UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERÍA: ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA, MECÁNICA Y MINAS CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA
TESIS “IMPLEMENTACIÓN DE SOFTWARE PARA MEJORAR EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE LAS SUBESTACIONES DE DISTRIBUCION EN EL SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA (GIS)” Presentado por: MORALES QUINTANILLA HENRRY CAHUANA CASAS JUAN RAUL Para optar al Título Profesional de: INGENIERO ELECTRICÍSTA Asesor: Mgt. Ing. BASILIO SALAS ALAGÓN
CUSCO – PERÚ 2012
1.-MARCO REFERENCIAL 1.1 TITULO IMPLEMENTACION DE SOFTWARE PARA MEJORAR EL MANTENIMIENTO PREDICTIVO DE LAS SUBESTACIONES DE DISTRIBUCION EN EL SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA (GIS). 1.2.- RESPONSABLES. Bachilleres en ingeniería Eléctrica: HENRRY MORALES QUINTANILLA JUAN RAUL CAHUANA CASAS ASESOR: ING. BASILIO SALAS ALAGON 1.3 AMBITO GEOGRAFICO. La implementación del modelo propuesto tendrá su aplicación en la programación de las tareas de mantenimiento de las subestaciones de distribución en el Sistema Información Geográfica (GIS). 2.0 EL PROBLEMA 2.1.- DESCRIPCION DEL PROBLEMA Electro Sur Este S.A.A. es una sociedad anónima abierta, concesionaria de la distribución de energía eléctrica, comprendiendo dentro de su área de concesión las regiones de Cusco, Apurímac, Madre de Dios y la provincia de Sucre en la región de Ayacucho. Electro Sur Este S.A.A. tiene por finalidad administrar y operar la infraestructura eléctrica de distribución en Media y baja tensión, recibe energía eléctrica proveniente del sistema eléctrico interconectado nacional mediante dos subestaciones de transformación, las SET Dolorespata y Quenqoro. La primera suministra energía a 9 alimentadores, la segunda suministra energía a cuatro alimentadores. Para distribuir energía eléctrica a nivel de baja tensión, se tiene instalado 743 subestaciones de distribución de las cuales 662 son de tipo aéreo o barbotante que representan el 89.1 % ,78 son de tipo caseta que representa el 10.5 % y 03 son tipo compacta que representa el 0.4 %.Como se muestra en los cuadros siguientes, el número de subestaciones de distribución aérea es más del 89 % del total, el cual requiere más énfasis y un estudio diferente que en comparación a la de redes. El problema que se ha encontrado es la falta de un sistema eficiente de mantenimiento predictivo, por otra parte falta implementar el Mantenimiento Predictivo dentro de los procesos de mantenimiento, como también se indica en los cuadros las interrupciones por cada mes que se propone reducir.
PORCENTAJE DE INTERRUPCIONES POR MANTENIMIENTO NO PROGRAMADO DE SUBESTACIONES DE DISTRIBUCION AÑO 2009 CUADRO N° 1:
AÑO
MES
Cantidad De Interrupciones Por Mantenimiento No Programado
Cantidad De Interrupciones
Cantidad Total De Interrupciones Por Mantenimiento
Por Mantenimiento Programado
Porcentaje De Interrupciones Por Mantenimiento No Programado
2009
Enero
17
41
58
29.31. %
2009
Febrero
22
2
24
91.67 %
2009
Marzo
22
46
68
32.36%
2009
Abril
11
42
53
20.75 %
2009
Mayo
27
25
52
51.92 %
2009
Junio
18
26
44
40.91 %
2009
Julio
16
11
27
59.26%
2009
Agosto
14
20
34
41.18%
2009
Setiembre
29
29
58
50%
2009
Octubre
15
23
38
39.47%
2009
Noviembre
24
120
144
16.67%
2009
Diciembre
25
100
125
20%
230
485
715
32.17%
Total Año 2009
FUENTE: EMPRESA CONCESIONARIA ELECTRO SUR ESTE. (Ciudad Cusco)
Como se muestra en los cuadros 1 y 2, el número de interrupciones es alto debido al mantenimiento no programado, esto origina pérdidas económicas a la empresa concesionaria por la energía que deja de vender y las penalidades que deba pagar de acuerdo a la norma vigente.
PORCENTAJE DE INTERRUPCIONES POR MANTENIMIENTO NO PROGRAMADO DE SUBESTACIONES DE DISTRIBUCION AÑO 2010 CUADRO N° 2:
AÑO
MES
Cantidad De Interrupciones por Mantenimiento
Cantidad De Interrupciones
No Programado
por Mantenimiento Programado
Cantidad Total De Interrupciones Por Mantenimiento
Porcentaje De Interrupciones Por Mantenimiento No Programado
2010
Enero
7
34
41
17.07%
2010
Febrero
33
6
39
84.61 %
2010
Marzo
24
29
53
45.28%
2010
Abril
45
22
67
67.16%
2010
Mayo
19
19
38
50.00%
2010
Junio
5
7
12
41.67%
2010
Julio
19
20
39
48.72%
2010
Agosto
39
15
54
72.22%
2010
Setiembre
22
29
51
43.14%
2010
Octubre
33
30
63
52.38%
2010
Noviembre
16
19
35
45.71%
2010
Diciembre
52
5
57
91.23%
314
235
549
57.19%
Total Año 2010
FUENTE: EMPRESA CONCESIONARIA ELECTRO SUR ESTE. (Ciudad Cusco)
COSTOS TOTALES POR TIPO DE ACTIVIDAD AÑO 2009. CUADRO N° 3:
GASTO MANTENIMIENTO AÑO 2009 S/. 65.174,55
70,000.00 60,000.00
S/. 48881,91
50,000.00 40,000.00 30,000.00 20,000.00
S/. 9.307,81
10,000.00 -
preventivo
PREDICTIVO
CORRECTIVO
INSPECCIONES
COSTOS TOTALES POR TIPO DE ACTIVIDAD AÑO 2010. CUADRO N° 4:
GASTO MANTENIMIENTO AÑO 2010 S/. 74.461,81 80,000.00 S/. 54.566,27 60,000.00 40,000.00 20,000.00
S/. 9.297,53
PREDICTIVO preventivo
CORRECTIVO
INSPECCIONES
FUENTE: EMPRESA CONCESIONARIA ELECTRO SUR ESTE.
Los cuadros 3 y 4, reflejan los costos originados por los mantenimientos: preventivo, correctivo y las inspecciones que se realizan cada cierto tiempo. El costo de mantenimiento correctivo es muy alto. Para el mantenimiento de Subestaciones de Distribución la empresa concesionaria tiene implementado solo 3 procesos generales: Inspecciones, Mantenimiento Preventivo y Mantenimiento Correctivo, los cuales son insuficientes puesto que debería de contar con un proceso de Mantenimiento Predictivo.
CUADRO N° 5:
Numero De Interrupciones
CUADRO DE ESTADISTICAS DE SUBESTACIONES : NUMERO DE INTERRUPCIONES Vs MESES 2009 140
Programadas
120
No Programadas
100 80 60 40 20 0
CUADRO N° 6:
Numero De Interrupciones
CUADRO DE ESTADISTICAS DE SUBESTACIONES: NUMERO DE INTERRUPCIOES Vs MESES 2010 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
Programadas No Programadas
FUENTE: EMPRESA CONCESIONARIA ELECTRO SUR ESTE.
Los cuadros 5 y 6 reflejan las interrupciones de las subestaciones en cada mes de los periodos 2009 y 2010, observando que en el año 2010 las interrupciones no programadas van en aumento a comparación del año 2009.
2.1.1. CAUSAS DEL PROBLEMA Las causas para que no se haya implementado un software para las subestaciones de distribución y reflejada en el Sistema de Información Geográfica (SIG) es la falta de: Implementación de un sistema efectivo de registro y manejo de datos. Mejorar los programas de mantenimiento, estos están basados en criterios subjetivos, personales y no basados en información real, completa y actualizada. Un sistema eficiente de mantenimiento predictivo. Involucrar a todo el personal que tenga que ver con el mantenimiento en la organización (desde la gerencia hasta los trabajadores de planta) Contar con un personal adecuado para esta labor. 2.1.2. EFECTOS DEL PROBLEMA Al no contar con un software para mejorar el mantenimiento predictivo de la subestaciones de distribución en el Sistema de Información Geográfica (SIG) ocasiona los siguientes problemas: Tener un registro de información deficiente y no contar con buenos resultados de las actividades de mantenimiento. Para el mantenimiento predictivo lo fundamental es la calidad de la información. Incrementa el presupuesto de mantenimiento por ende disminuye el presupuesto para otras actividades. Aumenta los efectos de fallas y reduce la confiabilidad de los equipos así como la seguridad de las personas. Existen muchas interrupciones en el suministro de energía ocasionando reclamos de los usuarios, multas, penalizaciones por parte del organismo regulador OSINERGMIN. Existen sobrecostos en las tareas de mantenimiento debido al mantenimiento correctivo. A continuación se muestra los cuadros estadísticos de las interrupciones por Mantenimiento no programado y los costos totales por cada actividad de las Subestaciones de Distribución.
2.1.3 ARBOL CAUSA – EFECTO
Falta de implementación de un sistema efectivo de registro y manejo de datos
Falta de Involucrar a todo el personal que tenga que ver con el mantenimiento en la organización (desde la gerencia hasta los trabajadores de planta)
Falta de contar con un personal adecuado para esta labor. Falta de mejorar los programas de mantenimiento, estos están basados en criterios subjetivos, personales y no basados en información real, completos y actualizados. Falta de un sistema eficiente de mantenimiento predictivo
CAUSAS PROBLEMA: El problema es la falta de un sistema eficiente de mantenimiento predictivo
EFECTOS
Tener un registro de información deficiente y no contar con buenos resultados de las actividades de mantenimiento. Para el mantenimiento predictivo lo fundamental es la calidad de la información.
Incrementa el presupuesto de mantenimiento por ende disminuye el presupuesto para otras actividades.
Existen muchas interrupciones en el suministro de energía ocasionando reclamos de los usuarios, multas, penalizaciones por parte del organismo regulador .
Existen sobrecostos en las tareas de mantenimiento debido al mantenimiento correctivo.
Aumenta los efectos de fallas y reduce la confiabilidad de los equipos así como la seguridad de las personas
2.2. FORMULACION DEL PROBLEMA 2.2.1- PROBLEMA GENERAL ¿Utilizando un software adecuado se hará más eficiente los programas de mantenimiento predictivo de las subestaciones de distribución en el Sistema de Información Geográfica (SIG)? 2.2.2.-PROBLEMAS ESPECIFICOS ¿Implementando un software para mejorar la información del mantenimiento predictivo de las subestaciones de distribución, se reduce los costos de mantenimiento, se disminuye los tiempos de paras, aumenta la seguridad para las personas y se cuida el medio ambiente? ¿Necesitan las empresas eléctricas ser funcionales apoyándose en información confiable que permitan alcanzar objetivos corporativos tomando como modelo a las empresas económicamente adaptadas. ¿Con la propuesta seleccionada es posible reducir los reclamos de los usuarios, penalizaciones y/o sanciones económicas por parte del organismo regulador hacia la concesionaria? 2.3.-OBJETIVOS 2.3.1.- OBJETIVOS GENERALES. Implementar un software para mejorar el mantenimiento predictivo de las subestaciones de distribución en el Sistema de Información Geográfica (SIG) y proponer un modelo mejorado para la gestión de mantenimiento predictivo. 2.3.2.- OBJETIVOS ESPECIFICOS Realizar el diagnostico del proceso actual de gestión y administración de mantenimiento de las subestaciones de distribución, índices de mantenimiento, analizando las deficiencias. Diseñar la estructura de una base de datos que permita administrar la información acerca del mantenimiento de las subestaciones de distribución con un modelo mejorado. Diseñar el software para enlazar el modulo del SIELSE (sistema de base de datos de la empresa) y el Sistema de Información Geográfica (SIG). 2.4.- JUSTIFICACION DEL ESTUDIO En la actualidad las empresas eléctricas encargadas de la generación, transmisión y distribución de la energía eléctrica, tienen entendido que el mantenimiento de los archivos físicos no es un gasto, sino más bien una inversión y que aplicando mejores prácticas se logre reducir los costos de mantenimiento aumentando la disponibilidad de los equipos y su vida útil de esta manera se
garantiza el cumplimento de las exigencias regulatorias, normas legales y buenos estándares de calidad. El uso de software que mejore la información permite llevar un registro detallado y actualizado de las ocurrencias a partir del cual se realizan cálculos estadísticos, que determinan los índices y parámetros necesarios para la toma de decisiones de las tareas de mantenimiento. Esto permite separar del análisis las consideraciones subjetivas que son inherentes al criterio personal de quienes están encargados de la toma de decisiones. El contar con una información en tiempo real, completa y confiable optimiza, dinamiza y agiliza la operatividad de los equipos y partes de las subestaciones de distribución. 2.5.- ALCANCESY LIMITACIONES 2.5.1. ALCANCES El modelo propuesto comprende: Obtener un registro de información sobre las características físicas y parámetros importantes de los equipos y/o partes instalados en la subestaciones de distribución en el modulo y en tiempo real en el sistema de información georeferencial (SIG). Diseño de consultas de acuerdo a la información registrada en la base de datos del modulo y en tiempo real en el sistema de información georeferencial (SIG), de acuerdo a las necesidades de las actividades de mantenimiento y operaciones. Modelamiento de una base de datos compatible con el sistema de información georeferencial (SIG) para la administración de la información a ser manejada por el software. Modelamiento de un gestor de consultas de acuerdo a la información del Procedimiento de Fiscalización y Subsanación de deficiencias en Instalaciones de Media Tensión y Subsanación de Distribución Eléctrica por Seguridad Publica 228- OSINERGMIN,fiscalizada por dicho organismo. Registro de la información de fotografías de las inspecciones y termografias de cada subestación de distribución en el sistema de información georeferencial (SIG). El modelo propuesto abarcara las subestaciones tipo aérea, compacta y caseta. 2.5.2. LIMITACIONES En el modulo no incluirá el mantenimiento de redes, ya que nos avocaremos a subestaciones de distribución. El acceso al sistema informático de Electro Sur Este es restringido, en este caso realizaremos una simulación exacta del sistema con programas SQL y visual estudio 2010.
