Maestría en Ingeniería · 2025
Metodología gráfica para priorizar activos y definir estrategias de mantenimiento óptimas. Caso de estudio : flotas mineras
The purpose of this paper is to present an integrated methodology to support strategic decision-making in maintenance management. This methodology is based on graphical analytical tools that use failure rate and mean time to repair as key indicators. Its main focus is the identification and prioritization of critical assets to simultaneously define the most appropriate maintenance strategies. To this end, it integrates four graphical analysis tools: first, the Total Risk Criticality Matrix; second, the Jack-Knife Diagram; third, the Cost Scatter Diagram; and fourth, the Decision-Making Grid. The development of the methodology is illustrated through a case study of five truck fleets operating in an open-pit coal mine in northern Colombia. The methodology then prioritizes one fleet of nine tanker trucks to complete all proposed steps. The results obtained allow for strategic focus on highly critical equipment and definition of maintenance strategies, thereby improving fleet operational availability and reducing costs associated with failures. This approach highlights the importance of adapting maintenance strategies according to the criticality and actual behavior of assets, with a view to offering a practical perspective on the application of graphical analysis tools in industrial maintenance management.
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Contenido
- 0. INTRODUCCIÓNp. 14
- 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 16
- 2. JUSTIFICACIÓNp. 17
- 3. OBJETIVOSp. 18
- 3.1. GENERALp. 18
- 3.2. ESPECÍFICOSp. 18
- 4. METODOLOGÍAp. 19
- 5. ANTECEDENTESp. 22
- 6. MARCO TEÓRICOp. 25
- 6.1. EL CICLO DE VIDA DE ACTIVOSp. 26
- 6.2. CONCEPTOS GENERALES DE GESTIÓN DEL MANTENIMIENTOp. 19
- 6.3. GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO ALINEADA A LA GESTIÓN DE ACTIVOSp. 19
- 6.3.1. Fases del MGMp. 29
- 6.4. TOMA DE DECISIONES EN EL MGMp. 31
- 6.5. SELECCIÓN DE MÉTODOSp. 32
- 6.5.1. Criticidad total por riesgop. 10
- 6.5.2. Diagrama de Jack-Knifep. 10
- 6.5.3. Diagrama de dispersión de costosp. 10
- 6.5.4. Cuadrícula de toma de decisionesp. 51
- 6.5.5. Comparación del JKD y la DMGp. 60
- 7. CASO DE ESTUDIOp. 62
- 7.1. PASO 1: RECOPILACIÓN DE DATOSp. 62
- 7.2. PASO 2: APLICACIÓN DE LA MATRIZ CTRp. 62
- 7.2.1. Contexto operativo de la flota FL-01p. 66
- 7.3. PASO 3: APLICACIÓN DEL JKDp. 66
- 7.3.1. JKD por equiposp. 67
- 7.3.2. Resultados JKD por equiposp. 68
- 7.3.3. JKD por sistemasp. 69
- 7.3.4. Resultados JKD por sistemasp. 71
- 7.4. PASO 4: APLICACIÓN DEL CSDp. 72
- 7.4.1. CSD por equiposp. 72
- 7.4.2. Resultados CSD por equiposp. 73
- 7.4.3. CSD por sistemasp. 74
- 7.4.4. Resultados CSD por sistemasp. 75
- 7.5. PASO 5: APLICACIÓN DE LA DMGp. 76
- 7.5.1. DMG por sistemasp. 76
- 7.5.2. Resultados DMG por sistemasp. 79
- 7.5.3. Resultados DMG 3 por sistemasp. 82
- 7.6. PASO 6: MEJORAS OBTENIDASp. 85
- 8. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOSp. 87
- 8.1. RESUMEN DE RESULTADOSp. 87
- 8.2. DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOSp. 90
- 9. CONCLUSIONES, LIMITACIONES Y RECOMENDACIONESp. 92
- 9.1. CONCLUSIONESp. 92
- 9.2. LIMITACIONESp. 94
- 9.3. RECOMENDACIONESp. 94
- REFERENCIASp. 96
- ANEXOSp. 105
- Anexo A. Tablas de indicadores RAMp. 105
- Tabla 1 Ponderación de criterios evaluados para CTRp. 63
- Tabla 2 Resultados de aplicación matriz CTRp. 64
- Tabla 3 Características de la flota de camionesp. 65
- Tabla 4 Datos para análisis JKD por equiposp. 67
- Tabla 5 Datos para análisis JKD por sistemasp. 70
- Tabla 6 Datos para análisis CSD por equiposp. 72
- Tabla 7 Datos para análisis CSD por sistemasp. 74
- Tabla 8 Datos para DMG por sistemasp. 76
- Tabla 9 Criterios de la DMG por sistemasp. 77
- Tabla 10 Datos DMG 3 por sistemasp. 80
- Tabla 11 DMG 3 por sistemasp. 81
- Tabla 12 Comparación entre estrategias DMG y DMG 3p. 83
- Tabla 13 Indicadores RAM por equiposp. 105
- Tabla 14 Indicadores RAM por sistemasp. 106
- Figura 2 Modelo de seis bloques del IAMp. 26
- Figura 3 Ejemplos de las etapas del ciclo de vida de los activosp. 27
- Figura 4 MGM genéricop. 29
