Plan de Mantenimiento RCM a Equipo Crítico del Área de Refrigeración con Amoniaco en la Empresa Red Cárnica S.A.S. Sede Bucaramanga
Autora Samec Acosta Pérez
Trabajo de Grado para Optar al Título de Ingeniera Mecánica
Director Alberto David Pertuz Comas Doctor en Ingeniería Mecánica
Universidad Industrial de Santander Facultad de Ingenierías Físico-mecánicas Escuela de Ingeniería Mecánica Ingeniería Mecánica Bucaramanga
2023
PLAN DE MANTENIMIENTO RCM A EQUIPO CRÍTICO
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Dedicatoria
Dedico este proyecto de grado en primer lugar a Dios quien me ha guardado, bendecido y guiado por el camino correcto para poder alcanzar de su mano este logro de ser Ingeniera mecánica
UIS.
A mi madre Evelys Perez Torres, por darme la vida e inculcarme buenos valores, sin ella esto no hubiese sido posible, agradezco inmensamente su amor, oraciones, apoyo incondicional, sacrificios y luchas. Este triunfo le pertenece a ella, quien siempre creyó en mí.
A mi padre Edgar Acosta, por ser mi inspiración y darme la oportunidad de estudiar para obtener mi título profesional como Ingeniera. Fue posible alcanzar esta meta juntos gracias al amor, apoyo económico, por enseñarme a ser fuerte, valiente, paciente y constante.
A mi hermanita Shárick Acosta, por ser mi motivación, gracias por brindarme amor incondicional, paciencia, oraciones, apoyo y sobre todo por darme fuerzas a no rendirme a pesar de lo duro que llegó a ser el camino.
A mi novio Mauricio, por brindarme su amor y comprensión durante mis últimos 5 años de formación. Gracias por la compañía, por inspirarme a ser mejor y por acompañarme en los momentos más difíciles. Fuiste una pieza fundamental en mi vida para alcanzar la meta de ser ingeniera.
A mi familia Acosta/familia Pérez por darme en todo momento sus mejores deseos, apoyo excepcional, cariño y consejos durante este tiempo. En especial a mi abuela Bertha por creer en mí y apoyarme desde el primer hasta el último momento.
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Agradecimientos
A Dios primeramente por la vida, por su amor inagotable y sabiduría en este arduo camino, por la fuerza que me brindó día con día para seguir y cumplir uno de los primordiales anhelos de mi corazón.
A RED CÁRNICA S.A.S por permitirme realizar las prácticas profesionales en su reconocida empresa y con ello la oportunidad de poder impartir mi conocimiento.
A la coordinadora de talento humano de la empresa Delcy Becerra, al coordinador de mantenimiento Carlos Lozada, al ingeniero Daniel Rincón Capera, al grupo de técnicos del área de refrigeración por brindarme su tiempo, apoyo, comprensión y conocimiento en este proyecto.
Al ingeniero Alberto David Pertuz Comas director del proyecto por concederme su orientación, corrección, apoyo, tiempo y conocimiento para llevar a cabo con éxito la realización del proyecto.
A la Universidad Industrial de Santander, a la escuela de Ingeniería Mecánica y a sus respectivos docentes que ayudan día a día con nuestra formación académica. En especial al ingeniero William Pinto.
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Tabla de Contenido Pág.
Introducción .................................................................................................................................. 15
1. Objetivos ................................................................................................................................... 16
1.1 Objetivo General .................................................................................................................. 16 1.2 Objetivos Específicos........................................................................................................... 16
2. Generalidades de la Empresa .................................................................................................... 17
2.1 Acerca de Minerva Foods .................................................................................................... 17 2.2 Misión .................................................................................................................................. 18 2.3 Visión ................................................................................................................................... 19 2.4 Estructura organizacional general ........................................................................................ 19 2.5 Valores Corporativos ........................................................................................................... 19 2.6 Ubicación Geográfica .......................................................................................................... 19 2.7 Departamento de Mantenimiento ......................................................................................... 20 2.7.1 Área interna .......................................................................................................................... 21 2.7.2 Área Externa ........................................................................................................................ 21 2.7.3 Área de civiles y eléctricos .................................................................................................. 22 2.7.4 Área de refrigeración ........................................................................................................... 23 2.7.4.1 Refrigeración..................................................................................................................... 23 2.7.4.2 Sistema de refrigeración Industriales. ............................................................................... 23 2.7.4.3 Amoniaco como refrigerante ............................................................................................ 23 2.7.4.4 Sistema de refrigeración con amoniaco ............................................................................ 24 2.8 Personal del área de refrigeración ........................................................................................ 25
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2.9 Áreas claves de refrigeración en la empresa ........................................................................ 26 2.9.1 Cavas de maduración ........................................................................................................... 26 2.9.2 Área de desposte .................................................................................................................. 28 2.9.3 Túneles de congelamiento.................................................................................................... 29 2.9.4 Depósito de refrigerados y congelados. ............................................................................... 30 2.10 Sala de máquinas................................................................................................................ 31
3. Fundamentación Teórica ........................................................................................................... 33
3.1 Definición mantenimiento .................................................................................................... 33 3.2 Tipos de Mantenimiento ....................................................................................................... 33 3.2.1 Mantenimiento Preventivo ................................................................................................... 33 3.2.2 Mantenimiento Correctivo ................................................................................................... 33 3.2.3 Mantenimiento Predictivo .................................................................................................... 34 3.3 Metodologías aplicadas al Mantenimiento ............................................................................. 34 3.3.1 Análisis de Criticidad ........................................................................................................... 34 3.3.2 Análisis de Modo y Efecto de falla y Criticidad (FMECA) ................................................ 35 3.3.3 Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) ............................................................. 35 3.3.3.1 Las 7 preguntas básicas del RCM. .................................................................................... 35 3.3.3.2 Diagrama de decisión. ....................................................................................................... 36 3.3.3.2 Actividades de mantenimiento. ......................................................................................... 38
4. Codificación y Fichas técnicas de Equipos Indispensables ...................................................... 38
4.1 Codificación ......................................................................................................................... 38 4.2 Listado con codificación ...................................................................................................... 40 4.3 Fichas técnicas ..................................................................................................................... 40
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5. Desarrollo Matriz de Criticidad ................................................................................................ 43
5.1 Método de CRESPO, Flujograma análisis de criticidad. ..................................................... 43
6. Jerarquización Compresor MYCOM ........................................................................................ 47
6.1 Sistema de potencia/eléctrico ............................................................................................... 48 6.2 Sistema de compresión ........................................................................................................ 49 6.3 Sistema de lubricación ......................................................................................................... 50 6.4 Sistema de control ................................................................................................................ 50 6.5 Criticidad Compresor MYCOM N250-VLD-A-TS............................................................. 51
7. FMECA Sistema de lubricación de equipo crítico del Área de refrigeración. ......................... 55
7.1 Contexto Operacional Compresor MYCOM N250-VLD-A-TS ......................................... 58 7.1.1 Datos y parámetros de operación Compresor MYCOM...................................................... 59 7.2 Hoja de información (FMECA) ........................................................................................... 60
8. Desarrollo diagrama de decisión RCM ..................................................................................... 64
8.1 Diagrama de decisión ........................................................................................................... 64 8.2 Hoja de decisión ................................................................................................................... 64
9. Resumen de tareas para Software SAP ..................................................................................... 71
10. Capacitación personal de mantenimiento área refrigeración .................................................. 74
10.1 Taller de Capacitación ........................................................................................................ 74
11. Conclusiones ........................................................................................................................... 76
12. Recomendaciones ................................................................................................................... 77
Referencias Bibliográficas ............................................................................................................ 78 Apéndices ...................................................................................................................................... 80
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Lista de Tablas Pág.
Tabla 1. Codificación área de refrigeración .................................................................................. 39 Tabla 2. Tipo de equipos en el área de refrigeración .................................................................... 39 Tabla 3. Lista de equipos indispensables codificados .................................................................. 40 Tabla 4. Severidad ........................................................................................................................ 56 Tabla 5. Ocurrencia ....................................................................................................................... 56 Tabla 6. Detectabilidad ................................................................................................................. 57 Tabla 7. Identificación y rangos NPR ........................................................................................... 57
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Lista de Figuras Pág.
