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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

Diseño de un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) para la línea de buses Volvo B5RH del plan de mantenimiento oro de la empresa Volvo Group Colombia S.A.S.

Alan Eduardo Ruesta Zambrano

Trabajo de Grado para Optar al Título de Especialista en Gerencia de Mantenimiento

Director Jabid Eduardo Quiroga Méndez Doctor en Ingeniería Civil

Universidad Industrial de Santander Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas Escuela de Ingeniería Mecánica Especialización en Gerencia de Mantenimiento Bucaramanga

2024

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Dedicatoria

A mis padres, siempre le daré gracias a Dios por ustedes. Madre, eres la mayor motivación que hay en mi vida para ser mejor cada día. Padre, fuiste y sigues siendo el mayor ejemplo del hombre que quiero ser.

A mis hermanos, los amo más de lo que puedo expresar.

A mis tíos Cristina y Gabriel, su apoyo y amor son más de lo que cualquiera puede pedir en la vida.

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Agradecimientos

Al Ingeniero Jabid Eduardo Quiroga Méndez, su guía en este proyecto fueron fundamentales para darle forma.

A la Universidad Industrial de Santander y los profesores de la Cohorte XXXVIII de Bogotá por toda su colaboración y la oportunidad de crecer profesionalmente. A mis compañeros de posgrado de la Cohorte XXXVIII de Bogotá quienes hicieron de esto una increíble experiencia.

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Tabla de Contenido

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Introducción .................................................................................................................................. 12

Objetivos ................................................................................................................... 14

1.1.

Objetivo General ....................................................................................................... 14

1.2.

Objetivos Específicos................................................................................................ 14

Materiales y métodos ................................................................................................ 14

2.1.

Generalidades de la empresa ..................................................................................... 15

2.2.

Misión ....................................................................................................................... 15

2.3.

Visión ........................................................................................................................ 15

2.4.

Plan de Mantenimiento Oro ...................................................................................... 15

Desarrollo. ................................................................................................................. 21

3.1.

Investigación Preliminar. .......................................................................................... 21

3.2.

Evaluación del estado actual. .................................................................................... 22

3.3.

Identificación de componentes críticos. .................................................................... 28 3.3.1. Batería de Tracción. ............................................................................................................ 33 3.3.2. Inyector ............................................................................................................................... 33 3.3.3. Convertidor ......................................................................................................................... 34 3.3.4. Compresor de aire eléctrico. ............................................................................................... 35 3.3.5. Batería 12V ......................................................................................................................... 35 3.3.6. Unidad bomba ..................................................................................................................... 36 3.3.7. Compresor ........................................................................................................................... 37

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3.3.8. Motor eléctrico .................................................................................................................... 38 3.3.9. Bomba de alta presión ......................................................................................................... 38 3.3.10. Conjunto. ........................................................................................................................... 39 3.3.11. Modulador Trasero............................................................................................................ 39 3.3.12. Tubo .................................................................................................................................. 40 3.3.13. Válvula pie de freno .......................................................................................................... 40 3.3.14. Disco de embrague ............................................................................................................ 41 3.3.15. Radiador ............................................................................................................................ 41 3.3.16. Cilindro ............................................................................................................................. 41 3.3.17. Sensor ................................................................................................................................ 42 3.3.18. Enfriador de aceite ............................................................................................................ 42 3.3.19. Motor hidráulico ............................................................................................................... 43 3.3.20. Juego regulador ................................................................................................................. 43

3.4.

Análisis de Modos y Efectos de falla (FMEA). ........................................................ 43

3.5.

Diseño del nuevo plan de mantenimiento. ................................................................ 45

Conclusiones ............................................................................................................. 52

Recomendaciones ..................................................................................................... 53 Apéndices………………………………………………………………………………………...55

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Lista de Tablas

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Tabla 1 Flota Volvo B5RH de Consorcio Express S.A.S. ............................................................. 16 Tabla 2 Fallas por sistema ............................................................................................................ 23 Tabla 3 Fallas por subsistema ...................................................................................................... 25 Tabla 4 Costos de mantenimiento ................................................................................................. 27 Tabla 5 Repuestos de mayor afectación........................................................................................ 29 Tabla 6 Distribución de repuestos utilizados por sistema ............................................................ 30 Tabla 7 Distribución de repuestos utilizados por subsistema ...................................................... 31 Tabla 8 Distribución de repuestos utilizados por subsistema correspondientes al 80% de las novedades de la flota B5RH .......................................................................................................... 32 Tabla 9 Rutinas de mantenimiento actuales flota Volvo B5RH .................................................... 45 Tabla 10 Actividades de mantenimiento propuestas para la flota Volvo B5RH ........................... 49

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Lista de Figuras

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Figura 1 Pareto de fallas por sistema…………………………………………………………………..24 Figura 2 Pareto de fallas por subsistema………………………………………………………………26 Figura 3 Pareto de repuestos…………………………………………………………………………….29 Figura 4 Curva de confiabilidad Inyectores…………………………………………………………...34 Figura 5 Curva de confiabilidad Compresor de aire eléctrico……………………………………...35 Figura 6 Curva de confiabilidad Unidad bomba (Bomba Pucu) Posición N°1…………………...36 Figura 7 Curva de confiabilidad Unidad bomba (Bomba Pucu) Posición N°2………..………..37 Figura 8 Curva de confiabilidad Compresor…………………………………………………………..37 Figura 9 Curva de confiabilidad Bomba de alta presión…………………………………………….39 Figura 10 Curva de confiabilidad Válvula pie de freno……………………………………………...40 Figura 11 Curva de confiabilidad Disco de embrague……………………………………………….41 Figura 12 Curva de confiabilidad Cilindro…………………………………………….………………42 Figura 13 Curva de confiabilidad Motor hidráulico………………………………………………….43

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Lista de Apéndices

Los apéndices están adjuntos y puede visualizarlos en la base de datos de la biblioteca UIS Apéndice A. Análisis Weibull Apéndice B. Análisis de Modos y Efectos de falla (FMEA) Flota Volvo B5RH

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Glosario

FMEA (Siglas en inglés): Análisis de Modos y Efectos de Falla. Es una técnica sistemática utilizada para identificar y evaluar los modos de falla potenciales de un producto o proceso, así como sus efectos, para priorizar las acciones correctivas necesarias Híbrido: Vehículo propulsado por dos motores, uno diésel y otro eléctrico RCM (Siglas en inglés): Mantenimiento Centrado en Confiabilidad. Es una metodología que se utiliza para garantizar que los sistemas continúen operando de manera efectiva

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Resumen

Título: Diseño de un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) para la línea de buses volvo B5RH del plan de mantenimiento oro de la empresa Volvo Group Colombia S.A.S.* Autor: Alan Eduardo Ruesta Zambrano** Palabras Clave: RCM, FMECA, confiabilidad, disponibilidad

Descripción:

Volvo Group Colombia S. A. S. ha decidido enfocar su plan de mantenimiento Oro en asegurar que se realicen todos los servicios de mantenimiento necesarios para los chasis de autobuses de sus clientes al 100%. A pesar de seguir los estándares preventivos establecidos, se ha notado una disminución en la confiabilidad y disponibilidad de la flota Volvo B5RH. Con el objetivo de abordar esta problemática, se plantea la elaboración de un plan de mantenimiento basado en confiabilidad (RCM) como propuesta dentro de este proyecto. Para identificar patrones y áreas de mejora, se ha examinado el historial de mantenimiento de la flota. También, se ha llevado a cabo un análisis de confiabilidad en los componentes clave de los buses para evaluar su rendimiento y duración utilizando la técnica FMEA que analiza los modos de falla y sus efectos.