3.-MARCO TEORICO
3.1.- Antecedentes del Problema. Para el presente estudio se toma en cuenta la experiencia emprendida por la empresa DYM INGENIEROS S.R.L. en la cual realizamos el inventario y diagnostico de las subestaciones de distribución tipo aérea, obteniendo información para el presente estudio, también se tiene la experiencia del Ingeniero Mario Ore Carrión en la tesis “Implementación de herramienta de automatización para mejorar la gestión de mantenimiento de distribución tipo caseta y compacta en la ciudad del Cusco”, este estudio comprende subestaciones tipo compacta y caseta teniendo como limitante las subestaciones tipo aérea o barbotante, este ultimo como mostramos en el cuadro N° 7 es más del 89 % del total de las subestaciones de distribución. También se toma en cuenta la experiencia emprendida por las empresas Luz del Sur, las cuales han implementado la metodología mantenimiento centrado en la confiabilidad del mantenimiento de sus subestaciones logrando buenos resultados. 3.2.- Bases Teóricas. 3.2.1.-Conceptos Básicos 3.2.1.1.- Subestación Eléctrica de Transformación. Parte de la red eléctrica, es un sistema de transporte de energía concentrada en un lugar dado, que incluye principalmente los terminales de los dispositivos de control y maniobra y las celdas de las líneas de transmisión o distribución y que también podría incluir transformadores. Generalmente incluye las instalaciones necesarias para los sistemas de seguridad y control (por ejemplo, dispositivos de protección). 3.2.1.2.-Subestacion de Distribución. Conjunto de instalaciones para transformación y/o seccionamiento de la energía eléctrica que la recibe de una red de distribución primaria en Media Tensión y la entrega a una red de distribución secundaria Baja Tensión y a las instalaciones de alumbrado público, a otra red de distribución primaria o a usuarios. Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de maniobra, protección y control, tanto en el lado primario como en el secundario, y eventualmente las edificaciones para albergarlos. 3.2.1.3.-CLASIFICACIÓN DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS Es difícil hacer una clasificación precisa de las subestaciones eléctricas, pero de acuerdo a la bibliografía de consulta se puede agrupar en tres grupos. 1.-Por su servicio: Primarias o Elevadoras Receptoras o Reductoras De enlace 2.- Por su construcción. Tipo convencional o intemperie Tipo caseta o interior
Tipo Compacta o blindado Subestación de Distribución Tipo Caseta. Subestación en la cual sus equipos son de tipo interior y están instalados en una construcción apropiada, en la que se ha previsto pasadizos y espacios de trabajo Subestación de Distribución Tipo Compacta. Subestación en la cual el transformador y los dispositivos de protección y maniobra son herméticos y van instalados como una unidad. Pueden ser de tipo pedestal si se instalan a nivel del suelo sobre una base de concreto, o de tipo bóveda si se instalan debajo del nivel del suelo Subestación De Distribución Tipo Aérea O Barbotante. Subestación de distribución en exterior instalada en uno o más postes, diseñada para soportar las condiciones climáticas externas. 3.2.1.4.- Alimentador de Media Tensión: Se entiende desde la posición de MT de salida de la Subestación de Transmisión, hasta el elemento de protección en el lado de Media Tensión de la Subestación de Distribución, incluye dispositivos de maniobra y protección. 3.2.1.5.- Red de Baja Tensión: Se entiende por red aérea y subterránea de Baja Tensión (BT) desde los fusibles de BT de la Subestación de Distribución, hasta el punto de derivación de la red de BT hacia el cliente (Acometida) además de los circuitos de AP. 3.2.1.6.-Base de Datos. Es una colección de información organizada y estructurada de modo que un programa computacional pueda seleccionar rápidamente la información que se le solicite. Las bases de datos tradicionales están formadas por campos, registros y archivos. 3.2.1.7.- El mantenimiento predictivo: es una técnica para pronosticar el punto futuro de falla de un componente de una maquina, de tal forma que dicho componente pueda reemplazarse, con base en un plan, justo antes de que falle. Así, el tiempo muerto del equipo se minimiza y el tiempo de vida del componente se maximiza. 3.2.1.8.- Mantenimiento Correctivo: Restitución de la parte o equipo al estado deseado después de la ocurrencia de una falla. 3.2.1.9.- Mantenimiento Preventivo: Trabajo que involucra reconstrucción y cambios de equipo en periodos de tiempo definidos sin importar el estado de los equipos. 3.2.1.10.- Termografía: Es la ciencia de adquisición y análisis de la información térmica obtenida mediante dispositivos de adquisición de imágenes térmicas a distancia.
3.2.2.-Base Legal
Ley de Concesiones Eléctricas Decreto Ley Nª25844 Código Nacional de Electricidad Tomo IV Suministro RM N° 366-2001-EM/VME Norma Técnica de Calidad de Los Servicios Eléctricos Normas de la Dirección General de Electricidad
Procedimiento de Fiscalización Y Subsanación de Deficiencias en Instalaciones de Media Tensión Y Subestaciones de Distribución Eléctrica por Seguridad Pública 228-OSINERGMIN. 3.3. HIPOTESIS Y VARIABLES 3.3.1.-HIPOTESIS GENERAL La implementación de un software y el modelo mejorado de gestión de mantenimiento permitirá contar con una información real, completa y actualizada para desarrollar los programas de mantenimiento, también mejora la gestión del mantenimiento correctivo lo que significa reducir costos de mantenimiento, reducir los tiempos de mantenimiento y aumentar la vida útil de los equipos. 3.3.2. HIPOTESIS ESPECÍFICAS El diagnóstico del modelo actual de gestión de mantenimiento permite determinar el problema, causas y facilita el cálculo de los indicadores que permitan ver la magnitud de los problemas. Las consultas realizadas a la base de datos, permiten elaborar mejores programas de mantenimiento ,de esta manera reducir los tiempos y costos de mantenimiento Realizar un enlace de comunicación entre el modulo SIELSE y el Sistema de Información Geográfica (SIG) facilita la mejor opción para la toma de decisiones de operación y programación de las tareas de mantenimiento en forma oportuna. 3.4.-VARIABLES E INDICADORES 3.4.1.-VARIABLES DEPENDIENTES Calidad y cantidad de la información. Confiabilidad del modelo 3.4.2.-VARIABLES INDEPENDIENTES Fallas computacionales propio del software. Material humano para el ingreso de DATA. 3.4.3.-VARIABLES INTERVINIENTES El estado de operación de los equipos.
