mantenimiento de la instrumentación y control
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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRÓNICA E.A.P. DE..INGENIERIA ELECTRÓNICA
Mantenimiento de la instrumentación y control en la Planta de Oxidos de Bhpbilliton Tintaya S.A. Capítulo 2. Gestión de mantenimiento
INFORME PROFESIONAL
Para optar el Título de Ingeniero Electrónico
AUTOR
Freddy Edgar Quiñónes Terreros
LIMA – PERÚ
2004
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2. GESTION DE MANTENIMIENTO
2.1. Estándares Internacionales
El proceso de globalización económica exige que las empresas redefinan sus estratégias y sus
procesos con la finalidad de lograr un uso eficiente de sus recursos y el aumento de su productividad, de
modo que puedan competir con éxito en el mercado.
ISO representa un intento mundial de establecer una cultura de calidad mínima en las empresas
para atender las especificaciones de los clientes de una manera idónea.
Dentro de los estándares internacionales voluntarios elaborados por dicha organización
encontramos a los de la familia ISO 9000, referidos a la Gestión y Aseguramiento de la Calidad, e ISO
14000, sobre la Gestión Ambiental. Calidad. La familia ISO 9000, a través de la cual se propone la
Implementación de Sistemas de Gestión y Aseguramiento de la Calidad, engloba varios Estándares
Internacionales.
Dentro de ellos destacan los Estándares ISO 9001, sobre diseño, producción, instalación y
servicio post-venta; ISO 9002 referidos a la instalación y servicio post-venta; ISO 9003 inspecciones y
ensayos finales, e ISO 9004-1, que se constituye en una guía para la gerencia en el desarrollo de un
sis tema de calidad.
Gestión Ambiental. ISO 14000, en cambio, es el término genérico utilizado para designar a la
familia de Estándares Internacionales sobre Gestión Ambiental, que enfatiza la acción preventiva antes
que correctiva y un desempeño de continua mejora de temas ambientales. En las áreas contenidas en dicha
familia encontramos a los sistemas de gestión ambiental ( ISO 14001 y 14004 ); auditoria ambiental e
investigación relacionada ( ISO 14010, 14011 y 14012 ); evaluación de desempeño ambiental ( 14031 );
etiquetado ambiental ( 14022, 14023 ); ciclo de vida ( 14040, 14041 ); términos y definiciones ( 14050 ) y
estándares ambientales de productos ( 14060 ).
Las Relaciones con las comunidades OSHA18001 juega un papel importante en la Gestión de
Convivencia con los Pobladores y Comunidades de la zona llevando a cabo el cumplimiento de normas de
respeto y ayuda mutua manteniendo la armonía de buenos vecinos. La obtención de certificados que
garanticen ciertos estándares de calidad o de preservación del medio ambiente ocasiona a las empresas una
serie de ventajas competitivas. Entre las más importantes tenemos: Reducción de costos, mayor
rentabilidad, mejora en la productividad, motivación y compromiso por parte del personal en una cultura
de calidad, mejor posicionamiento en el mercado. Es decir, Constituye una importante herramienta de
marketing.
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2.2. ISO9000
El comité técnico ISO176 ( ISO9000 ) fue formado en 1979 para armonizar el incremento de la
actividad internacional en materia de administración de la calidad y aseguramiento de estándares de
calidad. Ahora la norma es ISO9000: 2000. ( ASQC publicó ANSI / ASQC A8402-1.994: Sistemas de
Calidad, Terminología. Aún y cuando este documento no es una adopción de ISO8402, este contiene los
mismos términos y definiciones de la ISO8402 ). Actualmente, la Norma ISO9000 - 2000 la reemplaza,
con un resumen del vocabulario de la calidad actualizado.
En términos generales, cuando las empresas desean demostrar que cuentan con un sistema que
se ajusta a los requisitos establecidos en las normas ISO9000, deben presentar su solicitud ante los
organismos acreditados para este propósito. Como primer paso se realizará una auditoria a través de la
cual se obtendrá un diagnóstico de la empresa. Así mismo, se llevará a cabo una capacitación para el
cumplimiento de los objetivos planeados. Se hará posteriormente, un seguimiento y revisión de los
sistemas adoptados por la empresa, trás lo cuál se efectuará una auditoria interna que, de resultar
satisfactoria, dará lugar a la certificación.
Tendencia a la Estandarización. " El certificado ISO es una herramienta gerencial que ofrece
grandes ventajas competitivas de marketing y posicionamiento en el mercado. No debe ser visto por los
empresarios como un gasto sino como una Inversión ", así definió al certificado ISO el presidente del
Comité Técnico ISO/176 sobre Gestión y Aseguramiento de la Calidad, John Davies. El costo de
implementar un sistema de Gestión y Aseguramiento de la Calidad dependerá, sobre todo, del tipo de
proceso que quiere certificar cada Empresa, así como el tamaño y las características de la compañía. El
costo aproximado se encuentra entre 25 mil y 75 mil dólares. Ese monto sirve para contratar servicios de
consultores, que efectúan labores de diagnóstico, capacitación, revisión de documentación y auditorias
internas entre otras tareas. En relación con los mercados desarrollados, como el americano, donde las
inversiones están entre 5 mil y 20 mil dólares, los costos en América Latina aún son muy elevados.
El modelo escogido ISO 9001, 9002, 9003 debe considerar las características de la empresa: su
estructura organizativa y operativa. Acerca de las exigencias al sistema de gestión de la calidad, el ente
certificador considera que están definidas en la norma a emplear ( cliente, sector o naturaleza de la misma
al interpretar la norma ). Todos los requisitos y procedimientos deben hallarse documentado e
implementado. Cuando ambos aspectos sean fehacientemente confirmados mediante auditorias internas y
la revisión de la dirección, el sistema de gestión de la calidad estará en condiciones de ser certificado. En
su encarte informativo, De manera adicional puede aplicarse a todos los procesos que conforman el
sistema, la metodología conocida como Planificar, Hacer, Verificar, Actuar ( PDCA ). Y se puede
describir brevemente como:
Planificar , Establecer los objetivos y procesos necesarios para conseguir resultados de
acuerdo con los requisitos del cliente y las políticas de la organización
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Hacer, cambios en los procesos
Verificar , Realizar el seguimiento y medir los procesos y los productos contra las políticas,
los objetivos y los requisitos del producto e informar los resultados
Actuar , Tomar acciones para mejorar continuamente el desempeño de los procesos
Por tanto el objetivo es de certificar en la Gestión de Mantenimiento: Planificación,
Programación, Ejecución, Análisis. Y para lo cual sé esta trabajando.
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2.3. Trabajo en Equipo: Operaciones y Mantenimiento
De acuerdo a la lógica antigua, la gente de Operaciones opera y la gente de Mantenimiento
mantiene o, Esto es lo que se ha cambiado en la Planta de Óxidos Tintaya.
El Personal de Operaciones y Mantenimiento ha sido seleccionado para ser parte del equipo de
Óxidos Tintaya por una razón, han demostrado que pueden y quieren trabajar en un ambiente de equipo de
trabajo y creo que la mejor manera de alcanzar los objetivos del negocio es trabajar como un equipo.
No se tiene que mirar muy lejos para ver los beneficios de trabajar en equipo. Todos los equipos
de fútbol de renombre son exitosos, no porque ellos jueguen como individuos, sino porque ellos juegan
como un equipo, ayudándose unos a otros para cumplir sus metas. Ellos saben lo que tienen que hacer,
tienen ciertas habilidades y experiencia en sus posiciones pero también conocen las habilidades y
responsabilidades de los otros miembros del equipo. Es en este último punto donde casi siempre las
empresas fallan, no apreciamos completamente las responsabilidades de otros participantes en nuestro
equipo y dónde ellos encajan en el equipo, de manera que no podemos hacer un buen uso de sus
habilidades y experiencia.
Se presenta aquí la opción de como se llevan a cabo la Gestión de Mantenimiento en el ámbito
de los Sistemas de Control e Instrumentación con el apoyo del trabajo en equipo y las responsabilidades
que tienen cada personal de mantenimiento, para juntos formar un equipo ganador conjuntamente con el
personal de Operaciones.
Mantenimiento, es cualquier acción que sea necesaria para permitir que el equipo continúe
realizando su función diseñada. Cabe señalar que esto no está diciendo que dicha labor de mantenimiento
debe ser realizada por la gente de mantenimiento. Todos tenemos responsabilidad en el mantenimiento.
Mantenimiento en el ámbito de Instrumentación:
Poner un parche en el cuerpo de una válvula de control
Notificar al personal de mantenimiento que un flujómetro tiene oscilación en las mediciones y
necesita ser chequeado
Ver y escuchar las señales de anormalidad del instrumento
Fuga de aire en el filtro regulador del dardo de control de lama del espesador
Medir la temperatura y comparar con el equipo en campo y determinar algunos errores de
medición
Medición de pH con el equipo portátil y compararlo con el medidor de campo
Entender el funcionamiento y los límites de trabajo de los instrumentos y equipos de protección
Escribir una solicitud de trabajo
Completar una orden de trabajo con la historia exacta
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Operar el equipo de acuerdo a los límites diseñados
Contribuir con ideas de mejoramiento
Asegurarse que el equipo esté disponible para que otros puedan repararlo
Asegurarse que los repuestos correctos estén disponibles
Asegurarse que todos tengan una capacitación adecuada para hacer su trabajo
Tener un presupuesto adecuado para poder realizar el trabajo
Contar con sistemas adecuados para administrar el mantenimiento en forma eficiente y ser
capaz de extraer / encontrar fácilmente información sobre la historia del equipo.
Mantenimiento consiste realmente en cuidar su equipo y/o instrumento operándolo
correctamente y entendiendo la condición de éste. Si el instrumento falla, quiere decir por lo general que
no se le ha sabido prestar la suficiente atención al equipo. En este caso, estamos en un modo de
mantenimiento por falla algo que debemos evitar que vuelva a suceder.
2.4. ¿Cómo puede el Personal de Operaciones contribuir al Mantenimiento?
Chequeando la condición de la planta y el equipo para asegurar que éstos cumplan con los
requerimientos de calidad y seguridad.
Escribiendo solicitudes de trabajo de manera que el departamento de planificación de
mantenimiento pueda programar el mantenimiento y/o calibración del equipo.
Compartir la responsabilidad por el trabajo de “ TLC ” ( Ajustar, Lubricar y Limpiar, en siglas
en Español ) el que, de no hacerse, tiene el potencial de causar una falla que podría afectar
directamente la producción, o causar daño a la planta y el personal.
Aplicar nuestras habilidades y conocimiento de operadores para identificar los problemas
potenciales, antes de que éstos causen otros problemas más graves en la línea de producción.
puede que sólo se necesite un simple ajuste y/o limpieza del sensor.
Contribuyendo a cualquier estudio de Análisis de Fallas del instrumento para poder determinar
la solución correcta y apropiada. Los Operadores son una valiosa fuente de información ya que
conocen el instrumento mejor que nadie, qué sucedió antes y después. Lo que siempre es una
información valiosa para encontrar la causa origen del problema.
Todo esto es parte de su vida diaria de un Operador en Óxidos Tintaya, y como se nota a partir
de esta sección, también es parte de la Excelencia en Operación y el Mantenimiento de Clase Mundial.
Para entender bien el trabajar como equipo, necesitamos tener un buen entendimiento del
trabajo de mantenimiento y cómo está organizado.
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2.5. ¿Cómo está organizado el Mantenimiento?
Es necesario asegurar que todas las actividades de mantenimiento incluyendo planes de
mantenimiento, las personas correctas, los sistemas de soporte correctos y los repuestos
correctos sean planificadas y consideradas con anticipación
El equipo de mantenimiento tiene algunos temas importantes ( aparte de las consideraciones de
Seguridad y Medio Ambiente ) objetivos de mantenimiento que el personal de operaciones deba
saber:
o TLC ( Ajustar, Lubricar y Limpiar, en siglas en Español ) Mantenimiento básico, pero muy
importante. Las estadísticas sugieren que más del 80% del total de fallas podría haberse
prevenido si se hubiera llevado a cabo este mantenimiento básico.
o Todo el trabajo debe planificarse
o Se ha demostrado que tomarse el tiempo para pensar y organizar los planes de trabajo
mejora el rendimiento de seguridad, reduce el impacto ambiental, minimiza el tiempo de
parada, optimiza los recursos, asegura el cumplimiento de los requerimientos operacionales,
ahorra en términos de costos generales. Este objetivo no puede alcanzarse sin la ayuda del
equipo de operaciones.
o Es necesario desarrollar una estructura Organizacional como la que se muestra a
continuación. Se desarrollarán descripciones detalladas de las posiciones para asegurar que
las responsabilidades, interacciones con otros y filosofía de trabajo en equipo sean
claramente entendidas. La estructura también está diseñada para integrarse con las
operaciones existentes en Tintaya.
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FIGURA 2.1: Organización del mntenimiento en la Planta de Oxidos
Superintendente Operaciones
Planner Eléctrico
Ingeniero Sistemas Control
Superintendente Mantenimiento
Planner mecánico
Ingeniero Confiabilidad
Gerente Planta Óxidos
Equipo de Técnicos Eléctricos, Instrumentistas y Mecánicos
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A continuación se presenta un resumen de las responsabilidades del equipo de mantenimiento:
2.5.1. Superintendente de Mantenimiento
Establecimiento de metas de seguridad y medio ambiente generales.
Administración del equipo de mantenimiento.
Control de costos generales ( establecimiento y seguimiento del presupuesto ) y su
administración.
Establecimiento de metas y objetivos del equipo de mantenimientos y de cada miembro del
equipo.
Ideas de mejoramiento del negocio.
2.5.2. Planificadores Eléctrico y Mecánico
Asegurar que todos los trabajos tengan un plan detallado, información necesaria,
procedimientos ( seguridad y trabajo ), herramientas necesarias, repuestos y componentes,
planos o esquemas adicionales y los recursos más apropiados.
Programar en forma eficiente el trabajo, asegurar que el programa refleje las prioridades
acordadas, que el trabajo acordado comience a tiempo y en el día planificado, conocer la carga
de trabajo y las decisiones de contratación externa si es necesario.
Monitorear la función de planificación con KPIs (Índices de Rendimiento Claves) apropiados,
por ejemplo, % de trabajo planificado, cumplimiento del programa, etc.
Asegurar que la historia exacta del trabajo y equipo sea capturada en el CMMS, después de
completado el trabajo.
2.5.3. Ingeniero Sistemas de Control
Asegurar el buen funcionamiento de los Sistemas de Control Industrial asimismo de las Redes
de Comunicación de la Planta.
Velar por el control del buen funcionamiento de la Instrumentación gestionando la
intervenciones de Calibración y Mantenimiento.
Asegurar que todos los trabajos tengan un plan detallado información necesaria, procedimientos
( seguridad y trabajo ), herramientas necesarias, repuestos y componentes, planos o esquemas
adicionales y los recursos más apropiados. Además de documentar los reportes de calibración,
configuración y/o cambios en la programación.
Programar en forma eficiente el trabajo, asegurar que el programa refleje las prioridades
acordadas, que el trabajo acordado comience a tiempo y en el día planificado, conocer la carga
de trabajo y las decisiones de contratación externa si es necesario.