La elaboración del nuevo plan de mantenimiento se fundamenta en la información recopilada y las técnicas más efectivas en cuanto a fiabilidad. El objetivo del enfoque RCM es maximizar la eficiencia de las rutinas de mantenimiento preventivo, aumentar la confiabilidad y disponibilidad de la flota. Se espera que el plan resultante también tenga como efecto prolongar la vida útil de los componentes críticos. El objetivo de implementar este plan es mejorar la gestión del mantenimiento y lograr una flota de buses operativa, eficiente y económica. Volvo Group Colombia S. A. S. tiene como objetivo mejorar la eficiencia operativa y la satisfacción del cliente a través de su nuevo plan de mantenimiento enfocado en confiabilidad, brindando así un servicio más sólido y seguro para sus clientes.

* Trabajo de Grado

**Escuela de Ingeniería Mecánica. Especialización en Gerencia de Mantenimiento. Director: Jabid Eduardo Quiroga Méndez.

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Abstract

Title: Design of a Reliability-Centered Maintenance (RCM) Plan for the Volvo B5RH Bus Line of the Gold Maintenance Plan of Volvo Group Colombia S.A.S.* Author(s): Alan Eduardo Ruesta Zambrano** Key Words: RCM, FMECA, reliability, availability

Description:

Volvo Group Colombia S.A.S. has decided to focus its Gold maintenance plan on ensuring that all necessary maintenance services for the bus chassis of its customers are performed at 100%. Despite following the established preventive standards, a decrease in the reliability and availability of the Volvo B5RH fleet has been observed. To address this issue, the development of a reliability-centered maintenance (RCM) plan is proposed within this project. To identify patterns and areas for improvement, the maintenance history of the fleet has been examined. Additionally, a reliability analysis of the key components of the buses has been carried out to evaluate their performance and lifespan using the FMEA technique, which analyzes failure modes and their effects.

The development of the new maintenance plan is based on the collected information and the most effective reliability techniques. The goal of the RCM approach is to maximize the efficiency of preventive maintenance routines, increase the reliability and availability of the fleet. It is expected that the resulting plan will also prolong the lifespan of critical components. The aim of implementing this plan is to improve maintenance management and achieve an operational, efficient, and economical bus fleet. Volvo Group Colombia S.A.S. aims to enhance operational efficiency and customer satisfaction through its new reliability-focused maintenance plan, thus providing a more robust and safe service for its customers.

* Degree Work

**School of Mechanical Engineering. Specialization in Maintenance Management. Advisor: Jabid Eduardo Quiroga Méndez.

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Introducción El enfoque principal de Volvo Group Colombia S. A. S. es garantizar que los servicios de mantenimiento requeridos para los chasis de los autobuses de sus clientes se lleven a cabo completamente dentro del plan Oro de mantenimiento. No obstante, a pesar de seguir los estándares establecidos se ha observado una reducción de la confiabilidad en la línea Volvo B5RH. La flota se ve afectada negativamente en términos de eficiencia operativa debido a un aumento de fallos y tiempos de inactividad más prolongados, lo que resulta en costos imprevistos adicionales. Con el fin de solucionar estas deficiencias, se plantea la idea de diseñar un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM).

Asegurar la operación continua y eficiente de los vehículos es fundamental, por lo que el mantenimiento de las flotas de transporte resulta imprescindible. Históricamente, se ha dado prioridad a los enfoques preventivos en la gestión de flotas; sin embargo, cada vez más se reconoce que estos métodos podrían no ser completamente eficaces para asegurar una confiabilidad y disponibilidad óptimas. Estrategias como el análisis de modos de falla y efectos (FMEA) y el mantenimiento centrado en confiabilidad (RCM) se han desarrollado como métodos avanzados que ofrecen un enfoque más preciso y personalizado para cada componente del vehículo. En este escenario, Volvo Group Colombia S. A. S. tiene la intención de implementar estas metodologías con el fin de incrementar el rendimiento de su flota. La finalidad de este proyecto consiste en diseñar un RCM para los autobuses Volvo B5RH, con el fin de mejorar la confiabilidad y disponibilidad de dichos vehículos, disminuir el tiempo en que se encuentran inactivos y optimizar los gastos derivados del mantenimiento. Se fundamenta en un estudio minucioso del historial de mantenimiento de la flota y una evaluación detallada de la confiabilidad de los componentes clave utilizando la metodología FMEA.

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El proyecto se justifica en la necesidad de mejorar las prácticas actuales de mantenimiento preventivo. Identificar fallas recurrentes y componentes críticos que necesitan atención especial se logra a través del análisis de datos históricos y el estudio de confiabilidad. El enfoque RCM proporciona una metodología bien definida para crear estrategias de mantenimiento que no solo eviten fallos, sino también alarguen la vida útil de los componentes críticos, lo cual resulta en una mejora significativa en la eficiencia operativa. Tanto la gestión de flotas como el ámbito social se verán significativamente afectados por la implementación de un plan de mantenimiento RCM. En términos operativos, se busca aumentar la disponibilidad y confiabilidad de la flota para lograr una mayor eficiencia operativa y disminuir los gastos relacionados con averías imprevistas. Desde una perspectiva social, una flota de transporte público más confiable y disponible garantiza un servicio más seguro y eficiente para los usuarios. Esto a su vez aumentará la satisfacción del usuario y generará mayor confianza en el sistema de transporte. El objetivo de este proyecto es solucionar la falta de confiabilidad y disponibilidad que se ha observado, a través del uso de técnicas avanzadas en el mantenimiento.

Para llevar a cabo este proyecto, se utilizará un enfoque que implica recopilar y analizar datos históricos de mantenimiento, evaluar la confiabilidad de los componentes utilizando FMEA y crear un plan de mantenimiento basado en los principios de RCM. Gracias al enfoque meticuloso y respaldado por datos, es posible diseñar un plan de mantenimiento que atienda directamente las causas de los fallos, mejore las rutinas preventivas y optimice la eficiencia operativa de los autobuses Volvo B5RH.

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1. Objetivos

Los objetivos generales y específicos de esta monografía se presentan a continuación.

1.1. Objetivo General

Diseñar un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad para la línea de buses Volvo B5RH del plan de mantenimiento Oro de la empresa Volvo Group Colombia S.A.S.

1.2. Objetivos Específicos

Identificar patrones y áreas de mejoras mediante el análisis del historial del mantenimiento.

Realizar un estudio de confiabilidad de los componentes clave de los buses, evaluando su desempeño y vida útil.

Diseñar un plan de mantenimiento, considerando las rutinas de mantenimiento preventivo establecidos, los hallazgos del análisis y las mejores prácticas en confiabilidad.

2. Materiales y métodos

Para el desarrollo de esta monografía, se recopiló el historial de mantenimiento de la flota durante un período de cinco años para obtener una base de datos representativa. La recopilación y análisis inicial de datos se llevó a cabo utilizando herramientas como Microsoft Excel. En este proceso, también tuvieron un papel esencial los documentos técnicos de Volvo, como los manuales de servicio y mantenimiento, así como sus estándares para la prevención de averías. Durante el análisis de modos de falla y efectos (FMEA), se llevó a cabo la identificación de componentes clave del chasis, donde se evaluaron tanto los posibles modos de fallo como sus

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respectivos efectos y causas. Se utilizó una matriz de riesgos para dar prioridad a las fallas, clasificándolas en función de su gravedad, probabilidad y facilidad de detección. Según estos resultados, se establecieron estrategias de mantenimiento adaptadas a cada componente esencial, las cuales incluyen procedimientos preventivos y predictivos.

Cualquier profesional en el área de mantenimiento de flotas puede replicar la metodología descrita, siempre y cuando dispongan de los materiales y herramientas de análisis utilizados. Contar con conocimientos básicos de análisis FMEA y RCM, así como habilidades en el manejo de los softwares específicos como Microsoft Excel, es esencial. Esta metodología es adaptable a otras flotas y contextos operativos, lo que demuestra su aplicabilidad en diversos escenarios de mantenimiento vehicular.

