cilindro hidráulico de
basculación
1 EMPBOL9901-BOOM12-CHBA01 6 Soporte de giro del brazo C 1 EMPBOL9901-BOOM12-SGBC01 7 Unidad de rotación 1 EMPBOL9901-BOOM12-UNRO01
8 Tubo macho 1 EMPBOL9901-BOOM12-TUMA01
9 Puntos de engrase (Tubo hembra)
1 EMPBOL9901-BOOM12-PUNG01 10 Tubo hembra 1 EMPBOL9901-BOOM12-TUHE01
11 Soporte 1 EMPBOL9901-BOOM12-SOPO01
12 Cilindro hidráulico gemelo inferior
1 EMPBOL9901-BOOM12-CHGI01 13 Acople inferior 1 EMPBOL9901-BOOM12-ACIN01 14 Soporte del boom 1 EMPBOL9901-BOOM12-SOBO01
56 Nota: Modificado del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017) por parte del Área de Mantenimiento de la empresa Pegama Ingenieros SAC.
4.1.3.6 Sistema de control y perforación y fortificación
En esta sección se encuentra el tanque hidráulico para el movimiento de la máquina y la perforación, así como también la unidad de potencia hidráulica. Estos dos sistemas se describirán por separado para observar mejor sus componentes.
Los componentes principales del tanque hidráulico para movimiento de la máquina y perforación se muestran a continuación, así como también una tabla con la codificación de las piezas.
Figura 8 Componentes principales del tanque hidráulico para movimiento de la máquina y perforación
Nota: Recogido del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017).
57 Tabla 15 Codificación de los componentes principales del tanque hidráulico para movimiento de la máquina y perforación
Item Pieza Cant. Código
1 Filtro respiradero del tanque hidráulico
1 EMPBOL9901-TAHMMP-FRTHAU 2 Filtro respiradero del tanque
hidrostático
1 EMPBOL9901-TAHMMP-FRTHST 3 Filtro de retorno del sistema
hidráulico
1 EMPBOL9901-TAHMMP-FRSHID 4 Manómetro de obstrucción
del filtro de retorno del sistema hidráulico
1 EMPBOL9901-TAHMMP- MOBHAU
5 Filtro de retorno del sistema hidrostático
1 EMPBOL9901-TAHMMP-FRETHS 6 Manómetro de obstrucción
del filtro de retorno del sistema hidrostático
1 EMPBOL9901-TAHMMP-MOBHST
7 Tanque de aceite del sistema hidráulico
1 EMPBOL9901-TAHMMP-TAASHA 8 Visor de nivel de aceite de
tanque hidráulico con sensor de nivel e indicador de temperatura
1 EMPBOL9901-TAHMMP-VNAHAU
9 Precalentador del tanque hidrostático
1 EMPBOL9901-TAHMMP-PTAHST 10 Visor de nivel de aceite de
tanque hidrostático con sensor de nivel e indicador de temperatura
1 EMPBOL9901-TAHMMP-VNAHST
11 Tanque de aceite del sistema hidrostático
1 EMPBOL9901-TAHMMP-TASHST 12 Bomba de llenado del aceite
incluido con filtro elemento
1 EMPBOL9901-TAHMMP-BOMAFE Nota: Modificado del Manual de partes de Empernador Small Bolter 99 de Resemin (2017) por parte del Área de Mantenimiento de la empresa Pegama Ingenieros SAC.
Los componentes principales de la unidad de potencia hidráulica se muestran a continuación, así como también una tabla con la codificación de las piezas.