3.5. BIBLIOGRAFIA BASE Curso de mantenimiento centrado en la confiabilidad: Autor Carlos Parra, universidad de los andes Mérida Base de datos SIELSE de la empresa Electro Sur Este. Curso de ingeniería En mantenimiento – Tecsup Arequipa Administración moderna del mantenimiento: Lourival Augusto Tavares El estudio realizado por el Ingeniero Mario Ore Carrión en la tesis “Implementación de herramienta de automatización para mejorar la gestión de manteamiento de distribución tipo caseta y compacta en la ciudad del Cusco”. 4.0.-METODO. 4.1.1.-Método de la Investigación.- Será el de tipo cuantitativo : Se iniciara con la toma de conocimiento acerca del estado actual del universo de aplicación tanto de las condiciones físicas como de las operativas, esto compromete una recolección de datos acerca de las características de los equipos instalados en las subestaciones de distribución tipo aérea, caseta y compacta de la ciudad del Cusco mediante un diagnostico físico (inventario)así como del registro de las ocurrencias (registro de fallas hasta el nivel de detalle deseado) de las fechas y tiempos de reparación. De la toma de conocimiento acerca del funcionamiento del universo de aplicación se realizara una organización y normalización de la información la cual se utilizara para el Modelamiento de una base de datos que contenga la información suficiente de los equipos así como de los datos necesarios para la gestión del mantenimiento. Tomando en cuenta los flujos de información y las relaciones entre las entidades así como de su comportamiento en esta etapa se aplicaran los nuevos conceptos de la gestión de mantenimiento. Para finalmente determinar los mejores indicadores para la evaluación del mantenimiento. Seguidamente al Modelamiento de los procesos se prosigue con la etapa de Elaboración del modelo deseado, de tal modo que del Modelamiento de los procesos se obtendrá los requerimientos de interfaces de diálogo con los usuarios así como de las necesidades de consultas frecuentes y necesarias. 4.1.2.-Tipo de Investigación El tipo de investigación a desarrollar evaluativa (diagnostico-pronostico) los estudios de caso se pueden involucrar dentro de un proceso general de investigación analítica, diagnostica y evaluativa para lograr el mejoramiento de las organizaciones, mediante proyectos, programas y planes.
4.2.-Poblacióny Muestra. El aplicativo de la herramienta será utilizado en las subestaciones de distribución tipo aérea, caseta y compacta de la ciudad del Cusco que son propiedad de la empresa Electro Sur Este S.A.A. CUADRO N° 7: PORCENTAJES DE TIPOS DE SUBESTACIONES INSTALADAS EN LA CIUDAD DEL CUSCO
convencional 89.1% caseta 10.5%
compacta 0.4%
caseta convencional compacta
FUENTE: EMPRESA CONCESIONARIA ELECTRO SUR ESTE.
4.3.-Técnica de Recolección de Datos. Los datos de las características de los equipos serán tomados en campo mediante una inspección (inventario) y diagnostico para tomar nota de sus características de placa, su ubicación y su estado de operatividad, además se tomara en cuenta los catálogos técnicos de los equipos así como de los expedientes de obra y los planos correspondientes. 4.4.-Análisis de Datos El método a utilizarse para el procesamiento de datos será de acuerdo a un criterio de selección de las características y parámetros más importantes de los equipos orientados al mantenimiento y considerando además los niveles de detalle (partes, equipos, sistemas, planta). El enfoque será aprovechar las facilidades que nos proporciona el avance de la tecnología con respecto al procesamiento de datos. Los software que se utilizaran en esta parte serán:
ArcGis 9.3 AutoCAD 2010 Script (VBA) Microsoft Visual Studio 2010 Microsoft SQL Server Microsoft Office 2010
4.5.- MATRIZ DE CONSISTENCIA
PROBLEMA
OBJETIVOS
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
OBJETIVO GENERAL
MATRIZ DE CONSISTENCIA HIPÓTESIS HIPÓTESIS GENERAL
La implementación de un software y el modelo mejorado de gestión de mantenimiento permitirá contar con Implementar un software para mejorar el una información real, completa y ¿Utilizando un software adecuado se hará más mantenimiento predictivo de las actualizada para desarrollar los eficiente los programas de mantenimiento subestaciones de distribución en el Sistema programas de mantenimiento, predictivo de las subestaciones de distribución en el de Información Geográfica (GIS) y proponer también mejora la gestión del Sistema de Información Geográfica (GIS)? un modelo mejorado para la gestión de mantenimiento correctivo lo que mantenimiento predictivo. significa reducir costos de mantenimiento, reducir los tiempos de mantenimiento y aumentar la vida útil de los equipos.