2.1. Generalidades de la empresa

La empresa Volvo Group Colombia nace en 2009 como empresa de comercio de buses y camiones nuevos para el mercado colombiano en Bogotá D.C. En 2014 se funda la red de concesionarios Volvo Andina como concesionario propio de la marca, el cual es el encargado de la venta de partes y servicios para buses y camiones de la marca Volvo y Renault Trucks.

2.2. Misión

Impulsar la prosperidad a través de soluciones de transporte e infraestructura.

2.3. Visión

Ser el proveedor de soluciones de transporte e infraestructura más deseado y exitoso del mundo.

2.4. Plan de Mantenimiento Oro

Como parte de los servicios que presta Volvo Group Colombia a sus clientes, se encuentra el plan de mantenimiento oro el cual está enfocado en la ejecución del 100% de los

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mantenimientos de los chasis fabricados por Volvo. Este plan contempla tanto personal técnico Volvo como repuestos genuinos manufacturados por la marca con la finalidad de que los propietarios de los chasis sean los encargados de operar los vehículos sin la necesidad de repartir sus esfuerzos entre el mantenimiento y la operación.

Actualmente la empresa Consorcio Express S.A.S. tiene un contrato de plan de mantenimiento Oro en sus chasis B5RH, el cual es un chasis de autobús hibrido – eléctrico de un piso fabricado por Volvo a partir de 2013. Este chasis es propulsado por medio de un motor de combustión interna y un motor eléctrico el cual se utiliza en las operaciones de la Empresa de Transporte de Tercer Milenio, TRANSMILENIO S.A. quien es el ente gestor del Sistema de transporte público de la ciudad de Bogotá D.C., Colombia. Esta flota actualmente se encuentra en un kilometraje promedio de 600.000 Km recorridos desde el inicio de su operación y según lo establecido en el contrato de concesión con Transmilenio S.A. su vida útil es de 1.000.000 Km y según cláusulas del contrato se cuenta con la posibilidad de extensión a 1.300.000 Km en caso de que Consorcio Express S.A.S. lo solicite y demuestre que los vehículos se encuentran en condiciones óptimas de operación y mantenimiento al completar el 1.000.000 de km recorridos. En la tabla 1 se presenta la relación de vehículos con chasis Volvo B5RH Tabla 1 Flota Volvo B5RH de Consorcio Express S.A.S.

Busscar Euro V

p. 20

Busscar Euro V

171

N623 B5RH Hibrido

DUAL

Busscar Euro V

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Busscar Euro V Nota: Esta tabla representa la cantidad de vehículos que compone la flota de la empresa Consorcio Express S.A.S. utilizada en las operaciones de Transmilenio S.A.

3. Desarrollo.

En este capítulo, se implementa la metodología propuesta, la cual consta de seis (6) etapas en las que se desarrolla la investigación para cumplir con los objetivos propuestos. 3.1. Investigación Preliminar.

Para realizar la investigación preliminar, se revisó la literatura existente tanto en bases de datos académicas como estudios relevantes en la industria del transporte. En particular, el foco estuvo puesto en el mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM). Con este enfoque, se pueden identificar las prácticas más sobresalientes y ajustar las estrategias más eficaces para adaptarlas al proyecto según su contexto específico.

Holvein, E., & Gonzalez, A. (2022) en su trabajo de grado Diseño del plan de mantenimiento basado en RCM para los camiones de transporte de fruto de la empresa Palmar de Altamira S.A.S. Desarrollan un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad para los camiones Volkswagen 31.330 utilizados en el transporte de frutas por la empresa Palmar de Altamira S. A. S., basado en RCM. La empresa Palmar de Altamira S. A. S., para lo que se lleva a cabo un análisis exhaustivo tanto de los sistemas como subsistemas involucrados en esta actividad. Este estudio se centra especialmente en las funciones esenciales de los camiones utilizados. Se consideró la experiencia de la operación en la empresa al determinar los intervalos de mantenimiento y al diseñar una estrategia que busca incrementar la disponibilidad y

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confiabilidad de los camiones, a su vez reducir los costos relacionados con el mantenimiento y operación para aumentar la productividad en dicha empresa.

En la revisión de literatura se destacan diversas prácticas superiores en lo que respecta al mantenimiento centrado en la confiabilidad. Para lograr la identificación de los equipos críticos, se utiliza el análisis de Pareto para determinar cuáles son los componentes del equipo que ocasionan la mayor cantidad de fallos. El enfoque se focaliza en los equipos clave que tienen un impacto directo tanto en la disponibilidad operativa como en la eficiencia de toda la flota. Para evitar que los problemas sigan ocurriendo en repetidas ocasiones, es crucial llevar a cabo un análisis exhaustivo de las novedades presentadas por la flota, el cual nos ayuda a identificar y comprender las falencias fundamentales y tomar medidas con base en dicho conocimiento para prevenir futuros contratiempos. Para mejorar la gestión del mantenimiento preventivo, es necesario crear un programa de actividades basado en el análisis de fallos anteriores y las condiciones operativas actuales. Se utilizarán datos históricos y registros detallados para ajustar y optimizar los intervalos de mantenimiento con el fin de maximizar su eficiencia.

La investigación inicial establece una sólida fundamentación para la elaboración de un plan de mantenimiento, el cual tiene como objetivo mejorar la disponibilidad del funcionamiento y disminuir los gastos asociados. Asimismo, se busca asegurar tanto la eficacia como la sostenibilidad a largo plazo del parque automotor.

3.2. Evaluación del estado actual.

En esta etapa, se busca entender la situación actual de los vehículos Volvo B5RH. Esto incluye analizar posibles problemas recurrentes, identificar novedades y detección de patrones en el mantenimiento realizado durante los últimos cinco años. Para recabar los datos, se ha prestado

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especial atención a fuentes como los registros de novedades de la flota y el consumo de repuestos en los mantenimientos.

En lo que respecta al análisis de patrones de falla, el enfoque utilizado ha sido el análisis de Pareto para identificar las principales causas de fallos tanto en términos frecuencia como su impacto. Para esto se tomaron en cuenta los estándares de Volvo Group en los cuales el chasis se divide en seis (6) sistemas que son:

• Motor

• Eléctrico

• Transmisión

• Frenos

• Suspensión

• Dirección

Una vez identificados los sistemas se procede a analizar la cantidad de fallas por sistema durante un periodo de 5 años de operación comprendido desde el año 2019 al 2023. De esta forma se puede observar el comportamiento de las novedades por cada año de operación. En la Tabla 2 se muestran las fallas por sistema de los últimos 5 años.

Tabla 2 Fallas por sistema Sistema

2019

2020

2021

2022

2023

Motor

123

Eléctrico

Transmisión

Frenos

Suspensión

Dirección

Total Anual

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Nota: Esta tabla representa las fallas por cada sistema durante un periodo de 5 años desde el año 2019 al 2023 para los 176 vehículos que conforman la flota B5RH.

Una vez identificadas las novedades por sistema se procede a realizar el Pareto de fallas para identificar en que sistemas se concentran la mayor cantidad de novedades. En la figura 1 se puede observar el Pareto de fallas por sistema.

Figura 1 Pareto de fallas por sistema

Nota: El sistema Motor no contempla el motor eléctrico debido a que este se contempla en el sistema eléctrico del chasis según lo establecido por el fabricante.

Para identificar de manera más precisa las fallas, se realiza el análisis de las fallas por los subsistemas que componen el chasis como se muestran a continuación:

• Motor: Cuerpo del motor, Sistema de admisión y escape, Sistema de combustible,

Sistema de lubricación, Sistema de refrigeración, Sistema de encendido y Mandos del motor.

• Eléctrico: Baterías, Cables y fusibles, Alternador y regulador, Instrumentos,

Unidades de mando y Telemática.