Figura 1. Logotipo de la empresa Red Cárnica S.A.S .................................................................. 17 Figura 2. Logotipo de la compañía Minerva Foods ...................................................................... 18 Figura 3. Organigrama de la empresa Red Cárnica S.A.S ............................................................ 19 Figura 4. Ubicacióngeografica de la empresa Red Cárnica sede Bucaramanga ........................... 20 Figura 5. Estructura del departamento de Mantenimiento ............................................................ 20 Figura 6. Área Interna .................................................................................................................. 21 Figura 7. Área Externa .................................................................................................................. 22 Figura 8. Área de generadores ...................................................................................................... 22 Figura 9. Ciclo de compresión de vapor ....................................................................................... 24 Figura 10. Cava de maduración vacía ........................................................................................... 27 Figura 11. Cava de maduración con canales ................................................................................. 27 Figura 12. Toma de temperatura a las canales .............................................................................. 28 Figura 13. Inicio de proceso de desposte ...................................................................................... 28 Figura 14. Túneles de congelamiento ........................................................................................... 29 Figura 15. Depósito de refrigerado ............................................................................................... 30 Figura 16. Depósito de congelado ................................................................................................ 31 Figura 17.Metodologías aplicadas al mantenimiento ................................................................... 34 Figura 18. Diagrama de decisión .................................................................................................. 37 Figura 19. Ficha técnica desactualizada de la empresa ................................................................ 41 Figura 20. Formato ficha técnica elaborada para Compresor VILTER 1 ..................................... 42 Figura 21. Flujograma de criticidad aplicado al contexto de la empresa...................................... 43
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Figura 22. Nivel de criticidad ....................................................................................................... 44 Figura 23. Criterios de criticidad y sus categorías ........................................................................ 44 Figura 24. Resultado matriz de criticidad equipo crítico .............................................................. 45 Figura 25. Resultado análisis matriz de criticidad Compresor MYCOM 1 .................................. 46 Figura 26. Jerarquización equipo crítico según Norma ISO 14224: Compresor MYCOM ......... 47 Figura 27. Identificación componentes asociados a subsistemas del Compresor MYCOM ........ 48 Figura 28. Motor eléctrico W22 .................................................................................................... 48 Figura 29. Despiece componentes Motor eléctrico....................................................................... 49 Figura 30. Compresor tornillo MYCOM ...................................................................................... 49 Figura 31. Bomba de aceite .......................................................................................................... 50 Figura 32. Mypro touch ................................................................................................................ 50 Figura 33. Explosivo Compresor MYCOM.................................................................................. 51 Figura 34. Flujograma de criticidad aplicado al contexto del Compresor MYCOM ................... 52 Figura 35. Criterios de criticidad y sus categorías para evaluar sistema crítico ........................... 52 Figura 36. Resultado matriz de criticidad sistema crítico ............................................................. 53 Figura 37. Resultado análisis matriz de criticidad Sistema de lubricación................................... 54 Figura 38. Compresor MYCOM N250 N250-VLD-A-TS ........................................................... 58 Figura 39. Placa Compresor MYCOM ......................................................................................... 59 Figura 40. Plantilla Hoja de Información FMECA ....................................................................... 60 Figura 41. Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Separador de aceite .............. 61 Figura 42. Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Filtro de aceite ..................... 61 Figura 43. Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Termostato de aceite ............ 62 Figura 44. Hoja información FMECA Sistema Lubricación-Vál. Reguladora presión de aceite . 62
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Figura 45 Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Bomba de aceite ................... 63 Figura 46. Hoja de decisión RCM ................................................................................................ 64 Figura 47. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Separador de aceite ...................... 65 Figura 48. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Filtro de aceite .............................. 66 Figura 49. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Termostato de aceite ..................... 67 Figura 50. Hoja de decisión RCM. Sistema Lubricación -Vál. reguladora presión de aceite ...... 68 Figura 51. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación-Bomba de aceite............................. 69 Figura 52. Software SAP Minerva Foods ..................................................................................... 71 Figura 53. Pantalla de Software SAP de Compresores registrados de sala de máquinas ............. 71 Figura 54. Pantalla de Software equipo COMPRESOR MYCOM N250-VLD-A-TS ................. 72 Figura 55. Resumen de tareas entregadas para programar ........................................................... 73 Figura 56. Ejemplo registro tarea programada en SAP ................................................................ 73 Figura 57. Evidencia acta de capacitación al personal ................................................................. 75
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Lista de Apéndices Pág.
Apéndice A. Fichas técnicas equipos indispensables. .................................................................. 80 Apéndice B. Factura de compra Compresor MYCOM 1 ............................................................. 86 Apéndice C. Acta de recibido RED CÁRNICA S.A.S ................................................................. 87
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Glosario
Amoniaco: fórmula química es NH3, es un gas incoloro con un olor fuerte y penetrante, y es soluble en agua. El amoníaco es un compuesto importante en la química y se utiliza en diversas aplicaciones industriales y domésticas.
Confiabilidad: capacidad de un sistema, producto, equipo o proceso para funcionar de manera continua y consistente según su diseño y especificaciones en un transcurso de tiempo específico y en medio de condiciones operativas normales.
FMECA: metodología utilizada en la ingeniería y la gestión de la calidad para identificar, evaluar y priorizar los modos de falla potenciales de un sistema, producto o proceso, y comprender sus efectos y su criticidad en términos de seguridad, operación y rendimiento. Mantenimiento: se refiere a un grupo de actividades y procedimientos realizados de manera regular o periódica con el fin de preservar, reparar y asegurar el buen funcionamiento de equipos, sistemas, infraestructuras o productos.
Norma ISO 14224: es una norma internacional que se utiliza en la industria para establecer un sistema de clasificación y codificación de fallas, averías con la confiabilidad y el mantenimiento de activos.
Rcm: "Reliability-Centered Maintenance" o Mantenimiento basado en la Confiabilidad en español.
Refrigeración: proceso termodinámico que implica la transferencia de calor desde un espacio o sustancia a una región de temperatura más baja, con el fin de reducir la temperatura del espacio o la sustancia.
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Resumen
Título: Plan de Mantenimiento RCM a Equipo Crítico del Área de Refrigeración con Amoniaco en la Empresa Red Cárnica S.A.S. Sede Bucaramanga*
Autor: Sámec Acosta Pérez**
Palabras Clave: Mantenimiento, Confiabilidad, Criticidad, FMECA, Refrigeración, Compresor.
Descripción:
En este libro se presenta el desarrollo de un plan de mantenimiento rcm en la empresa RED CÁRNICA S.A.S, se realiza con el fin de dar cumplimiento a la necesidad de la empresa de estudiar el equipo crítico del sistema de refrigeración dado que este es uno de los sistemas más importantes en su industria y con esto la empresa busca obtener grandes beneficios en la mejora de sus procesos. Para llevar a cabo los objetivos se realizó la codificación a los equipos indispensables del área de refrigeración de la siguiente forma SM COM 01, definido por el lugar, nombre del equipo y número de veces que se repite. Para definir los equipos críticos se aplicó el Método cualitativo de CRESPO por no existir registros de fallas, siendo el compresor mycom 1 el equipo con una mayor criticidad, se realizó una jerarquización al equipo en el cual se establecieron 4 sistemas a los cuales se aplicó también el Método de CRESPO para obtener el sistema crítico dando como resultado el sistema de lubricación. Al sistema de lubricación se le realizó un análisis FMECA siendo la bomba de aceite, el termostato de aceite y el filtro de aceite los componentes con mayor número de NPR, por último, se asignan tareas de mantenimiento a cada uno de los componentes críticos con su periodicidad y personal encargado de realizar la actividad y se capacita al personal en la adecuada ejecución de las actividades propuestas para obtener los resultados deseados.
* Trabajo de Grado
** Facultad de Ingenierías Físico-mecánicas. Escuela de Ingeniería Mecánica. Ingeniería Mecánica. Director: Alberto David Pertuz Comas. Doctor en Ingeniería Mecánica.
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Abstract
Title: RCM Maintenance Plan to Critical Equipment of the Ammonia Refrigeration Area at Red Cárnica S.A.S. Bucaramanga Sede*
Author: Sámec Acosta Pérez**
Key Words: Maintenance, Reliability, Criticality, FMECA, Refrigeration, Compressor.
Description:
This book presents the development of the degree project under the modality of business practice in the company RED CÁRNICA S.A.S, which is carried out in order to comply with the company's need to study the critical equipment of the refrigeration system since this it is one of the most important systems in its industry and with this the company seeks to obtain great benefits in the improvement of its processes. To achieve the objectives, the essential equipment in the refrigeration area was coded as follows: SM COM 01, defined by the place, team name and number of times it is repeated. To define the critical equipment, the CRESPO Qualitative Method was applied since there were no failure records, with the mycom 1 compressor being the equipment with the highest criticality, A hierarchy was made to the team in which 4 systems were established to which the CRESPO Method was also applied to obtain the critical system, resulting in the lubrication system. An FMECA analysis was carried out on the lubrication system, with the oil pump, oil thermostat and oil filter being the components with the highest number of NPR, finally, maintenance tasks are assigned to each of the critical components with their frequency and personnel in charge of carrying out the activity and the personnel are trained in the proper execution of the proposed activities to obtain the desired results.
* Degree Work
**Faculty of Physical-Mechanical Engineering. School of Mechanical Engineering. Mechanical Engineering. Director: Alberto David Pertuz Comas. PhD. of Mechanical Engineering.
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Introducción
Minerva Foods es una compañía que se estableció en Brasil en el año 1924. Esta cuenta con dos sucursales en Colombia las cuales llevan por denominación social RED CÁRNICA S.A.S. La instalación de la sede de Bucaramanga anteriormente era conocida como Frigorífico Vijagual S.A empresa colombiana, la cual hizo un acuerdo de venta de su planta de sacrificio y deshuesado con una inversión de USD26 millones a Minerva Foods, incluyendo la adquisición de activos, pero en este acuerdo no se hizo entrega completa de la documentación de los equipos y sus respectivos planes de mantenimiento.
La empresa Red Cárnica S.A.S es especializada en exportar carne bovina. Para lograr satisfacer a clientes y consumidores es crucial que esta mantenga unos estándares específicos de calidad. Para la empresa es prioridad la conservación y congelación del producto que permanecen almacenado en las instalaciones. Por ende, los equipos del área de refrigeración deben estar operando en óptimas condiciones para mantener su alta confiabilidad y disponibilidad en la planta. A Red Cárnica S.A.S le es importante identificar el equipo con mayor criticidad de esta área por ende se realiza un análisis de criticidad para determinar este equipo. Este proyecto tiene como finalidad estudiar el equipo crítico del área de refrigeración por medio de un Análisis FMECA. Con ello elaborar un plan de mantenimiento RCM que asegure los índices de disponibilidad y fiabilidad del sistema más crítico del activo. Es indispensable que las tareas llevadas a cabo por los operarios del área de mantenimiento estén enfocadas con las directrices de calidad de la empresa, cuyo objetivo es aumentar su eficacia operativa y maximizar la rentabilidad.
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1. Objetivos
1.1 Objetivo General
Elaborar un plan de mantenimiento centrado en la fiabilidad para el equipo crítico del área de refrigeración en la empresa RED CÁRNICA S.A.S sede Bucaramanga para brindar mayor disponibilidad y vida útil al equipo, aportando con la misión de la Escuela de Ingeniería mecánica de la Universidad Industrial de Santander en la formación de personas de alta calidad ética, política y profesional.
1.2 Objetivos Específicos
Desarrollar y actualizar fichas técnicas a los equipos indispensables para el cumplimiento de la misión para caracterizarlos mediante la implementación de inventarios y codificación de cada equipo usando la norma ISO 14224 Analizar la información de los equipos indispensables para el cumplimiento de la misión mediante una matriz de criticidad utilizando un método que se adapte a la necesidad de la empresa con el fin de determinar el equipo crítico del área de refrigeración. Realizar un Análisis de Modo y Efecto de Falla (FMECA) al equipo crítico de refrigeración con el fin de establecer mecanismos de mejora continua y disminuir en forma constante las fallas en el equipo.
Diseñar la metodología RCM para el equipo crítico del área de refrigeración para establecer una estrategia de mantenimiento efectiva.
Capacitar al personal de mantenimiento del área de refrigeración en la adecuada ejecución de las actividades propuestas en el plan de mantenimiento RCM para obtener los resultados deseados.
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2. Generalidades de la Empresa
2.1 Acerca de Minerva Foods
Minerva Foods es una compañía que fue fundada en Brasil, se destaca principalmente por producir, procesar y comercializar carne de res y productos derivados. Cuenta con diversas instalaciones de procesamiento y deshuesado, plantas de producción de productos y subproductos derivados del ganado vacuno. Esta importante compañía se encuentra operando en diversos países de Latinoamérica como Colombia, Argentina, Paraguay, Uruguay, entre otros. Se ha logrado establecer como líder principal del mercado de exportación con sus productos cárnicos. Estos productos han sido exportados a países como Líbano, Japón, Rusia, Emiratos Árabes Unidos, entre otros.
En Colombia Minerva Foods opera por medio de la empresa Red cárnica S.A.S, es denominada razón social de la compañía en este país, con este nombre se establece la documentación e identificación oficial y legal de la empresa. Se han obtenido grandes logros en Colombia, entre ellos el más importante de poder exportar productos hacia emiratos árabes, con esto adquirió certificación sanitaria y religiosa.
Figura 1. Logotipo de la empresa Red Cárnica S.A.S Logotipo de la empresa Red Cárnica S.A.S
Nota. Adaptado de archivos de RED CÁRNICA S.A.S. Fuente: RED CÁRNICA S.A.S
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Figura 2. Logotipo de la compañía Minerva Foods Logotipo de la compañía Minerva Foods
Nota. Minerva Foods, Minervafoodsassets. Fuente: https://www.minervafoodsassets.com/ Minerva Foods ha ocupado el primer lugar en el mercado colombiano en cuanto a exportación de carne de res desde que ingresó al país en el año 2015. Desde la llegada de Minerva Foods a este país se han obtenido diversos logros, entre ellos la reapertura sanitaria para la exportación de carne colombiana a Chile, convirtiéndose hoy en uno de sus destinos principales. Minerva Foods considera haber tomado una buena decisión al llegar a Colombia, es descrito como un país maravilloso y en condiciones para seguir emprendiendo.
La compañía Minerva Foods cuenta con dos frigoríficos en Colombia, uno en Bucaramanga Santander y otro en Ciénaga de Oro Córdoba denominados Red cárnica S.A.S, estos actualmente están siendo responsables de aproximadamente el 90% de las exportaciones de carne de vacuno que salen del país. Las dos plantas están certificadas por BRCGS una norma de seguridad alimentaria.
2.2 Misión
Proveer globalmente alimentos de calidad, con responsabilidad socioeconómica y ambiental. Minerva actuará a partir de un alto nivel de eficiencia operacional, promoviendo al equipo y valorizando a sus colaboradores, cultivando respeto y confianza en las áreas de negocio en que actúe. (Minerva Foods, 2021)
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2.3 Visión
Ser la empresa más eficiente, buscando siempre maximizar el retorno sobre el capital invertido en todos sus segmentos de negocios con políticas de gestión de riesgo adecuadas. (Minerva Foods, 2021)
2.4 Estructura organizacional general
Red cárnica S.A.S. se divide en dos áreas: Gerencia industrial, Gerencia administrativa y financiera. En la siguiente figura, se detalla cómo se encuentra organizada la empresa Red Cárnica S.A.S sede Bucaramanga:
Figura 3. Organigrama de la empresa Red Cárnica S.A.S Organigrama de la empresa Red Cárnica
Nota. Tomado de Registros de la empresa.
2.5 Valores Corporativos
Resultados de orientación, Compromiso, Sostenibilidad, Innovación y Reconocimiento.
2.6 Ubicación Geográfica
CIUDAD: Bucaramanga DEPARTAMENTO: Santander DIRECCIÓN: Km 8 vía Bucaramanga - Rionegro Santander. A continuación, se puede observar la ubicación donde se encuentra la empresa:
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Figura 4. Ubicacióngeografica de la empresa Red Cárnica sede Bucaramanga Ubicación geografica de la empresa Red Cárnica sede Bucaramanga
Nota. Ubicación Minerva Foods. Fuente: Google Maps.
2.7 Departamento de Mantenimiento
En la empresa está estructurado de la siguiente manera: Figura 5. Estructura del departamento de Mantenimiento Estructura del departamento de Mantenimiento
Nota. El organigrama indica que el departamento de mantenimiento se divide en 4 áreas y cada una de ellas cuenta con un supervisor y un grupo de técnicos encargados de mantener su respectivo sistema y equipos. Fuente: Elaboración propia.
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2.7.1 Área interna
Esta área es la planta de beneficio, al día son sacrificadas 400 cabezas aproximadamente, primero, se da el proceso de sacrificio del animal y desposte. En esta área se cuenta con un gran número de equipos que deben estar en constante mantenimiento. A continuación, dos figuras que representan parte del área interna (área de sacrificio y área de desposte). Figura 6. Área Interna Área Interna
Nota. Se ilustra la zona donde ocurre el sacrificio del animal y la zona del debido desposte.
2.7.2 Área Externa
Esta área se denomina Rendering. En ella se da el proceso de transformar todas esas partes no aprovechadas del animal (sangre, pezuña, cuernos y vísceras) mediante tratamiento térmico para la producción de harina de sangre, hueso y vísceras, para ser comercializada con el fin de aumentar la productividad y mejorar su posición en el mercado. También son los encargados del mantenimiento de PTAP Y PTAR (tratamiento de aguas potables y residuales) y de las calderas.
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Figura 7. Área Externa Área Externa
Nota. Zona Rendering de la empresa RED CÁRNICA S.A.S.
2.7.3 Área de civiles y eléctricos
Esta área consiste en un grupo de técnicos encargados del mantenimiento eléctrico donde su objetivo principal es garantizar el constante flujo eléctrico en toda la planta, ya sea mediante la red externa o con el uso de los generadores. Y, por otro lado, los civiles que son los encargados de la parte estética en toda la empresa. Figura 8. Área de generadores Área de generadores
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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2.7.4 Área de refrigeración
El área de refrigeración es el objetivo por estudiar en este proyecto, a continuación, se definirá primeramente los siguientes conceptos: ¿Qué es la refrigeración?, Sistemas de refrigeración industriales, Amoniaco como refrigerante.
2.7.4.1 Refrigeración. Es un proceso fundamental que implica la transferencia de calor
desde un espacio o un sistema hacia otro para mantener temperaturas más bajas. Este proceso se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde la refrigeración de alimentos y bebidas hasta la climatización de edificios y la refrigeración de sistemas industriales y de alta tecnología.