PROBLEMA ESPECÍFICOS
HIPÓTESIS ESPECIFICAS El diagnóstico del modelo actual de gestión de mantenimiento permite determinar el ¿Implementando un software para mejorar la problema, causas y facilita el cálculo de los información del mantenimiento predictivo de las Realizar el diagnostico del proceso actual indicadores que permitan ver la subestaciones de distribución, se reduce los costos de gestión y administración de Magnitud de los problemas. de mantenimiento, se disminuye los tiempos de mantenimiento de las subestaciones de Las consultas realizadas a la base de paras, aumenta la seguridad para las personas y se distribución, índices de mantenimiento, datos, permiten elaborar mejores cuida el medio ambiente? analizando las deficiencias. ¿Necesitan las empresas eléctricas ser funcionales Diseñar la estructura de una base de datos programas de mantenimiento, de esta manera reducir los tiempos y costos de apoyándose en información confiable que permitan que permita administrar la información mantenimiento alcanzar objetivos corporativos tomando como acerca del mantenimiento de las Un interfaz de comunicación entre el modelo a las empresas económicamente subestaciones de distribución con un modulo SIELSE y el Sistema de adaptadas. modelo mejorado. Información Geográfica (GIS) facilita la ¿Con la propuesta seleccionada es posible reducir Diseñar el software para entrelazar el mejor opción los reclamos de los usuarios, penalizaciones y/o modulo del SIELSE y el Sistema de para la toma de decisiones de sanciones económicas por parte del organismo Información Geográfica (SIG). operación y programación de las tareas de regulador hacia la concesionaria? Mantenimiento en forma oportuna.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO
METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
j El problema que se ha encontrado es la falta de un En la actualidad las empresas eléctricas Será el de tipo cuantitativo : Se iniciara sistema eficiente de mantenimiento predictivo, por encargadas de la generación, transmisión y con la toma de conocimiento acerca otra parte falta implementar el Mantenimiento distribución de la energía eléctrica, tienen del estado actual del universo de
CONCLUSIONES 1. Con el nuevo modelo, se determino las prioridades para la atención de mantenimiento y con el uso del software, se puede conocer el estado de las subestaciones y de esta manera elaborar mejores programas de mantenimiento. 2. El diagnóstico del modelo actual muestra la existencia de problemas tales como: la empresa concesionaria no tiene una información ordenada y estandarizada , con la cual elaborar los programas de mantenimiento; las tareas de mantenimiento tienen un tiempo de atención alto, Los resultados del cálculo de los indicadores en los años 2009 y 2010, muestran que el porcentaje de mantenimiento correctivo está por encima del 27%, el porcentaje de gasto en mantenimiento correctivo aumento de un 39.15% en el año 2009 a un 43.20% en el 2010, el porcentaje de interrupciones por mantenimiento no programado aumento de un 32.17% en el año 2009 a un 57.19% en el 2010 3. Con el modelo mejorado, se estableció los requerimientos y condiciones para la mejora de los procesos; además se demostró la necesidad de implementar el mantenimiento predictivo RECOMENDACIONES
1. La empresa concesionaria del sistema de distribución, debe implementar un sistema integral de gestión de mantenimiento que esté basado en las nuevas tendencias de mantenimiento. 2. La empresa concesionaria, debe incidir permanentemente en la efectividad de las inspecciones planeadas, la toma de datos y la actualización constante de la base de datos propuesta. 3. La empresa concesionaria deberá seguir potenciando el software propuesto con la implementación de más módulos de acuerdo a las necesidades existentes e implementar el mantenimiento predictivo propuesto.
ESTRUCTURA DE LA INVESTIGACIÓN CAPITULO I
Predictivo dentro de los procesos de mantenimiento, como también se indica en los cuadros las interrupciones por cada mes que se propone reducir. CAUSAS DEL PROBLEMA Las causas para que no se haya implementado un software para las subestaciones de distribución y reflejada en el Sistema de Información Geográfica (GIS) es la falta de: 1. Implementación de un sistema efectivo de registro y manejo de datos. 2. Mejorar los programas de mantenimiento, estos están basados en criterios subjetivos, personales y no basados en información real, completa y actualizada. 3. Un sistema eficiente de mantenimiento predictivo. 4. Involucrar a todo el personal que tenga que ver con el mantenimiento en la organización (desde la gerencia hasta los trabajadores de planta) 5. Contar con un personal adecuado para esta labor. EFECTOS DEL PROBLEMA Al no contar con un software para mejorar el mantenimiento predictivo de la subestaciones de distribución en el Sistema de Información Geográfica (GIS) ocasiona los siguientes problemas: 1. Tener un registro de información deficiente y no contar con buenos resultados de las actividades de mantenimiento. Para el mantenimiento predictivo lo fundamental es la calidad de la información. 2. Incrementa el presupuesto de mantenimiento por ende disminuye el presupuesto para otras actividades. 3. Aumenta los efectos de fallas y reduce la confiabilidad de los equipos así como la seguridad de las personas. 4. Existen muchas interrupciones en el suministro de energía ocasionando reclamos de los usuarios, multas, penalizaciones por parte del organismo regulador OSINERGMIN. 5. Existen sobrecostos en las tareas de mantenimiento debido al mantenimiento correctivo.
entendido que el mantenimiento de los archivos físicos no es un gasto, sino más bien una inversión y que aplicando mejores prácticas se logre reducir los costos de mantenimiento aumentando la disponibilidad de los equipos y su vida útil de esta manera se garantiza el cumplimento de las exigencias regulatorias, normas legales y buenos estándares de calidad. El uso de software que mejore la información permite llevar un registro detallado y actualizado de las ocurrencias a partir del cual se realizan cálculos estadísticos que determinan los índices y parámetros necesarios para la toma de decisiones de las tareas de mantenimiento. Esto permite separar del análisis las consideraciones subjetivas que son inherentes al criterio personal de quienes están encargados de la toma de decisiones. El contar con una información en tiempo real, completa y confiable optimiza, dinamiza y agiliza la operatividad de un sistema de acuerdo a las necesidades. Un interfaz de comunicación entre el modulo del SIELSE antes mencionado y el Sistema de Información Geográfica (SIG) facilita la mejor opción para la toma de decisiones de operación y programación de las tareas de mantenimiento en forma oportuna.
aplicación tanto de las condiciones físicas como de las operativas, esto compromete una recolección de datos acerca de las características de los equipos instalados en las subestaciones de distribución tipo aérea, caseta y compacta de la ciudad del Cusco mediante un diagnostico físico (inventario)así como del registro de las ocurrencias (registro de fallas hasta el nivel de detalle deseado) de las fechas y tiempos de reparación.. VARIABLES VARIABLES DEPENDIENTES 1. Calidad y cantidad de la información. 2.Confiabilidad del modelo VARIABLES INDEPENDIENTES 1. Fallas computacionales propio del software. 2. Material humano para el ingreso de DATA. VARIABLES INTERVINIENTES 1. El estado de operación de los equipos.