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• Transmisión: Motor eléctrico, Transmisión, Eje propulsor, Embrague y Árbol de

transmisión.

• Frenos: Sistema neumático y Sistema mecánico.

• Suspensión: Eje delantero y Eje trasero,

• Dirección: Columna de dirección.

En la tabla 3 se muestran las fallas por subsistemas durante el mismo periodo de 5 años. Tabla 3 Fallas por subsistema Subsistema

2019

2020

2021

2022

2023

Refrigeración

Transmisión

Neumático

Combustible

Baterías

Cables y fusibles

Motor eléctrico

Cuerpo del motor

Admisión y escape

Eje delantero

Unidades de mando

Alternador y regulador

Mandos del motor

Lubricación

Instrumentos

Eje trasero

Encendido

Columna de dirección

Freno mecánico

Eje propulsor

Total anual

150

210

164

156

Nota: Esta tabla representa las fallas por cada subsistema durante un periodo de 5 años desde el año 2019 al 2023 para los 176 vehículos que componen la flota Volvo B5RH.

Se realiza el diagrama de Pareto a las fallas por subsistemas para identificar cuales subsistemas son los que mayor número de fallas han presentado durante los últimos 5 años. Se

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pudo observar que de los veinte (20) subsistemas que componen el chasis, el 80% de las fallas presentadas se concentran en siete (7) subsistemas, los cuales son:

• Refrigeración

• Transmisión

• Neumático

• Combustible

• Baterías

• Cables y fusibles

• Motor eléctrico

En la figura 2 se puede observar el diagrama de Pareto de fallas por subsistema. Figura 2 Pareto de fallas por subsistema

Una vez identificados los sistemas y subsistemas en donde se concentran el mayor número de novedades, se realiza el análisis de los costos de los costos de mantenimiento durante el periodo comprendido desde el año 2019 al año 2023. Se hace especial énfasis en las

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referencias de repuestos utilizados durante este periodo para identificar que componentes están presentando mayor afectación en la flota y en conjunto con los análisis realizados a las novedades de los sistemas y subsistemas poder identificar en donde se presentan las mayores oportunidades de mejora para garantizar la confiabilidad y disponibilidad de la flota. Durante el transcurso de este periodo se han utilizado setecientos setenta y ocho (778) referencias diferentes en repuestos sin incluir los utilizados durante los mantenimientos preventivos como lubricantes y filtros los cuales ya tienen una frecuencia definida por la fábrica. El uso de estos repuestos represento una inversión de sesenta y cuatro mil setecientos ochenta y ocho millones doscientos veinticuatro mil setecientos sesenta y siete con cuarenta y dos centavos ($64.788.224.767,42). Por mano de obra se ha realizado una inversión de veinte mil setecientos noventa y cinco millones trescientos noventa y nueve mil setecientos diecisiete con veintiocho centavos ($20.795.399.717,28) para un total de costos de mantenimiento de ochenta y cinco mil quinientos ochenta y tres millones seiscientos treinta y cuatro mil quinientos ochenta y nueve con setenta centavos ($85.583.634.589,70). En la tabla 4, se presentan los costos de mantenimiento desde el año 2019 al año 2023.

Tabla 4 Costos de mantenimiento

AÑO

2019

2020

2021

2022

2023

Repuestos $8.123.057.610,31 $20.564.828.818,01 $12.116.519.533,83 $14.543.085.965,08

$9.440.732.840,19

Mano de obra

$3.842.908.577,20 $3.916.742.906,28

$3.947.711.785,80

$4.765.536.448,00

$4.322.500.000,00

TOTAL

$11.965.968.206,51 $24.481.573.744,29 $16.064.233.340,63 $19.308.624.435,08

$13.763.234.863,19

Nota: Esta tabla representa los costos de mantenimiento desde el año 2019 al año 2023. Los valores están expresados en pesos colombianos COP.

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Se evidencia un incremento en los costos de repuestos para el año 2020. Al revisar el historial se observa que este incremento se debe al cambio de noventa y cinco (95) baterías de tracción de 600v de la referencia 23442198, las cuales tienen un valor de ciento dieciséis millones ciento siete mil seiscientos noventa y diecisiete centavos ($116.107.690,17) cada una. Este cambio fue por cumplimiento de vida útil el cual está proyectado para quinientos mil (500.000) kilómetros recorridos, por lo cual teniendo en cuenta el kilometraje actual de la flota no se proyectan más cambios de manera preventiva salvo que se presenten novedades correctivas que requieran el cambio de estos componentes.

3.3. Identificación de componentes críticos.

Para analizar los costos de mantenimiento se realiza un Pareto para observar el impacto de cada referencia en el total de los costos. Con este análisis de los repuestos se puede apreciar cómo es la afectación a los costos de mantenimiento por cada sistema y subsistema desde el punto de vista del costo de cada repuesto usado.

Se evidencia que cuarenta y cuatro (44) referencias de repuestos representan el 80% de la inversión total de repuestos, por lo cual se realizara un énfasis en el impacto de estos repuestos en los sistemas y subsistemas que componen el chasis.

En la figura 3 se presenta el Pareto de repuestos utilizados durante el periodo comprendido desde el año 2019 al año 2023 y en la tabla 5 se observan los cuarenta y cuatro (44) repuestos que se evidenciaron como los de mayor afectación en los chasis.

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Figura 3 Pareto de repuestos

Tabla 5 Repuestos de mayor afectación

ITEM REFERENCIA

DESCRIPCION

SISTEMA

SUBSISTEMA

23442198

Batería de Tracción Eléctrico Baterías

21006085

Inyector Motor Combustible

85126578

Juego de Camisa Cilindro Motor Cuerpo del motor

22238886

Convertidor Dex Transmisión Motor eléctrico

23325742

Compresor de aire eléctrico Frenos Neumático

22246239

Turbo Compresor Motor Admisión y escape

22813727

Batería 12V Eléctrico Baterías

22306360

Cigüeñal Motor Cuerpo del motor

23204882

Bloque de motor Motor Cuerpo del motor

24115407

Compresor de aire eléctrico Frenos Neumático

22176515

Empujador Válvula Motor Cuerpo del motor

22861118

Unidad Bomba Motor Refrigeración

22476890

Cojinete De Bancada Motor Cuerpo del motor

21458795

Compresor Frenos Neumático

21265695

Motor Eléctrico Dex Transmisión Motor eléctrico

21079032

Bomba De Alta Presión Motor Combustible

85013182

Alternador Eléctrico Alternador y regulador

992338

Tornillo Embridado Motor Cuerpo del motor

p. 30

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

22445502

Buje De Goma Suspensión Eje trasero

22938943

Conjunto Frenos Neumático

22494872

Guía de Válvula Motor Cuerpo del motor

22314844

Convertidor Dex Transmisión Motor eléctrico

23431130

Motor Eléctrico Transmisión Motor eléctrico

20833936

Válvula De Escape Motor Cuerpo del motor

20860579

Tornillo Embridado Motor Cuerpo del motor

21024702

Juego De Pastillas Frenos Mecánico

20833932

Válvula de admisión Motor Cuerpo del motor

21122035

Modulador Trasero Frenos Neumático

20795255

Tubo Motor Combustible

23856221

Válvula pie de freno Frenos Neumático

22372749

Disco Embrague Transmisión Transmisión

22928662

Radiador Motor Refrigeración

21503450

Juego Arandela Motor Cuerpo del motor

23417523

Cilindro Transmisión Transmisión

70377054

Fuelle Suspensión Eje delantero

22851149

Motor De Arranque Eléctrico Encendido

21836533

Fuelle Suspensión Eje trasero

22785768

Sensor Eléctrico Baterías

23196202

Enfriador de aceite Motor Refrigeración

21143275

Motor hidráulico Motor Refrigeración

21451253

Árbol De levas Motor Cuerpo del motor

70369131

Juego Regulador Frenos Neumático

21134336

Embrague Transmisión Transmisión

21836531

Fuelle Suspensión Eje trasero Nota: Esta tabla representa los repuestos que generaron mayor impacto desde el año 2019 al año 2023, también se muestran los sistemas y subsistemas a los cuales pertenecen.