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Monitorear la función de planificación con KPIs (Índices de Rendimiento Claves) apropiados,
por ejemplo, % de trabajo planificado, cumplimiento del programa, etc.
Asegurar que la historia exacta del trabajo y equipo sea capturada en el CMMS, después de
completado el trabajo.
2.5.4. Ingeniero de Confiabilidad
Obtener cero fallas durante el período de operación = 100% de confiabilidad del equipo.
Liderar el mejoramiento continuo, no sólo relacionado con el equipo sino con los procesos y
procedimientos. Desarrollar y usar KPIs, analizar la información en el sistema de
administración de mantenimiento para mejorar nuestras estrategias de mantenimiento.
Líder de las investigaciones de análisis de fallas.
Institucionalizar la Ingeniería de Confiabilidad a través de todas las operaciones de Tintaya.
Liderar la Estrategia de Monitoreo de Condiciones para Óxidos.
2.5.5. Técnicos Eléctricos, Instrumentistas y Mecánicos
Ejecutar los planes de mantenimiento, en forma segura y eficiente.
Enfocarse en el mantenimiento preventivo y de predicción.
Buscar activamente las oportunidades de mejoramiento en todos los aspectos del
mantenimiento.
Entregar retroalimentación precisa de todo el trabajo completado.
Contribuir con cualquier esfuerzo relacionado con el análisis de fallas.
2.6. ¿Cómo se administra el Mantenimiento?
Además de entender las responsabilidades del equipo de mantenimiento, los operadores deben
entender el proceso de administrar el mantenimiento y cómo cada miembro y cargo del equipo de trabajo
interactúa dentro del proceso.
El proceso de mantenimiento se presenta más abajo. La herramienta principal para un
Planificador es el Sistema Computarizado de Administración de Mantenimiento ( SCMM ), y se conoce
como SAP en Tintaya. El SCMM es utilizado para planificar y programar el trabajo de mantenimiento,
llevar un registro de la historia del equipo ( costos, rendimiento, información relevante, etc. ), hacer
seguimiento y administrar los recursos del grupo y extraer informes y KPIs ( índices claves de
performance ) Además, entrega al personal de Planificación y Mantenimiento la información necesaria
para tomar decisiones de calidad e informadas.
Si analizamos el diagrama de flujo de más abajo, puede seguir el flujo de trabajo y ver dónde
están las principales interacciones entre los miembros de los equipos de Operaciones y Mantenimiento.
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La Planificación se ha mencionado previamente, bajo el título de Todo trabajo debe ser
planificado. La función de planificación es clave para la ejecución segura y eficiente del trabajo, para
retornar el equipo a servicio en forma oportuna y para reducir los costos generales de mantenimiento.
Generalmente, Planificación y Programación se confunden y en la mayoría de los casos la programación
es interpretada como planificación. La diferencia se explica en mayor detalle en la siguiente sección
llamada el Modelo de Distribución.
Planificación es la actividad para determinar cómo debe llevarse a cabo una tarea de
mantenimiento ( Ej.: métodos de trabajo, instrucciones de aislamiento, tipo de conocimientos técnicos
requeridos, herramientas y repuestos, etc. ).
Programación es la actividad que determina cuándo debe realizarse una tarea de
mantenimiento, revisando el trabajo pendiente ( volumen de trabajo acumulado o ‘backlog’ ), determinado
la carga de trabajo para los períodos por venir, basándose en las prioridades, y desarrollando un programa
de trabajo.
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FIGURA 2.2: Administración del mantenimiento
Computer Maintenance Information System
( CMMS) SAP
Work Control
Work Execution
Data Analysis and Continuous
Improvement
Development and/or Modification
of Maint Plans
Operators &
Maintenance Personnel
Planners &
Operator
Reliability Engineers
& Operators
& Maintenanc
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2.7. Preparación realizada para la Puesta en Marcha de la Planta
Se preparo un Plan de Desarrollo de la Función de Mantenimiento para el Proyecto Óxidos de
Tintaya. El plan fue desarrollado como un Mapa Carretero para lograr la Mejor Práctica del Mundo, y
enfocarse en los 22 Elementos de Mantenimiento que en resumen, son aquellos puntos en el mundo del
mantenimiento que necesitan tomarse en cuenta para cumplir con los estándares de Clase Mundial.
Usando los elementos como guía, el enfoque deberá hacerse en las siguientes áreas. Los 22 elementos
serán discutidos más adelante.
Los 22 elementos están inclu ídos en los siguientes conceptos:
Garantizar el Aseguramiento de Capacidad de la planta
Personal capaz
Sistemas de administración apropiados
Planes de mantenimiento ( Preventivo, Predicción y Correctivo ) apropiados
Filosofía de mejoramiento continuo de información KPIs ( Indice de rendimiento )
Toda la información relativa a equipos disponible en forma rápida para los planificadores (
Link One y carga previa de la información al Sistema de Administración de Mantenimiento )
Implementar las mejores prácticas de mantenimiento ( GMN y discusiones con vendedores )
Asegurar que todas las actividades de mantenimiento tengan un fuerte enfoque en la seguridad
y medio ambiente
Reducir los costos generales por desarrollo de la función de mantenimiento nivelando a otros
Introducir las actividades de administración de mantenimiento que serán imperceptibles ( sin
efectos ) en las operaciones de Tintaya existentes
Contar con los procedimientos y estrategias necesarias antes de la puesta en marcha significará
la contratación de una gran parte del trabajo. Nuestro equipo de mantenimiento se involucrará
estrechamente con las compañías y consultores contratados.
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A p r Jul O c t Jan A p r Jul O c t Jan A p r
2 0 0 0 2000 2 0 0 0 2001 2 0 0 1 2001 2 0 0 1 2002 2 0 0 2
C o m m e n c eOpera t i onsMid Apr i l 2001
Deta i led Engineer ing
B o a r d A p p r o v a lM i d F e b r u a r y
Cons t ruc t ion1 4 m o n t h s
Main ta inabi l i tyreview
V M EC o n s t r u c t i o n P h
O n g o i n g S u p p o r tf o r 1 2 m o n t h s
P r o j e c t R e-s t a r twi th Kvaerner@ 3 5 % D E
Def in i t ive Feas ib i l i tyC o m p l e t e d A u g 7 t h
Final i se Mtce budge t s ,S p a r e s , M F D P & H R
R e v i e w B i d d e r s response to R F Q sPrel iminaryVendor manua l
Assessment
Tintaya Ox ide Pro jec t - M a i n t e n a n c e F u n c t i o n D e v e l o p m e n t T i m e l i n e
Develop equ ipment codesi n S A P a n d M a r c a m a n d col lec t equipment da tai n M P D S
C o n t i n u i n gV e n d o r In fo rma t ionr e v i e w
R e v i e w S p a r e sC o -ordinate with T in t aya f o r s p a r e sc o m m o n a l i t yR C M d i s c u s s i o n s wi th vendor s
D e v e l o p MaintSt ra tegy , P M s,Predic t ive Maint ,Ou t sourc ing Req
D e f i n eCri t ical Equ ip tUs ing M P D S
Spa re s Ca t a logu ingb y Tintaya
C o m m i s s i o n i n g
D e v e l o p J o b P r o c e d u r e sIso la t ion ins t ruc t ions ,Lif t ing and Lubr ica t ionProcedures e tc
Draft - Rev02 - P V u j i c - 1 8 / 1 0 / 2 0 0 0
Develop A P L s
H A Z O PRev iew
Recru i t & Tra in Ope ra t i ng S t a f f - (Utilise exis t ing HR s taf f a t T i n t a y a)
Establ i sh Rel iab i l i tyEng inee r ing Concep t sK P I s, Fa i lu re Ana lys i s
Cond i t i onMoni to r ing Se t Up
Review Informat ion sys tems wi th Tintaya - d e v e l o p / a p p l y t o O x i d e
V M EDesign Phase
C o n d i t i o nM o n i t o r i n gS t r a t egyS e t U p
Rev iew Spa re s R e q u i r e m e n t s & b u d g e t
Main tenance Tra in ing Manual p repara t ion
FIGURA 2.3: Preparación de la puesta en marcha de la Planta de Oxidos
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2.8. Planificación y Programación General
Tal como se mencionó antes, el objetivo en Óxidos es que todo el trabajo debe ser planificado
con anterioridad. Esto no puede cumplirse sin la ayuda de los operadores. Para planificar y programar
con seguridad y eficiencia, los planificadores deben saber de antemano que todo trabajo debe planificarse.
Las evaluaciones de mantenimiento realizadas por el grupo de la Red Global de Mantenimiento
( GMN ) de BHP Billiton han demostrado que una de las áreas que necesita mejoramiento es la
planificación y programación. Como resultado, se desarrolló el modelo de distribución para ayudar en
dicha área. La siguiente información le entrega un enfoque más aclarador de una planificación apropiada.
2.8.1. El Modelo de Distribución
El modelo de distribución es una simple representación del proceso para administrar la carga
de trabajo de mantenimiento. Está basado en la analogía de un fluído que pasa a través de una tubería de
distribución. Es similar en principio al flujo de materiales a través del proceso de manufactura o minería.
La administración de manufactura, minería y producción consiste, en su gran mayoría, en la
administración de un flujo de materiales a través de los procesos de planta y equipo, a medida que éstos
son transformados desde la materia prima, fluídos de reserva ( aceite y gas, etc.), o mineral extraído hasta
transformarlos en los productos requeridos. Administrar el trabajo de mantenimiento es un proceso
similar en cuanto a que el trabajo de mantenimiento nunca puede completarse hasta que la planta haya
sido decomisionada. En la realidad, el mantenimiento consiste en hacer trabajos similares una y otra vez (
a lo largo del tiempo ) para mantener el equipo en la condición requerida. Hay un flujo continuo de
trabajos de mantenimiento que van surgiendo a medida que avanza el proceso y, por lo tanto, un flujo
continuo de trabajo para administrar.
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Plant Operation
Raw MaterialsContinuous Process
Management Products
Plant Maintenance
Jobs To Do Continuous ProcessManagement Jobs Complete
FIGURA 2.4.A: Metáfora del método de distribución
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En la analogía de la distribución, el fluido representa el flujo de las órdenes de trabajo a través
de los pasos necesarios del proceso de identificación, planificación, programación, realización, registro y
cierre del trabajo. En la vida real, este flujo puede no ser uniforme. Puede fluctuar, dependiendo de la
condición del equipo, iniciativas de mejoramiento de equipos y seguridad, y de interrupciones de
mantenimiento planificadas ( días de parada ) y reacondicionamientos, etc. El proceso de administración
de trabajo debe ser capaz de manejar estas variaciones en el flujo.
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ContinuousImprovement
UnplannedJobs
Planned Jobs(Preventive Maintenance)
WorkFlow
Dothe
Work
Reviewand
AuthoriseJobs
CompileTotal
Workload
Prioritise& SelectJobs for
next Period
OrganiseResources
andAssign
Jobs
CollectCosts & Job
Feedback
PlanJobs
Accommodate Breakdowns
JobsDone
FIGURA 2.4.B: Método de distribución paso a paso
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La tubería representa los límites del sistema de control de trabajo. Las órdenes de trabajo
deben pasar en forma lógica desde una etapa de administración del trabajo a la siguiente. Por ejemplo
desde el estado planificado al estado programado. Las órdenes de trabajo no pueden escapar de este
proceso (a menos que sean canceladas) y no deben saltarse ninguna etapa de administración del trabajo.
La “pared” de la tubería previene que dichas órdenes se salten las etapas.
2.8.2. ¿Por qué debemos usar el Modelo de Distribución?
Existen varios modelos diferentes publicados anteriormente en BHP Billiton para la
administración del mantenimiento. Por consiguiente, existe un gran debate sobre cuál es la forma correcta
o incorrecta o la mejor, y sobre cuál no debería usarse. En la realidad, estos modelos son muy similares.
Para muchos, la tubería es sólo otro modelo más para confundir aún más el tema.
Entonces, antes de ir más adelante, consideremos esta pregunta: ¿Por qué debemos usar el
modelo de distribución? Cabe señalar el uso de la palabra debemos. No hay nada obligatorio respecto a
tener que usar este modelo sólo es una opción y, si existen mejores ideas, entonces deberíamos usarlas.
Existen muchas buenas razones para usar el modelo de distribución. Estas incluyen:
Simplicidad y facilidad para entender
Enfoque en la administración de la carga de trabajo y aspectos de la gente
Plataforma efectiva sobre la cual construir los temas de mejoramiento
Diseños detallados de sistemas comúnmente subyacentes
2.8.3. Simplicidad y Facilidad de Entendimiento
Existen algunos documentos excelentes en BHP Billiton que especifican los requerimientos
funcionales del sistema de administración de mantenimiento. Sin embargo, éstos generalmente son
documentos técnicos detallados orientados a los sistemas. Estos no se entienden en forma rápida o no son
capaces de ser aplicados por la mayoría de la gente que finalmente está involucrada en el uso de los
sistemas para mejorar el rendimiento del mantenimiento en BHP Billiton.
Lo que pasa con estos diseños no es un problema técnico, sino un desafío de comp artir la
información y el conocimiento.
Lo que se necesita es una visión general mucho más simple del proceso de administración de
mantenimiento para enfocar a la gente en los aspectos fundamentales involucrados. Una visión que pueda
guiar a la gente a través de un contexto lógico y estructurado. Por ejemplo, cuando lleguen a definir en
detalle cómo funciona un sistema de Solicitud de Trabajo, ellos pueden entenderlo, ver su relevancia y su
propósito y, por consiguiente, aceptarlo y aplicarlo en forma efectiva.
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El modelo de distribución entrega esta simple introducción en los procesos de presentación y
educación asociados con el mejoramiento de sistemas e implementación de programas de mejoramiento
de mantenimiento. Divide la función del equipo de administración del trabajo de mantenimiento de las
funciones periféricas ( de respaldo ) que requieren experiencia especializada .
Mantener estas funciones de soporte especializado fuera del modelo central de administración
de trabajo ( o tubería de distribución ) hace que el cuadro sea mucho más simple de presentar y entender.
En efecto, esto aísla a las personas involucradas en la conducción diaria de la carga de trabajo de
mantenimiento de las complicaciones de diseño, configuración, soporte y funciones adminis trativas del
sistema.
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WORK MANAGEMENT TEAM FUNCTIONS
Development and Maintenance of data:• Plant Index • Data Coding Structures & Values • Equipment Maintenance Plans • Bills of Materials • etc
System Administration
Engineering Change Control
Support Logistics:• Purchasing • Warehousing & Spares • Contracts Management & Control • Accounting & Finance • HR, etc
KPI’s & Reports PreparationContinuous Improvement
• Failure & Root Cause Analysis• Downtime, Delay & Loss Analysis • Reliability Engineering • Improvements Implementation • etc
UnplannedJobs
Planned Jobs(Preventive Maintenance)
WorkFlow
Accommodate Breakdowns
JobsDone
Dothe
Work
Reviewand
AuthoriseJobs
CompileTotal
Workload
Prioritise& SelectJobs for
next Period
OrganiseResources
andAssign
Jobs
CollectCosts & JobFeedback
PlanJobs
ContinuousImprovement
• Drawings & Documentation, etc.