ASPECTOS GENERALES CAPITULO II FUNDAMENTO TEORICO CAPITULO III DIAGNOSTICO DEL MODELO ACTUAL DE GESTION DE MANTENIMIENTO CAPITULO IV MODELO PROPUESTO DE GESTION PREDICTIVO CAPITULO V DISEÑO DEL SOFTWARE
CAPÍTULO I - ASPECTOS GENERALES 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 1.5 1.6
INTRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA FORMULACIÓN DEL PROBLEMA PROBLEMA GENERAL PROBLEMAS ESPECÍFICOS JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ALCANCES Y LIMITACIONES 1.6.1 ALCANCES 1.6.2 LIMITACIONES 1.7 OBJETIVOS 1.7.1 OBJETIVOS GENERAL 1.7.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1.8 HIPÓTESIS 1.8.1 HIPÓTESIS GENERAL 1.8.2 HIPÓTESIS ESPECÍFICAS 1.9 VARIABLES E INDICADORES 1.9.1 VARIABLES DEPENDIENTES 1.92 VARIABLES INDEPENDIENTES 1.9.3 VARIABLES INTERVINIENTES 1.10 MÉTODO 1.10.1 MÉTODO DE LA INVESTIGACIÓN 1.10.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN 1.11 NORMAS UTILIZADAS 1.11.1 NORMAS NACIONALES 1.11.1.1 LEY DE CONCESIONES ELÉCTRICAS 1.11.1.2 CÓDIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD TOMO IV 1.11.1.3 NORMA TÉCNICA DE CALIDAD DE LOS SERVICIOS ELÉCTRICOS 1.11.1.4 NORMAS DE LA DIRECCIÓN GENERAL DE ELECTRICIDAD 1.11.1.5 PROCEDIMIENTO 228 OSINERGMIN 1.11.2 NORMAS INTERNACIONALES 1.12 MATRIZ DE CONSISTENCIA CAPÍTULO II - FUNDAMENTO TEÓRICO 2.1 INTRODUCCIÓN 2.2 EL CONCEPTO DE MANTENIMIENTO 2.3 TIPOS DE MANTENIMIENTO 2.3.1 MANTENIMIENTO CORRECTIVO 2.3.1.1 MANTENIMIENTO CORRECTIVO POR DEFECTO 2.3.1.2 MANTENIMIENTO CORRECTIVO POR FALLA 2.3.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO 2.3.2.1 MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE RUTINA 2.3.2.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO GLOBAL (OVERHAUL) 2.3.3 MANTENIMIENTO PREDICTIVO 2.4 FILOSOFÍAS MODERNAS DE MANTENIMIENTO 2.4.1 MANTENIMIENTO CENTRADO EN LA CONFIABILIDAD (MCC) 2.4.1.1 CARACTERÍSTICAS DEL MCC 2.4.1.2 PROCESO DE IMPLEMENTACIÓN DEL MCC 2.4.1.3 CONFORMACIÓN DE LOS EQUIPOS DE TRABAJO 2.4.2 MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL (MPT) 2.4.2.1 OBJETIVOS DEL MPT 2.4.3 MANTENIMIENTO DE CLASE MUNDIAL (MCM) 2.4.3.1 CARACTERÍSTICAS DEL MCM 2.5 LA GESTIÓN DEL MANTENIMIENTO 2.5.1 DEFINICIÓN DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO 2.5.2 MODELO DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO 2.5.3 ¿CUÁNTO DE MANTENIMIENTO SE DEBE HACER? 2.5.4 ¿PARA QUE SE DEBE HACER MANTENIMIENTO? 2.6 INDICADORES BÁSICOS DE MANTENIMIENTO 2.6.1 INDICADORES DE EQUIPOS 2.6.1.1 TIEMPO MEDIO ENTRE FALLAS 2.6.1.2 TIEMPO MEDIO DE FUNCIONAMIENTO 2.6.1.3 TIEMPO MEDIO DE INDISPONIBILIDAD 2.6.1.4 TIEMPO MEDIO PARA REPARAR 2.7 2.8
2.9
OBJETIVOS DEL MANTENIMIENTO CLASIFICACIÓN DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS 2.8.1 SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓN 2.8.1.1 SUBESTACIÓN DE DISTRIBUCIÓN TIPO CASETA 2.8.1.2 SUBESTACIÓN DE DISTRIBUCIÓN TIPO COMPACTA BASES DE DATOS
2.9.1 2.9.2