Al revisar los repuestos que más afectaron a los chasis durante el periodo del año 2019 al 2023, se realiza la asociación a los sistemas y subsistemas en los que operan. En la tabla 6 se presenta la distribución de los repuestos utilizados en cada sistema. Tabla 6 Distribución de repuestos utilizados por sistema Sistema Cantidad Relación Motor

45,5%

Frenos

18,2%

Transmisión

15,9%

Eléctrico

11,4%

p. 31

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

Suspensión

9,1%

Total

100%

Se realiza un análisis a los repuestos enfocándolos a los subsistemas que presentaron mayor afectación. En la tabla 7 se puede observar la distribución de los repuestos utilizados en cada subsistema.

Tabla 7 Distribución de repuestos utilizados por subsistema Subsistema Cantidad Relación Cuerpo del motor

27,3%

Neumático

15,9%

Refrigeración

9,1%

Motor eléctrico

9,1%

Combustible

6,8%

Baterías

6,8%

Transmisión

6,8%

Eje trasero

6,8%

Admisión y escape

2,3%

Mecánico

2,3%

Encendido

2,3%

Alternador y regulador

2,3%

Eje delantero

2,3%

Total

100%

Teniendo en cuenta los resultados que se observan en la Figura 2 en la cual se evidencia el Pareto de falla por subsistemas, se realizará el análisis de la vida útil de los repuestos a aquellos que correspondan a los subsistemas de refrigeración, transmisión, neumático, combustible, baterías, Cables y fusibles y motor eléctrico. debido a que estos corresponden al 80% de las fallas de la flota B5RH, esto también teniendo en cuenta que ejecutar un plan de mantenimiento en todos los subsistemas implicaría un aumento del presupuesto de mantenimiento, el cual teniendo en cuenta el presupuesto actual y la vida útil restante de la flota

p. 32

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

no se consideraría rentable para la empresa. En la tabla 8 se muestran los repuestos que corresponden a estos subsistemas identificados como los de mayor incidencia en las novedades de la flota B5RH.

Tabla 8 Distribución de repuestos utilizados por subsistema correspondientes al 80% de las novedades de la flota B5RH

ITEM REFERENCIA

DESCRIPCION

SISTEMA

SUBSISTEMA

23442198

Batería de Tracción Eléctrico Baterías

21006085

Inyector Motor Combustible

22238886

Convertidor Dex Transmisión Motor eléctrico

23325742

Compresor de aire eléctrico Frenos Neumático

22813727

Batería 12V Eléctrico Baterías

24115407

Compresor de aire eléctrico Frenos Neumático

22861118

Unidad Bomba Motor Refrigeración

21458795

Compresor Frenos Neumático

21265695

Motor Eléctrico Dex Transmisión Motor eléctrico

21079032

Bomba De Alta Presión Motor Combustible

22938943

Conjunto Frenos Neumático

22314844

Convertidor Dex Transmisión Motor eléctrico

23431130

Motor eléctrico Transmisión Motor eléctrico

21122035

Modulador Trasero Frenos Neumático

20795255

Tubo Motor Combustible

23856221

Válvula pie de freno Frenos Neumático

22372749

Disco Embrague Transmisión Transmisión

22928662

Radiador Motor Refrigeración

23417523

Cilindro Transmisión Transmisión

22785768

Sensor Eléctrico Baterías

23196202

Enfriador de aceite Motor Refrigeración

21143275

Motor Hidráulico Motor Refrigeración

70369131

Juego Regulador Frenos Neumático

21134336

Embrague Transmisión Transmisión Nota: Esta tabla representa los repuestos que generaron el 80% de las novedades de la flota de 176 vehículos B5RH desde el año 2019 al año 2023.

Ya identificados los repuestos más críticos, se procede a realizar el análisis de cada componente. En el caso de ser necesario determinar una vida útil se utilizará el Análisis de

p. 33

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

Weibull debido a que con este análisis se permite estudiar cuál es la distribución de fallos de los componentes y que a través de los registros de fallos se observa que éstos varían a lo largo del tiempo y dentro de lo que se considera tiempo normal de uso. En el Apéndice A se pueden observar los análisis Weibull que se realizaron a los componentes que requirieron un análisis de su vida útil para determinar su confiabilidad.

Adicional a esto, se realizará el análisis sobre los componentes que hayan tenido una operación de más de un año, debido a que por políticas de Volvo Group Colombia si fallan antes de este periodo de tiempo se realizara el proceso de garantía por lo cual no afectaran los costos de los planes de mantenimiento. Para todos los análisis se tomará un parámetro estándar de 70% de confiabilidad, esto es debido a que si se tomara un parámetro del 100% los costos de mantenimiento se incrementarían de manera significativa.

3.3.1. Batería de Tracción.

Para el caso de las baterías de tracción se tiene una vida útil estipulada desde fábrica de

500.000 Km lo cual corresponde a la mitad de la vida útil. Teniendo en cuenta que esto

corresponde a la mitad de vida útil de cada vehículo, no se proyectan cambios adicionales de este componente a menos de presentarse alguna novedad por defecto de fabrica o daño por alguna colisión en vía o manipulación inadecuada. Adicional a esta frecuencia, las baterías de tracción están cubiertas por un plan de mantenimiento diferente al plan Oro el cual por parte de Volvo Group Colombia se asume el cambio de dicho componente en caso de presentarse alguna falla. 3.3.2. Inyector.

Los inyectores al igual que las baterías de tracción tienen una vida útil estipulada desde fábrica de 500.000 Km. Desde el año 2019 al año 2023 se ha realizado el cambio de inyectores de combustible a un total de 156 vehículos de los 176 que corresponden a la flota B5RH. Aunque

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

se han evidenciado que de estos 156, se ha realizado nuevamente el cambio de inyectores a 36 vehículos. Por lo cual se realiza un análisis de Weibull para determinar la vida útil de estos componentes. En la figura 4 se observa la curva de confiabilidad resultado del análisis Weibull a los inyectores de combustible.

Figura 4 Curva de confiabilidad Inyectores

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas de los inyectores, se tendrá una confiabilidad del 70% a los 280.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto. 3.3.3. Convertidor.

Los convertidores tienen la particularidad de que se han suministrado tanto los convertidores nuevos de fábrica, como los de terminación “DEX” los cuales corresponden a un lote de chasis de B5RH los cuales se encuentran almacenados en la fábrica en Curitiba, Brasil pero que nunca fueron vendidos por diversos factores. Estos componentes se consideran nuevos, pero al estar almacenados desde su producción en 2014 han estado expuestos a diversas condiciones atmosféricas por lo cual su confiabilidad no es la misma que uno nuevo de fábrica. Por políticas de Volvo Group a partir de 2023 no se suministrarán más componentes DEX por lo cual él se descartará esta referencia y el análisis se realizará en base a los suministrados nuevos

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

de fábrica. Como plan de acción se propone continuar con la revisión periódica de códigos activos en cada inspección preoperacional y durante los mantenimientos preventivos debido a que este es un componente electrónico sellado el cual no tiene procedimiento para mantenimiento preventivo y la recomendación de fabrica en caso de alguna falla es el cambio del componente por uno nuevo.

3.3.4. Compresor de aire eléctrico.

Tanto el compresor de aire eléctrico de referencia 23325742 y el 24115407 corresponden al mismo repuesto con la diferencia que el 24115407 posee una actualización de fábrica en el cual ya únicamente se requiere de cambio de un único filtro para su mantenimiento preventivo. Teniendo en cuenta esto, en la figura 5 se puede observar la curva de confiabilidad de este componente resultado del análisis Weibull.