2.7.4.2 Sistema de refrigeración Industriales. Son equipos y sistemas diseñados para
satisfacer las necesidades de enfriamiento en entornos industriales, donde se requiere una refrigeración a gran escala y con altos niveles de eficiencia. Estos sistemas se utilizan en plantas industriales, desde la conservación de alimentos y bebidas hasta el enfriamiento de procesos en la industria química, farmacéutica, petroquímica, manufacturera y muchas otras.
2.7.4.3 Amoniaco como refrigerante. El refrigerante utilizado en la empresa es el
amoniaco, dado que para sus necesidades se requiere un enfriamiento eficiente y de alto rendimiento. Tiene algunas ventajas como:
Alta eficiencia: El amoníaco tiene una alta capacidad de refrigeración y un alto coeficiente de transferencia de calor, lo que lo hace eficiente en la eliminación del calor de los sistemas de refrigeración.
Amplio rango de aplicación: La refrigeración por amoníaco se utiliza en mataderos, plantas de procesamiento de alimentos, plantas de hielo, cámaras frigoríficas, sistemas de aire acondicionado industrial y más.
También existen desventajas con la refrigeración por amoníaco:
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Seguridad: Aunque los sistemas de refrigeración por amoníaco están diseñados con medidas de seguridad, cualquier fuga o mal manejo puede significar un riesgo para la salud humana y el medio ambiente.
2.7.4.4 Sistema de refrigeración con amoniaco. El sistema de refrigeración por amoniaco
se basa en el ciclo de compresión de vapor Figura 9. Ciclo de compresión de vapor Ciclo de compresión de vapor
Nota. Ciclo de compresión de Vapor. Fuente: Navarrof.orgfree.com A continuación, se explica el ciclo ilustrado en la figura anterior:
1. Compresión: El amoniaco gaseoso se comprime en un compresor para aumentar su
presión y temperatura. Esto se hace para que el amoniaco pueda liberar calor y condensarse en la etapa siguiente.
2. Condensación: El amoniaco comprimido y caliente se enfría en este equipo. Durante
este proceso, el amoniaco cede calor y se convierte en líquido de alta presión.
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3. Expansión: El líquido con alta temperatura y presión se expande por medio de una
válvula de expansión, reduciendo así su presión bruscamente. Esta expansión provoca una caída drástica de temperatura y una parte del amoniaco se vaporiza, convirtiéndose en un gas frío.
4. Evaporación: El amoniaco líquido restante se evapora en un evaporador, que es el
componente del sistema de refrigeración que toma el calor del área a enfriar. Durante este proceso, el amoniaco en estado gaseoso absorbe calor y se enfría significativamente, creando un efecto refrigerante.
5. Retorno al compresor: El amoniaco gaseoso enfriado vuelve al compresor, donde el
ciclo se repite al ser comprimido nuevamente para iniciar un nuevo ciclo de refrigeración.
2.8 Personal del área de refrigeración
Está conformada por un supervisor de mantenimiento acompañado de 9 técnicos que se dividen en 3 grupos: Frigoristas, Analista de refrigeración y Técnico auxiliar de refrigeración. A continuación, se señalará algunas de las funciones de estos cargos: Supervisor de mantenimiento:
Encargado de garantizar la confiabilidad y llevar a cabo gestión de mantenimiento de los activos correspondientes de asegurar la cadena de frio responsable del sistema de refrigeración industrial con amoniaco.
Frigorista:
Inspeccionar estado, funcionamiento y variables (presión de succión y descarga, presión diferencial de aceite, temperaturas de aceite, niveles de aceite) de los compresores VILTER y
MYCOM.
Revisar funcionamiento y variables (presión de succión y descarga) de bombas recirculadoras. Funcionamiento de flotadores y válvula soleonoide de líquido.
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Analista de refrigeración:
Validar funcionamiento de controladores de las cavas en el control de sala de máquinas. Inspeccionar evaporadores de la planta.
Revisar puertas de cavas y toma de temperaturas a cavas y canales Técnico auxiliar de refrigeración:
Descongelar estación de válvulas y bandejas de túneles.
Revisar puertas de túneles y toma de temperaturas al producto en túneles. Apoyo al frigorista en sala de máquinas con evaporadores y condensadoras.
2.9 Áreas claves de refrigeración en la empresa
A continuación, se señalan las áreas claves de la empresa donde la refrigeración es fundamental:
2.9.1 Cavas de maduración
La empresa cuenta con 12 cavas de maduración. Luego del sacrificio al animal, es esencial enfriar rápidamente las canales en las cavas, estas son utilizadas dado que proporcionan las condiciones adecuadas de temperatura, humedad y tiempo para mejorar la calidad y las características organolépticas de la carne antes de ser comercializada. La temperatura de la cava se mantiene en un rango específico, generalmente alrededor de 0°C a 4°C. Esta temperatura permite que la carne se mantenga en un estado refrigerado mientras se produce la maduración. Las canales demoran en las cavas un tiempo mínimo de 24 horas y máximo 36 horas, este tiempo varía dependiendo del área de producción. Las canales son monitoreadas por un analista de refrigeración cada 2 horas para asegurarse de que el proceso de maduración se esté llevando a cabo correctamente. La temperatura de salida de la carne después de estar en la cava de maduración
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puede variar dependiendo del tipo de carne. En general, la carne se retira de la cava cuando ha alcanzado el nivel de maduración deseado, en este caso en un rango entre 2 °C y 7 °C. Figura 10. Cava de maduración vacía Cava de maduración vacía
Nota. Fuente: Elaboración propia. Figura 11. Cava de maduración con canales Cava de maduración con canales
Nota. Canales en maduración en su respectiva cava con una temperatura promedio entre 0°C y 4°C. Fuente: Elaboración propia
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Figura 12. Toma de temperatura a las canales Toma de temperatura a las canales
Nota. Toma de temperatura a canal. Se encuentra en el rango entre 2 °C y 7 °C, por lo tanto, es aceptable para su posterior desposte. Fuente: Elaboración propia.
2.9.2 Área de desposte
Una vez que las canales han sido enfriadas, se procede al desposte y procesamiento en cortes específicos. Durante esta etapa, también es importante mantener las temperaturas adecuadas que en este caso están en un rango entre 6 y 10 °C para prevenir contaminación cruzada. Figura 13. Inicio de proceso de desposte Inicio de proceso de desposte
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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2.9.3 Túneles de congelamiento
La empresa cuenta con 14 túneles de congelamiento. Después del desposte y empaque, el producto se almacena en estos túneles. Estos son encendidos aproximadamente 6 horas antes de introducir las cajas de producto para que pueda alcanzar la temperatura deseada de set point entre -26 °C y -28 °C, cuentan con sistemas de control de temperatura precisos que permiten ajustar y mantener la temperatura adecuada para el congelamiento. El producto demora en los túneles un tiempo mínimo de 36 horas en el cual le hacen un seguimiento cada 12 horas. La temperatura final del producto cárnico debe estar en un rango entre -18°C a -20°C o incluso más baja. El objetivo principal del túnel de congelamiento es disminuir en la mayor brevedad posible la temperatura del producto a niveles de congelación para preservar su calidad y mantenerlo seguro para su posterior almacenamiento y distribución.
Figura 14. Túneles de congelamiento Túneles de Congelamiento
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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2.9.4 Depósito de refrigerados y congelados.
Luego de que el producto pasar por los túneles de congelamiento, el producto cárnico es almacenado en depósitos de refrigerado y de congelados. El refrigerado se encuentra una temperatura de 0 °C y el de congelados a temperatura de -23°C. Siguen siendo temperaturas bajas para poder mantener en un estado congelado hasta su uso o venta. El mantenimiento es importante para garantizar una calidad y seguridad en los productos cárnicos congelados, ya que el calentamiento y posterior recongelación pueden afectar negativamente su sabor, textura y seguridad alimentaria.
Figura 15. Depósito de refrigerado Depósito de refrigerado
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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Figura 16. Depósito de congelado Depósito de congelado
Nota. Fuente: Elaboración propia.
2.10 Sala de máquinas
En la industria cárnica toda empresa cuenta con una sala de máquinas, este es un recinto donde se encuentran instalados los equipos y sistemas primordiales para el funcionamiento del sistema de refrigeración. Esta sala es indispensable para mantener las condiciones correctas de temperatura y refrigeración en toda la planta y garantizar una conservación de los productos cárnicos. Estos son algunos de los elementos fundamentales que hacen parte de sala de máquinas de la empresa:
Compresores: Se denomina fundamentales en los sistemas de refrigeración que utilizan amoniaco como refrigerante, se encargan de comprimir el gas amoníaco proveniente del
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evaporador, aumentando su presión y temperatura. Esto provoca que el amoníaco se transforme en un gas caliente y de alta presión. Es importante destacar que los compresores de amoníaco son equipos críticos en la refrigeración industrial y deben ser operados por personal capacitado debido a la naturaleza del amoníaco. En la empresa se cuenta con 8 compresores (5 compresores Vilter y 3 compresores Mycom) que trabajan en alta y baja temperatura.