¿QUÉ ES UNA BASE DE DATOS? CLASIFICACIÓN DE LAS BASES DE DATOS 2.12.2.1 BASE DE DATOS CON INFORMACIÓN ACTUAL 2.12.2.2 DIRECTORIOS 2.12.2.3 BASE DE DATOS DOCUMENTALES 2.9.3 ESTRUCTURA DE UNA BASE DE DATOS 2.12.3.1 ESTRUCTURA LÓGICA 2.12.3.2 ESTRUCTURA FÍSICA 2.9.4 SISTEMA DE BASE DE DATOS CAPÍTULO III - DIAGNOSTICO DEL MODELO ACTUAL DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO 3.1 INTRODUCCIÓN 3.2 DESCRIPCIÓN DEL MODELO ACTUAL 3.2.1 DESCRIPCIÓN DE LA PARTE FÍSICA 3.2.1.1 CENTROS DE GENERACIÓN ELÉCTRICA 3.2.1.2 SUBESTACIONES DE TRANSFORMACIÓN Y ALIMENTADORES DE MEDIA TENSIÓN 3.2.1.3 SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIÓN 3.2.1.4 REDES DE BAJA TENSIÓN Y ALUMBRADO PÚBLICO 3.2.2 DESCRIPCIÓN DE LA PARTE OPERATIVA 3.2.2.1 RECURSOS HUMANOS 3.2.3 DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS ACTUALES DE MANTENIMIENTO DE SUBESTACIONES DE DISTRIBUCION 3.2.3.1 EL PLAN ESTRATÉGICO DE MANTENIMIENTO 3.2.3.2 EL PLAN OPERATIVO DE MANTENIMIENTO 3.2.3.3 INSPECCIONES PLANEADAS 3.2.3.4 MANTENIMIENTO PREVENTIVO 3.2.3.5 MANTENIMIENTO CORRECTIVO 3.2.4. ORDEN DE TRABAJO 3.2.4.1 PROGRAMACIÓN DE UNA ORDEN DE TRABAJO 3.2.4.2 EJECUCIÓN DE UNA ORDEN DE TRABAJO 3.2.4.3 VALORIZACIÓN Y LIQUIDACIÓN DE ORDEN DE TRABAJO 3.2.4.4 AUDITORIA DE LAS ORDENES DE TRABAJO 3.2.5 DESCRIPCIÓN DE LA OPERATIVIDAD CAPÍTULO IV - MODELO PROPUESTO DE GESTIÓN DE MANTENIMIENTO 4.1 INTRODUCCIÓN 4.2 ELEMENTOS DE INTERÉS PARA LA GESTIÓN DE MANTENIMIENTO 4.2.1 ENTIDAD ELÉCTRICA 4.2.2 ALIMENTADOR EN MEDIA TENSIÓN 4.3 DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE REMPLAZO DE LOS EQUIPOS 4.3.1 LOS TIPOS DE MANTENIMIENTO Y LA DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE REMPLAZO 4.3.1.1 CON MANTENIMIENTO CORRECTIVO 4.3.1.2 CON MANTENIMIENTO PREVENTIVO 4.3.1.3 CON MANTENIMIENTO PREDICTIVO 4.4 PRIORIDAD DE ATENCIÓN PARA EL MANTENIMIENTO 4.4.1 POR CONDICIÓN CRÍTICA EN EL PROCESO 4.4.2 POR PROBABILIDAD DE FALLA EN EL PROCESO 4.5 DETERMINACIÓN DE LA PRIORIDAD DE ATENCIÓN PARA EL MANTENIMIENTO DE LAS SUBESTACIONES 4.5.1 PRIORIDAD DE ATENCIÓN ALTA 4.5.2 PRIORIDAD DE ATENCIÓN MODERADA 4.5.3 PRIORIDAD DE ATENCIÓN BAJA CAPÍTULO V - DISEÑO DE LA HERRAMIENTA INFORMATICA 5.1 INTRODUCCIÓN 5.2 CARACTERÍSTICAS DEL SOTFWARE 5.3 EXPLICACION DEL SOTFWARE 5.4 REQUERIMIENTOS DE SOFTWARE 5.4.1 GESTOR DE BASE DE DATOS SQL SERVER 5.4.2 LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN VISUAL STUDIO 5.4.3 GENERADOR DE REPORTES CRYSTAL REPORTS 5.5 REQUERIMIENTOS DE HARDWARE 5.6 APLICACIÓN Y MANEJO DEL SOTFWARE 5.7 DESARROLLO APLICATIVO CON EJEMPLOS DE PRUEBA
CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA
6.-ADMINISTRACION DEL TRABAJO. 6.1.-Cronograma de Elaboración de tesis.
MESES ITEM ACTIVIDADES 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 1 2
Recolección de información Modelamiento del software
3
Implementación del software
4
Utilizar el software en un proyecto integral
5
Elaboración de informe
6
Levantamiento de sustentación de tesis
observaciones
y
6.2.- Presupuesto.
Descripción
COSTO S/.
Recolección de Información Búsqueda de Información en Internet
100
Compra de Libros, Revistas, Boletines de Especialidad
200
Sub Total
300
Material de Escritorio Material Didáctico
100
Material Informático(Computadora, Impresora)
1500
Sub Total
2100
Asistencia a Seminarios y Cursos de especialidad Seminario de Especialización
1000
Cursos y Tutoriales de Especialización
500
Sub Total
1500
Impresión de Volúmenes Impresión de Volúmenes de Desarrollo de Tesis(400 A 500 Hojas)*6
350
Empastados y Transporte
150
Sub Total
500
Trámites Administrativos Tramites de Documentos UNSAAC
900
Sub Total
900
TOTAL en Nuevos Soles
4800
7.- ANEXOS Certificado de Originalidad (02) Aprobación del Asesor Certificado de conformidad Electro Sur Este (Empresa DYM INGENIEROS S.R.L.) de las inspecciones que realizamos en dicha empresa DIAGNOSTICO E INVENTARIO de Subestaciones de Distribución.