Dominando el Monitoreo de Condición Multi-Tecnología para Grandes Operaciones Mineras

Gestionar un programa de monitoreo de condición multi-tecnología en una gran operación minera fue una tarea desafiante, especialmente cuando se requería un cambio cultural para integrar las ideas de monitoreo de condición en una estrategia de mantenimiento ya compleja.

Uno de los mayores desafíos incluyó cambiar el enfoque de un equipo de mantenimiento experimentado de una mentalidad de funcionamiento-hasta-fallo a una mentalidad proactiva.

Otro gran desafío fue integrar las nuevas prácticas de trabajo en el modelo actual de flujo de trabajo, el cual no tenía mucho énfasis en elementos de mantenimiento en backlog.

Finalmente, entrenar a la supervisión y gerencia sobre por qué este es el movimiento correcto resultó ser una de las tareas más difíciles de todas.

Pero ahora, menos de un año después, se están logrando resultados dramáticos. A medida que las estadísticas de monitoreo de condición tienden en la dirección correcta, los costes de mantenimiento también cambian drásticamente.

Las horas extra han caído, y el tiempo de inactividad no planificado ha disminuido significativamente. La mejor parte es que la fuerza laboral se está volviendo cada vez más enfocada en arreglar problemas en lugar de arreglar máquinas.

Caso de Estudio: Monitoreo de Condición Multi-Tecnología

La Mina Four Corners es una gran operación minera a cielo abierto ubicada a 25 millas al sur de Lakeland, Florida. Four Corners es una de las seis minas pertenecientes a The Mosaic Corporation, el 13º productor mundial de fertilizante fosfático. La Mina Four Corners produce aproximadamente 6,5 millones de toneladas de roca fosfática anualmente. La mina tiene tres áreas distintas:

• Operaciones de Dragalina: Dragalinas eléctricas se usan para extracción mineral. Hay seis dragalinas con un promedio de 50 yardas cúbicas cada una.

• Sistema de Bombeo de Campo: 82 grandes bombas de 2.000 HP mueven la roca fosfática sin procesar (matriz) desde las dragalinas a la planta de flotación. Esto hace casi 70 millas de tubería de 20 y 22 pulgadas.

• Planta de Flotación: Incluye numerosos transportadores, cribas vibratorias, bombas y lavadores de troncos usados para limpiar la roca fosfática y separar desechos y material no deseado.

En total hay 775 piezas de equipos rotativos en toda la instalación. Hay 270 empleados en la Mina Four Corners, con 110 de ellos en el departamento de mantenimiento.

La Mina Four Corners embarcó en la implementación de un programa de monitoreo de condición multi-tecnología en marzo y ha visto cambios muy dramáticos desde entonces.

Entender los Desafíos

Hubo y permanecen varios grandes desafíos para afinar completamente el proceso. Como cualquier proceso que involucra más de una persona, las relaciones entre las personas juegan un papel vital en el éxito continuo.

Cada individuo debe desarrollar un nivel de confianza en los otros y como grupo deben desarrollar un sentido unificado de propósito. Encontrar y retener personal calificado es otro gran desafío.

Personal de monitoreo de condición que quiera trabajar en ambiente minero y tenga alguna experiencia es muy difícil de encontrar. A medida que todos comienzan a trabajar juntos diariamente, actitudes y personalidades empiezan a jugar papeles mayores en la efectividad y eficiencia del grupo. Mantener a toda esta gente técnica trabajando y trabajando juntos puede ser una tarea desalentadora.

Uno de los desafíos clave es desarrollar una comprensión del proceso entre el grupo de mantenimiento y el grupo de monitoreo de condición. La gente de mantenimiento tiene que entender el proceso de monitoreo de condición, y la gente de monitoreo de condición tiene que entender el proceso de mantenimiento.

Sin que cada uno comprenda plenamente el proceso del otro y dónde encajan ellos mismos en el otro proceso, cualquier tipo de impulso hacia adelante será difícil de iniciar.

Finalmente, la política interna de grupo puede jugar un gran papel en extinguir mejoras en el proceso general. Si hay individuos que tienden a no dar crédito donde se debe, se pueden desarrollar resentimientos. Por otro lado, si los líderes del proceso de cambio son rápidos en dar palmadas en la espalda y hacerlo a menudo, entonces todos se sienten apreciados y tienden a trabajar aún más duro para avanzar la causa.

Deseo de Éxito

Otro papel clave en el éxito de cualquier proceso es un fuerte deseo de tener éxito. Ese deseo se ve fácilmente en la Mina Four Corners. El gerente de mantenimiento es el catalizador que mantiene el programa rodando diariamente. La actitud del gerente hacia el monitoreo de condición como parte de la estrategia general de mantenimiento es lo que mantiene al resto del departamento de mantenimiento enfocado.

Por encima del gerente de mantenimiento, en la oficina corporativa, el deseo de que el programa tenga éxito también se ve. Los beneficios del programa de monitoreo de condición se han integrado en la estrategia financiera general de las operaciones mineras en las operaciones de Mosaic en el centro de Florida. Se espera que el programa de monitoreo de condición produzca resultados en las áreas de seguridad, costes y disponibilidad del plan general.

Las medidas de seguridad se han visto afectadas por medio de reducción de horas extra y trabajo de llamada. Cuando el personal artesano no es llamado tanto por la noche para trabajar en equipos que han fallado durante un turno de producción programado, la probabilidad de lesión se ha reducido.

Cuando la naturaleza precisa de un problema ha sido identificada antes de que comience el trabajo y los artesanos no tienen que gastar tiempo y esfuerzo innecesarios buscando el problema, la probabilidad de lesión se ha reducido.

Ser capaz de identificar problemas y corregirlos mucho antes de que ocurra daño adicional a otros componentes de una máquina reduce el coste total de la reparación. Todo esto se suma a reducción de tiempo de inactividad no planificado que es aumento de disponibilidad de maquinaria.

 

Figura 1. Gráfico de Tecnología vs. Ranking de Activos.

Programa Multi-Tecnología

La Mina Four Corners decidió temprano emplear tantas tecnologías de monitoreo de condición como pudieran para proporcionar la mayor probabilidad de identificar los modos de fallo reales de los activos.

Análisis de vibración, emisiones ultrasónicas de contacto, análisis de aceite y termografía infrarroja mecánica fueron elegidos para identificar defectos de maquinaria rotativa. Análisis de circuito de motor y termografía infrarroja eléctrica fueron elegidos para identificar los modos de fallo de los motores eléctricos y el equipamiento de conmutación asociado. Ver Figura 1 para el porcentaje de cobertura por tecnología.

Mejor Tecnología Disponible

La Compañía Mosaic también decidió temprano que una inversión en la mejor tecnología disponible ayudaría a asegurar los mejores resultados. CSI 2130s fueron elegidos como plataforma de análisis de vibración. Cámaras infrarrojas Mikron fueron elegidas para el esfuerzo de termografía. El UE Systems 10,000 fue seleccionado para análisis ultrasónico de contacto y aerotransportado. Y, el venerable PdMA MCE/Emax fue seleccionado como el analizador de circuito de motor de elección.

Figura 2. Reporte Integrado de Estado de Condición

Reportes Basados en Web

Una plataforma de reporte basada en web se usa para comunicar los resultados de todas las tecnologías de monitoreo de condición al personal de Mosaic. Una herramienta de reporte basada en web fue seleccionada por numerosas razones:

• No requiere software para instalar en las computadoras del cliente.

• Puede ser accedida desde cualquier computadora con acceso a la World Wide Web.

• No está limitada a ninguna plataforma de hardware o software particular para las diferentes tecnologías.

• Es fácilmente expansible a medida que otras tecnologías se añaden o remueven.