SPECIALIST SUPPORT FUNCTIONS
FIGURA 2.5: Método de distribución con detalles
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2.8.4. ¿Qué Pasa Cuando Algo Anda Mal?
Son muchos los eventos diferentes que pueden ocurrir para malograr este modelo. Algunos
eventos son incontrolables, pero la mayoría son manejables. Para facilitarle las cosas a las personas que
administran el Modelo, los Planificadores y Operadores deben entender el impacto de sus acciones diarias
en el proceso. Como se pudo evidenciar en la descripción del modelo, la información fluye y el trabajo
fluye y avanza. Pero, ¿Qué pasa cuando se presenta un obstáculo en la distribución? Como en cualquier
proceso, ya sea si este contiene líquido o información, la tubería se bloqueará. Una restricción en la
tubería hará que el flujo sea más lento y causará turbulencia. En el caso de un grupo de mantenimiento,
esto retrasará el proceso de planificación y causará un exceso de trabajo pendiente. En el peor de los
casos, la Planta puede ser cerrada por un extenso período.
Para ilustrar este concepto demos una mirada a un ejemplo sencillo. Los Planificadores y
grupos interesados han planificado y dividido según su prioridad la carga de trabajo para un día de cierre
o Shutdown. Ahora, al último minuto el personal de Operaciones está solicitando trabajo fuera del plan
programado. ¿Qué efectos tendrá este requerimiento en el plan? Como en cualquier proceso de flujos, el
material se retrasará. En este caso, es la organización de los recursos y la asignación de trabajos. Los
Planificadores ahora deben rehacer el programa y volver a dar prioridad al trabajo. Este tipo de
planificación consume tiempo y, en muchos casos, no se puede garantizar. Los Operadores y todos los
demás en la Planta deben entender y trabajar dentro de este proceso para mantener el alto nivel de
eficiencia requerido en una Organización de Clase Mundial.
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Continuous Improvement
Unplanned Jobs
Planned Jobs (Preventive Maintenance)
Work Flow
Do the
Work
Review and
Authorise Jobs
Compile Total
Workload
Prioritise & Select Jobs for
next Period
Organise Resources
and Assign
Jobs
Collect Costs & Job
Feedback Plan Jobs
Accommodate Breakdowns
Jobs Done
Last Minute Work requested
FIGURA 2.6: Procedimiento cuando algo anda mal
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La función de Planificación juega un rol importante en el Rendimiento del Mantenimiento. Se
ha analizado el compromiso de los Operadores en la Planificación, Análisis de Fallas y Mantenimiento de
Rutina. El nivel de compromiso no termina acá. Recomendar el nivel de repuestos críticos, asistir en la
asignación de prioridad de los trabajos, accesibilidad al equipo y nivel de habilidades, son todas las áreas
en las que el Operador debe estar comprometido, de una forma u otra. El enfoque principal es trabajar
juntos como una unidad, alcanzando una meta.
2.8.5. Ingeniería de Confiabilidad
2.8.5.1. Objetivos del Ingeniero de Confiabilidad
2.8.5.1.1. Mejoramiento Continuo
Todos tienen la responsabilidad de contribuir al mejoramiento continuo, sin embargo algunas
veces se necesita que una persona abogue por este esfuerzo ya que todos solemos estar ocupados y no
podemos dedicar el tiempo suficiente. Esta es la tarea principal del ingeniero de confiabilidad de apoyar
el mejoramiento continuo. La Figura 2.7 entrega una buena apreciación de los aspectos involucrados en el
proceso de mejoramiento continuo.
34
FIGURA 2.7: Proceso de mejoramiento contínuo
¿ D ó n d e s e s i t ú a e l p r o y e c t o d e f a b r i c a c i ó n d e c o n f i a b i l i d a d e n e l p r o c e s o d em e j o r a m i e n t o c o n t i n u o ?
P R O C E S O D E M E J O R A M I E N T O
E v a l u a r e l T o t a ld e C o s t o s d e V i d a
I m p l e m e n t a rl a S o l u c i ó n
R e c o m e n d a d a
R e g i s t r a r P r o b l e m a s ,E v a l u a r C o s t o s &
B e n e f i c i o s& P r i o r i z a r
A n a l i z a r D e m o r a s ,R e n d i m i e n t o
& H i s t o r i a d eM a n t e n c i ó n
I d e n t i f i c a c i ó n& N o t i f i c a c i ó n
P r o a c t i v a d eP r o b l e m a s
M e d i r R e s u l t a d o s
A s e g u r a r S u s t e n t a b i l i d a d d e l a s S o l u c i o n e s T r a b a j a n d o y M e j o r a n d oC o n t i n u a m e n t e l o s P r o c e d i m i e n t o s & P r á c t i c a s R e c o m e n d a d a s
M a n e j a r u n P o r t a f o l i o d e P r o y e c t o s d e M e j o r a m i e n t o
A n a l i z a rA l t e r n a t i v a s &
R e c o m e n d a rM e j o r S o l u c i ó n
I d e n t i f i c a r l o sP r o b l e m a s A c t u a l e s
A u d i t o r í a s &R e v i s i o n e s
A n a l i z a r l a sC a u s a s O r i g e n
y F o r m u l a rS o l u c i o n e s
35
2.8.5.1.2. Análisis de fallas
El objetivo principal es no tener fallas; sin embargo, cuando estas ocurren es importante que
aprendamos de estas fallas. No podemos analizar las fallas si el equipo y sus componentes son
eliminados en Óxidos, todas las partes serán almacenadas hasta que el ingeniero de confiabilidad lleve a
cabo las investigaciones necesarias.
2.8.6. Evolución del Mantenimiento en BHP Billiton y Mejores Prácticas
2.8.6.1. Red Global de Mantenimiento ( GMN )
La Red Global de Mantenimiento ( GMN, en siglas en Inglés ) ha sido parte de BHP Billiton
desde 1997, aunque el concepto empezó a comienzos de los años noventa a través de programas tales
como el Mejoramiento de Mantenimiento en BHP Minerals y el Consejo de Mantenimiento de BHP
Acero. La función principal de dicha Organización es instaurar una estructura para promover y desarrollar
el ambiente correcto para la comunicación. Con más de 10.000 personas directamente involucradas en el
mantenimiento, BHP Billiton comenzó a desarrollar este ambiente para promover el intercambio de ideas,
problemas y soluciones. Usando esta filosofía, BHP Billiton espera obtener una ventaja competitiva
ejerciendo un impacto en cuatro áreas claves:
Formando un Trabajo en Equipo y Mejorar las Comunicaciones a través de BHP Billiton
Nivelando el Conocimiento
Enfocándose en el Mejoramiento
Creando Confianza y Moral
2.8.6.2. Resultados de BHP Billiton
En la Figura 2.8 se puede observar una vista fotográfica de las evaluaciones realizadas a través
del mundo. Como se pude observar los Resultados a Nivel Mundial, las puntuaciones para cada
Elemento están diseminadas a través de un amplio rango. Este gráfico y las Evaluaciones de
Mantenimiento son herramientas excelentes para determinar qué organización tiene la Mejor Práctica
para cada Elemento. Esto provee una base para otra organización que quiera mejorar su puntuación y
abre una línea de comunicación entre todos los grupos.
36
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Saf
ety
Env
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Pol
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cq.
%
Planning& Work Contro lConcepts
Measurement& Analysis
Sys tems
B H P G L O B A L R E S U L T S
FIGURA 2.8: Resultados de BHP Billiton
37
Las principales actividades de GMN ( Red Global de Mantenimiento ), con el objeto de reducir
las pérdidas operacionales son:
Soporte a Negocios Nuevos a través de los Servicios de Consultoría y Revisiones de
Compañeros
Estándares y Programa de Benchmarking o comparación
Soporte a Implementación a través de Talleres Facilitados
Soporte a Red de Trabajo con sitio en la Red, Conferencias y Foros, y grupos para intercambio
de información vía e-mail
Captura de Buenas Prácticas con Publicaciones y Guías Documentadas
El objetivo de la lista recién mencionada es sólo para mostrar la magnitud y esfuerzo que BHP
Billiton ha hecho para desarrollar un ambiente de Mantenimiento de Clase Mundial. Este esfuerzo ha
generado muchos programas y herramientas valiosas, las que pueden fácilmente por el personal de
Mantenimiento y Operaciones. El enfoque principal en este momento es en los 22 Elementos de
Evaluación de Mantenimiento, More Class y el Modelo de Distribución para Planificadores.
38
Achieving Improvement in Capabil i ty
Assurance
Determining Root Cause of
Operat ional Losses
Plant Acquisi t ion & Modif icat ion
Facil i t ies Tools & Equipment
Drawings &Documents
Maintenance Information
System Managemen t
Performance Measurement
Contractor Management
Shutdown Management
Materials Managemen t
Budgets & Cost Control
Work Complet ion
& Record ing
Environment Al ignment with Business and
Vision
Understanding Process & Equipment Condit ion
Organisation
Employee Development
Work Al location &
Execution
Schedul ing
Planning
Work Origination
Safety
Capability Assurance Evaluation
22 Elements
1-1213-20
21-3536-42
43-49
50-61
62-71
72-83
84-93
94-101102-110111-126
127-136137-151
152-164
165-172
173-180
181-189
190-200
201-209
210-214215-220
1, 2, 3 4, 5, 67, 8
9 , 10
11 , 12
13, 14
15 , 16
17, 18, 19
20,21
22,232425,2627 ,28
29 ,30
31 ,32
33,34
35 ,36
37,38
39,40,41
42,43
44 ,45 46 ,47
Practice
Question
FIGURA 2.9: Los 22 elementos del Global Maintenance
39
2.8.6.3. Los 22 Elementos de Evaluación de Mantenimiento
El principal vehículo empleado en el proceso es los 22 Elementos de Evaluación de
Mantenimiento que le dan una mejor apreciación sobre cómo debe pensar el equipo de Mantenimiento
para hacer su trabajo en forma segura y eficiente. También verá que el equipo de Mantenimiento
interactúa con muchas personas y otros equipos de trabajo. el equipo de Mantenimiento no puede manejar
esto en forma efectiva y eficiente sin la ayuda de los demás.
Los 22 Elementos de Mantenimiento fueron desarrollados por la Evaluación de Aseguramiento
de Capacidad de BHP Billiton. Esta Evaluación analiza muy cuidadosamente el Mantenimiento y
Unidades de Negocios para determinar la dirección y enfoque de los Sistemas de Administración y de la
Organización. Revisando cada elemento, Tintaya puede monitorear, medir y mejorar continuamente el
rendimiento de sus operaciones.
Generalmente, los 22 Elementos se dividen en cinco grandes grupos.
Seguridad y Medio Ambiente
La Gente Correcta para el Trabajo Correcto
Como se realiza el Trabajo
Cómo se Administra y se Mide el Trabajo
Las Herramientas necesarias para apoyar el Programa de Mantenimiento
La idea central para cada grupo es definida por los Elementos y las series de preguntas usadas
para la Evaluación. Lo siguiente define los Grupos con relación al mantenimiento enumerando los
Elementos e incluye el enfoque principal de la Evaluación para las áreas respectivas.
2.8.6.3.1. Seguridad y Medio Ambiente
2.8.6.3.1.1. Seguridad
No basta con decir que la seguridad de los trabajadores, Lugar del Trabajo y Medio Ambiente
es algo de importancia Superior. Ningún trabajo debe proceder sin primero abordar todos los problemas,
aspectos relevantes y revisar los procedimientos de trabajo apropiados.
Para evaluar un Programa de Seguridad, se tiene la auditoria que revisará:
Mejoramientos a la Seguridad
Investigación de Incidentes e Inspecciones de Seguridad
Administración de Riesgos de Seguridad
40
Análisis de Seguridad del Trabajo, Reuniones Informales de Seguridad y Coordinación (
Toolbox ), Estudios de Riesgos y Operabilidad ( HAZOP ), Análisis de Efecto de Modo de
Falla, Registros de Riesgos
Manteniendo la Historia del Trabajo
Identificar y registrar los Riesgos del trabajo, Proceso de Producción y modificaciones del
equipo
Definir y Administrar los Procedimientos de Trabajo Seguro
Permisos para Trabajar, Permisos para trabajo a Alta Temperatura, Permisos para Trabajo en
Espacios Confinados, Procedimientos de Levante, etc.
Identificación y Mantenimiento de Equipo de Seguridad Críticos
Protección contra Incendio, Sistemas de Advertencia de Emergencia, Recipientes de Alta
Presión, etc.
Administración y Monitoreo de Trabajos de Seguridad
Cumplimiento con los Programas y Metodología de Trabajo
Auditorias de Seguridad
Observaciones de Trabajo Planificado, Inspecciones de área, Resultados Formales de Informes
Informe de Incidentes
Sistema de Preparación de Informes, Acciones de Seguimiento
2.8.6.3.1.2. Medio Ambiente
Aspectos de Medio Ambiente con Instrucciones de Trabajo, Procedimientos, Estándares y
Mediciones
Consideraciones dadas para eliminación de Desechos, prevención y/o reducción a través de
procedimientos, estándares y comunicación
Identificación y Mantenimiento del Equipo crítico para el Medio Ambiente:
Control de polución, Controles de Emisión al Aire, Efluente de Agua
A uditorias de Seguridad
Cumplimiento con el Programa de Mantenimiento y Procedimientos
Informes de Incidentes y Mejoramientos
Cambios realizados como resultado de los Informes de Incidentes, Análisis de Emisiones
2.8.6.3.2. La Gente Correcta para el Trabajo Correcto
Un aspecto crítico para el éxito de las Operaciones de Tintaya es que la gente que es contratada
y empleada sea la mejor capacitada para el trabajo. Para alcanzar esta meta, la Administración debe
primero crear una Visión de Negocios y definir el camino a seguir. Este Plan Estratégico definirá los
Objetivos, así como los Roles y Responsabilidades de la fuerza laboral y entregará bases sólidas comunes
con las que todos trabajarán. La capacidad del empleado y su desarrollo profesional será un proceso de
41
mejoramiento continuo para satisfacer las necesidades de la fuerza de trabajo y de la Organización. Los
Elementos que definen esta visión son:
2.8.6.3.2.1. Alineación con el Negocio y Visión
Aseguramiento de Capacidad, Función, Política y Distribución de Personal
2.8.6.3.2.2. Capacidad y Desarrollo Profesional del Empleado
Programas de Desarrollo Profesional y Necesidades de Capacitación de acuerdo al Negocio
2.8.6.3.2.3. Organización
Construir Trabajo en Equipo y Comunicación, entendiendo el Negocio, Proceso y la Prioridad
del Trabajo.
El éxito de los dos siguientes grupos depende fundamentalmente del compromiso de los
Operadores y de la relación entre los Operadores y el Grupo de Mantenimiento.
2.8.6.3.3. Cómo se realiza el Trabajo
Siguiendo el desarrollo de un Plan Estratégico, se crea un Plan Operacional para definir Cómo
se lograrán los objetivos?. Es bueno saber hacia dónde vamos, pero ahora es tiempo de definir cómo
vamos a conseguirlo. El Proceso de Flujo de Trabajo incluye la Planificación, Programación y Ejecución
del trabajo para cumplir con la Filosofía de Mantenimiento.