Condensadores: Los condensadores enfrían y condensan el gas amoníaco comprimido, convirtiéndolo de nuevo en líquido para que pueda volver al evaporador y completar el ciclo de refrigeración. Estos equipos ayudan a mantener el ciclo continuo de transferencia de calor y a mantener las condiciones de temperatura adecuadas en el sistema. La empresa cuenta con 4 condensadores (2 ECCOS G3 y 2 BAUER) Evaporadores: Los evaporadores son los encargados de evaporar el amoníaco líquido, lo que genera una refrigeración activa al absorber el calor del entorno y permitir la vaporización del refrigerante. Estos se encuentran en diferentes zonas de la planta, desposte, cavas de maduración, túneles de congelamiento, pasillos, depósitos de refrigerados y congelados, entre otros. La empresa cuenta con diversos evaporadores entre los más destacados tenemos lo de marca Guntner. Paneles de control: Los paneles de control permiten monitorear y ajustar los parámetros del sistema de refrigeración, como temperatura, el flujo de refrigerante, presión de cavas de maduración.
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3. Fundamentación Teórica
3.1 Definición Mantenimiento
Es considerado una lista de tareas y procedimientos los cuales son llevados a cabo de forma regular o periódica con el fin de preservar, reparar y asegurar el buen funcionamiento de equipos, sistemas, infraestructuras o productos. Refiere Borrás (2015) que es una gestión que se practica en empresas cuyo desarrollo permite la mayor disponibilidad de activos productivos con calidad y confiabilidad operativa de los bienes productivos de la compañía, para lograr una rentabilidad esperada del negocio manteniendo estándares de medio ambiente y seguridad a un bajo costo.
3.2 Tipos de Mantenimiento
Es fundamental para toda empresa que sus instalaciones y equipos estén en las mejores condiciones, para así garantizar la seguridad de cada de sus empleados y mantener un ritmo estable en la producción. Los tipos de mantenimiento más comunes son:
3.2.1 Mantenimiento Preventivo
Es considerado como un conjunto de actividades realizadas de forma anticipada y periódica en un equipo o instalaciones, con el objetivo de optimizar su funcionamiento, mejorar los procesos, reducir las fallas y evitar paradas imprevistas.
3.2.2 Mantenimiento Correctivo
Se define como un grupo de actividades las cuales se realizan a un equipo o instalaciones cuando ha fallado. Se encarga de corregir los fallos ya sea sustituir o reparar según sea el caso y así el equipo retome a su estado operativo habitual.
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3.2.3 Mantenimiento Predictivo
Se define como un grupo de actividades programadas justo antes de que el fallo ocurra, teniendo en cuenta factores como, por ejemplo, la vibración, la temperatura o el ruido, que permiten predecir que en breve se producirá el fallo.
3.3 Metodologías aplicadas al Mantenimiento
Figura 17.Metodologías aplicadas al mantenimiento Metodologías aplicadas al mantenimiento.
Nota. Análisis de modos de falla, efectos y criticidad (AMFEC) para la planeación del mantenimiento empleando criterios de riesgo y confiabilidad. Tomado de Tecnología, Ciencia, Educación, 2010. p. 15
3.3.1 Análisis de Criticidad
Es un proceso sistemático utilizado en la gestión de activos y mantenimiento para identificar y priorizar los equipos, componentes o sistemas que son críticos para el funcionamiento de una organización. El objetivo principal de este análisis es determinar cuáles son los activos que
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tienen un impacto significativo en la producción, la seguridad, el medio ambiente o los costos cuando fallan o experimentan un mal funcionamiento.
En el proyecto se utilizará el método del flujograma de análisis de criticidad de Crespo, en este método se presenta una técnica que se basa en un análisis netamente cualitativo de la jerarquía de equipos o activos de producción. (Crespo, 2007)
3.3.2 Análisis de Modo y Efecto de falla y Criticidad (FMECA)
Es una metodología utilizada en la ingeniería y la gestión de la calidad para evaluar y comprender los modos de fallo potenciales de un sistema o componente, así como sus efectos y la importancia de esos fallos en términos de seguridad, operación y rendimiento. FMECA es una extensión del análisis de modos de falla y efectos (FMEA) y agrega una evaluación de la criticidad. Es una herramienta poderosa para identificar y gestionar los riesgos asociados con los modos de fallo en sistemas y componentes.
3.3.3 Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM)
Según Moubray (1991), es un método utilizado para establecer las necesidades de mantenimiento de cualquier activo físico en su contexto operacional. Se considera una herramienta de gestión de activos y mantenimiento que se enfoca en mantener la confiabilidad y disponibilidad de los equipos y sistemas críticos para una organización.
3.3.3.1 Las 7 preguntas básicas del RCM. Para que una metodología pueda definirse
como RCM debe cumplir y responder satisfactoriamente las siguientes preguntas según la Norma
SAE JA1011 (SAE, 1999):
1. ¿Cuáles son las funciones de operación en cada sistema, en su contexto operacional?
(Funciones)
2. ¿Cómo falla cada equipo? (Fallas funcionales)
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3. ¿Cuál es la causa de la falla funcional? (Modo de falla)
4. ¿Qué pasa cuando ocurre cada falla? (Efecto de falla)
5. ¿Qué consecuencias produce cada falla? (Consecuencias de falla)
6. ¿Cómo se debe hacer para prevenir cada falla?
7. ¿Qué debe hacerse si no es posible prevenir una falla funcional?
Se debe responder todas y cada una de las anteriores preguntas del proceso RCM. Para eso es necesario tener toda la información del activo a estudiar y así tomar decisiones basadas en esta información; por lo que, para realizar el RCM, se requiere recopilar y analizar la información previa.
3.3.3.2 Diagrama de decisión. Una vez finalizado el FMECA, el grupo de trabajo debe
elegir la actividad de mantenimiento que ayudará a prevenir la aparición de cada modo de falla previamente identificado, utilizando la herramienta de toma de decisiones del RCM (que permite seleccionar la actividad de mantenimiento más adecuada para evitar el potencial de cada modo de falla. El gráfico está dividido en cuatro secciones, cada una de las cuales examina el impacto del modo de falla: H Evidentes Fallas, S Consecuencias para la Seguridad, E Consecuencias Ambientales y O Consecuencias Operacionales.
El diagrama de decisión de RCM es una herramienta valiosa para documentar el proceso de toma de decisiones y asegurarse de que todas las consideraciones importantes se tengan en cuenta al seleccionar las estrategias de mantenimiento. Esto ayuda a garantizar la confiabilidad y la disponibilidad de los activos críticos mientras se minimizan los costos innecesarios de mantenimiento.
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Figura 18. Diagrama de decisión Diagrama de decisión
Nota. Está integrado todo el proceso de decisión en una estructura de estrategia única. Adaptado de Moubray 2004. p. 204.
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3.3.3.2 Actividades de mantenimiento. Las actividades de mantenimiento se definen en
función de la evaluación de la criticidad de los activos y la determinación de las estrategias de mantenimiento más apropiadas. Se basan en una evaluación exhaustiva de los activos y sus modos de falla. El objetivo es asegurar la confiabilidad y disponibilidad de los activos críticos mientras se minimizan los costos de mantenimiento y las interrupciones no planificadas. Las tareas pueden ser predictivas o a condición, preventivas o reacondicionamiento cíclico o correctivas.
4. Codificación y Fichas técnicas de Equipos Indispensables
La codificación de equipos en el mantenimiento es fundamental para un sistema de gestión efectivo. Facilita la programación, el seguimiento y el análisis de la eficiencia del mantenimiento. Se realizó bajo la Norma ISO 14224.
4.1 Codificación
RED CÁRNICA S.A.S posee un modelo de codificación para identificar los equipos o activos correspondiente a cada de una de las diversas áreas antes mencionadas. Esta codificación se divide en 3 secciones:
• Zona donde está ubicado el equipo: Se indica el lugar donde pertenece el equipo,
se representa con las dos letras más significativas del lugar. Quedando de la siguiente manera:
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Tabla 1. Codificación área de refrigeración Codificación área de refrigeración Área de Refrigeración Código Sala de Máquinas SM Cavas de Maduración CM Túneles de Congelamiento TC Depósitos de Congelados DC Depósitos de Refrigerados DR Nota. Esta tabla muestra la codificación del área de refrigeración. Fuente: Elaboración propia.
• Tipo de equipo: Indica el nombre del equipo, se toma las tres primeras letras del
nombre.
Tabla 2. Tipo de equipos en el área de refrigeración Tipo de equipos en el área de refrigeración Equipo Código Compresor Vilter
COV
Compresor Mycom
COM
Condensador Eccos
COE
Condensador Bauer
COB
Bomba Recirculadora Baja
BOB
Bomba Recirculadora Alta
BOA
Nota. Esta tabla muestra la codificación de los tipos de equipos del área de refrigeración. Fuente: Elaboración propia.
• Consecutivo del # de veces que existe el equipo. Número de veces que existe el
mismo equipo.
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4.2 Listado con codificación
A continuación, se presenta listado total de los activos indispensables para el cumplimiento de la misión del área de refrigeración con su respectiva codificación. Tabla 3. Lista de equipos indispensables codificados Lista de equipos indispensables codificados Equipo
Código
Compresor Vilter VSM 701 SM
COV
01
Compresor Vilter VSS 901 SM
COV
02
Compresor Vilter VSM 601 SM
COV
03
Compresor Vilter VSM 601 SM
COV
04
Compresor Vilter VSM 401 SM
COV
05
Compresor Mycom N250-VLD-A-TS SM
COM
01
Compresor Mycom N250-VLD MB SM
COM
02
Compresor Mycom N250-VLD MB SM
COM
03
Condensador Eccos G3 SM
COE
01
Condensador Eccos G3 SM
COE
02
Condensador Bauer 1700 SM
COB
01
Condensador Bauer 1700 SM
COB
02
Bomba Recirculadora Baja SM
BOB
01
Bomba Recirculadora Alta SM
BOA
01
Bomba Recirculadora Alta SM
BOA
02
Nota. Esta tabla muestra la codificación de los equipos denominados como indispensables para el cumplimiento de la misión en el área de refrigeración. Fuente: Elaboración propia.
4.3 Fichas técnicas
Una ficha técnica es considerada un documento que proporciona información detallada sobre los equipos que se encuentran en una determinada área de mantenimiento. Estas fichas son
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esenciales para el personal de mantenimiento, permiten tener acceso rápido y fácil a información relevante para llevar a cabo sus actividades de manera correcta y eficaz. Estas incluyen foto del equipo, datos técnicos, codificación, ubicación, entre otros. La empresa contaba con un formato de fichas técnicas desactualizado e incompleto. Figura 19. Ficha técnica desactualizada de la empresa Ficha técnica desactualizada de la empresa
Nota. Tomado de software de la empresa.
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Se creó un nuevo formato y se realizó las respectivas fichas a los equipos indispensables al cumplimiento de la misión y por solicitud la empresa se facilita el nuevo formato para actualizar la información de otros equipos del área. Las fichas técnicas serán subidas al software SAP.
Figura 20. Formato ficha técnica elaborada para Compresor VILTER 1 Formato ficha técnica elaborada para Compresor VILTER 1
Nota. Las nuevas fichas técnicas elaboradas para los equipos indispensables se encuentran en el Apéndice A. Fuente: Elaboración propia.
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5. Desarrollo Matriz de Criticidad
Se desarrolló a los 15 equipos indispensables un análisis de criticidad cualitativo. Se aclara que lo adecuado era desarrollar un análisis semi-cuantitativo, no obstante, no fue posible realizarlo dado que no se contaba con registros de los respectivos equipos y sin ello no era posible asignar los datos cuantitativos requeridos.
5.1 Método de CRESPO, Flujograma análisis de criticidad
Se llevó a cabo análisis cualitativo mediante el Método de Crespo. Este método consiste en un flujograma el cual da como resultado el nivel de criticidad en el que se encuentra cada activo siendo A una alta criticidad, B media criticidad y C baja criticidad. Para ello se deben contestar una serie de preguntas de manera secuencial. Ver Figura 21.
Figura 21. Flujograma de criticidad aplicado al contexto de la empresa Flujograma de criticidad aplicado al contexto de la empresa
Nota. Elaboración propia. Aplicación del método de Crespo, Crespo (2007). Siendo I impacto operacional, C costos de mantenimiento, M mantenibilidad, T tiempo de operación, A ambiental
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y S seguridad. A, B o C las categorías de los criterios, estas letras se encuentran al lado de los recuadros azules. A, B y C en la parte inferior se refiere al de nivel de criticidad en el que se encuentra cada equipo.
El flujograma de CRESPO es aplicado al contexto operacional de la empresa por lo tanto se realizó un nuevo flujograma para definir la criticidad de los equipos. Figura 22. Nivel de criticidad Nivel de criticidad C = Criticidad Baja B = Criticidad Media A = Criticidad Alta Nota. Fuente: Elaboración propia.
Figura 23. Criterios de criticidad y sus categorías Criterios de criticidad y sus categorías
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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Para desarrollar el análisis de criticidad propuesto, se encuestó al personal del área de refrigeración, al supervisor de sala de máquinas y al coordinador de mantenimiento. A cada uno de ellos se le explicó la dinámica para poder contestar las respectivas preguntas con opción de 3 respuestas (categoría A, B o C) para caracterizar los equipos. Se desarrolló el flujograma asignando la categoría correspondiente a cada una de las preguntas para así definir el nivel de criticidad en los equipos a estudiar. Figura 24. Resultado matriz de criticidad equipo crítico Resultado matriz de criticidad equipo crítico
Nota. Se evidencia que el equipo del área de refrigeración con un nivel de criticidad alta es el Compresor MYCOM N250-VLD-A-TS, el cual será el objeto de estudio del proyecto. Fuente: Elaboración propia.
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Figura 25. Resultado análisis matriz de criticidad Compresor MYCOM 1 Resultado análisis matriz de criticidad Compresor MYCOM 1
Nota. Fuente: Elaboración propia.
En la figura anterior se muestra el análisis realizado al Compresor MYCOM 1, este equipo si sufre daños para la línea a la que está vinculado ( B ), tiene un costo de mantenimiento mayor a 20.000 USD anuales ( A ), lo cual hace que sea crítico. Este compresor fue adquirido por 170.000 USD, ver Apéndice B. Por lo tanto, sus reparaciones son costosas. Este equipo requiere tener un mantenimiento constante o inspecciones frecuentes para evitar fallas que impliquen altos costos dado que esto afecta significativamente el presupuesto de la empresa.
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6. Jerarquización Compresor MYCOM
La jerarquización del equipo se dividió en 2: jerarquización en la cual se usó la NORMA ISO 14224 que permite definir en primer lugar la industria a la que pertenece hasta el sistema o equipo a estudiar y una jerarquización de los subsistemas que conforman al equipo crítico. Figura 26. Jerarquización equipo crítico según Norma ISO 14224: Compresor MYCOM Jerarquización equipo crítico según Norma ISO 14224: Compresor MYCOM
Nota. Elaboración propia con base a la jerarquización de la empresa. Fuente: Elaboración propia.
1. Industria
2. Negocio
3. Instalación
4. Planta
5. Sección
6. Sistema
7. Subsistema
8. Equipo
9. Componentes
1. Alimentos
2. Almacenamiento de productos cárnicos
3. Cava y túneles de conservación
4. Sistema de enfriamiento por amoniaco
5. Compresor de tornillo
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Figura 27. Identificación componentes asociados a subsistemas del Compresor MYCOM Identificación de componentes asociados a los subsistemas del Compresor MYCOM
Nota. Esta tabla muestra los sistemas esenciales del compresor mycom y sus componentes. Fuente: Elaboración propia.
El compresor mycom comprende 4 subsistemas los cuales permiten su optima operación.
6.1 Sistema de potencia/eléctrico
Proporciona la energía necesaria para operar el compresor. Figura 28. Motor eléctrico W22 Motor eléctrico W22
Nota. Fuente: Manual Mycom MB 19041-54
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Figura 29. Despiece componentes Motor eléctrico Despiece componentes Motor eléctrico
Nota. Fuente: Manual Mycom MB 19041-54
6.2 Sistema de compresión
Se encarga de comprimir el fluido a una presión más alta. Este sistema comprende un equipo primordial: Compresor de tornillo. Figura 30. Compresor tornillo MYCOM Compresor tornillo MYCOM
Nota. Fuente: CompresoresTornillo-Mayekawa.pdf
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6.3 Sistema de lubricación
Es esencial para reducir la fricción, el desgaste y la generación de calor en los rotores y otros componentes móviles. Además, este sistema ayuda a sellar el espacio entre los rotores para evitar fugas y mejorar la eficiencia del compresor. Entre sus equipos principales tenemos: Bomba de aceite (su respectivo motor), separador de aceite.
Figura 31. Bomba de aceite Bomba de aceite
Nota. Fuente: Manual Mycom MB 19041-54
6.4 Sistema de control
Este sistema está diseñado para supervisar y controlar diversos aspectos del funcionamiento del compresor, asegurando una operación eficiente y confiable. El compresor Mycom viene equipado con un controlador o panel de control denominado Mypro touch que permite a los operadores interactuar con el compresor. A través de este panel, los operadores pueden ajustar configuraciones, visualizar información y monitorear el estado del compresor. Figura 32. Mypro touch Mypro touch
Nota. Fuente: Manual Mycom MB 19041-54
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Figura 33. Explosivo Compresor MYCOM Explosivo Compresor MYCOM
Nota. Fuente: Manual Mycom MB 19041-54
6.5 Criticidad Compresor MYCOM N250-VLD-A-TS
Es importante aplicar un análisis de criticidad a un equipo crítico para llevar a cabo un mantenimiento eficaz. Con ello es posible para la empresa identificar y reducir los riesgos del equipo que es considerado indispensable para sus operaciones. Se realizó un análisis de criticidad a los 4 sistemas que conforman el Compresor MYCOM., para desarrollar esta matriz de criticidad se usó el Método de CRESPO que se encuentra en el capítulo 5.1. El flujograma de CRESPO es adaptado al contexto operacional del equipo por lo tanto se realizó un nuevo flujograma para definir la criticidad del equipo.