Figura 5 Curva de confiabilidad Compresor de aire eléctrico

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas de los compresores de aire eléctricos, se tendrá una confiabilidad del 70% a los 320.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto.

3.3.5. Batería 12V.

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Los cambios de baterías 12V corresponden a mantenimientos preventivos por vida útil. Según los estándares de Volvo Group Colombia estas se cambiarán únicamente si durante las pruebas con el analizador de baterías este presenta como resultado una salud de la batería negativa. Estas pruebas con el analizador de baterías son realizadas durante cada mantenimiento preventivo o en casos en el que se evidencie en el tablero de instrumentos un voltaje de batería por debajo de los 22v de carga. Teniendo en cuenta esto no se recomienda realizar ningún cambio al plan de mantenimiento establecido.

3.3.6. Unidad bomba.

La unidad bomba (bomba Pucu) es la encargada de impulsar el refrigerante para el sistema hibrido. Los chasis B5RH poseen dos (2) bombas debido a que una es la encargada de refrigerar la batería de tracción y el motor eléctrico y la otra se encarga de refrigerar las unidades de mando y demás periféricos del sistema hibrido.

Teniendo en cuenta que son dos (2) bombas Pucu y que cada una se encarga de refrigerar una serie de componentes diferentes, se realizara el análisis Weibull por separado para ambas bombas. En la figura 6 se observa el análisis Weibull para la Bomba Pucu posición N°1. Figura 6 Curva de confiabilidad Unidad bomba (Bomba Pucu) Posición N°1

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Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas de la bomba pucu de la posición N°1, tendrá una confiabilidad del 70% a los 240.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto. En la figura 7 se puede observar el resultado del análisis Weibull de la bomba pucu de la posición N°2.

Figura 7 Curva de confiabilidad Unidad bomba (Bomba Pucu) Posición N°2

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas de la bomba pucu de la posición N°2, tendrá una confiabilidad del 70% a los 300.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto.

3.3.7. Compresor.

El compresor corresponde al compresor mecánico de los chasis B5RH. Según el plan de mantenimiento establecido tiene una frecuencia de mantenimiento preventivo de 72.000 Km en el cual se cambia el filtro de la base secadora. Se realiza un análisis Weibull para determinar la vida útil de este componente como se observa en la figura 8.

Figura 8 Curva de confiabilidad Compresor

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Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas del compresor, tendrá una confiabilidad del 70% a los 225.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto. 3.3.8. Motor eléctrico.

Al igual que el convertidor, los motores eléctricos también presentan en algunos casos la terminación “DEX”, para este caso se tanto el motor eléctrico suministrado nuevo desde fabrica, como el Motor Eléctrico Dex tienen una vida útil establecida hasta el fin de la vida útil del chasis. Teniendo en cuenta esto no se propone ningún cambio para el plan de mantenimiento de este componente ya que adicional al elevado costo de un motor eléctrico nuevo, este es totalmente sellado por lo cual no se puede realizar ningún tipo de mantenimiento adicional al cambio de las válvulas de ventilación de forma preventiva como se tiene estipulado en el plan de mantenimiento actual.

3.3.9. Bomba de alta presión.

En los chasis B5RH se utilizan dos (2) bombas de alta las cuales trabajan en simultaneo para alimentar el sistema de common rail de los motores y mantener la presión constante del sistema de combustible. Teniendo en cuenta esto se realiza el análisis Weibull para identificar el tiempo de vida útil según los estándares establecidos. En la figura 9 se muestra la curva de confiabilidad de este componente.

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Figura 9 Curva de confiabilidad Bomba de alta presión

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas de las bombas de alta, tendrán una confiabilidad del 70% a los 308.000 Km de operación. Con la finalidad de buscar de empalmar el cambio de las bombas de alta con otras actividades de mantenimiento preventivo establecidas, se tomará un cambio a los 300.000 Km, por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto. 3.3.10. Conjunto.

El conjunto corresponde al kit de instalación de los compresores eléctricos. Este incremento en esta referencia corresponde al cambio de los compresores eléctricos durante el tiempo de operación de los vehículos por lo cual no se proyecta el cambio de este conjunto durante el resto de vida útil de los vehículos con chasis B5RH. 3.3.11. Modulador Trasero.

Para el modulador de freno trasero se estableció una rutina de cambio por mantenimiento preventivo de 500.000 Km. El incremento en el consumo de este componente durante el periodo desde el año 2019 al 2023 corresponde al cumplimiento de la vida útil proyectada. Teniendo en cuenta esto, no se proyectan cambios de este componente por mantenimiento preventivo hasta el final de la vida útil de los vehículos.

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3.3.12. Tubo.

El tubo corresponde al acoplamiento de los tubos de alta presión y el incremento se debió a una campaña ejecutada en el 2023 por cumplimiento de vida útil el cual está proyectada para los 500.000 Km. Por lo cual no se proyectan cambios de este componente por mantenimiento preventivo.

3.3.13. Válvula pie de freno.

A primera vista se observa que este componente puede superar los 500.000 Km de vida útil, pero teniendo en cuenta que corresponde al sistema de frenos el cual no se encuentra proyectado dentro de alguna campaña o rutina de mantenimiento preventivo, se realizara un análisis Weibull para determinar la vida útil de este componente. Teniendo en cuenta la importancia de este componente para la correcta operación del sistema de frenos, se establecerá un estándar de confiabilidad del 90% para garantizar la seguridad tanto de los operadores como de los usuarios. En la figura 10 se muestra la curva de confiabilidad de la válvula pie de freno. Figura 10 Curva de confiabilidad Válvula pie de freno

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas de la válvula pie de freno, tendrán una confiabilidad del 90% a los 400.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto.

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3.3.14. Disco de embrague.

Para el caso de los discos de embrague se realizará un análisis en conjunto con el repuesto embrague identificado con el PN 21134336, debido a que estos dos componentes se cambian en conjunto. Se realiza el análisis Weibull para validar la vida útil de este componente. En la figura 11 se muestra la curva de confiabilidad del disco de embrague. Figura 11 Curva de confiabilidad Disco de embrague

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas del disco de embrague, tendrá una confiabilidad del 70% a los 205.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto. 3.3.15. Radiador.

Para los radiadores durante el primer semestre del 2023, se estableció una frecuencia de cambio de manera preventiva cada 280.000 Km. Teniendo en cuenta el comportamiento de novedades de este componente durante el 2023, se sugiere seguir con la frecuencia actual de cambio y mantener el lavado de manera preventiva cada 18.000 Km durante los mantenimientos preventivos.

3.3.16. Cilindro.

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El cilindro corresponde al cilindro de embrague el cual es el encargado de transmitir la fuerza al cojinete de desembrague. Se realiza análisis de Weibull para determinar su vida útil. En la figura 12 se muestra la curva de confiabilidad para el cilindro de embrague. Figura 12 Curva de confiabilidad Cilindro

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas del cilindro, tendrá una confiabilidad del 70% a los 320.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto. 3.3.17. Sensor.

El sensor corresponde al sensor de corriente del ESS de la batería de tracción. Para el caso de los sensores estos se encuentran incluidos dentro del plan de mantenimiento de las baterías de tracción, por lo cual se realiza el cambio de este componente solo en caso de presentarse alguna falla y adicional a esto al ser un componente sellado e integrado a la batería de tracción no es posible realizar ninguna acción preventiva.

3.3.18. Enfriador de aceite.

Para el enfriador de aceite no se tiene establecida una frecuencia debido a que estos son cambiados en cada reparación de motor, el único mantenimiento preventivo que se realiza a este componente corresponde al cambio del cartucho filtrante de aceite. Por lo cual se sugiere no

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

realizar ninguna acción preventiva adicional a este componente más allá de la inspección en cada cambio de cartucho filtrante de aceite durante los mantenimientos preventivos cada 18.000 Km. 3.3.19. Motor hidráulico.

Se realiza el análisis de Weibull al motor hidráulico del motoventilador para validar su vida útil de acuerdo con su histórico de fallas. En la figura 13 se muestra la curva de confiabilidad del motor hidráulico.

Figura 13 Curva de confiabilidad Motor hidráulico

Como resultado del análisis Weibull, se evidencia que, según el histórico de fallas del motor hidráulico, tendrá una confiabilidad del 70% a los 330.000 Km de operación. Por lo cual se establecerá este intervalo de cambio en el plan de mantenimiento propuesto. 3.3.20. Juego regulador.

Corresponde al kit de válvula reguladora de la base secadora del compresor eléctrico. Este kit tiene una frecuencia establecida de 72.000 Km de forma preventiva, por lo que se sugiere continuar con esta frecuencia de cambio.

3.4. Análisis de Modos y Efectos de falla (FMEA).

Se empleará el Análisis de Modos y Efectos de Falla (FMEA) en la evaluación de los posibles modos de falla que puedan presentarse en los componentes de la flota Volvo B5RH.

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

Realizar un análisis sistemático permitirá la identificación y priorización de los posibles modos de falla que podrían afectar más la operación y confiabilidad de la flota. Mediante el uso del análisis FMEA, será posible implementar medidas de mantenimiento específicas y efectivas con el fin de reducir los riesgos relacionados y mejorar en general la confiabilidad de los vehículos. El proceso de FMEA se inicia al identificar los componentes críticos que fueron previamente determinados utilizando el enfoque del Mantenimiento Basado en la Confiabilidad (RCM). Se examinarán los posibles modos de falla, los efectos asociados a cada modo y las causas fundamentales para cada componente. Se podrá asignar un valor de prioridad de riesgo (NPR) basado en la severidad, ocurrencia y detectabilidad de cada modo de falla gracias a este análisis detallado.

Se utilizarán los resultados del FMEA para priorizar las acciones de mantenimiento, dándole importancia a los modos de falla con mayor NPR en primer lugar. Para mantener adecuadamente, se pueden llevar a cabo acciones de mantenimiento recomendadas como el mantenimiento preventivo, la monitorización de las condiciones, tareas proactivas y predictivas, así como otros requisitos específicos para cada componente.

En el apéndice B se puede observar el Análisis de Modos y Efectos de falla (FMEA), realizado a los sistemas y subsistemas que conforman el chasis, haciendo énfasis en los componentes que lo conforman. También se incluyen los resultados de los análisis realizados a los componentes identificados como de mayor criticidad para complementar la propuesta de plan de mantenimiento. Los resultados de las acciones recomendadas serán evaluados en un término de seis (6) meses una vez que inicie el nuevo plan de mantenimiento para determinar el nivel de mejora logrado y determinar si el riesgo esta sobre los niveles máximos o mínimos tolerables de conformidad.

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

3.5. Diseño del nuevo plan de mantenimiento.

Para la creación del nuevo plan de mantenimiento, se tomará en cuenta la combinación de las estrategias RCM y FMEA para garantizar una mayor confiabilidad y de esta manera complementar el plan de mantenimiento actual. Con este enfoque, se logrará un plan de mantenimiento detallado para la flota Volvo B5RH, garantizando que los vehículos estén siempre disponibles con el máximo nivel de confiabilidad.

En la tabla 9 se muestran las actividades que componen las rutinas de mantenimiento actuales que se ejecutan en la flota Volvo B5RH.

Tabla 9 Rutinas de mantenimiento actuales Flota Volvo B5RH Frecuencia Actividad Operación Tiempo (Min) Repuesto Parte numero Cantidad

18.000 km

Servicio básico

17742-2

240

Junta

11998

Conect-desconect pc

17010-2

Aceite de motor hibrido; 15w-50

85123563

16,5 L Arranques del motor, contador

17022-3

Filtro separador de agua

21380408

Aceite y filtro del motor, cambio. área de lubricación

17513-2

Filtro de aceite

20998807

Filtro de combustible, cambio (uno)

23306-3

Filtro de combustible

20998805

Filtro del separador de agua, cambio

23312-2

Agua batería (a condición de tipo de batería) 3100796MG

Lavado del motor.

incluso encapsulación del motor, todas las compuertas inferiores,

18102-2

Aros antizulfatantes

227394LOC

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

desmontar/montar Baterías, desmontaje (todas)

31170-1

Limpia contactos

189389565300LOC

Baterías, montaje (todas)

31172-1

Terminal batería (según condición)

977780

Vehículo hibrido eléctrico, puesta en servicio (tiempo para hibrido de turno)

31001-1

Terminal batería (según condición)

977781

Vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio (tiempo para hibrido de turno)

31002-1

Tornillo embriado (según condición)

984727

Cambio terminales cables batería 12v (bornes) según condición

37101-1

Tuerca embriada

990939

Reacondicionamiento cables y cambio de tornillos (según condición)

37100

36.000 km

Cartucho del filtro de aire, cambio.

aplicable solamente al filtro primario

25624-2

18,0

Cartucho filtro de aire

21834199

Válvulas, ajuste

21412-2

144,0

Junta

20795233

54.000 km

Caja de cambios, cambio de aceite y filtro. zona de lubricación

17523-3

Aceite shell spirax s2 a 80w90

5341LOC

16 L

Aceite del grupo cónico, cambio. zona de lubricación

17527-3

Filtro de aceite

20779040

Junta

949329

Aceite shell spirax s2 a 85w14

5209LOC

15 L

72.000 km

Filtro, adblue, cambio

25822-2

Juego filtro; sist. dosific.

Adblue

21333097

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

Secador de aire, control del funcionamiento

56133-2

Cartucho del filtro; secador de aire (filtro secadora mecánica)

20773824

Aceite, filtro de aceite y separador de aceite, compresor eléctrico, cambio

17000-2

Filtro secadora de aire eléctrico

21620181

Cambio alternador

32101-2

Filtro compresor eléctrico kit filtro antigua (aplica para compresor antiguo)

21783150

Tensor de correa, alternador, cambio

32130-2

Aceite hidráulico

85124636

Rodillo tensor correa alternador, cambio

32131-2

Alternador

85013182

Inspeccionar sistema de carga alternadores (ajuste de terminales).

37000

Correa en v

20846323

Rodillo ruptura

21390528

Tensor correa

21500149

108.000

km Válvula de ventilación, motor eléctrico, cambio

49528-3

18,0

Válvula de vaciado

21251167

Válvula de ventilación, motor eléctrico, cambio

49530-4

12,0

Válvula de vaciado

21229200

Filtro de aire secundario, cambio.

filtro de aire desmontado.

25625-3

18,0

Filtro de aire secundario

23429018

144.000

km Accionamiento del ventilador de radiador hidráulico, cambio de aceite y filtro

26346-2

Aceite shell spirax s3 atf md3

5229LOC

Reparar secadora mecánica

56125-3

Filtro hidráulico.

20801559

Reajuste del secador de aire, calibrado

56185-3

Juego regulador

70369131

p. 48

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

compresor mecanico Cambio secadora mecánica y drenaje calderines de sistema neumático

56000-2

Secador de aire

70369129

Desarme y mantenimiento base secadora mecánica

56100-2

180

Kit de reparación secadora mecánica

21489991

Desarme base secadora eléctricareemplazo de válvula reguladora empaquetaduras instalación de filtros nuevos - limpieza general - armado y alistamiento de instalación s

56000-2

Kit de reparación

85102265

Cambio secadora eléctrica aire

56116-2

Secador de aire

21620172

Cambiar empaque base secadora eléctrica

56166-3

Separador compresor eléctrico.