2.8.6.3.3.1. Administrando la Condición del Equipo
Planes de Mantenimiento Desarrollo, Implementación y Medición. Cuidado e Inspección de
Condiciones Básicas. Filosofía de Mantenimiento Preventivo.
2.8.6.3.3.2. Origen del Trabajo y Registro
Solicitud e Iniciación del Trabajo Correctivo.
2.8.6.3.3.3. Planificación del Trabajo
Calidad y Magnitud de la Planificación. Creación de una Biblioteca de Trabajos Estándares (
Standard Jobs ) y reducción de las demoras en los trabajos y re trabajo.
42
2.8.6.3.3.4. Programación del Trabajo
Comunicación del Programa, Recurso de Monitoreo de Carga de Trabajo Acumulada (
Backlog ) y Planes de Contingencia.
2.8.6.3.3.5. Asignación y Ejecución del Trabajo
Trabajo Previo de Equipos, Orden y Limpieza, Procedimientos de Ejecución, Administración
de Carga de Trabajo Acumu lado, Relevo del Turno y Llamadas de personal externo ( Call – outs ).
2.8.6.3.3.6. Término y Registro del Trabajo
Procedimientos de Cierre de Ordenes de Trabajo, Vinculación con el Trabajo Correctivo y
Captura de Información de Fallas.
2.8.6.3.4. Cómo se administra y mide el Trabajo
Ahora que sabemos Qué hacer y Cómo hacerlo, es momento de definir cómo administraremos
los programas y más importante, cómo mediremos nuestros logros e identificaremos nuestros desafíos.
Es importante que administremos nuestros recursos en forma efectiva y establezcamos un programa de
mejoramientos:
2.8.6.3.4.1. Administración de Paradas o Shutdown
Identificando la Carga de Trabajo, definiendo Roles y Responsabilidades, Administrando el
Programa ( Recursos y Costos ), previo, durante y posterior a la Parada. Comunicación con todas las
partes involucradas.
2.8.6.3.4.2. Administración de Contratistas
Guías del Contratista, Decisiones de Contratación Externa, Términos Comerciales,
Administración, Revisiones de Rendimiento ( incluyendo Seguridad ).
2.8.6.3.4.3. Administración de Materiales
Control de Inventario, Cumpliendo con los Requerimientos de Mantenimiento, Rendimiento de
Abastecimientos, Control de Calidad del Material.
2.8.6.3.4.4. Presupuesto y Control de Costos
Proceso de Desarrollo de Presupuesto, Presupuesto de Base Cero, Niveles de Autoridad
Apropiados, Contabilidad, Informes de Costo ( de Operaciones y Capital ).
43
2.8.6.3.4.5. Medición del Rendimiento
Alineamiento de los Indicadores Claves de Rendimiento ( KPI´s ) con los logros del Negocio y
Operaciones, Comunicación de Resultados y Mejoramientos sobre la base de Logros Anteriores.
2.8.6.3.4.6. Programas de Mejoramiento de Negocios
Recepción de Ideas por parte de la Fuerza de Trabajo, constantemente analizando cómo
estamos trabajando para identificar posibles áreas de mejoramiento.
2.8.6.3.4.7. Eliminación de Fallas del Equipo y Proceso
Conocimiento de Pérdidas de Operaciones y Tiempo de Parada ( Downtime ), Identificación de
Pérdidas de Operaciones y Determinación de la Causa Origen, Implementación de Acciones Correctivas.
2.8.6.3.5. Las Herramientas necesarias para apoyar el Programa de Mantenimiento
Para reunir todos los Sistemas y Programas necesarios para hacer funcionar un Departamento
de Mantenimiento de Clase Mundial, se necesita un conjunto disciplinado de herramientas. Se necesita el
Sistema Computarizado de Administración de Mantenimiento ( CMMS ) para hacer seguimiento e
informar todas las actividades y debe ser Fácil de Usar. En Tintaya, éste sistema se conoce como SAP.
Se requiere la integración del paquete de Finanzas, Almacen e Inventario, e Informes de Producción para
producir un cuadro completo de toda la Operación. Para administrar los Equipos y Herramientas es
necesario un conjunto sólido de políticas y procedimientos. La Administración de Planos y Documentos
es crítica para mantener una historia exacta, así como para entregar un elemento clave para la Función de
Planificación:
2.8.6.3.5.1. Administración de los Sistemas de Información de Mantenimiento
Especificación y Hardware CMMS, Planificación de Sistemas de Información e Integración de
Sistemas. Sistemas de Operaciones y Mantenimiento para ingreso y extracción de datos. Coordinador de
Sistemas para Auditorias y Oportunidades de Mejoramiento.
2.8.6.3.5.2. Administración de Equipos y Herramientas de Instalaciones
Política y Administración de Herramientas, Instalaciones de Talleres de Trabajo y Equipos y
Aparatos de Protección.
44
2.8.6.3.5.3. Administración de Planos y Documentos
Un sistema disciplinado para administrar los Planos, Documentación Técnica, Especificaciones
y Listado de Partes y Equipos.
2.8.6.3.5.4. Modificación y Adquisición de Planta
Uso del Procedimiento de Control de Cambios, Estándares de Ingeniería ( Diseño y Selección
), Compromiso Total ( Mantenimiento, Operaciones y Personal de Confiabilidad ).
La GMN desarrolló una evaluación de mantenimiento enfocándose en los 22 elementos. Esta
evaluación entrega una visión profunda de la organización y nos brinda retroalimentación sobre qué áreas
del negocio están bien y cuáles necesitan atención. Hace preguntas muy directas relativas a los elementos
importantes del programa de mantenimiento. Las respuestas son evaluadas y revisadas con la
organización. Este proceso permite un foro abierto de ideas, problemas y, finalmente, entrega dirección a
seguir y enfoque para los programas de mejoramiento.
45
2.8.6.4. More Class
Una palabra formada con las letras de las siguientes palabras: Estrategia de Aseguramiento de
Capacidad de Excelencia Operacional de Materiales.
More Class es una Mejor Práctica y enfoque Estandarizado para Mantenimiento. También
representa un desafío para cada sitio BHP Billiton para alcanzar el mejoramiento, no sólo estableciendo metas
sino que también entregando un marco y dirección para alcanzar el conjunto de metas.
En el área de Mejoramientos de Seguridad se compara el rendimiento, establecer objetivos
extensibles y mantener gente responsable que contribuye enormemente a alcanzar resultados sostenibles.
More Class se enfoca en los costos directos de mantenimiento y costos indirectos del Negocio. El desafío es
tomar decisiones de mejoramiento que se traduzcan en una reducción en los Costos Totales del Negocio y no
simplemente reduzcan los costos directos de Mantenimiento, los que pueden aumentar el costo total.
Existen 12 Estrategias Principales dentro de More Class, divididas en tres temas centrales. El
objetivo es que los temas enfoquen el esfuerzo en la reducción de fallas, mayor productividad de la fuerza de
Planificación de Mantenimiento y definición de una Organización que respalde la estructura y el ambiente
More Class. Cada Estrategia tiene un conjunto de medidas y metas, las que reflejan las necesidades de la
Organización. Las medidas, o Indicadores de Rendimiento Claves, entregan un medio para hacer seguimiento
al éxito del grupo y, al mismo tiempo, ayudan a identificar los desafíos y áreas con problemas:
Reducción de Fallas:
Confiabilidad Dirigida por el Operador ( ODR, en siglas en Inglés )
Combustible, Lubricante, Aire y Congelante Limpios ( FLAC, en siglas en Inglés )
Medición y Análisis de Pérdidas Totales
Excelencia en Solución de Problemas
Estrategia de Reemplazo de Equipos Móviles Optimizados
Confiabilidad Dirigida por Mantenimiento ( MDR, en siglas en Inglés )
Aumento del Trabajo Planeado
Administración del Trabajo Disciplinado
Migración Rápida y Pareja a SAP
Contratación externa optimizada
Organización Capacitada y con Autoridad
Liderando el M ejoramiento
Duplicación de Mejores Prácticas
Aseguramiento de Operaciones Nuevas y Competentes
46
2.8.7. Gestión de Mantenimiento de Instrumentación y Control
En este punto se gestionó la forma de mantenimiento de la Instrumentación y Control, previo
listado de instrumentos y control, definiendo la criticidad según la operación y seguridad.
2.8.7.1. Estructuración de Objetos Técnicos de Instrumentación y Control
Los lazos de instrumentación fueron creados siguiendo las siguientes reglas:
Si el lazo en particular atiende específicamente a una ubicación de equipo creado en el nivel 3,
entonces se deberá crear una ubicación técnica en el nivel 5 para representar el lazo en cuestión. En
el nivel 4 se anotará la abreviación INST para indicar todos los lazos de instrumentación de un
equipo en particular.
En el caso de que un equipo tenga más de un lazo, se deberán crear tantas ubicaciones técnicas
como lazos tengan el equipo en el nivel 5.
Si existen lazos de instrumentación que controlen a más de un equipo, los lazos de instrumentación
deberán configurarse en el mismo nivel donde estén las ubicaciones de los equipos ( nivel 3 ) y sus
componentes serán registrados en el nivel 4.
Ejemplo:
Lazo de control de desalineamiento de correa CV-100-014 Con los siguientes componentes:
ZSHH-10106 Switch de posición alto - alto
ZSH-10106 Switch de posición alto
El nivel 5 para este lazo quedará configurado de la siguiente manera: L10106 donde la letra “L”
denota que es un lazo de control.
La estructura gráfica aparecerá como:
TTY-POX-100-CHP-CV0014-INST-L10106 para el lazo de control y
TTY-POX-100-CHP-CV0014-INST-L10106-IZAA
TTY-POX-100-CHP-CV0014-INST-L10106-IZAL para las ubicaciones específicas de los
componentes de instrumentación.
47
Donde IZAA significa interruptor de posición alto-alto e IZAL interruptor de posición alto.
En general, en el caso de que exista más de un mismo tipo de componente, se reemplazará la última
letra del código de componente por un número correlativo, ejemplo: MOT1, MOT2, etc.
Además se tuvo en cuenta los siguientes lazos de control que ayudan a tener un control totalmente
automático:
2.8.7.2. Lazos de Control
Cada una de las variables de proceso que se debe controlar se ha dividido en lazos de control
separados. Cada lazo de control consta de una descripción, un diagrama de bloques y un diagrama de lazo de
control.
La descripción se divide en las siguientes partes:
El propósito de controlar la variable.
El método usado para controlar la variable automáticamente ( Modo cascada, relación o modo
automático simple ).
El método usado para controlar la variable manualmente.
En el caso de las válvulas de control, el tipo de válvula y si la válvula se cierra o se abre ante fallas
cuando se produce una pérdida de energía.
Tanto la capacidad de producción como la recuperación metalúrgica de la planta dependen, en
gran medida, de la exactitud con que el operador controle estas variables.
Un lazo de control es una combinación de instrumentos interconectados, dispuestos para controlar
variables del proceso como la temperatura, el flujo, la presión o la densidad, entre otros. Normalmente, la
variable del proceso que está siendo controlada, es medida ( Medición ) por uno de estos instrumentos, el cual
envía una señal a un controlador. El controlador compara la medición con un punto de referencia SP (
Setpoint ) y envía una señal de salida ( Decisión ) a un elemento final de control ( como una válvula ), para
alterar el proceso y corregir el error encontrado ( Acción ). La Figura 2.10 de diagrama de bloques, ilustra un
proceso de un lazo de control automático simple.
48
FIGURA 2.10: Diagrama de bloques de un Lazo de Control
49
TABLA 2.1: Leyenda típica para diagramas de lazos de control
Símbolo Interpretación Símbolo Interpretación
Instrumento montado
localmente Señal de proceso
Instrumento montado en el
panel local Señal eléctrica
Función DCS accesible para el
operador Señal neumática
Instrumento en la estación de
trabajo local Señal hidráulica
Identificación funcional del
instrumento. Número de circuito
o instrumento Señal de ultrasonido
Motor eléctrico
Señal DCS
Motor hidráulico
Válvula de contracción
Motor neumático
Válvula de bola
Accionamiento de velocidad
variable Válvula de mariposa
Accionamiento de variador de
velocidad eléctrico Válvula de compuerta
Válvula de globo
Válvula con posicionador
electroneumático
Válvula de retención Válvula de 3 vías
Accionador de válvula
solenoide
Válvula de 4 vías
Accionador de válvula
motorizada
50
2.8.7.3. Tipos de Lazo
Control Automático Simple
Control de Relación
Control en Cascada
Control de Secuencia en Lotes
Control Manual
Abierto / Cerrado
2.8.7.3.1. Control Automático Simple
Dicho lazo de control automático simple ( sensor, transmisor, controlador y elemento final ). En el
ejemplo, el nivel del tanque se mide con un sensor de nivel ( LE ). El valor medido, se envía a un controlador
indicador de nivel ( LIC ), mediante un transmisor indicador de nivel ( LIT ). El LIC compara el nivel medido
con un punto de referencia ( SP: Set Point ) que puede ser ingresado por el operador ó ajustado de manera
remota. El controlador calcula el error, que constituye la diferencia entre el valor de la variable medida y el
valor del punto de referencia, enviando una señal de salida proporcional a la magnitud del error encontrado,
hacia un elemento final de control ( válvula de control LV ), con el fin de actuar sobre el proceso y reducir la
diferencia.
La salida es enviada a un transductor de presión I/P que convierte la señal eléctrica en una señal
neumática o de aire proporcional. La señal neumática posiciona la válvula de control ( LV ) de acuerdo con la
señal de salida que recibió del controlador.
El símbolo del instrumento que se muestra como un círculo dentro de un cuadrado con una línea
continua que atraviesa el círculo, representa un instrumento al cual puede acceder el operador en la sala de
control. El símbolo del instrumento que se muestra como un círculo sin un cuadrado y sin una línea continua
que atraviese el círculo, representa un instrumento ubicado en terreno, el cual no es posible controlar ni
monitorear desde la sala de control.
51
FIGURA 2.11: Control Automático Simple
52
2.8.7.3.2. Control de Relación
Como su propio nombre lo indica, este tipo de control debe mantener una razón o relación fija entre
dos variables del proceso. La aplicación mas común es la de mantener una relación fija entre dos flujos, tales
como la mezcla de materias primas en operaciones de mezclado ( Ejemplo: flujo de ácido sulfúrico y flujo de
pulpa en la lixiviación por agitación ).
El esquema de relación, usa una razón ajustable entre una variable primaria o no controlada y una
variable secundaria o controlada. Este tipo de control de relación se muestra en la Figura 2.12. Aquí el flujo
no controlado ( primario ) es medido y usado para controlar otro flujo ( secundario ), para mantener la
relación deseada.
Ejemplo: a un determinado flujo primario ( pulpa ) le corresponde un determinado flujo secundario
( ácido sulfúrico ). La relación entre los dos flujos medidos viene a ser la variable del proceso de relación
entre las dos variables medidas. Los valores de las variables del proceso son medidos y transmitidos al
controlador por sus respectivos FE y FIT, el controlador calcula la relación medida ( variable del proceso de
relación ).