- Figura 5 Matriz de criticidad del modelo CTRp. 34
- Figura 6 Diagrama de dispersión n vs. MTTRp. 37
- Figura 7 Diagrama de dispersión logarítmica n vs. MTTRp. 38
- Figura 8 JKD básicop. 40
- Figura 9 Representación genérica del JKDp. 42
- Figura 10 JKD cuadrante II crónicop. 43
- Figura 11 JKD cuadrante III agudop. 44
- Figura 12 Estructura de costos globales específicosp. 46
- Figura 13 Representación genérica del CSDp. 50
- Figura 14 Representación genérica del DMGp. 53
- Figura 15 Representación de los diferentes MPP en la DMGp. 54
- Figura 16 Enfoque de mantenimiento RCMp. 56
- Figura 17 Enfoque de mantenimiento TPMp. 56
- Figura 18 Matriz CTRp. 64
- Figura 19 Histórico de disponibilidad operativa flota FL-01p. 66
- Figura 20 Diagrama de Jack-Knife por equiposp. 67
- Figura 21 Diagrama de dispersión por equipos. Versión 3Dp. 69
- Figura 22 Diagrama de Jack-Knife por sistemasp. 70
- Figura 23 Diagrama de dispersión por sistemas. Versión 3Dp. 71
- Figura 24 CSD por equiposp. 73
- Figura 25 CSD por sistemasp. 75
- Figura 26 DMG por sistemasp. 78
- Figura 27 DMG 3 por sistemasp. 81
- Figura 28 Enfoque TPMp. 84
- Figura 29 Enfoque RCMp. 85
- Figura 30 Tablero 1 para toma de decisionesp. 87
- Figura 31 Tablero 2 para toma de decisionesp. 89
- Ecuación 1 Fórmula general de criticidad total por riesgop. 33
- Ecuación 2 Consecuencias de la fallap. 33
- Ecuación 3 Fórmula de criticidad total por riesgo (por factores)p. 33
- Ecuación 4 Tiempo de inactividad o Downtimep. 36
- Ecuación 5 Tiempo medio de reparación o Mean Time to Repair (MTTR)p. 36
- Ecuación 6 Logaritmo natural del MTTRp. 37
- Ecuación 7 Tiempo medio entre fallas o Mean Time Between Failures (MTBF)p. 38
- Ecuación 8 Tasa de fallas por unidad de tiempop. 38
- Ecuación 9 Tasa de fallas en función del MTBFp. 39
- Ecuación 10 Disponibilidad en función de Uptime y Downtimep. 39
- Ecuación 11 Disponibilidad en función del MTBF y MTTRp. 39
- Ecuación 12 Downtimep. 39
- Ecuación 13 Número de fallasp. 39
- Ecuación 14 Límite del número de fallas para JKDp. 40
- Ecuación 15 Límite del MTTR para JKDp. 40
- Ecuación 16 Fórmula general de indisponibilidad (U)p. 41
- Ecuación 17 Indisponibilidad por fallap. 41
- Ecuación 18 Indisponibilidad por falla en escala logarítmicap. 41
- Ecuación 19 Promedio de la tasa de fallasp. 41
- Ecuación 20 Promedio de los tiempos medios para repararp. 41
- Ecuación 21 Límite relativo de la tasa de fallasp. 42
- Ecuación 22 Límite relativo del MTTRp. 42
- Ecuación 23 Límite relativo de la indisponibilidadp. 42
- Ecuación 24 Costo global específicop. 48
- Ecuación 25 Fórmula general del costo global de mantenimiento por unidad de tiempop. 49
- Ecuación 26 Costo global de intervención por unidad de tiempo en función de λ y MTTRp. 49
- Ecuación 27 Tasa de costos directos por unidad de tiempop. 49
- Ecuación 28 Costo de las pérdidas derivadas del Downtime por unidad de tiempop. 49
- Ecuación 29 Límite relativo del costo global específicop. 50
- Ecuación 30 Límite de umbral del costo globalp. 51
- Ecuación 31 Diferencia entre el valor máximo y mínimo de frecuencia de fallasp. 57
- Ecuación 32 Límite bajo/medio de la frecuencia de fallasp. 57
- Ecuación 33 Límite medio/alto de la frecuencia de fallasp. 57
- Ecuación 34 Diferencia entre los valores máximo y mínimo del tiempo de inactividad o Downtimep. 57
- Ecuación 35 Límite bajo/medio para el tiempo de inactividadp. 57
- Ecuación 36 Límite medio/alto para el tiempo de inactividadp. 57
- Ecuación 37 Distancia euclidiana entre dos puntosp. 58
- Ecuación 38 Disimilitudes de Canberra entre dos puntosp. 58
- Ecuación 39 Intervalo constante de la frecuencia de fallasp. 58
- Ecuación 40 Intervalo para la frecuencia de fallas (alta)p. 59
- Ecuación 41 Intervalo para la frecuencia de fallas (media)p. 59
- Ecuación 42 Intervalo para la frecuencia de fallas (baja)p. 59
- Ecuación 43 Intervalo constante del Downtimep. 59
- Ecuación 44 Intervalo para el tiempo de inactividad o Downtime (alto)p. 59
- Ecuación 45 Intervalo para el tiempo de inactividad o Downtime (medio)p. 59
- Ecuación 46 Intervalo para el tiempo de inactividad o Downtime (bajo)p. 60
Palabras clave
Asset prioritizationDecision makingGraphic toolsMaintenance strategiesEstrategias de mantenimientoHerramientas gráficasPriorización de activos