(aplica para compresor nuevo)

23091095

Cambiar tacos delanteros de motor

21806-2

Cojín de goma

21418697

Cambio ovni

56230-2

Depósito de aire

20415540

Teniendo en cuenta las actividades de mantenimiento que actualmente se ejecutan, se propone complementar el plan de mantenimiento preventivo con las actividades propuestas a los componentes que más novedades han presentado en la flota Volvo B5RH. Para minimizar los ingresos de la flota Volvo B5RH al taller y minimizar las afectaciones a la disponibilidad, en las actividades propuestas se establece un rango de ± 10.000 km para su ejecución con la finalidad de que estas sean ejecutadas durante las rutinas de mantenimiento

p. 49

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

preventivo que actualmente se ejecutan en la flota. En la tabla 10 se muestran las nuevas actividades identificadas durante el análisis de los repuestos críticos y del resultado del FMEA realizado.

Tabla 10 Actividades de mantenimiento propuestas para la Flota Volvo B5RH Frecuencia Actividad Operación Tiempo (Min) Repuesto Parte numero Cantidad

54.000 km Prueba de compresión

21006-3

100.000

km ±

10.000 km

Cojinete de cabeza de biela y cojinete de bancada, cambio de posición 1 y 5

21647-3

132

Cojinete de bancada

22476890

vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio

31002-1

vehículo hibrido eléctrico, puesta en servicio

31001-1

180.000

km ±

10.000 km

Cojinete de cabeza de biela y cojinete de bancada, cambio de todas las posiciones

21647-3

330

Cojinete de bancada

22476890

Cojinete

21034608

Juego de arandela

21298271

vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio

31002-1

vehículo hibrido eléctrico, puesta en servicio

31001-1

300.000

km±

10.000 km

Sistema de combustible, test de fugas

23027-2

280.000

km±

10.000 km

Inyectores, cambio (todos)

23702-2

234

Inyector

20806011

Arandela

20797983

vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio

31002-1

vehículo hibrido eléctrico, puesta en

31001-1

Posición 1

300.000

km ±

10.000 km

Posición 2 Bomba de refrigerante, ESS/EM, cambio bomba

26222-2

Unidad bomba

22861118 1 (Por cada

posición) Sistema de refrigeración, vaciado y llenado de refrigerante

26026-2

Refrigerante, llenado

26028-1

vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio

31002-1

vehículo hibrido eléctrico, puesta en servicio

31001-1

320.000

km±

10.000 km

Cilindro de embrague, sustitución

41320-3

Cilindro

23417523

Caja de cambios, desmontaje

43170-1

162

Caja de cambios, montaje

43172-1

216

Árbol de transmisión posterior, desmontaje y montaje

45108-2

vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio

31002-1

vehículo hibrido eléctrico, puesta en servicio

31001-1

205.000

km ±

10.000 km

Plato del embrague, cambio

41131-5

Disco de embrague 21695963

Embrague 21134336

Caja de cambios, desmontaje

43170-1

162

Caja de cambios,

43172-1

216

p. 51

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

montaje Árbol de transmisión posterior, desmontaje y montaje

45108-2

vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio

31002-1

vehículo hibrido eléctrico, puesta en servicio

31001-1

320.000

km±

10.000 km

Compresor eléctrico, desmontaje

56933-1

Unidad compresor de aire

22773381

Compresor eléctrico, montaje

56934-1

Juego de instalación 22938944

Aceite, filtro de aceite y separador de aceite, compresor eléctrico, cambio

17507-3

Aceite

85124636

1,5 LTS

225.000

km±

10.000 km

Compresor, cambio

56111-2

366

Compresor 21458795

vehículo hibrido eléctrico, puesta fuera de servicio

31002-1

Anillo tórico

20460467

vehículo hibrido eléctrico, puesta en servicio

31001-1

Anillo reten

21075389

400.000

km±

10.000 km

Válvula del freno de pie, cambio

56317-2

Válvula freno pie

23856221

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

4. Conclusiones

La introducción del enfoque de Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM) y el análisis del modo y efecto de fallas (FMEA) en la flota Volvo B5RH de Consorcio Express S.A.S. ofrece una solución completa para abordar la disminución observada tanto en términos de confiabilidad como disponibilidad. Tras un minucioso examen de los registros históricos de mantenimiento y un detallado análisis de los componentes fundamentales del vehículo, se detectaron tendencias en las averías y se implementaron estrategias precisas para el cuidado. Además de abordar directamente los objetivos establecidos para mejorar la eficiencia operativa y reducir los tiempos de inactividad, este proyecto también resalta la relevancia de utilizar un enfoque basado en datos para gestionar el mantenimiento. El análisis FMEA hizo posible establecer un orden de prioridad en las intervenciones de mantenimiento al considerar la gravedad, frecuencia y detectabilidad de las fallas. Este estudio demostró que algunas de las tácticas implementadas actualmente para el mantenimiento son efectivas, pero otras necesitan ser modificadas para alcanzar los niveles de confiabilidad deseados. Por lo tanto, se sugirió mantener las prácticas actuales que han demostrado ser efectivas y realizar cambios en aquellas que no.

Se creó un plan de mantenimiento minucioso que incluye las estrategias de RCM y FMEA, estableciendo procedimientos precisos para el mantenimiento preventivo y predictivo. Este plan garantiza que se establezcan intervalos y criterios claros para las intervenciones, los cuales se basan en un análisis detallado de la información histórica, así como en la evaluación de la confiabilidad de los componentes. Se espera que la implementación de este plan aumente la

p. 53

PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

disponibilidad y confiabilidad de la flota, lo cual mejorará tanto la eficiencia operativa como reducirá los costos relacionados con fallas inesperadas.

Además de tener un impacto en el ámbito operativo, este proyecto también brinda beneficios a los usuarios del sistema de transporte. Contar con una flota más confiable y siempre disponible permite brindar un servicio más seguro y eficiente, lo cual aumenta la satisfacción de los usuarios y fortalece su confianza en el sistema de transporte público. Igualmente, otras empresas del sector, tanto a nivel nacional como internacional, pueden utilizar la metodología aplicada como punto de referencia para mejorar sus prácticas de mantenimiento. En resumen, este proyecto no solo soluciona los problemas de mantenimiento actuales de Consorcio Express S. A. S., sino que también establece una base sólida para futuras mejoras en la administración de flotas, proporcionando así un importante aporte al campo del mantenimiento y una operación eficiente del transporte público.

5. Recomendaciones

Continuar con el registro de la trazabilidad de las fallas y stock de repuestos utilizados tanto en los mantenimientos preventivos como correctivos de la flota. Realizar un estudio técnico y financiero cuando la flota tenga un kilometraje de 900.000 km para validar si es factible la extensión de su vida útil y operarla hasta 1.300.000 km recorridos.

Evaluar los resultados de las acciones recomendadas en el periodo de 6 meses después de iniciar con el plan y validar si las medidas fueron efectivas tanto técnica como financieramente.

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

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https://uis.primo.exlibrisgroup.com/permalink/57UIDS_INST/63p0of/cdi_dialnet_primar y_oai_dialnet_unirioja_es_ART0000979116 Holvein, E., & Gonzalez, A. (2022) Diseño del plan de mantenimiento basado en RCM para los camiones de transporte de fruto de la empresa Palmar de Altamira S.A.S. Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia.

Recuperado de:

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PLAN DE MANTENIMIENTO CENTRADO EN CONFIABILIDAD (RCM)

Apéndices

Apéndice A. Análisis Weibull Apéndice B. Análisis de Modos y Efectos de falla (FMEA) Flota Volvo B5RH

Cita: Ruesta Zambrano, Alan Eduardo (2024), Diseño de un plan de mantenimiento centrado en confiabilidad para la línea de buses Volvo B5RH del plan de mantenimiento oro de la empresa Volvo Group Colombia S.A.S., Universidad Industrial de Santander, p. N. https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44842