El controlador ( DIC ), compara el valor de la variable del proceso de relación calculada, con el
punto de referencia de relación ( SP - Set Point ) ajustado por el operador o de manera remota, calcula el error
de relación y envía una señal de salida al elemento final de control ( FV ) para actuar sobre el flujo secundario
controlado ( ácido sulfúrico ), aumentando o disminuyendo el flujo de ácido según se requiera para poder
corregir el error de relación.
53
FIGURA 2.12: Control de Relación
54
2.8.7.3.3. Control en Cascada
Es una técnica que usa dos sistemas de medición y de control para manipular un solo elemento final
de control. Su propósito es incrementar la estabilidad en los problemas de control de procesos particularmente
complejos.
La relación que existe entre los controladores es referida a un denominado maestro - esclavo o
primario - secundario. La unidad maestra es el controlador de la variable, cuyo valor es el de principal
importancia; el esclavo o unidad secundaria, es el controlador de la variable cuyo valor es importante sólo si
afecta a la variable primaria.
El control en cascada realiza dos funciones importantes: reducir el efecto de los cambios de carga
del proceso cerca a su fuente y mejorar el control reduciendo el efecto de los retardos de tiempo. La segunda
mención es la más obvia; típicamente ocurre en aplicaciones donde los retardos de tiempo son generalmente
largos.
El control se logra directamente con el controlador de flujo ( FIC ), regulando el flujo de PLS que
circula hacia la caja de alimentación al clarificador a través de la válvula de control ( FV ). Este sistema
trabaja muy bien excepto, cuando por un disturbio positivo en el flujo de ingreso de PLS provocaría un rebose
excesivo hacia el clarificador y hacia el tanque de rebose del clarificador, que al corregirse ( modificación del
SP ) por efectos del retardo del proceso, no lograría controlar el rebalse en la salida. Debido a la capacidad de
la solución en el clarificador y al retardo, el controlador no detecta inmediatamente los disturbios. Al tiempo
que se hace la detección, probablemente el disturbio haya desaparecido y se produzca una acción cíclica.
El nivel en el tanque de rebose del clarificador ( zona de salida del proceso ) es usado para
controlar el flujo de ingreso de PLS, de modo tal que se mantiene un flujo de PLS deseado,
independientemente de las variaciones de flujo de ingreso al proceso. El control de nivel LIC ( controlador
primario ) es puesto en cascada con el controlador de flujo FIC ( controlador secundario ) de modo que se
mantenga la variable flujo, al punto de referencia deseado. La salida de éste controlador de nivel viene a ser el
punto de referencia del controlador de flujo, variando lo necesario para mantener el flujo correcto.
55
FIGURA 2.13.1: Control en Cascada 1
56
FIGURA 2.13.2: Control en Cascada 2
57
2.8.7.3.4. Control de Secuencia por Lotes
En el control de secuencia por lotes, el sistema de control, ejecuta una secuencia de operaciones
paso a paso para controlar uno o más actuadores discretos o analógicos en operación de encendido/ apagado.
Un proceso de mezclado gobernado por el sistema de control en una secuencia determinada previamente
programada.
El proceso de mezclado se inicia con la adición del producto A en el tanque mezclador,
arrancando la bomba A. Cuando el nivel en el tanque mezclador es del 20%, la bomba A se apaga y arranca la
bomba B para la adición del producto B en el tanque mezclador. Cuando el nivel en el tanque mezclador es
del 80%, la bomba B se apaga y arranca el agitador por un espacio de 12 min; pasado este tiempo se apaga el
agitador y arranca la bomba C para la descarga del producto mezclado. Cuando el nivel en el tanque es del
5%, se apaga la bomba C deteniendo la descarga y terminando así un ciclo de trabajo.
La Figura 2.14.2, ilustra la secuencia de pasos correspondiente ( paso /condición /acción ).
Paso 1: Adición producto A
Paso 2: Adición producto B
Paso 3: Mezclado
Paso 4: Descarga
Paso 5: Fin de ciclo
58
FIGURA 2.14.1: Control de Secuencia por Lotes
59
FIGURA: 2.14.2: Secuencia de Pasos
60
2.8.7.3.5. Control Manual
En éste tipo de control la labor del operador consis te en observar lo que está sucediendo ( tal es el
caso de un descenso en el nivel en el decantador, por ende del flujo de ingreso de PLS ) y hacer algunos
ajustes ( como abrir la válvula de ingreso de PLS ), basado en instrucciones de manejo y en la propia
habilidad y conocimiento del proceso para corregir la desviación. El lazo correspondiente en este caso sería
proceso, observación, operador, válvula manual, proceso.
El control manual se mantiene como un concepto básico de control, sin embargo sólo las reacciones
de un operador experimentado marcarían las diferencias entre un control relativamente bueno y otro errático;
más aún, esta persona estará siempre limitada por el número de variables que pueda manejar. Por otro lado la
recolección de datos requiere esfuerzos mayores para un operador, que ya está dedicando tiempo importante
en la atención en los procesos observados y que por lo tanto se encuentra muy ocupado como para registrar el
valor de las variables. Todo esto puede conllevar, en tener datos imp recisos, incompletos y difíciles de
manejar.
Normalmente el control manual se deriva a procesos no críticos en donde los ajustes son mínimos,
o a controles manuales de recirculación donde los ajustes del proceso se realizan eventualmente ( como la
recirculación de soluciones en los decantadores de extracción por solventes, recirculación de pulpa en el
circuito CCD de lixiviación por agitación, etc ).
61
FIGURA 2.15.1: Control Manual 1
62
Otra forma de control manual es a través del Modo Manual en los lazos de control automático, el
operador al seleccionar este modo en el controlador, abre el lazo de control y está en condiciones de gobernar
directamente la magnitud de la señal de salida hacia el elemento final de control, pudiendo ajustar la variable
del proceso según la observación del comportamiento del proceso.
En el proceso control de flujo, el operador coloca el controlador ( FIC ) en modo Manual, abriendo
el lazo de control y dejando sin acción al controlador sobre la válvula de control de flujo ( FV ) en base al
cálculo y corrección del error ( modo automático ). Ahora el controlador sólo recibe el valor de la variable de
proceso (flujo) por medio del transmisor indicador de flujo ( FIT ) que informa al operador sobre el
comportamiento del proceso. El operador en función al comportamiento observado tomará la decisión de abrir
o cerrar la válvula de control, esto podrá ser realizado ingresando en el controlador ( en modo manual ) la
magnitud decidida de ajuste de la válvula, esta magnitud será enviada directamente a la válvula de control lo
que incrementará o decrementará el ingreso de PLS según la acción del operador. Nuevamente el operador
observa el comportamiento del proceso al cambio realizado y reajusta la magnitud de la acción manual sobre
la válvula de control según sea requerido.
El operador sólo ingresa al modo Manual para efectos de prueba de arranque inicial del proceso,
luego de un mantenimiento realizado en los equipos involucrados en el proceso o para efectos de reajuste de
la sintonización del lazo de control automático.
63
FIGURA 2.15.2: Control Manual 2
64
Por otra parte también existen los Controladores Manuales ( Hand Controller, HC ), que cumplen
la función de gobernar directamente el elemento final de control, pudiendo ajustar la variable del proceso
según la observación de su comportamiento por el operador.
Una etapa del control de recirculación de pulpa lixiviada en el circuito CCD ( Circuito de
decantación en contracorriente ), donde interviene un controlador manual. El principio del control es el
siguiente:
En condiciones normales de operación ( operación automática ) el flujo de pulpa en los tanques de
lixiviación por agitación ingresa al cajón de alimentación al CCD1, de allí por gravedad ingresa al espesador
CCD1, donde se realiza una separación del PLS de la pulpa. El PLS es descargado por rebose hacia la caja de
distribución del CCD1, para luego llegar también por rebose hacia la poza de PLS. La pulpa sedimentada en
el espesador es bombeada hacia la etapa 1 del distribuidor del underflow de los CCD´s, desde donde es
direccionada ( válvula tipo dardo DA -200-001, abierta ), hacia la caja de alimentación al CCD2.
Cuando la densidad de la pulpa en la descarga del CCD1 es baja, la válvula ( DA-200-001 ) se
cierra y la válvula ( DA -200-002 ) se abre, en forma automática; esto provoca una recirculación a través del
cajón de alimentación al CCD1, el CCD1 y nuevamente la descarga de la pulpa hacia el distribuidor del
underflow y el rebose de PLS del CCD1 a la caja de distribución y hacia la poza de PLS. La válvulas de dardo
conmutan a su estado inicial cuando la densidad de la pulpa en la descarga del espesador sea la requerida.
En operación manual, operador de Cuarto de control puede controlar la posición de válvula ( DA-
200-002 ) a través del controlador indicador manual ( HIC ), el cual envía una señal análoga de corriente ( 4 a
20 Ma ), según el ajuste porcentual deseado por el operador, la que es convertida a presión neumática por el
transductor corriente-presión ( HY ), que actúa finalmente sobre la válvula. Dos interruptores controlan las
posiciones límites de la válvula ( ZSO, sensor de posición abierta y ZSC, sensor de posición cerrada ), la
información de las posiciones llega al sistema de control por medio del indicador de estado ( ZL ) en el
Cuarto de control.
El operador al tener control sobre la válvula ( DA-400-002 ), está en condiciones de recircular
porcentualmente según requiera, la pulpa en el mismo espesador CCD1
65
FIGURA 2.15.3: Control Manual HC
66
2.8.7.3.6. Control Abierto / Cerrado
En este tipo de enclavamiento, las válvulas solenoide se enclavan de manera que se abren
automáticamente cuando el motor se pone en marcha y se cierran cuando el motor se detiene. Si una válvula
solenoide de agua de sellado para prensaestopas, se enclava para que se abra automáticamente cuando el
motor de una bomba se ponga en marcha y para que se cierre cuando el motor se detenga. Los enclavamientos
relacionados con válvulas, se indican en el diagrama de enclavamientos del siguiente modo: una entrada en un
rombo de enclavamiento numerado representa una señal que hace que una válvula se abra o se cierre; la señal
de salida indica cuál válvula se verá afectada.
Los enclavamientos Abierto / Cerrado se indican con una “X” en la columna Abierto / Cerrado ( A
/ C ), en la tabla de enclavamiento.
Como se indicó anteriormente, las condiciones Permisivo, Enclavamiento y Abierto / Cerrado,
se representan con las letras P, E y A/C respectivamente en las tablas de enclavamiento, éstas se ubican a la
derecha de la columna de Condición de Enclavamiento.
67
FIGURA 2.16: Control Abierto / Cerrado
68
2.8.7.4. Leyenda de Enclavamientos
En la Leyenda de Enclavamientos se puede observar los símbolos correspondientes para los tipos
de gobierno de los enclavamientos ( DCS, PLC o de campo ), además del tipo de línea de enclavamiento.
TABLA 2.2: Leyenda de enclavamientos
Símbolo Control
Enclavamiento gobernado por DCS
Enclavamiento gobernado por PLC
Enclavamiento eléctrico ( local o campo )
Línea de enclavamiento
Función lógica de enclavamiento OR
Función lógica de enclavamiento AND
69
Cuando una condición de enclavamiento, tiene varias sub condiciones lógicas ( Ejemplo: La bomba
X sólo arranca si el nivel del tanque A es alto y si el nivel en el Tanque B es bajo ), entonces los equipos A y
B tienen que cumplir la función lógica “ Y ” ( AND ) para poder arrancar la bomba X, éstas están
representadas en los diagramas de enclavamiento. Las funciones lógicas más comunes son la AND y la OR,
éstas están simbolizadas por un rombo ( similar al rombo de los enclavamientos ) pero de menor tamaño y con
el nombre de la función dentro.
2.8.7.5. Niveles de Enclavamientos
Los enclavamientos están organizados por niveles ( Nivel1, Nivel2,...,etc. ); cada nivel está
identificado por un símbolo de enclavamiento correspondiente ( rombo un merado con respecto al nivel que le
corresponde ). El contorno del rombo está coloreado con un color según el nivel de enclavamiento
En la Tabla de Enclavamiento, el tipo de línea de enclavamiento recibe el color del nivel de
enclavamiento al que pertenece.
70
TABLA 2.3.1: Niveles de enclavamiento
Símbolo Nivel Símbolo Nivel
Nivel 1
Nivel 9
Nivel 2
Nivel 10
Nivel 3
Nivel 11
Nivel 4
Nivel 12
Nivel 5
Nivel 13
Nivel 6
Nivel 14
Nivel 7
Nivel 15
Nivel 8
Nivel 16
71
TABLA 2.3.2: Descripción de los niveles
72
TABLA 2.3.3: Ejemplo de enclavamiento al rectificador principal de EW.
Equipos Condición de enclavamiento P E A/C
El rectificador se detiene si:
Rectificadores
principales de
electroobtención
(RF-500-971/972).
A
.
( 63-PR ) Presión de desahogo alta. X
B
.
( 63-SPT ) Presión del
transformador alta X
C
.
( 59-X ) Condición de sobrevoltaje X
D
.
( DIX ) Puertas del panel abiertas X
E
.
( 64-X ) Error en la conexión a tierra X
F
.
( 76-X ) Sobrecorriente DC alta X
G. ( 49-TX ) Temperatura del
transformador alta X
H. ( 26-RTX ) Temperatura del aire
refrigeración alta X
I. ( 76-X ) Error de referencia de
corriente alta X
J. ( 47-X ) Fases de entrada no están
en frecuencia X
K. ( 63-RAX ) Bajo flujo de aire en el
intercambiador X
L. ( 63-RWX ) Bajo flujo de agua en el
intercambiador X
73
TABLA 2.3.3: Ejemplo de enclavamiento al rectificador principal de EW ( cont. )
Equipos Condición de enclavamiento P E A/C
El rectificador se detiene si:
Rectificador de
respaldo
(RF-500-973).
A
.
( 26T ) Temperatura de diodo alta. X
B
.
( 26T ) Temperatura del
transformador alta X
C
.
( 86R ) Fusible de diodo fallado. X
D
.
Sobrecorriente DC X
74
2.8.7.6. Alarmas
El metalurgista de planta y el departamento de instrumentación tiene programados límites de
alarmas para ciertas variables del proceso. Estas alarmas están diseñadas para alertar al operador si algún
límite preestablecido ha sido excedido.
2.8.7.6.1. Procedimiento de respuesta de alarmas
Una vez que el operador ha sido alertado de una condición de alarma, es su responsabilidad:
Reconocer la alarma apretando el botón de reconocimiento.
Averiguar que ha causado la alarma.
Determinar la mejor manera de eliminar la causa de la alarma para poder remover la condición de
alarma.
Ejecutar la acción debida para lo anterior.
En algunos casos es necesario obtener asistencia y ayuda del supervisor del área, personal de
mantenimiento o ambas partes.
Las alarmas son normalmente causadas por algunas de las siguientes condiciones:
Condición de proceso sobre fijada.
Mal funcionamiento eléctrico o mecánico.
Situación de seguridad personal.
El primero de los pasos que el operador debe hacer cuando responda a una alarma, es referirse al
listado de todas las alarmas, las cuales son mostradas en esta sección.
75
2.8.7.6.2. Estructura de la tabla de alarmas
TABLA 2.4.1: Estructura de alarmas
Columna Descripción
N°. tag Tag de la alarma ( código mas número ).
Servicio Nombre del equipo o servicio a quien se aplica la
alarma.
Falla Condición de falla.
Causa posible Causa probable que ocasiona la alarma.
Solución Acciones correctivas para remover la condición de
alarma.
TABLA 2.4.2: Códigos de alarma
Código Alarma
FAH Alarma de flujo ALTO.
FAL Alarma de flujo BAJO.
FAHH Alarma de flujo MUY ALTO.
FALL Alarma de flujo MUY BAJO.
LAH Alarma de nivel ALTO.
LAL Alarma de nivel BAJO.
LAHH Alarma de nivel MUY ALTO.
LALL Alarma de nivel MUY BAJO.
IAH Alarma de corriente ALTA.
IAHH Alarma de corriente MUY ALTO.
76
Código Alarma
WALL Alarma de peso MUY BAJO.
WAL Alarma de peso BAJO.
WAH Alarma de peso ALTO.
WAHH Alarma de peso MUY ALTO.
ZAH Alarma de desplazamiento ALTO.
ZAHH Alarma de desplazamiento MUY ALTO.
TAH Alarma de temperatura ALTA.
TAL Alarma de temperatura BAJA.
DALL Alarma de densidad MUY BAJA.
AAH Alarma de pH ALTO.
AAHH Alarma de pH MUY ALTO.
OAHH Alarma de torque MUY ALTO.
SAH Alarma de velocidad ALTA.
SAL Alarma de velocidad BAJA.
CAH Alarma de conductividad ALTA.
CAL Alarma de conductividad BAJA.
XA Alarma de seguridad ACTIVADA
77
TABLA 2.4.3: Ejemplo alarmas en las celdas electrolíticas
Nº de tag Servicio Falla Causa posible Solución
TAL-50000 Electrolito pobre de
celdas hacia el
tanque de
recirculación (lado
del electrolito
pobre).
La
temperatura
del electrolito
pobre es baja.
1.- El flujo de agua
caliente a través del
intercambiador de calor
electrolito a EW /agua
caliente ( HX-400-001 ) es
bajo.
2.- El intercambiador de
calor electrolito a EW
/agua caliente ( HX-400-
001 ) se esta obstruyendo o
tiene acumulación de
incrustaciones que
producen una transferencia
de calor deficiente.
3.- El suministro de
corriente a las celdas es
bajo.
1.- Revise el flujo
que bombean las
bombas ( PP-400-
046 ) ( PP-400-047 )
( PP-400-048 ).
2.- Si se requiere
solicite que se
detenga y limpie el
intercambiador de
calor (HX-400-001).
3.- Subir el
suministro de
corriente hacia las
celdas de
electroobtención de
acuerdo a balance.
TAL-50002 Electrolito pobre de
celdas hacia el
tanque de
recirculación ( lado
del electrolito
pobre ).
La
temperatura
del electrolito
pobre es baja.
1.- El flujo de agua
caliente a través del
intercambiador de calor
electrolito a EW/ agua
caliente ( HX-400-001 ) es
bajo.
2.- El intercambiador de
calor electrolito a EW/
agua caliente ( HX-400-
001 ) se esta obstruyendo o
tiene acumulación de
1.- Revise el flujo
que bombean las
bombas ( PP-400-
046 ) ( PP-400-047 )
( PP-400-048 ).
2.- Si se requiere
solicite que detengan
y limpien el
intercambiador de
calor ( HX-400-001
78
Nº de tag Servicio Falla Causa posible Solución
incrustaciones que
producen una transferencia
de calor deficiente.
3.- El suministro de
corriente a las celdas es
bajo.
calor ( HX-400-001
).
3.- Subir el
suministro de
corriente hacia las
celdas de
electroobtención de
acuerdo a balance.
79
2.9. Redes de Sistemas de Control Distribuído ( DCS )
2.9.1. Introducción
Una red de control es un conjunto de elementos que comparten información con la finalidad
de controlar un sistema productivo.
En nuestro caso se tiene un entorno denominado Sistema de Control Distribuido ( DCS )
Symphony. Usando equipos de la línea Elsag Bailey perteneciente al grupo ABB ( Asea Brown Bovery ).
2.9.2. El Sistema de Control Distribuído ( DCS )
Un sistema DCS tiene componentes que permiten al usuario ensamblar el Hardware de
Control y el Software en un ambiente único.
El DCS provee un ambiente sencillo de programación para las presentaciones gráficas de
planta, Pantallas de Control y el Programa de Control.
Toda la programación es realizada desde la WorkStation ( una computadora con capacidades
adecuadas para la aplicación ); en ésta se diseñan las presentaciones gráficas y se escriben las ecuaciones
de control.
El DCS posee controladores y estaciones de trabajo necesarias para la operatividad de sistema
que posibilite monitorear y controlar eficientemente complejas plantas.
El hardware de un DCS posee uno o más WorkStation´s y uno o más Controladores PCU´s (
Unidad de control de proceso ), los que son conectados mediante una red ETHERNET.
El DCS es un sistema Muti Tasking, puesto que puede mejorar grandemente su funcionalidad
en fábricas con amplio control, comparado con los sistemas simples Single Tasking; esto significa que si
se tiene instalado un sistema, éste puede ser repotenciado grandemente sin muchas modificaciones
adicionales.
Todo el Hardware ( WorkStation y Controllers ), será distribuído en todo el entorno
geográfico productivo; las WorkStation están colocadas en los lugares más convenientes. Los programas
que controlan la planta y las presentaciones gráficas en las Work Station también son distribuíbles.
Un proyecto de control tiene muchos programas, cada uno de los cuales no necesariamente se
ejecutan en un sólo lugar. Esto nos indica que en un Sistema DCS no existe un único lugar de control,
sino más bien varios, y estos a su vez pueden Interrelacionarse al nivel de monitoreo e incluso control.
80
Existen en el mercado diversas marcas que promueven este sistema por ejemplo: ABB (
Symphony, Harmony, Freelance 2000, INFI90 OPEN, y DCI System Six ), Honeywell, Yokogawa Blue
Star, Foxboro, etc.
El sistema usado en la Planta de Óxidos es el SYMPHONY ( Elsag Bailey de ABB ). Este
sistema trabaja dentro de una red denominada INFI-NET ( CNET ), cuya particularidad es la de poder
soportar hasta 250 lazos ( loop´s ), y hasta 250 nodos por loop. Un lazo es un conjunto de elementos
interconectados físicamente, formando un anillo cerrado; cada elemento del loop es denominado nodo.
Los nodos básicamente son las WorkStation y los Controllers ( PCU ).
Una WorkStation en el Sistema SYMPHONY puede ser una Operator Workstation ( OWS ) o
una Enginnering Workstation ( EWS ).
2.9.3. Operator Workstation ( OWS )
Denominadas también Operator Interface Station ( OIS ), es la estación de trabajo
dedicada para el Operador de la Planta, en ella se tienen las denominadas Pantallas de Control
sobre las cuales el operador tiene completo acceso, de tal manera que le permita un control total
de la planta. En ésta se encuentra instalado un software denominado Human System Interface (
HSI ); éste es el Conductor NT 4.0 usado para la creación y configuración de pantallas de control.
2.9.4. Engineering Workstation ( EWS )
Es la estación de ingeniería usada para la configuración, mantenimiento y diagnostico
de la red, en ésta se encuentran instalados todos los software necesarios para las funciones
descritas, y solamente tienen acceso a ésta personal especializado. El software usado es el
Composer 3.2. En la figura se muestra un esquema de un Sistema SYMPHONY. La planta de
Oxidos de Tintaya, posee un LOOP y 11 NODOS
2.9.5. Características del SYMPHONY
Comparte información entre módulos de diferentes nodos.
Presenta control redundante ( 2 módulos MFP ).
Realiza acciones de control en una consola o computadora conectada a través de una unidad de
interface de red.
Realiza configuración y mantenimiento de la configuración de control desde una consola o
computadora.
La red de comunicación INFINET, tiene capacidad para soportar hasta 250 lazos con 250
nodos por lazo..
81
FIGURA 2.17: Esquema de un sistema Symphony
82
2.9.6. El Composer
El Composer provee un conjunto comprensivo de herramientas de mantenimiento e ingeniería
para el sistema de Gerenciamiento y Control Symphony.
El Composer está diseñado para trabajar en Windows NT, proporcionando un ambiente de
trabajo que hace simple la configuración y mantenimiento del Sistema Symphony.
Las configuraciones en un proyecto son organizadas de manera simple permitiendo un manejo
fácil de la configuración de las estrategias de control y pantallas gráficas del proceso en un sistema.
Todas las aplicaciones comparten una base de datos de la configuración para la validación de
datos y proveer un simple punto de entrada de los mismos eliminando la duplicidad.
La información de otros sistemas relacionados al proceso ( como por ejemplo: procedimientos
operacionales, layouts de planta, diagramas de cableado, esquema de gabinetes, etc ) creados con otras
herramientas de software aplicativos pueden ser integradas en la presentación del proyecto para proveer al
ingeniero y operadores acceso a variada información crítica de la planta.
La arquitectura cliente servidor de Composer provee un ambiente multiusuario, que permite
configuraciones simultáneas hechas por varios usuarios. Adicionalmente los usuarios pueden tener acceso
en línea a los datos e información del sistema que este funcionando.
2.9.7. Ingreso de las señales de campo al Control Distribuidor Bailey
Como puede verse, las señales de campo ingresan a través de los módulos I/O Slave, estos
entregan sus señales por medio del Slave Spander Bus ( 500Kb/s ), hacia los módulos principales MFP (
Multifunction Processors Module ); estos a su vez se comunican por medio del bus ControlWay ( 1,0
Mbaud ) intercambiando información; el Controlway se enlaza con la red INFINET usando las NIS (
Network Interface Module ) y las NPM ( Network Processing Module ). Este flujo de información es
similar para todos los PCU´s.
83
INFI-NET RING10 Mbps
250 NODOS
OIS
PCU
NIS NPM
CONTROLWAY (1 MBAUD)
NPM NIS
......HASTA 32 MODULOS
PCU
MFP MFPMFP
SLAVE SPANDER BUS (500 KBYTES/SEC)
I/OSLAVE
I/OSLAVE
I/OSLAVE
...HASTA 64MODULOS
TX DEFLUJO
TX DEPRES.VALVULA
SEÑALES DE CAMPO
MFP MFPMFP
SLAVE SPANDER BUS (500 KBYTES/SEC)
I/OSLAVE
I/OSLAVE
I/OSLAVE
...HASTA 64MODULOS
TX DEFLUJO
TX DEPRES.
VALVULA
SEÑALES DE CAMPO
FIGURA 2.18: Ingreso señales a la red INFINET
84
2.10. Experiencias y/o trabajos realizados
2.10.1. Introducción
A lo largo de 10 años de experiencia en mi carrera especializado a la instrumentación, control y
automatización, fue variada mi labor y aporte de mejora la cual describo a continuación:
2.10.2. Empresa Electromédica Peruana
Mantenimiento y calibración de precisión en el Hospital Guillermo Almenara como ecógrafos,
electrobisturi, monitores cardiacos, microscopios entre otros.
Aporte principal:
Calibración de monitores cardiacos y ecógrafos con simuladores patrones.
2.10.3. Vamsac ( Válvulas, Accesorios y Maquinarias SAC )
Dimensionamiento e instalación de instrumentos industriales de medición en las plantas
industriales como medidores de presión, temperatura, flujo, nivel, equipo analítico ( pH,
conductividad, ORP, turbidez ), y actuadores como válvulas de control y variadores.
Aporte principal:
Dimensionamiento de 35 válvulas de control de petróleo para la Refinería de Talara en base a
condiciones de proceso.
Dimensionamiento de 80 instrumentos de medición y 30 válvulas y reguladores de presión para la
planta de aceites de San Miguel Industrial en base a condiciones de diseño.
Dimensionamiento e instalación de medidores másicos para medición de flujos volumétricos y
masicos de pulpa de relaves en Planta concentradora Marsa.
2.10.4. Southern Peru Limited
Mantenimiento de instrumentos e instalación de nuevos equipos en la Planta concentradora
Toquepala.
Aporte principal:
Enlace de comunicación PLCs con sistema de control distribuido INFI 90 en la Planta Chancado II
85
Configuración, control de 15 variadores de frecuencia de bombas de recicloneo de los molinos de
bolas.
Adición de la programación de monitoreo y control de molino de remolienda con SLC500/03
2.10.5. T.J. Castro S.A.
Dimensionamiento de equipos eléctricos Cutler Hammer para Plantas Industriales
Aporte principal:
Dimensionamiento de Centro Control de motores para la Planta Concentradora de San Mateo en
10Kv y 0.46 Kv.
Dimensionamiento del sistema de ventilación de socavones para la Planta de Yauliyacu con
controladores PLC Cutler Hammer.
2.10.6. BHP Billiton Tintaya S.A.
Mantenimiento Eléctrico e Instrumentación de Planta Concentradora y la Planta de Oxidos
Aporte principal:
Pruebas y puesta en marcha de la Instrumentación y Sistema de control distribuido Infi 90 Bailey
para el control del Molino 3 en la Concentradora.
Prueba y puesta en marcha de la Instrumentación y Sistema de control distribuido Infi 90 Bailey
para el control de la Planta de Oxidos ( lixiviacion ) con tecnología de ultima generación.
Sistema de control de corrientes de 2 rectificadores de 24KAmp.. a 232Vdc cada uno. Para el
desborre en la electro deposición.
Implementación de la Red Industrial de la Planta de Oxidos integrando a toda la red de PLC´s,
Instrumentación, equipos eléctricos y el sistema de control distribuido.
Gestión de mantenimiento eléctrico e instrumentación en la planificación, programación, ejecución
y análisis de los trabajos preventivos y correctivos. Además del apoyo de la confiabilidad para el
mantenimiento predictivo.
2.10.7. Experiencia Principal
En mi experiencia anteriormente mencionada resalto lo mas importante y que voy a exponer en la
Gestión de mantenimiento en la Instrumentación, Control y Automatización en las Plantas productoras de
Cobre al 99.999% de pureza.
86
La gestión que realice y sigo optimizando esta linealizado en normas y estándares de calidad y
seguridad que son las siguientes:
Estándar de calidad ISO 9001
Estándar de calidad en BHP Billiton: More class
Estándar de seguridad: NOSA
Estándar de medio ambiente: ISO 14001
En base a lo descrito anteriormente he obtenido los siguientes cumplimientos:
Planes de mantenimiento de Instrumentación
Reportes y KPI´s a través de G-sap
Cumplimientos y programas
87
2.11. Planificación del Mantenimiento de la Instrumentación
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
2.12. Actualización de los planos PI&D
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
2.13. Reportes de Calibración de Instrumentos
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
2.14. Formatos de Sintonia con Expertune
FIGURA 2.19: Ejemplo curva de Sintonia con simulador de señales
124
2.15. Aplicaciones mas importantes en el sistema de control:
2.15.1. Programación Curva de Subida y Bajada de Corriente de Rectificadores de Celdas
Electrolíticas de Electro Deposición
2.15.1.1. Objetivo
Generar una rampa de subida y bajada de la corriente DC en cada celda para minimizar las
contaminaciones e plomo por los cambios bruscos de corriente.