Mosaic quiere que todos los niveles de supervisión estén involucrados en la identificación y eliminación de fallos de maquinaria. Consecuentemente todos tienen acceso al software. La Figura 2 muestra un ejemplo de un reporte disponible en el software que resume todos los problemas identificados en un área dada de la planta.

Flujo de Trabajo Integrado

Un modelo de flujo de trabajo totalmente integrado se definiría como uno donde tanto el personal de Mosaic como el de Allied Reliability tenían propiedad igual en conseguir el trabajo identificado y realizado. La Figura 3 muestra el modelo de flujo de trabajo, codificado por colores para identificar rápidamente quién es responsable de qué parte del proceso. Se decidió que este flujo de trabajo integrado proporcionaría los siguientes beneficios:

• Hacer que Mosaic y Allied interactúen diariamente.

• Asegurar que el personal de Mosaic tomara propiedad de ciertas porciones del proceso.

• El técnico puede hacer recomendaciones claras no solo alertar al cliente a los aspectos técnicos del problema.

• La interacción al nivel más bajo crea un proceso de aprendizaje para tanto el técnico como los artesanos.

• El "Post Check" es el bucle de retroalimentación para el proceso de reparación de mantenimiento.

Relación entre el técnico, supervisor y mecánico … crucial para el éxito.

Figura 3. Four Corners – Modelo de Flujo de Trabajo de Monitoreo de Condición

Educación de la Fuerza Laboral

Se acordó que la educación de la fuerza laboral era un elemento fundamental importante que mantendría el proceso en marcha. Four Corners continúa haciendo un esfuerzo significativo para educar a todos los empleados de mantenimiento sobre intervalos P-F (ver Figura 4). Además, la familiarización con tecnología también fue un tema importante.

Hacer que todos los supervisores de primera línea y artesanos estén conscientes de las diferentes tecnologías de monitoreo de condición y cómo funcionaban fue visto como un componente clave para ganar aceptación. Los ingenieros de fiabilidad conducen sesiones mensuales de "almuerzo y aprendizaje" donde se traen sándwiches y se discuten elementos clave del programa y/o demostraciones de tecnología.

Figura 4. Intervalo P-F

Enfoque Dedicado

Sin un enfoque dedicado, es muy fácil perder de vista la meta. Para asegurar que esto no pasara, Four Corners dedicó una buena porción del tiempo del ingeniero de fiabilidad a supervisar el proceso.

Su meta es mantener el compromiso y conciencia del mantenimiento mientras al mismo tiempo miden y comparan los resultados y éxito del departamento de mantenimiento así como de Allied Reliability. Los éxitos se celebran deliberadamente en reuniones semanales y los fallos se identifican claramente y se eliminan las causas raíz.

Figura 5. MTBF – Fallos de Motor (2005)

Mejora Constante

El proceso entero debe ser inundado con una actitud de mejora constante, y en Four Corners, lo está. El gerente de mantenimiento siempre empuja por más y mejores resultados. Los ingenieros de fiabilidad siempre empujan por explicaciones más detalladas de problemas y más enfoque en eliminar causas raíz. En un esfuerzo para ayudar a mantener este enfoque, Allied Reliability proporciona a Four Corners un reporte mensual en numerosas mediciones.

• Porcentaje de Entradas de Condición Roja, Amarilla y Verde, tanto general como por tecnología

• Porcentaje de Entradas de Condición Implementadas

• Número de Órdenes de Trabajo Generadas

• Cumplimiento de Rutas

• Tiempo Promedio a Implementación

Medidas del Mundo Real

Lo que sigue son tres gráficos representando el efecto que la actitud de Four Corners hacia la mejora constante y el monitoreo de condición ha tenido desde marzo 2005.

Figura 6. Orden de Trabajo de Emergencia (2005)

Figura 7. Uso de Ensamblaje de Rodamiento de Bomba de Campo