Presentaciones
Desarrollo de infraestructura eléctrica en Chile: el caso Hidroaysen
Development of electric infraestructure in Chile: a recent case study
Dr. Hugh Rudnick
Dpto. Ing. Eléctrica
Pontificia Universidad Católica de Chile
Se describe el marco en el que se desarrolla la infraestructura de generación eléctrica en Chile, en un contexto de mercado competitivo, donde los privados deciden las tecnologías y los combustibles a utilizar, con el Estado sólo cumpliendo un rol indicativo y regulatorio, tanto en ámbitos técnicos como ambientales. Se hace una revisión histórica de este desarrollo y las regulaciones que han ido orientando al sector. Se revisa los desafíos e impactos que plantea un macro proyecto como Hidroaysén y las acciones en el ámbito de las energías renovables no convencionales.
Optimización de las estrategias de mantenimiento centrado en la condición
On the Optimization of Condition-based Maintenance Decisions
Andrew K S Jardine
Universidad de Toronto
Condition-based maintenance is a popular maintenance tactic for expensive, complex, and multi-component physical assets. The proliferation of condition-monitoring techniques (such as oil sampling and vibration monitoring) and the ubiquity of maintenance databases (such as SAP-PM) make it possible to employ a wide variety of data-driven, evidence-based maintenance policies. In this presentation some recent developments in condition-based maintenance for equipment are described, including estimating the remaining useful life of an asset that is subject to condition monitoring. Several real-world industrial examples will be introduced that motivated the work.The extension of models used for condition monitoring of industrial equipment to cancer screening will be introduced. This is a new research direction being undertaken by an interdisciplinary team of researchers familiar with equipment condition monitoring and physicians and scientists who specialize in cancer screening and cancer research.
Tendencias y desafíos en gestión de flotas de transporte en la minería
Trends and challenges of fleet management in the mining industry
Dr. Ricardo Giesen
Dpto, Ing. Logística y de Transporte
Pontificia Universidad Católica de Chile
Para mejorar la eficiencia de la cadena logística minera se requiere aumentar la productividad y confiabilidad del transporte en cada uno de sus eslabones. En esta presentación se hace una síntesis de las principales tendencias y desafíos del transporte en la minería, tanto en el transporte de insumos requeridos para la producción, así como de los minerales desde las palas a los puertos. Algunos temas a discutir incluyen la mina inteligente con vehículos autónomos; posibles nuevas exigencias de seguridad en el transporte de cargas peligrosas; y transporte sustentable.
Desafios del lider en gestión de activos: creando valor con el trabajo de todos
Challenges for the asset management leader: creating value with team effort
Andrea Soto
Minera Escondida
Hoy por hoy la gestión de activos invita a desafiarnos como líderes. Los mercados globales y laborales son activos, cambiantes y muy competitivos. Ello nos obliga a gestionar a nuestra gente, a nuestros proveedores y a nuestros socios estratégicos con una mirada innovadora y flexible. El concepto de liderazgo se ha transformado porque nuestras necesidades han cambiado. El lider de la gestión de activos debe comprometerse de maneras innovadoras a situaciones con profesionales que desarrollen profesionales, con talentos distintos y habilidades flexibles y en continuo desarrollo. La presentación desarrollo conceptos en torno al tema bajo la optica de una empresa global de minería.
Detección de anomalías y predicción de vida útil de equipos basada en minería de datos y modelos probabilísticos
Early fault detection and prediction of remaining useful life in industrial assets using data mining and probabilistic models
Dr. Marcos Orchard
Universidad de Chile
El manejo de la incertidumbre presente en algoritmos de detección de fallas y pronóstico de eventos catastróficos es clave a la hora de implementar dichas estrategias y asegurar un apropiado manejo del "estado de salud" de procesos industriales, en términos de eficiencia y eficacia del desempeño. Sin embargo, antes de realizar estudios serios que permitan cuantificar y reducir el nivel de incertidumbre en el sistema es necesario comprender los conceptos básicos bajo los cuales se construyen la mayoría de los sistemas de supervisión. Esta charla busca ilustrar dichos conceptos incluyendo un breve repaso acerca del manejo estadístico de la información, minería de datos (PCA, ICA y PLS), sensores virtuales y modelos basados en similitud (SBM), para concluir con una introducción al uso de estimadores Bayesianos (métodos secuenciales de Monte Carlo) para la estimación de la distribución de probabilidad del estado del proceso (operación actual) y la vida útil remanente (operación futura) en procesos no-lineales afectos a incertidumbre no-Gaussianas.