2.15.1.2. Descripción preliminar
Si tenemos una subida drástica de la corriente DC en cada celda sucede que la protección de oxido
de plomo de los ánodos se desprenden liberando oxigeno la cual hace que se caiga este Oxidos y contamine
las paredes de los cátodos y malogre la calidad del cátodo.
Para evitar este incidente de contaminación y mala calidad de cátodos, se realizo el siguiente
cambio del control automático PID del lazo de corriente de los 2 rectificadores. Que si bien nos daba una
subida no tan brusca pero teníamos una subida exponencial que aun afectaba a la contaminación, para ello en
la practica se calculo los parámetros en la cual debía formarse dicha rampa en cada rectificador que es la
siguiente:
Bajada: de 20Kamp. A 2Kamp. En 5 min.
Subida: de 2Kamp. A 20Kamp. En 30 min.
2.15.1.3. Descripción del sistema Área 500 Electro Obtención ( Eletrowinning )
Los equipos asociados al proceso son:
Casa de Celdas
Celda de Electro Obtención
2.15.1.3.1. Casa de Celdas
Contiene 100 celdas individuales monolíticas de concreto polímero con cajones de rebalse
integrales ( cada celda con 67 ánodos y 66 cátodos ). Los ánodos son planchas roladas en caliente y hechas de
una aleación de plomo, calcio y estaño. La plancha está unida a una barra de contacto de cobre. Cada ánodo
está equipado con espaciadores de plástico tipo ala delta. Las planchas madre están hechas de acero
inoxidable 316 L con un área para la deposición de 1 m2 ; tienen aisladores de plástico en los bordes laterales
y una barra de cobre sólido soldada en la parte superior, el borde inferior de la plancha esta libre.
125
FIGURA 2.20: Casa de Celdas
126
2.15.1.3.2. Celda de Electro Obtención
Las celdas están construidas en concreto polímero ( resina de viniliéster con agregado de arena de
sílice inerte ). Cada una está equipada con un tapón de drenaje ubicado en el fondo y en la parte lateral de la
celda ( en un extremo de la celda ).
Periódicamente, las celdas deben drenarse y limpiarse del óxido de plomo que haya decantado al
fondo de la celda. Antes de que pueda limpiarse una celda debe cortocircuitarse usando el marco
cortocircuitador Una vez que se ha cortado la energía eléctrica de la celda, los electrodos son retirados y la
solución se drena desde la celda, luego se saca el lodo de plomo del fondo y se pone en depósitos de limpieza.
Después de que la celda está limpia, se instalan nuevamente los cátodos y ánodos y se llena la celda con
electrolito. Una vez que la celda está llena, se retira el marco cortocircuitador y la electricidad fluye
nuevamente a través de la celda.
Un extremo del electrodo hace contacto con la barra triangular de cobre mientras el otro extremo
descansa sobre un material no conductor colocado entre las ranuras de cobre triangulares.
127
FIGURA 2.21.1: Celda de Electro Obtención
128
FIGURA 2.21.2: Proceso de electrólisis dentro de la celda
129
2.15.1.3.3. Flujo de corriente en las filas de las celdas
Entre los cátodos y ánodos de cada celda fluye corriente continua del rectificador, la misma
corriente fluye de una celda a otra a través de todo el circuito.
El flujo de corriente va desde los rectificadores hacia los ánodos, a través del electrolito, y sigue
hasta llegar al cátodo. El sistema de aislamiento eléctrico de un extremo de cada electrodo al terminar cerca
de la barra conductora de la celda opuesta. Las barras de suspensión de los ánodos y cátodos puentean las
celdas. Sin embargo, cada barra de suspensión descansa sobre un soporte aislado, esto fuerza a la corriente a
que fluya a través del electrolito entre los electrodos.
A medida que el electrolito fluye a través de la celda, el cobre del electrolito se deposita en el
cátodo por electrolisis, lo cual libera oxígeno en el ánodo. Se deja que se acumule cobre en las planchas madre
durante siete días, al final del ciclo, se cosechan los cátodos de las celdas y se despegan los depósitos de cobre
en la máquina despegadora. Luego, las planchas madre, se devuelven a las celdas de electroobtención o se
reparan si es necesario; luego comienza nuevamente el ciclo de siete días.
130
FIGURA 2.22.1: Circuito Eléctrico con el rectificador
131
2.15.1.4. Código de funciones más usados en el DCS
2.15.1.4.1. Código de funcion 2: Constante de referencia manual ( generador de señales )
La salida de la constante de referencia manual es una señal análoga desarrollada desarrollada
dentro de la función que es igual a < S1 >. Esta función provee un valor de salida sintonizable en
unidades de ingeniería. Salidas
2.15.1.4.2. Código de función 9: Transferencia análoga
Esta función selecciona una o dos entradas dependiendo de una entrada booleana <S3> . la
salida es igual a la entrada determinado por el estado de la entrada <S3>. Hay 2 constantes que proveen
transferencia plana m en ambas direcciones.
2.15.1.4.3. Código de función 12: Comparador alto / bajo
Este código de función permite comparar una señal real <S1> con 2 umbrales superior e
inferior. El código posee 2 salidas discretas ( N y N+1 ) La primera es 1 lógico cuando la señal es igual al
umbral superior <S2> o lo excede. La segunda es 1 lógico cuando la señal es igual o menor al umbral
inferior <S3> . si el valor de la entrada esta entre 2 umbrales ambas salidas son cero lógicos.
2.15.1.4.4. Código de función 15: Sumador 2 entradas
Este código de función realiza una suma ponderada de 2 señales reales ( <S1> y <S2> ) . los
pesos son asignados en las especificaciones <S3> y <S4> y la señal de salida se obtiene de la siguiente
ecuación:
Salida = ( <S1> x <S3> ) + ( <S2> x <S4> )
Los valores por defecto de las señales de entrada son cero, los valores por defecto de los pesos
son 1.0. esta función realiza también para una resta, para ello se asigna un peso de 1.0 a <S3> y –1.0 a
<S4>.
2.15.1.4.5. Código de función 16: Multiplicación
Este código de función realiza la multiplicación de 2 señales reales <S1> y <S2>, la señal de
salida es el producto de estas 2 señales por la ganancia especificada en el parámetro <S3>.
132
2.15.1.4.6. Código de función 17: División
Este código de función realiza la división algebraica. El dividendo es la primera señal <S1> y
el divisor la segun <S2>, la señal de salida es el cociente de la división multiplicado por la ganancia
especificada en el parámetro <S3>
Salida = <S3> x <S1> / <S2>.
2.15.1.4.7. Código de función 19: PID ( PV y SP )
Esta función provee acción proporcional, derivativa e integral en una señal de error
desarrollado desde las entradas variable de proceso ( PV ) y setpoint ( SP ). El bloque tiene 4 entradas y
una salida. Además de las entradas PV y SP, hay señales de entrada de referencia de ruta y switch de ruta.
Si el switch de ruta <S4> es cero, la salida seguirá a la señal de referencia de ruta <S3>. Este provee un
control plano para transferir de modo manual a automático. Los parámetros para el bloque de función
incluyen un multiplicador de ganancia única S5, una constante proporcional S6, una constante integral S7,
y una constante de ganancia derivativa S8.
2.15.1.4.8. Código de función 35: Temporizador
Este código de función temporizador ejecuta funciones de tiempo, tiempo pulsado, y retardos
de tiempo. Modo tiempo es especificado por S2, la duración del retardo de tiempo es especificada por S3
2.15.1.4.9. Código de función 37: AND ( 2 entradas )
El código de función AND 2 entradas ejecuta la función lógica AND, la salida es 1 lógico
cuando ambas entradas son 1 lógicas.
2.15.1.4.10. Código de función 39: OR ( 2 entradas )
El código de función OR 2 entradas ejecuta la función OR lógico. La salida es 1 lógica si uno
de ellos o ambos son 1 lógico. Y la salida es 0 lógica si ambos son 0 lógicos.
2.15.1.4.11. Equipos involucrados
Para llevar a cabo la deposición electrolítica es necesario el uso de la energía eléctrica, una
corriente continua, se aplica a los ánodos ( carga + ) y a los cátodos ( carga - ) a través de los 2
rectificadores de las sgtes. Características:
Dos Rectificadores marca: Búffalo,Power de 24.053Kamp. a 232.5Vdc c/u.RF-500-971 y RF-
500-972 que incluye lo sgte:
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Interruptor de carga SW -500-971 / 972 de 15KV, 600Amp, 110Kv BIL.
Transformador del rectificador TF-500-971 / 972 de 10.0Kv / 60hz / 6895.2 kVA en el
primario y 232.5Vdc L-N ( 405.5VL-L ), 9751.3 kVA. En el secundario.
Interruptor / Desconexión CC SW -500-973 / 974
Banco de armónicos: 5, 7, 11, 13, 17 armónica
Las siguientes reacciones ocurren en las celdas de electroobtención, en el ánodo el agua se
descompone desprendiendo Ion hidrógeno, gas oxigeno, y electrones; los electrones producidos en el
ánodo, migran por las conexiones metálicas hacia los cátodos, en donde se produce la reacción de
reducción de los iones Cu+2 a cobre metálico Cu0. las cuales son depositados sobre una plancha madre
de acero inoxidable. El electrolito cierra el circuito eléctrico en la celda electrolítica, al transportar iones
de cobre desde el ánodo al cátodo. La densidad de corriente aplicada es 280 Amp / m2. con una eficiencia
de corriente de 92%.
2.15.1.4.12. Programación de la apl icación
Como vemos se necesita obtener lo siguiente:
Bajada: de 20Kamp. A 2Kamp. En 5 min.
Subida: de 2Kamp. A 20Kamp. En 30 min.
Toda la configuración se realiza en el sistema de programación CAD Composer Harmony 3.2
usando los código de funciones mencionados anteriormente para ello tenemos la programación
mencionada.
134
FIGURA 2.22.2: Programación en Composer de la subida y bajada de Corriente
135
2.15.2. Red Industrial de Planta de Oxidos
2.15.2.1. Objetivo
Monitorear, controlar, supervisar y admin istrar la totalidad de los equipos instalados a lo largo
de la Planta de Oxidos y desde cualquier punto de la red.
Estandarizar y generar solo una base de datos históricos.
Optimizar e interconectar los recursos tecnológicos de la Planta.
Ordenamiento del Flujo de la información.
Mejoramiento de la Seguridad de la Red.
Mejorar el mantenimiento y soporte a los equipos electrónicos de la planta.
Mejorar el tiempo de respuestas a posibles problemas con los equipos.
2.15.2.2. Justificación
Necesidad de una red Industrial
Necesidad de un plan tecnológico creciente
Mejor aprovechamiento de la infraestructura tecnológica actual
Necesidad de Mejorar el actual control de los equipos de planta
No dependencia de otras unidades
Auto soporte en tiempo real
2.15.2.3. Resumen
La planta de Oxidos produce cobre a través del método de lixiviación y electro deposición,
disponiendo de las siguientes arreas bien diferenciadas:
Arrea 100: Chancado I y II ( donde el mineral es disminuido de tamaño hasta 3/8” )
Arrea 200: Lixiviación de pilas ( mineral grueso después del chancado es depositado en unas
canchas y es lixiviado con ácido sulfúrico para sacarle el cobre )
Arrea 250: Lixiviación de finos ( El mineral fino después del chancado es mezclado con agua y
ácido y agitado en unos tanques para separar el cobre )
Arrea 300: Extracción por solventes ( El cobre que esta en la solución del PLS es transferido a
la solución de orgánico y de allí al electrolito listo para ser transferido a la electrodeposición )
Arrea 400: Patio de tanques ( Sirve de alma cenamiento de las soluciones de electrolito pobre y
rico, orgánico descargado y cargado )
Arrea 500: Electro deposición ( el electrolito rico con cobre es depositado en las celdas
electrolíticas en la que es inyectado una corriente continua para producir la electrolisis y sacado
el cobre en forma de cátodos )
Arrea 620 y 810: Auxiliares ( involucra pozas de PLS, rafinato, calderos, compresores )
136
En base a lo descrito se tiene en la Planta de Oxidos una serie de equipos e instrumentos que se
si bien es cierto trabajan para su aplicación especifica y funcionalidad. Estas deben ser llevadas a una sola
conexión industrial la cual haría mas fructífera su monitoreo, control, supervisión y administración y por
ende incrementar la optimización de la producción de la Planta.
Para ello se ha definido realizar una red industrial en Ethernet con medio físico principal en
fibra óptica e ir conectando todos estos equipos, subredes, a lo largo. Para ello tenemos definido los
siguientes equipos y subredes:
PLC Espesador: M icrologix 1500
PLC Floculante iónico: SLC500/5
Sistema de apilamiento Stacker: Subred de 5 PLC´s Micrologix 1200
Subestación Area 100: Red eléctrica de relés de protección y variadores de control
Instrumentación de medición de procesos en Protocolo Hart
PLC Clarificador: Micrologix 1500
PLC Floculante no iónico: SLC500/5
Subestación Area 200: Red eléctrica de relés de protección y variadores de control
Subestación Area 300 / 400: Red eléctrica de relés de protección y variadores de control
Filtros de electrolito: PLC Schneider
Osmosis: Micrologix 1200
Secadores de aire: Micrologix 1200
Calderos: control flama
2 Compresoras: desde su control
Subestación Area 500: Red eléctrica de reles de protección y variadores de control
Sistema de control Distribuído Symp hony DCS ABB
Sistema de ventilación EW SAME: PLC Modicon
Maquina deslaminadora: PLC 5/20
Subestación area 620: Red eléctrica de reles de protección y variadores de control
Control factor de potencia: PLC Modicon
Subestación de 10KV Alimentación Repsa: Subred de relés electrónicos de protección, y
control de transformador 138Kv / 10Kv. 33Mva.
Sistema de bombeo de agua: SLC 500/5
2.15.2.4. Descripción de la red VLAN
2.15.2.4.1. Introducción
Los grupos de trabajo en una red, hasta ahora, han sido creados por la asociación física de los
usuarios en un mismo segmento de la red, o en un mismo concentrador o hub.
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Como consecuencia directa, estos grupos de trabajo comparten el ancho de banda disponible y
los dominios de " broadcast ", y con la dificultad de gestión cuando se producen cambios en los miembros
del grupo. Más aún, la limitación geográfica que supone que los miembros de un determinado grupo
deben de estar situados adyacentemente, por su conexión al mismo concentrador o segmento de la red.
2.15.2.4.2. Tecnología
Existen tres aproximaciones diferentes que pueden ser empleadas como soluciones válidas para
proporcionar redes virtuales: conmutación de puertos, conmutación de segmentos con funciones de
bridging, y conmutación de segmentos con funciones de bridging / routing.
Todas las soluciones están basadas en arquitecturas de red que emplean concentradores /
conmutadores. Aunque las tres son soluciones válidas, sólo la última, con funciones de bridge / router,
ofrece todos las ventajas a las VLAN.
