Optimización de la calendarización de recambio de componentes críticos en cargadores frontales Cat 994

Abstract

En el contexto del mantenimiento predictivo multisistema para cargadores frontales, este trabajo de tesis se enfoca en desarrollar un modelo de optimización para mejorar la eficiencia y reducir costos asociados al mantenimiento de los equipos. Actualmente en la empresa, las decisiones de recambio de componentes se toman en base a las pautas del fabricante o según la experiencia de los técnicos. Sin embargo, estas pautas se constituyen a partir de condiciones climáticas y operativas que pueden diferir significativamente de las de Chile, considerando que el fabricante las establece para minas o faenas en entornos con características como suelo, altitud y temperatura diferentes. La tesis se desarrollará en la empresa Ingeniería Civil Vicente SPA (ICV) y se trabajará con cargadores frontales 994.

El proyecto busca desarrollar un modelo predictivo que determine políticas óptimas de recambio de componentes a partir de su historial de reemplazos, con el propósito de definir un calendario de mantenimiento preventivo que minimice los costos a largo plazo. Para ello, en primer lugar, se modelarán las tasas de falla de cada pieza mediante análisis estadísticos basados en su historial operativo, lo que permitirá cuantificar su riesgo de deterioro. Posteriormente, utilizando el Renewal-Reward Theorem, se establecerán funciones de costo dinámicas que integren variables como la frecuencia de uso de cada componente. Finalmente, mediante un modelo de optimización lineal, se diseñará un programa de mantenimiento que equilibre la vida útil de las piezas con los costos asociados a su reposición, garantizando así una reducción sostenible de gastos operativos y una gestión eficiente de los recursos técnicos.

Para lograr esto se empleará Python como lenguaje de programación, garantizando flexibilidad y eficiencia en la ejecución de las estrategias propuestas. Como resultado, se espera contar con resultados que indiquen el potencial ahorro que podrían generar las políticas de recambio propuestas en esta tesis en comparación a las actualmente utilizadas. Los componentes específicamente a analizar son un conjunto de piezas que forman parte del tren de potencia del cargador.