Gestión de repuestos críticos bajo monitoreo de condición
Combining critical spares management and condition based maintenance: a novel approach
Optimización de líneas de producción bajo enfoque gestión de activos
Optimizing production lines using an asset management perspective
Rodrigo Madariaga
Cuando los precios de los comodities son altos lo más relevante es tener la producción más alta posible. La gestión de los activos debe privilegiar la productividad sobre las otras medidas de desempeño y buscar el mejor rendimiento con los recursos disponibles. Esto justifica el uso de herramientas cuantitativas y/o cualitativas que soporten decisiones que apunten a mejorar el desempeño. Una disyuntiva aparece a causa de la amplia variedad de herramientas que la investigación de operaciones ofrece. En el presente estudio se propone una metodolog´ıa basada en gesti´on de activos que ofrece mecanismos de priorización y optimización y permite seleccionar las mejores oportunidades existentes en mantenibilidad, confiabilidad de equipos y sistemas. Se ilustra la metodolog´ıa a través de un estudio de casocorrespondiente a un sistema de manejo de mineral en una compañía minera del norte de Chile. Las dos primeras oportunidades de mejoramiento detectadas son: (i) Optimizar los intervalos de inspecciones de las máquinas de más baja confiabilidad; (ii). Rediseñar 3 stockpiles intermedios para reducir la influencia de las m´aquinas más críticas en la productividad del sistema. Se obtuvo una mejora de la productividad de un 6.4% al modificar la frecuencia de inspecciones. Al optimizar las capacidades de acopio se logra un 11.5% adicional, lo cual genera un aumento de la tasa de producción total desde 3.0 a 3.7 [kTon/hr] equivalente a un adicional de 6.3 [MTon/año].
Mitigación de vibraciones en sistemas laminadores
System vibration mitigation: a case study in a steel mill
Nicólas Becerra
Las vibraciones transitorias en máquinas rotatorias sometidas a torques impulsivos pueden tener una gran amplitud y causar fallas catastróficas si no se les considera en la etapa inicial del diseño o se les corrige posteriormente en su operación. La amplificación de torque es analizada por el método de análisis modal. El estudio de caso considera un laminador de planchas de acero en caliente. El método descrito también es aplicable a otros sistemas rotativos comúnmente utilizados en la industria siderúrgica. Los resultados obtenidos al excitar al sistema con torques impulsivos que representan condiciones de operación típicas indican que podrían generarse torques varias veces superior al valor nominal. El tipo de respuestas obtenidas indican que el comportamiento es determinado mayormente por la relación de inercias y rigideces de los elementos rotantes característica del sistema. Al modificar las inercias y rigideces se puede mitigar este fenómeno en la mayoría de las condiciones de operación, permitiendo aumentar la confiabilidad.
Análisis de prioridades para componentes mayores en flotas de equipos de transporte minero
Priority analysis for major components of mining haul trucks
Germán Rodriguez
El consumo de repuestos puede siginificar una gran parte de los costos de un contrato de mantención y reparación. La presentación considera un análisis de una flota de equipos de transporte en minería a cielo abierto. Para el consumo de repuestos consumibles se encontró una forma de priorizar el análisis de las fallas relacionadas a estos consumos para minimizar los costos totales de operación. Con un análisis de dispersión de costos para dos faenas se determinaron los repuestos críticos (tanto de alto costo como de alto consumo), se analizaron los consumos y se determinaron los consumos anómalos (crecientes o outliers). Posteriormente se analizaron las causas de dichos consumos y los sistemas y subsistemas a los cuáles pertenecen. Las principales conclusiones obtenidas son: (1) el ahorro por realizar mantenciones planificadas a los componentes críticos y (2) dado que la edad de la flota juega un rol preponderante en el costo total, se propone investigar una forma más elaborada de medir la edad de cada camión, más detallada que las horas totales de operación.