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Figura 34. Flujograma de criticidad aplicado al contexto del Compresor MYCOM Flujograma de criticidad aplicado al contexto del Compresor MYCOM
Nota. Aplicación del método de Crespo, Crespo (2007). Siendo A ambiental, R disponibilidad de repuestos, M mantenibilidad y S seguridad. Fuente: Elaboración propia. Figura 35. Criterios de criticidad y sus categorías para evaluar sistema crítico Criterios de criticidad y sus categorías para evaluar sistema crítico
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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No existen registros de falla del equipo, por lo tanto, para desarrollar esta matriz cualitativa se contó con el apoyo de los técnicos del área de refrigeración, supervisor de sala de máquinas y coordinador de mantenimiento dado que estas personas tienen experiencia en la operación y conocimiento acerca del equipo y con ello definir el sistema crítico. Se desarrolló el flujograma asignando la categoría correspondiente a cada una de las preguntas para así definir el nivel de criticidad a los sistemas. Figura 36. Resultado matriz de criticidad sistema crítico Resultado matriz de criticidad sistema crítico
Nota. Se evidencia que el sistema del Compresor MYCOM con un nivel de criticidad alta es el de lubricación, el cual será el objeto de estudio del proyecto. Fuente: Elaboración propia.
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Figura 37. Resultado análisis matriz de criticidad Sistema de lubricación Resultado análisis matriz de criticidad Sistema de lubricación
Nota. Fuente: Elaboración propia.
En la figura anterior se muestra el análisis realizado al Sistema de lubricación del Compresor MYCOM 1, Este sistema genera un impacto negativo en el ambiente ante una falla (A), dado que puede producirse una fuga de aceite lubricante. Este aceite puede contaminar el entorno, incluyendo el suelo. Algunos componentes de los aceites lubricantes pueden evaporarse y liberar vapores que afectan la calidad del aire en la zona. Un derrame de aceite suele estar sujetos a regulaciones ambientales estrictas. Las empresas que causan derrames de aceite pueden enfrentar multas y sanciones regulatorias. Por lo tanto, es fundamental llevar a cabo el plan de mantenimiento de manera adecuada y así prevenir fallas en el sistema de lubricación.
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7. FMECA Sistema de lubricación de Equipo crítico del Área de Refrigeración.
Luego de definir el sistema crítico del compresor mycom del área de refrigeración de la empresa RED CARNICA S.A.S, se procede a desarrollar un análisis de modos, efectos y criticidad de fallos (FMECA).
Para llevar a cabo esta metodología FMECA es necesario seguir los siguientes pasos: Definir contexto operacional y función activo. Consiste en conocer el modo en que opera una planta, proceso o sistema, para aclarar las condiciones bajo las cuales trabaja. Definir los fallos funcionales. Un fallo funcional se define como una ocurrencia no previsible, que no permite que el activo alcance el funcionamiento esperado en el contexto operacional en el cual se desempeña (Moubray, 1991) Definir los modos de fallos. Los fallos funcionales tienen causas físicas, en RCM estas se definen como modos de fallos (causas físicas que provocan los fallos funcionales totales o parciales) (Moubray, 1991 y Parra y Crespo, 2015).
Efectos potenciales. Es la forma en que una falla se manifiesta o también son los síntomas susceptibles que indican que el activo está fuera de los parámetros normales de operación. Jerarquización del riesgo. Se determina en base a la multiplicación de tres factores, los cuales son: severidad, ocurrencia y detectabilidad.
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Tabla 4. Severidad Severidad (S)
Nota. Clasificación de severidad según la valoración de riesgo. Adaptado de Gardella (2011). Tabla 5. Ocurrencia Ocurrencia (O)
Nota. Clasificación de ocurrencia según la valoración de riesgo. Adaptado de Gardella (2011).
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Tabla 6. Detectabilidad Detectabilidad (D)
Nota. Clasificación de detectabilidad según la valoración de riesgo. Adaptado de Gardella (2011). Luego de realizar este cálculo de número de riesgo prioritario para los diferentes modos de falla se puede determinar el grado de criticidad en el que se encuentran. Tabla 7. Identificación y rangos NPR Identificación y rangos NPR Modo de falla Rango Identificación riesgo Prioritario
NPR<25
Altamente prioritario
26< NPR <70
Críticamente prioritario
NPR > 70
Nota. Rango NPR Adaptado de Gardella (2011).
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7.1 Contexto Operacional Compresor MYCOM N250-VLD-A-TS
El compresor mycom desempeña un papel muy crucial en el ciclo de refrigeración. Su función principal durante la operación es comprimir el vapor. Este lo extrae como vapor refrigerante de baja presión y temperatura del evaporador, este vapor refrigerante es comprimido por los rotores helicoidales del compresor de tornillo, a medida que el vapor es comprimido su temperatura y presión aumentan significativamente, el vapor refrigerante comprimido y de alta presión es entregado al condensador a través de la tubería de descarga a una presión y temperatura más alta.
Figura 38. Compresor MYCOM N250 N250-VLD-A-TS Compresor MYCOM N250 N250-VLD-A-TS
Nota. Compresor MYCOM N250-VLD-A-TS ubicado en sala de máquinas. El sistema de lubricación en un compresor MYCOM es esencial para el funcionamiento confiable y eficiente de la máquina. Cualquier problema en el sistema de lubricación puede tener un impacto significativo en la vida útil del compresor, su eficiencia y su capacidad para cumplir
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con su función. Por lo tanto, es crucial mantener y monitorear adecuadamente el sistema de lubricación para garantizar su correcto funcionamiento. El aceite lubricante usado es el MYKOIL 80, es utilizado en compresores de tornillo, entre sus características más importantes: posee una miscibilidad optima con el amoniaco, mejor lubricidad y una gran capacidad de drenado de aceite.
7.1.1 Datos y parámetros de operación Compresor MYCOM
Este compresor es el de mayor capacidad de enfriamiento en la sala de máquinas por ende lo hace uno de los equipos más indispensables, posee una capacidad de 1,815.200 Kcal/h y opera entre los -8°C y 35 °C.
Figura 39. Placa Compresor MYCOM Placa Compresor MYCOM
Los parámetros principales a los cuales se programa el compresor para la operación son los siguientes:
Presión de Succión: 25 Psi Presión de descarga (es programada en la condensadora): 150 Psi Sistema de Arranque (modo automático): 30 Psi Sistema de Parada (modo automático): 18 Psi
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7.2 Hoja de información (FMECA)
Para llevar a cabo el desarrollo de la hoja de información (FMECA) para el sistema crítico del Compresor Mycom fue necesario recopilar la respectiva información de este sistema de la mano de: el supervisor de sala de máquinas, el personal técnico del área de refrigeración de la empresa con sus conocimientos operativos/mecánicos, personal especializado de MAYEKAWA proveedor de este tipo de compresor y manual del compresor MB 19041-54, esto con el objetivo de adquirir una información real acerca de las fallas existentes en este sistema. En la Figura 40 se muestra la plantilla a utilizar para el FMECA, esta fue basada en el formato propuesto por John Mitchell Moubray, esta metodología permite resolver las 5 primeras preguntas del RCM. Este análisis estará enfocado exclusivamente al sistema crítico del Compresor Mycom.
• Sistema de Lubricación
Figura 40. Plantilla Hoja de Información FMECA Plantilla Hoja de Información FMECA
Nota. Esta plantilla se divide en 4 partes, taxonomía del equipo, modos y efectos de falla, evaluación de riesgos donde S severidad, O ocurrencia, D detectabilidad NPR número de riesgo prioritario y por último acciones correctivas a los modos de falla. Fuente: Elaboración propia.
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Figura 41. Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Separador de aceite Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Separador de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Figura 42. Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Filtro de aceite Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Filtro de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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Figura 43. Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Termostato de aceite Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Termostato de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
Figura 44. Hoja información FMECA Sistema Lubricación-Vál. Reguladora presión de aceite Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Válvula reguladora de presión de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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Figura 45 Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Bomba de aceite Hoja de información FMECA Sistema de Lubricación-Bomba de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
En las figuras anteriores se evidencia el análisis FMECA realizado al sistema de lubricación de un compresor mycom, el cual fue distribuido en 5 componentes: Separador de aceite, filtro de aceite, termostato de aceite, válvula reguladora de aceite y bomba de aceite. En cada análisis se observa los diferentes modos de fallas, sus efectos, evaluación de riesgo y acción correctiva. Al realizar el respectico cálculo NPR se concluye que la mayoría de los modos de fallas existentes en el sistema de lubricación están en un rango críticamente prioritario. Por lo tanto, se requieren tareas de mantenimiento que ayuden a prevenir las fallas y mantener operativo el sistema.
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8. Desarrollo diagrama de decisión RCM
Luego de realizar el análisis FMECA se asignó las tareas de mantenimiento para las diferentes fallas funcionales, esto es posible realizar por medio de un diagrama de decisión el cual es contemplado en una hoja de decisión.