1. Conmutadores de puertos. Los conmutadores de puertos son concentradores con varios
segmentos, cada uno de los cuales proporciona el máximo ancho de banda disponible, según el
tipo de red, compartido entre todos los puertos existentes en dicho segmento. Se diferencian de
los conmutadores tradicionales en que sus puertos pueden ser dinámicamente asociados a
cualquiera de los segmentos, mediante comandos software. Cada segmento se asocia a un "
backplane ", el cual a su vez, equivale a un grupo de trabajo. De este modo, las estaciones
conectadas a estos puertos pueden asignadas y reasignadas a diferentes grupos de trabajo o
redes virtuales.
Podemos definir a los conmutadores de puertos como " software patch panels ", y su
ventaja fundamental es la facilidad para la reconfiguración de los grupos de trabajo; sin
embargo, tienen graves limitaciones.
Dado que están diseñados como dispositivos compartiendo un backplane físico, las
reconfiguraciones de grupo de trabajo están limitadas al entorno de un único concentrador, y
por tanto, todos los miembros del grupo deben de estar físicamente próximos.
Las redes virtuales con conmutadores de puertos, padecen de conectividad con el
resto de la red. Al segmentar sus propios backplanes, no proporcionan conectividad integrada
entre sus propios backplanes, y por tanto están "separados" de la comunicación con el resto de
la red. Para ello requieren un bridge / router externo. Ello implica mayores costes, además de la
necesidad de reconfigurar el bridge / router cuando se producen cambios en la red.
2. Conmutadores de segmentos con bridging: A diferencia de los conmutadores de puertos,
suministran el ancho de banda de múltiples segmentos de red, manteniendo la conectividad
138
entre dichos segmentos. Para ello, se emplean los algoritmos tradicionales de los puentes (
bridges ), o subconjuntos de los mismos, para proporcionar conectividad entre varios
segmentos a la " velocidad del cable " o velocidad máxima que permite la topología y
protocolos de dicha red.
Mediante estos dispositivos, las VLAN no son grupos de trabajo conectados a un
solo segmento o backplane, sino grupos lógicos de nodos que pueden ser conectados a
cualquier número de segmentos de red físicos. Estas VLAN son dominios de broadcast lógicos:
conjuntos de segmentos de red que reciben todos los paquetes enviados por cualquier nodo en
la VLAN como si todos los nodos estuvieran conectados físicamente al mismo segmento.
Al igual que los conmutadores de puertos, mediante comandos software se puede
reconfigurar y modificar la estructura de la VLAN, con la ventaja añadida del ancho de banda
repartido entre varios segmentos físicos. De esta forma, según va creciendo un grupo de
trabajo, y para evitar su saturación, los usuarios del mismo pueden situarse en diferentes
segmentos físicos, aún manteniendo el concepto de grupo de trabajo independiente del resto de
la red, con lo que se logra ampliar el ancho de banda en función del número de segmentos
usados.
3. Conmutadores de segmentos con bridging / routing: Son la solución evidente tras la atenta
lectura de las dos soluciones anteriores. Dispositivos que comparten todas las ventajas de los
conmutadores de segmentos con funciones de bridging, pero además, con funciones añadidas
de routing ( encaminamiento ), lo que les proporciona fácil reconfiguración de la red, así como
la posibilidad de crear grupos de trabajo que se expanden a través de diferentes segmentos de
red.
Mediante las redes virtuales, podemos crear un nuevo grupo de trabajo, con tan solo
una reconfiguración del software del conmutador. Ello evita el recableado de la red o el cambio en
direcciones de subredes, permitiéndonos así asignar el ancho de banda requerido por el nuevo
grupo de trabajo sin afectar a las aplicaciones de red existentes.
En las VLAN con funciones de routing, la comunicación con el resto de la red se puede
realizar de dos modos diferentes: permitiendo que algunos segmentos sean miembros de varios
grupos de trabajo, o mediante las funciones de routing multiprotocolo integradas, que facilitan el
tráfico incluso entre varias VLAN’s.
Las redes virtuales combinan mayores anchos de banda, facilidades de configuración y
potencial de crecimiento, lo que ayudará a que se conviertan en un standard en los entornos
corporativos.
139
Muchos de estos fabricantes intentan buscar soluciones adecuadas para lograr dicha
interoperatividad, y por ello, una gran ventaja de las soluciones basadas en software es que podrán
ser adaptadas a las normalizaciones que tendrán lugar en un futuro cercano. Algunas soluciones
basadas en hardware habrán de quedarse atrás en este sentido.
El futuro es claro respecto de este punto: Las características VLAN formarán parte, en
breve, de todos los equipos que se precien de querer ser competitivos.
?? Una buena alternativa para transportar datos
?? Bajo el mismo equipo físico , diferentes agrupamientos lógicos
Hace algún tiempo existía el modelo de red basado en ruteadores , en el que se poseían
segmentos independientes y delimitados por cada usuario. Estos ruteadores aparte de ser multiprotocolo
podían detener las tormentas de broadcast, pero la desventaja era su sistema compartido.
Posteriormente surgió un nuevo modelo en donde se involucraba la parte de switch. Aquí ya
no existía contención ni colisión, pero ahora el problema consistía en la expansión del dominio de
broadcast por la red.
Las VLAN ( Virtual Local Area Networks; Redes virtuales de área local ) forman grupos
lógicos para definir los dominios de broadcast. De esta forma existe el dominio de los rojos, donde el
broadcast que genera el rojo solo le afectara a este color y el broadcast que genera el amarillo solamente
afectara a esta parte de la red. Aunque físicamente estén conectadas las maquinas al mismo equipo,
lógicamente pertenecerán a una VLAN distinta dependiendo de sus aplicaciones con lo que se logra un
esquema mas enfocado al negocio.
Anteriormente existía la red plana, donde el broadcast se repetía en los puertos y esto
provocaba una situación critica. Ahora con las VLAN existe una segmentación lógica o virtual.
Existen dos clases de VLAN: implícitas y explícitas. Las implícitas no necesitan cambios en el
frame, pues de la misma forma que reciben información la procesan, ejemplo de ello son las VLAN
basadas en puertos. En esta clase de VLAN el usuario no modifica ni manipula el frame, ya que solo
posee una marca y por lo tanto el sistema se vuelve propietario.
Las VLAN explícitas si requieren modificaciones, adiciones y cambios (MAC) al frame, por lo
que sacaron los estándares 802.1p y 802.1q, en donde se colocan ciertas etiquetas o banderas en el frame
para manipularlo. Esta clase surge ante la necesidad de interoperar en un ambiente con diferentes marcas,
pero basadas en estándares. Por ejemplo: si requieren transportar información de la VLAN uno con
equipo Alcatel a la VLAN dos que funcionan con equipo Cabletron, se debe utilizar un protocolo estándar
para lograrlo.
140
Un problema actual de las VLAN implícitas es que aun son propietarias y las explícitas son
abiertas. Ambas clases de VLAn deberán utilizar los métodos de Networking, Inter-Domain e Inter-
VLAN para realizar sus funciones de forma más simple.
Otro de los problemas de las VLAN es la Calidad de Servicios ( QoS; Quality of service ), ya
que con ATM ( Asinchronous Transfer Mode; Modo de transferencia asíncrona ) sé tenia garantizada la
calidad de forma intrínseca, pero ahora se busca que las redes de frames puedan dar QoS , para que
dentro de las VLAN el usuario pueda indicar la prioridad de sus paquetes y de ésta forma ganar eficiencia
en el ancho de banda.
Las VLAN deben ser rápidas, basadas en switchs para que sean interoperables totalmente –
porque los routers no dan la velocidad requerida- , su información deberá viajar a través del backbone y
deberán ser movibles, es decir, que el usuario no tenga que reconfigurar la maquina cada vez que se
cambie de lugar.
Basadas en puertos y direcciones MAC
Internet Working; se apoya en protocolo y dirección capa tres.
De aplicación y servicios: aquí se encuentran los grupos multicast y las VLAN definidas por el
usuario.
Servicios avanzados: ya se cumple con los tres criterios antes de realizar alguna asignación a la
VLAN; se puede efectuar por medio de DHCP ( Dynamic Host Configuration Protocol ;
Protocolo de configuración dinámica ) o por AVLAN ( Authenticate Virtual Local Area
Networks; Redes virtuales autenticadas de área local ).
2.15.2.4.3. Diagrama de la Red Industrial
I. Area 500 Electro deposición
02 switch Super Stack III 3300 - 3C16980A - 24 puertos ( Subestacion 500 1er. Piso )
01 switch Super Stack III 3300 - 3C16980A - 24 puertos ( solo para la VLAN industrial ) 48
Puertos administrativos, 24 puertos
02 switch Super Stack III 3300 - 3C16980A - 24 Puertos
01 Switch Super Stack III 3300 FX- 3C16982 – 12 puertos FO ( sala de control 2do. Piso )
24 puertos administrativos, 04 puertos industriales, 02 servidores Compac Proliant, 01
servidor con SQL para la red industrial
II. Subestacion 200
1 Switch Super Stack III 3300 –3C16981A - 12 puertos, 03 puertos administrativos, 09
puertos industriales.
III. Sala de control Area 200
1 Switch Super Stack III 3300 –3C16981A - 12 puertos, 03 puertos administrativos, 09
puertos industriales
141
IV. Subestación 100 Chancado
1 Switch Super Stack III 3300 – 3C16981A - 12 puertos, 03 puertos administrativos, 09
puertos industriales
V. Sala de control area 100 Chancado
1 Switch Super Stack III 3300 – 3C16981A - 12 puertos, 03 puertos administrativos, 09
puertos industriales
VI. Sala de control Tambor de Curado
1 Switch Super Stack III 3300 – 3C16981A - 12 puertos, 03 puertos administrativos, 09
puertos industriales
VII. Subestación SX y Patio de Tanques
1 Switch Super Stack III 3300 – 3C16981A - 12 puertos, 02 puertos administrativos, 10
puertos industriales
VIII. Subestación principal
1 Switch Super Stack III 3300 – 3C16981A - 12 puertos, 04 puertos administrativos, 08
puertos industriales.
IX. Balanza de camiones
1 Switch Super Stack III 3300 – 3C16981A - 12 puertos, 06 puertos administrativos, 06
puertos industriales
La distribución de los puertos para cada área se hizo en base a la inspección en planta y de la
observación de los equipos industriales y administrativos en cada área ubicados.
Debe considerarse también que la red Industrial al momento de su instalación no contará con
ningún equipo conectado a ella, por lo cual esta tendrá las siguientes características:
Cada SWITCH tendrá un color para los puertos Administrativos y otro para los puertos
Industriales
Cada SWITCH tendrá un mapa de puerto en el que se sindicará la siguiente información
1. Número de puerto
2. VLAN a la que pertenece
3. Port Trunk’s Marcados ( señalizan como se conectan entre SWITCH )
Mapa de conexión de los equipos ( SWITCH )
Al final la estadística de puertos para cada VLAN es como sigue:
80 % de los puertos de la red son Industriales
20 % de los puertos de la red son Administrativos
2.15.2.4.4. Tabla de IP´s fijos para el Area Industrial
Para la red industrial se implementara el siguiente rango de IP’s privadas:
192.168.255.0 / 255.255.255.0
La distribución será de la siguiente manera:
142
TABLA 2.5.1: IP´s fijos para el Area Industrial
TABLA 2.5.2: Asignación de IP’s de Switches Industriales
Ubicación Código IP Port Trunk Descripción Coment.
Electro winning Building (P.2) 3C16982 152.153.52.129 Todos 12 Ports FO
Electro winning Building (P.2) 3C16980A no Port 24 Ports UTP Stack
Electro winning Building (P.1) 3C16980A 192.168.255.1 Port 25 24 Ports UTP Port 25 FO
Electro winning Building (P.1) 3C16980A no Port 24 Ports UTP Stack
Electro winning Building (P.1) 3C16980A 152.153.52.233 Port 24 24 Ports UTP
SX& Tank Farm 3C16981A 192.168.255.6 Port 13 12 Ports UTP Port 13 FO
Main Substation 3C16981A 192.168.255.4 Port 13 12 Ports UTP Port 13 FO
CCD Control Room 3C16981A 192.168.255.5 Port 13 12 Ports UTP Port 13 FO
CCD Power House 3C16981A 192.168.255.3 Port 12 12 Ports UTP Port 12 TX
Sec. Crushing Plant Power House 3C16981A 192.168.255.7 Port 13 12 Ports UTP Port 13 FO
Sec. Crushing Plant Control Room3C16981A 152.153.52.132 Port 24 24 Ports UTP Port 24 TX
Acid Curing Control Room 3C16981A 192.168.255.8 Port 13 12 Ports UTP Port 13 FO
Truck Weighing Station 3C16981A 192.168.255.9 Port 13 12 Ports UTP Port 13 FO
Rango Inicial Rango Final Cantidad IP Asignado a Comentario
192.168.255.1 192.168.255.20 20 Switches
192.168.255.21 192.168.255.40 20 Servidores
192.168.255.41 192.168.255.120 80 Estaciones Industriales
192.168.255.121 192.168.255.240 120 Equipos Industriales. Ej. PLC's
192.168.255.241 192.168.255.254 14 Routers
143
S E R V E R
O X I D E P L A N T I N D U S T R I A L N E T W O R K
A D M I N I S T R A T I V E N E T W O R K M A I N T E N A N C EO P E R A T I O N S
T O O L S
? A M S ( I N S T R U M E N T A T I O N )? I S A F O R M S ( I N S T R U M E N T A T I O N )? E X P E R T U N E ( L O O P T U N I N G )? R B M W A R E ( P R E D I C T I V E )? P L C P R O G R A M M I N G? C O N D U C T O R A N D C O M P O S E R ( D C S )? H O N E Y W E L L ( D A T A )? L I N K O N E? G S A P
O B J E T I V E
? M O N I T O R I N G R E A L T I M E? C O N T R O L A N D S U P E R V I S I O N R E A L T I M E? K P I ´ S R E A L T I M E? C O N F I G U R A T I O N A N D P R O G R A M M I N G R E M O T L Y? C O N N E C T I O N W I T H G S A P
E L E C T R I C A L N E T W O R KA N D S P E E D D R I V E SE L E C T R I C A L N E T W O R K
( R E L E S A N DT R A N S F O R M E R )
L I M E P L A N T A N DN E U T R A L I Z A T I O N
D C S S S H Y M P H O N YI N S T R U M E N T A T I O N
H A R T N E T W O R KC A T H O D E A N D
T R U C K W E I G H T S
I N D U S T R I A L E T H E R N E T N E T W O R K
PLC´S
N o i o n i c f l o c c u l a n tS L C 5 0 0 / 5
I o n i c f l o c c u l a n tS L C 5 0 0 / 5
T h i c k e n e rM i c r o l o g i x 1 5 0 0
Clar i f ie rM i c r o l o g i x
E lec t ro ly te f i l te rS c h n e i d e r
P F R e c t i f i e r sM o d i c o n
S A M E s y s t e mM o d i c o n
Larox f i l t e rS L C 5 0 0 / 5
W a t e r p u m p s y s t e mS L C 5 0 0 / 5
D r y s y s t e mMic ro log ix
O s m o s i s s y s t e mMic ro log ix
S t r i pp i ng Mach ineP L C 5 / 2 0
S t a c k e r n e t w o r kMic ro log ix 1200
Boi ler andc o m p r e s s o r
FIGURA 2.23: Red Industrial de la Planta de Oxidos Tintaya
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