Optimización estocástica del mantenimiento de sistemas de transporte y secado de sustancias minerales

Crespo Robles, Eloy (2008). Optimización estocástica del mantenimiento de sistemas de transporte y secado de sustancias minerales. Tesis (Doctoral), E.T.S.I. Minas (UPM) [antigua denominación].

Descripción

Título: Optimización estocástica del mantenimiento de sistemas de transporte y secado de sustancias minerales
Autor/es:
  • Crespo Robles, Eloy
Director/es:
  • Botín González, José Antonio
Tipo de Documento: Tesis (Doctoral)
Fecha: 2008
Materias:
Escuela: E.T.S.I. Minas (UPM) [antigua denominación]
Departamento: Explotación de Recursos Minerales y Obras Subterráneas [hasta 2014]
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

El objetivo fundamental de la tesis es la optimización de las tareas de mantenimiento de sistemas de transporte y secado de sustancias mineral; en definitiva, un sistema complejo. El mantenimiento y la producción se integran dentro de un mismo sistema, en el que las variables de control son las políticas de mantenimiento. Como aportación general se puede destacar que en este trabajo se combina de una forma eficaz una metodología de gestión de mantenimiento, como es RCM, con la modelización matemática, con el objetivo final de optimizar la disponibilidad de un sistema complejo. Los datos para la elaboración de la tesis han sido recogidos en un sistema de transporte y secado de concentrado de cobre; formado por cintas transportadoras, arrastradores de cadena y un sistema de secado. Cada uno de los modelos matemáticos contemplados en la tesis se ha elaborado de forma que la variable de salida sea la disponibilidad. Como variable de entrada, y de control, se contempla cada una de las políticas de mantenimiento. Para elaborar los modelos se ha utilizado la teoría de sistemas, de esta forma es posible observar de forma dinámica la evolución de la disponibilidad para las diferentes políticas de mantenimiento. Los resultados de la tesis se pueden clasificar en dos grupos: en primer lugar, el estudio descriptivo del sistema real ha puesto de manifiesto los fallos significativos para la fiabilidad y disponibilidad. En segundo lugar, los resultados de la modelización han permitido establecer políticas óptimas de mantenimiento para cada uno de los sistemas. En el sistema de cintas transportadoras se ha ensayado un modelo para optimizar el mantenimiento de tareas rutinarias. Por su parte, en el sistema de arrastradores de cadena se plantea un modelo de mantenimiento basado en condición, que utiliza como variable básica de control, el desgaste de la cadena. Finalmente, en el sistema de secado, se han estudiado ciertos fallos particulares del mismo, y se evalúa la política de mantenimiento para el elemento fundamental de un secador de vapor: el multi-coil. Los resultados han sido de aplicación práctica directa, y además han permitido comprobar la validez y versatilidad de los modelos planteados para las cintas y los arrastradores. Como aportaciones de carácter más concreto, se puede destacar que el modelo plantado para el mantenimiento rutinario de las cintas transportadoras permite estudiar y evaluar políticas de mantenimiento preventivo para modos de fallo que generalmente son tratados de forma correctiva. A su vez, este modelo es un buen ejemplo de cómo la combinación de herramientas de gestión del mantenimiento como RCM, unidas a la modelización matemática permite incrementar la disponibilidad de un sistema complejo. Por su parte, el modelo de mantenimiento basado en condición, validado en el sistema de arrastradores de cadena, presenta la originalidad de conseguir modelizar varias políticas de mantenimiento: correctivo, preventivo cíclico y basado en condición. La versatilidad de éste se ha puesto de manifiesto en el subsistema de arrastradores de cadena, donde se comprueba como dos equipos iguales, situados en diferentes puntos del circuito de transporte de concentrado, tienen diferentes políticas óptimas. Como caso de estudio final se ha planteado un modelo global, en el que se integran los parámetros de fiabilidad y disponibilidad con el sistema productivo real, entre otras cosas este modelo ha permitido estudiar como variable de disponibilidad la capacidad de un silo de almacenamiento intermedio. ABSTRACT The main objective of this thesis is the optimization of the maintenance of a transport and drying system. The maintenance variables have been treated as a control variable in a dynamic model. This model integrates operational and reliability parameters and allows for the optimization of the maintenance policies. Stochastic modelling has been used to elaborate dynamic models to perform the optimization of control variables. The data to fit the model has been collected in the transport system of a copper smelter, formed by conveyors belts, redlers and drying units. As a general contribution, this thesis carries out a combination of RCM methodology and mathematical modelling in order to improve the availability of complex manufacturing systems. The results of the work can be classified in two groups. The first one covers descriptive results of a real system, identifying the main failure modes for reliability and availability. The second one takes into account the results of the stochastic models. At the conveyor belt system has been fitted a model to optimize the routine maintenance activities. This model contributes to deal with failure modes whose traditional maintenance policy has been run to failure. In the case of redlers, a condition based maintenance model, that uses the wearing of the chain as a control variable, has been used. This model covers several maintenance policies; hence it is possible that the same equipment in different operational situation results in different maintenance policy. Finally, it has been analyzed the main failure models and their availability consequences at the drying system, besides a specific study has been carried out for the replacement policy of the multi-coil. I want to highlight that the results has been directly applied, and it has been proof the versatility and applicability of the models fitted for conveyors and redlers. As a conclusion case of study, a global model has been fitted to measure directly in production units the availability of the system. This model also allows studying the behaviour of a silo as an availability source for the transport system.

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ID de Registro: 1617
Identificador DC: http://oa.upm.es/1617/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:1617
Depositado por: Archivo Digital UPM
Depositado el: 22 May 2009
Ultima Modificación: 20 Abr 2016 06:54
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