Análisis de disponibilidad para equipos autopropulsados de artillería
Availability analysis for military assets: a case study
Rodrigo Mendoza
La elección de una buena variable de medición para la estimación del comportamiento de un determinado equipo es un punto relevante para la toma de decisiones de mantenimiento. El predecir desgastes o duraciones sólo con la fecha de calendario puede llevar a sub o sobrestimaciones aún más graves cuando, por ejemplo, se presentan situaciones de desgaste acelerado u otras similares. Aparte de ello, es posible que debido a la complejidad de los sistemas sea necesaria más de una variable para aproximar el comportamiento exacto de un equipo. El actual trabajo trata precisamente de la elección de horómetrosadecuados para desgaste de componentes militares, sometidos a condiciones difíciles de operación, cosa de luego evaluar las políticas que puedan asegurar una mayor disponibilidad. Resultado de comparar los diferentes tipos de predictores se pudo concluir que en algunos casos la subestimación de la indisponibilidad llegaba a más de cuatro veces su valor real.
Optimización de la frecuencia de inspecciones para flota de camiones mineros
Uso de Modelos Dinámicos en la Mantención basada en la Condición de Equipos Mineros Críticos: Aplicación a la Gestión de Fisuras
Using dynamic models in condition based maintenance of critical mining equipment: early crack detection
Dr. Luciano Chiang
Pontificia Universidad Católica de Chile
En la coyuntura económica actual, dado el alto precio de metales tales como el cobre, molibdeno, y oro entre otros, a las empresas mineras les es muy atractivo económicamente producir a plena capacidad y más aún. Por este motivo equipos mineros críticos tales como Palas, Camiones y Perforadoras se ven exigidos al límite. Esta situación pone en alto riesgo la integridad de estos equipos y existe la posibilidad de que sufran daño significativo. Los ingenieros deben mantener un delicado equilibrio entre más producción y evitar fallas catastróficas. En esta presentación discutiremos una metodología aplicada a la gestión de fisuras en una pala minera, específicamente a los subsistemas de pluma, mango y balde. En estos componentes se detectan permanentemente fisuras respecto a las cuales hay que tomar decisiones que pueden tener un alto costo ya sea por reparaciones innecesarias o por el contrario, por falla catastrófica. En ambos casos el costo de no disponer del equipo para producir es de decenas de miles de dólares por hora. El nuevo enfoque consiste en monitorear los esfuerzos reales en estos componentes (pluma, mango y balde) mediante sensores. Dada la naturaleza de estos equipos no es posible usar sensores convencionales y se ha debido desarrollar e instalar sensores inalámbricos que no requieren cableado externo y son lo suficientemente robustos para sobrevivir el maltrato derivado de la ubicación donde se instalan. Las señales de estos sensores sirven de entrada a un modelo matemático que permite extrapolar las cargas de trabajo y los esfuerzos en cualquier punto de estos componentes. Este modelo matemático consta de un módulo dinámico y un segundo módulo estructural. En paralelo, las fisuras detectadas y monitoreadas en inspecciones periódicas de las estructuras controladas se analizan en base a principios de la Mecánica de la Fractura. De este modo, mediante un análisis que incorpora la localización y dimensiones de la fisura, y los esfuerzos reales aplicados en la vecindad de ella, se puede determinar si ella es inestable o estable. En el primer caso esto indica que la reparación se debe efectuar de inmediato ya que existe riesgo inminente de falla catastrófica. En el segundo caso se puede aplicar la ley de Paris, que permite predecir el número de ciclos de trabajo que restan antes de que la fisura se torne inestable. Esta metodología está siendo aplicada actualmente en una faena minera y los resultados son promisorios. Ello en virtud que se puede hacer una gestión de fisuras de manera sistemática y basada en fundamentos técnicos sólidos, lo que antes se hacía sólo en forma intuitiva, con muchos errores y por ende con altas pérdidas para las compañías mineras.
Las organizaciones con uso intensivo de equipos de producción enfrentan una gran presión para reducir sus costos de operación y otros costos sumergidos. Los costos logísticos y de mantenimiento son en general muy relevantes en la estructura de costos. Por lo anterior, la asignación de recursos para repuestos puede ser esencial, y demanda de métodos apra apoyar las decisiones para el proceso de pedido de repuestos. La presentación describe una metodologia novedosa y que basa en estimar el riesgo a partir de los signos vitales del componente en operación. Nos enfocamos en “Repuestos Críticos Monitoreados por Condición” (RMC), es decir, repuestos que son caros, altamente confiables, con tiempos de entrega extendidos, no disponibles en la bodega, y que están sometidos a monitoreo de condición. El objetivo es orientar la decisión sobre el momento correcto para pedir estos RMC o simplemente continuar con la operación. El trabajo presenta una técnica gráfica que considera una regla de decisión basada en la función de confiabilidad centrada en la condición y en un lead time estocástico. Los resultados muestran que la técnica es efectiva para determinar el momento en que la operación del sistema es confiable y puede soportar la variabilidad del lead time, satisfaciendo así un nivel de servicio deseado.
Pontificia Universidad Católica y Universidad de Queensland
Dr. Rodrigo Pascual, David Godoy, Dr. Peter Knights
Impact of maintenance backlog on machine performance: case study in a fleet of mining haul trucks
Germán Villarroel
Análisis de causa raíz: falla de sello de caldera de hogar presurizado
Root cause analysis for a single failure mode
Rodrigo del Pozo
Presentación
Análisis de vibraciones de sistemas turbogeneradores
Vibrations analysis: case study for a power gas turbine
Germán Villarroel
El correcto posicionamiento de las velocidades críticas de un rotor durante la etapa de diseño es un elemento importante para no tener problemas de vibraciones. En el siguiente trabajo se caracterizó la operación de un turbogenerador analizando su respuesta a distintos tipos de desbalance, y se construyó un diagrama de frecuencias naturales en función de la velocidad de rotación. Para modelar el turbogenerador se planteó el método de Rayleigh-Ritz y el de Elementos finitos. Los resultados obtenidos demuestran que la velocidad de operación de la turbina se encuentra en una zona segura donde las amplitudes de la vibraciones son pequeñas. El desbalance más crítico ocurre en el generador a la primera velocidad crítica, por ende gran cuidado se debe tener en la partida del sistema para alcanzar la velocidad de operación.
Priorizando componentes críticos: enfoques desde la gestión de activos
Most significant items analysis: an asset management approach
Tomás Guzmán
En la industria minera gestionar y priorizar los componentes reparables según sus intervalos entre overhauls es parte fundamental para operar equipos a bajos costo y manteniendo alta disponibilidad. El estudio considera 3 partes: (i) seleccionar los componentes reparables críticos según sus Time Between Overhauls (TBO), (ii) investigar las causas de muertes prematuras para posteriormente generar planes de mitigación, (iii) generar reglas de decisión que permitan manejar los trade-off entre componentes nuevos (más confiables) y con overhaul (menos confiables) y minimizar el costo de operación. La política propuesta permite abordar estos problemas y mejorar el costo de operación de los camiones de forma significativa.
Optimización de Taller Mecánico usando Simulación
Daniel Hernández y Rodrigo Madariaga
Una empresa de renta de autos dispone de una flota de 2800 unidades, los cuales arrienda bajo contrato leasing. Parte del contrato implica el mantenimiento y reparación de los vehiculos. La empresa dispone de un taller mecánico que atiende un promedio de 600 autos/mes. Los contratos de arriendo se basan en la disponibilidad, por lo que la residencia de los autos en el taller se traduce en una pérdida para la empresa así como también altos costos de mantenimiento y bodegaje. Por esta razón la empresa tiene la necesidad de mejorar el desempeño del taller disminuyendo los costos. El problema se abordó mediante un modelo de simulación que considera la relación entre estos costos ya mencionados y as´ı como tambi´en otras variables importantes. Actualmente el taller incurre en un costo total aproximado de $200 millones/año. La optimizacion proyecta ahorros de 22% en costos de mantenimiento, lo que equivale a $45 millones/año.
Dimensionamiento óptimo para fuerza de trabajo de mantenimiento
Optimal resource asignment for maintenance shops
Rodrigo Mendoza
Un factor relevante para contratos de mantenimiento o el control de las mismas operaciones para una determinada firma es el dimensionamiento de los recurso humanos. Una subestimación puede llevar al no cumplimiento de tareas críticas mientras que el caso contrario, a una caída en la eficiencia del desempeño del sistema. El trabajo presenta una metodología para la estimación óptima del recurso humano basada en programación lineal.