FACULTAD DE MECANICA ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTOFIABILIDAD TEMA: ANALISIS DE FIABILIDAD DE EMBUTIDORA INTEGRANTES:CARLOS LOGROO 534 WILLIAM ZUIGA 518 FECHA:28 de junio de 2010 ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 2 INTRODUCCIN Enlasltimasdcadaselreademantenimientohaexperimentadounaseriede profundastransformacionesaniveltecnolgico,organizacional,econmico,socialy humano.Estoscambiossonconsecuenciadelaactualsituacindecompetitividad industrial con la globalizacin de los mercados.El mantenimiento ha dejando de ser visto como un centro de costos, para pasar a ser un sistema integral que contribuye a la generacin de utilidades industriales y es responsable de la sobrevivencia de la empresa. Ante este panorama, la Gestin de Activos basada en IngenieradelaConfiabilidad,representalanicavaefectivaquepermitealas empresas, enfrentar de forma eficiente los retos constantes a los cuales estn sometidas las organizaciones de hoy. ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 3 JUSTIFICACIN Estetrabajoserealizoconlafinalidaddeaportaraldesarrollodeldepartamento de mantenimiento que nos permita verificar las fallas determinadas. Loquesepretendeesllevarunaadecuadagestindemantenimientoconlos datos proporcionados del historial de averas del equipo de tal forma que a dems deidentificarlosfallos,nospermitaanalizarlafiabilidaddelequipoyaquela mayorcantidaddeproblemasmecnicosafectanalospuntosrodamientos, empaques, o equipos rotativos ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 4 ANTECEDENTES Primeramente procedimos a conocer el equipo que se encuentra en la fbrica de embutidoslaibrica,obtenerlasfallasdelaembutidorayutilizarelanlisisde fiabilidadparaelmejoramientodelequipo.Ascomoconsultauobtener informacinconproveedoresdequiposindustriales,diseodemaquinasy asesoramiento de operarios. Lainvestigacinserianuestrosiguientepuntoarealizar,investigarlaolasfallas delaembutidorayubicartantoelmejoramientodelaspiezasdaadaso cambiarlas, tomando en cuenta los cambios que se van a efectuar, e investigar la utilidaddelequipodespusdeuntiempodeterminado,elprocesoquevaa efectuar, as como la normatividad a seguir mediante el anlisis de fiabilidad El objetivo deseado, que es dejar en buen estado y funcionando este equipo del cual hemos estado refiriendo y lo que nos contara como el proyecto final. ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 5 OBJETIVOS GENERAL Analizar la fiabilidad de la embutidora robot HP 10 ESPECFICOS Categorizarlossistemasprincipalesdelequiposegnlafiabilidaddesus componentes Determinar el periodo de vida en el cual se encuentra la maquina Analizarlosresultadosobtenidosparaladeterminacindeltiempodebuen funcionamiento entre fallos ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 6 MARCO TEORICO TEORA DE FIABILIDAD La teora de la fiabilidad industrial estudia mtodos que deben seguirse tanto en el diseocomoenlarecepcin,eltransporteyelusodelosproductospara garantizaralmximosurendimiento.Unodelosobjetivosdelateoradela fiabilidadindustrialeselabandonodelasubjetividadenlasprevisionessobrela duracin de los productos a travs de la cuantificacin de dichas previsiones. As expresionescomo:"Estaconstruccinesmsseguraqueaqulla","Nuestro productoesmsresistentequeeldelacompetencia",tienenquesustituirsepor formulaciones ms precisas, que necesitan del lenguaje estadstico. Hayquepensarenlafiabilidaddesdelaprimerafasedeldesarrollodeun producto.Antesdetomarladecisindefabricarloenseriehayquesometerloa ensayosqueseansuficientementerepresentativosdesuscondicionesde fabricacincomoparapermitirnoslojuzgarloensayado,sinotambinla fabricacin en serie. En la etapa de desarrollo de un producto debenelaborarseunaserie dereglasquese tendrnqueobservarala horadefabricarlosproductos,ensurecepcinyensuexplotacin,conla finalidad de preservar la fiabilidad. Lafiabilidadenlaingenieraestorientadaalosfallos.Elproblemaresideen predecirsipuedeocurrirunfalloalutilizarundispositivoycundoocurrir.Esta informacin es til para determinar las polticas de mantenimiento e inspeccin de una empresa,ascomoparadeterminarlos plazosdegaranta delosproductos. Tambin puede utilizarse para predecir costesdebidosalmantenimientoyaloseventualesfallosquepuedanocurrir mientras el dispositivo est operativo. Ladefinicinutilizadaenlaingenieraparalafiabilidadesladeprobabilidadde queundispositivohagasufuncinbajocondicionesestablecidas,duranteun perodo de tiempo establecido". ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 7 ParalaFsica,laprobabilidadsedefine:"Porprobabilidaddeunacontecimientodeuna observacinnosotrosentendemosnuestraestimacinmscrebledelafraccindel nmerodeobservacionesqueresultarndelacontecimientoparticular"[Feynman].Esta ideacorrespondealadefinicinfrecuentistadelaprobabilidad:consisteenimaginarla repeticin de una experiencia y establecer la relacin entre la frecuencia de un suceso A NA y el nmero N de repeticiones: P(A)= A N Hay por lo menos dos reflexiones ligadas a esta idea: -Unsucesonoessiempreexactamenterepetible.Comomnimo,lostiempos de ocurrencia son distintos. -La probabilidad est ligada a la informacin disponible en cada momento. Otra definicin de probabilidad ms subjetiva es que "probabilidad es el grado de creencia que tiene un analista u observador." La idea es que la probabilidad esunaherramientaanalticabasadaenlavaloracin,tilparapodertomar decisiones.Para revisar las propiedades de la probabilidad se puede consultar el captulo 2 de Montgomery y Runger (1996). -Perspectiva histrica de la teora de la fiabilidad Elorigendelafiabilidadpuedeatribuirsealosestudiosparapoderevaluarla mortalidadderivadadelasepidemiasyalosmtodosactuarialesdesarrollados por las compaas de seguros, para determinar los riesgos de sus plizas. Como herramienta para el clculo del riesgo se utilizaba las tablas de vida. Aprincipiosde1900seutilizabanlosmtodosactuarialestantoparaestimarla supervivencia de pacientes sometidos a distintos tratamientos como para estudiar la fiabilidad de equipamientos, en particular de los ferrocarriles. Lateoramatemticadelafiabilidadsedesarrollaporlasdemandasdela tecnologa moderna y en particular por las necesidades de los sistemas complejos militares.Elreademantenimientodemquinasesunadelasreasdondela fiabilidad se aplica con sofisticadas matemticas. La renovacin y los avances de ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 8 latecnologaseutilizanmuyprontopararesolverproblemasdereparacine inspeccin de dispositivos. En1939WalodieWeibull,cuandoeraprofesordelRoyalInstituteofTechnology enSuiza,propusounadistribucinparadescribirladuracindemateriales,que mstardellevarasunombre.LadistribucindeWeibullesmuyutilizadaenlas aplicaciones, ya que es muy verstil, pues admite distintas formas de funciones de riesgo. La distribucin de Weibull complementa a la distribucin exponencial y a la normal, quesoncasosparticularesdeaquella,comoveremos.Acausadesumayor complejidad slo se usa cuando se sabe de antemano que una de ellas es la que mejordescribeladistribucinde fallosocuandosehanproducidomuchos fallos (al menos 10) y los tiempos correspondientes no se ajustan a una distribucin ms simple. En general es de gran aplicacin en el campo de la mecnica. AunqueexistendostiposdesolucionesanalticasdeladistribucindeWeibull (mtodo de los momentos y mtodo de mxima verosimilitud), ninguno de los dos sesueleaplicarporsucomplejidad.Ensulugarseutilizalaresolucingrficaa base dedeterminarunparmetrode origen(t0).Unpapelespecialparagrficos, llamadopapeldeWeibull,haceestoposible.Elprocedimientogrfico,aunque exige varios pasos y una o dos iteraciones, es relativamente directo yrequiere, a lo sumo, lgebra sencilla. La distribucin de Weibull nos permite estudiar cul es la distribucin de fallos de uncomponenteclave deseguridadque pretendemoscontrolaryqueatravsde nuestroregistrodefallosobservamosquestosvaranalolargodeltiempoy dentrodeloqueseconsideratiemponormaldeuso.Elmtodonodetermina culessonlasvariablesqueinfluyenenlatasadefallos,tareaquequedaren ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 9 manosdelanalista,peroalmenosladistribucindeWeibullfacilitarla identificacindeaquellosysuconsideracin,apartededisponerdeuna herramientadeprediccindecomportamientos.Estametodologaestilpara aquellasempresasquedesarrollanprogramasdemantenimientopreventivode sus instalaciones.Caractersticas Generales Sabemos que la tasa de fallos se puede escribir, en funcin de la fiabilidad, de la siguiente forma: R (t) = exp [- } (t) d t] Siendo: (t) - Tasa de fallos R (t) - Fiabilidad F (t) - Infiabilidad o Funcin acumulativa de fallos t - TiempoEn1951Weibullpropusoquelaexpresinempricamssimplequepoda representar una gran variedad de datos reales poda obtenerse escribiendo: Por lo que la fiabilidad ser: Siendo:ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 10 t0 - parmetro inicial de localizacin - parmetro de escala o vida caracterstica - parmetro de formaSehapodidodemostrarquegrancantidadderepresentacionesdefiabilidades reales pueden ser obtenidas a travs de sta ecuacin, que como se mostrar, es de muy fcil aplicacin. Ladistribucinde Weibullserepresentanormalmenteporlafuncinacumulativa de distribucin de fallos F (t): Siendo la funcin densidad de probabilidad: La tasa de fallos para esta distribucin es: Lasecuaciones(1),(2)y(3)sloseaplicanparavaloresde(t-t0)=0.Para valoresde(t-t0) 1 la tasa de fallo se incrementa con la edad de forma continua lo que indica que los desgastes empiezan en el momento en que el mecanismo se pone en servicio. osi=3,44secumplequelamediaesigualalamedianayla distribucin de Weibull es sensiblemente igual a la normal. b.t0>0:Elmecanismoesintrnsecamentefiabledesdeelmomentoenque fue puesto en servicio hasta que t = t0 , y adems:ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 13 osi < 1 hay fatiga u otrotipo de desgaste en el que la tasa de fallo disminuye con el tiempo despus de un sbito incremento hasta t0 ; valoresdebajos(~0,5)puedenasociarseconciclosdefatigas bajos y los valores de b ms elevados (~ 0,8) con ciclos ms altos. osi > 1 hay una erosin o desgaste similar en la que la constante de duracin de carga disminuye continuamente con el incremento de la carga. c.t0 < 0. Indica que el mecanismo fue utilizado o tuvo fallos antes de iniciar la toma de datos, de otro modoosi < 1 podra tratarse de un fallo de juventud antes de su puesta en servicio, como resultado de un margen de seguridad bajo. osi > 1 se trata de un desgaste por una disminucin constante de la resistenciainiciadoantesdesupuestaenservicio,porejemplo debido a una vida propia limitada que ha finalizado o era inadecuada. Anlisis De Weibull UnodelosproblemasfundamentalesdeladistribucindeWeibullesla evaluacin de los parmetros( t0, , ) de esta distribucin. Para ello se dispone dedosmtodos:atravsnicamentedelclculomedianteelmtododelos momentosoeldemximaverosimilitud,enelqueintervienenecuaciones diferencialesdifcilesderesolver,porloqueseutilizanpoco,ymediantela resolucin grfica, que utiliza un papel a escala funcional llamado papel de Weibull o grfico de Allen Plait que es el que vamos a desarrollar.ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 14 DESCRIPCION DE LA MAQUINA Embutidoras RobotDP 15 VEMAG.Lasoperacionesdeembutidosonrealizadasporlasembutidoras RobotDP15y DP10,decaractersticassimilaressalvosucapacidad.Estasmquinassonun ejemplodeldesarrollotecnolgicoactualconsistemasde alcanceformidablesy granversatilidad,sondeorigenAlemn,yconsistenenunatolvaquerecibela pasta y, por medio de un rotor o tornillo sin fin, que con vaco provocado, empuja lapastaconciertapresinatravsdeunpicoopunterohaciaelinteriordeuna tripa,bolsa,etc.Dentrodeestosmodelosexistenopcionesqueembuteny proporcionanvolmenesestndardepasta,obtenindoseembutidosdelmismo peso y tamao. 1. Tolva 2. Desbloqueo de la caja giratoria 3. Indicacin de vacio 4. Vlvula reguladora de presin 5. Carro transportador 6.Dispositivodeelevaciny Basculamiento 7. Tablero de mando 8. Patas de soporte 9. Estribo delantero 10. Palanca acodada 11. Tubo de embuchado 12. Campana de vacio 13. Desbloqueo de la tolva ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 15 14. Espejo15. Tapn CARACTERISTICAS TECNICAS ROBOT DP15C Rendimientodeembutidora:hasta10.000kg/h(dependiendodelelementode transporte. Presin de embutidora: mx. 40 bares. Peso de las porciones: 5 - 60.000 g, ajustable en pasos de 0,1 g 1 g. Velocidad de porcionamiento:hasta 550 porc../min (dependiendo del producto, de la tripa y del tamao de las porciones). ESCUELA DE INGENIERIA DE MANTENIMIENTO Pgina 16 Torsiones:0-5, regulables sin escalonamientos.Capacidad de aspiracin de la bomba de vaco: 20m3/h. Capacidad de la tolva: 3501/250 I (opcin) Ajuste de la altura:80 mm (1000 -1080 mm) PesototalcondispositivoelevadorydeBasculamiento(opcin):aprox. 1330kg. Generacin de ruidos: