Diseño y optimización de una pauta de mantenimiento para equipos móviles en una operación minera subterránea

Abstract

La industria minera se caracteriza por requerir fuertes inversiones de capital para el desarrollo de proyectos, dentro de los cuales los servicios de construcción pueden concentrar cerca del 45% de los costos de un proyecto. En este contexto, una empresa proveedora especializada en servicios de construcción subterránea presenta un aumento de costos y horas de falla de sus equipos críticos. La disponibilidad física, si bien se mantiene por sobre el promedio requerido, presenta períodos en que se encuentra por debajo del límite de 85%. A partir de los registros operacionales y de mantenciones de equipos, se busca determinar las condiciones que favorecen la ocurrencia de fallas, como también obtener períodos de trabajo entre mantenciones preventivas que permitan maximizar el beneficio o disponibilidad esperada. El trabajo se realiza en tres etapas: Consolidación de registros operacionales y mantención, estimación de la probabilidad de falla de equipos a partir del ajuste de distribuciones de probabilidad o modelos de minería de datos, determinar una pauta de mantenimiento para cada tipo de equipo dependiendo del modelo escogido. De acuerdo a los modelos predictivos, la variable principal corresponde a las horas de mantenimiento correctivo recibido, aumentando la probabilidad de falla en la medida que el equipo recibe mayores horas de reparación. Dejando fuera esta variable, la utilización, productividad y horas de mantenimiento preventivo corresponden a las variables explicativas. Si bien se proponen distintas teorías, la información actual del modelo es insuficiente para determinar la causa principal de este fenómeno. Para el caso de los equipos scoop y jumbo se obtienen modelos de Regresión Logística y Árbol de Decisión que alcanzan precisiones en torno al 30%, mejorando la proporción inicial de fallas de 8%. La aplicación de modelos predictivos se traduce en un ahorro estimado de 4% sobre los costos de reparación anuales. A partir del análisis de funciones de probabilidad de falla se determinan intervalos de mantención eficientes para cada equipo: 25 horas efectivas de trabajo para los equipos dumper, 2970 metros perforados para equipos jumbo y 473 paladas para el caso de equipos scoop. Los dos primeros resultados suponen una reducción de los intervalos actuales de la constructora, mientras que para los equipos jumbo un leve aumento. Recomendaciones finales del trabajo incluyen mejorar el sistema de registros, consolidar la información de operador y mecánico, incorporar indicadores de mantenimiento preventivo y realizar un seguimiento de equipos reparados. Aplicar los modelos a nivel de equipos y componentes, como también incorporar nuevas variables explicativas, pueden ser alternativas interesantes de trabajo futuro.