8.1 Diagrama de decisión
Es una herramienta utilizada para orientar el proceso de toma de decisiones sobre qué acciones de mantenimiento deben llevarse a cabo para los diferentes modos de fallas. El diagrama de decisión a utilizar es el propuesto en el ITEM 3.4.3.1 Figura 18.
8.2 Hoja de decisión
Es considerada un formato para documentar y resolver el proceso de toma de decisiones en conjunto con estrategias de mantenimiento de un activo o componente especifico. La hoja de decisión es una parte integral del análisis de rcm, en ella se hace el registro de las repuestas a todas las preguntas contempladas en el diagrama.
Figura 46. Hoja de decisión RCM Hoja de decisión RCM
Nota. La figura muestra la plantilla a utiliza. Adaptado de Moubray (2004) Fuente: Elaboración propia.
Referencia de información F (función), FF (falla funciona), MF (modo de falla) los cuales tienen relación con la hoja FMECA.
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Siguiente se encuentra las columnas de H, S, E, O y N en las cuales son contestadas las preguntas relacionadas a la consecuencia para cada modo de falla (Moubray, 2004). Luego se encuentra 3 columnas H1, H2, H3, entre otras, aquí se hace el registro en caso una tarea proactiva fue elegida, determinar la tarea (Moubray, 2004). Posterior a ello las preguntas de default, H4, H5, o S4 (Moubray, 2004). Y por último las tareas propuestas, la frecuencia de la tarea y el personal encargado de desarrollarla.
Figura 47. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Separador de aceite Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Separador de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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Figura 48. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Filtro de aceite Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Filtro de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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El filtro de aceite es muy importante en la protección del sistema de compresión. Si no se realiza un mantenimiento adecuado del filtro, estas partículas pueden circular a través del sistema y causar daños a las piezas móviles, como los rodamientos y los pistones, lo que eventualmente puede llevar a una falla del compresor.
Figura 49. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Termostato de aceite Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Termostato de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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El mantenimiento adecuado del termostato de aceite es esencial para controlar la temperatura del aceite, proteger las piezas internas del compresor, mantener la eficiencia energética, evitar daños costosos y garantizar la confiabilidad y la seguridad del sistema. Figura 50. Hoja de decisión RCM. Sistema Lubricación -Vál. reguladora presión de aceite Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación -Válvula reguladora de presión de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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Realizar inspecciones, ajustes y reemplazos periódicos según las recomendaciones del fabricante es esencial para un funcionamiento óptimo del sistema de regulación de presión del aceite.
Figura 51. Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación-Bomba de aceite Hoja de decisión RCM. Sistema de Lubricación-Bomba de aceite
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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Es importante realizar las tareas de mantenimiento en una bomba de aceite para un compresor Mycom para garantizar una lubricación efectiva, un enfriamiento adecuado, la prevención de la contaminación del aceite, la eficiencia energética, la protección de las piezas internas, la confiabilidad del compresor y el cumplimiento de las regulaciones. Las hojas de decisión RCM realizadas para el sistema de lubricación del equipo crítico del área de refrigeración permitió establecer actividades de mantenimiento asignadas a cada modo de falla, la frecuencia con la que deben ser realizadas y el personal de la empresa encargado de realizar dicha tarea. Se busca prolongar la vida útil del equipo asegurando que se mantenga adecuadamente y se tomen las acciones necesarias, con ello disminuir el impacto operacional y aumentar la confiabilidad en la operación.
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9. Resumen de tareas para Software SAP
Es un listado donde se encuentran las actividades primordiales que deben realizarse para así asegurar la confiabilidad y vida útil del compresor mycom 1, se realizó con el fin de brindar una visión general de las tareas críticas de mantenimiento que deben realizarse de manera programada para el equipo crítico del área de refrigeración. Este listado de tareas será programado en el software SAP de la empresa por un planeador de mantenimiento (PCM). Figura 52. Software SAP Minerva Foods Software SAP Minerva foods
Nota. Tomado de SAP. Minerva foods. Fuente: Elaboración propia. Figura 53. Pantalla de Software SAP de Compresores registrados de sala de máquinas Pantalla de Software SAP de Compresores registrados de sala de máquinas
Nota. En el listado de compresores se encuentra registrado el Compresor MYCOM 1, equipo al
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cual serán programadas las tareas de mantenimiento. Fuente: SAP. Minerva foods. Figura 54. Pantalla de Software equipo COMPRESOR MYCOM N250-VLD-A-TS Pantalla de Software equipo COMPRESOR MYCOM N250-VLD-A-TS
Nota. En esta imagen se ilustra la ficha del compresor mycom 1, sección donde serán programadas las tareas de mantenimiento planteadas. Fuente: SAP. Minerva foods.
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Figura 55. Resumen de tareas entregadas para programar Resumen de tareas entregadas para programar
Nota. En esta imagen se ilustra el resumen de tareas que será subido al software SAP. Fuente: Elaboración propia.
Figura 56. Ejemplo registro tarea programada en SAP Ejemplo registro tarea programada en SAP
Nota. En esta imagen se ilustra un ejemplo de cómo quedarían registradas las tareas en el software SAP. Fuente: SAP. Minerva foods.
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10. Capacitación personal de mantenimiento área refrigeración
Luego de proponer las actividades de mantenimiento es importante realizar la correcta ejecución de las respectivas tareas. Para ello se llevó a cabo una capacitación que a petición del coordinador de mantenimiento fue dirigida por el Ing. Carlos Lorza supervisor de sala de máquinas en compañía del PCM (planeador de mantenimiento) dado que son los encargados de implementar el plan y la autora del proyecto.
Para Red Cárnica S.A.S es crucial que el departamento de mantenimiento ejecute las tareas en la mejor manera posible para así poder garantizar la seguridad, confiabilidad y la eficiencia de los equipos y sistemas. Dado que con ello pueden tener un impacto significativo en los costos operativos, durabilidad de los activos y satisfacción del cliente.
10.1 Taller de Capacitación
Esta capacitación fue dirigida al personal de mantenimiento del área de refrigeración (3 analistas, 3 técnicos y 3 frigoristas). Se realizó por medio de una presentación en la cual se anexó el plan realizado por la autora del proyecto. Los temas por tratar fueron seguridad, durabilidad, eficiencia operativa, reducción de costos y por último hoja decisión rcm. Se llevó a cabo en una sola jornada.
A continuación, se muestra el acta de capacitación desarrollada para la presentación de la temática, debidamente firmada por los asistentes, coordinador de mantenimiento y supervisor de sala de máquinas.
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Figura 57. Acta de capacitación al personal Acta de capacitación al personal
Nota. Fuente: Elaboración propia.
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11. Conclusiones
Se desarrolló el debido inventario y codificación a los 15 equipos indispensables para el cumplimiento de la misión (SM COV 01) y se creó un nuevo formato para las respectivas fichas técnicas de estos equipos las cuales serán subidas al SAP, las fichas que implementaba la empresa no contaban con toda la información requerida. Se facilitó el formato creado a la empresa el formato de las fichas realizado para actualizar el resto de los equipos del área. Se realizó un análisis de criticidad adaptado del método cualitativo de CRESPO el cual se desarrolló en base al contexto operacional de la empresa en el que se determinó el equipo con una mayor criticidad siendo el Compresor MYCOM 1, se llevó a cabo una segunda matriz de criticidad aplicando el mismo método bajo el contexto del equipo estableciendo criterios de evaluación, siendo el sistema de lubricación el más crítico.
Se aplicó la metodología RCM al sistema de lubricación, para resolver las primeras 5 preguntas de esta metodología se desarrolló el análisis FMECA obteniendo varios componentes con un número de riesgo prioritario alto, siendo la bomba de aceite con mayor criticidad y se estableció las diferentes tareas de mantenimiento para los diversos modos de fallas. Se capacitó al personal de mantenimiento del área de refrigeración dado que es esencial llevar una adecuada realización de las actividades propuestas en el plan de mantenimiento para garantizar la seguridad, la eficiencia y la confiabilidad en las operaciones del sistema crítico.
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12. Recomendaciones
Realizar un correcto manejo de las fichas técnicas elaboradas para así facilitar el trabajo a la hora de requerir información sobre un equipo y poder realizar el mantenimiento el momento oportuno.
Impulsar a los técnicos de mantenimiento en especial a los frigoristas que son los encargados en sala de máquinas a realizar las debidas tareas y con ello asegurar el correcto funcionamiento y evitar paradas de los equipos críticos que allí se encuentran en especial el compresor mycom 1.
Desarrollar una actualización al análisis FMECA para cada proceso llevado a cabo en el sistema de lubricación y con ello poder encontrar nuevos modos de fallas y hacer la debida modificación a medida que estos ocurran y así mantener la confiabilidad en el equipo.
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Apéndices Apéndice A. Fichas técnicas equipos indispensables.
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Apéndice B. Orden de Compresor MYCOM 1
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Apéndice C. Acta de recibido RED CÁRNICA S.A.S
Cita: Acosta Pérez, Samec (2023), Plan de Mantenimiento RCM a Equipo Crítico del Área de Refrigeración con Amoniaco en la Empresa Red Cárnica S.A.S. Sede Bucaramanga, Universidad Industrial de Santander, p. N. https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15202