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159 317
8.1 MEDIDAS DE FUNCIONAMIEN FUNCIONAMIENTO TO DE EQUIPOS
Reparando
Esperando
Tiempo de trabajo
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318
MEDIDAS DE FUNCIONAMIENTO DE EQUIPOS
Trabajando
Trabajando
Esperando Esperando
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160 319
PROGRAMACION DE TIEMPO Tiempo
de calendario: 8760 h/año
• Menos días festivos Tiempo
planeado de producción (ST) Componentes de tiempo de producción • Tiempo de trabajo (W) ¿Cómo explicar el funcionamiento del retraso? • Tiempo de reparación (R) ¿Cómo
explicar oportunos m-ce, PM, etc.? • Tiempo de espera (S) ¿Qué está incluido?
ST = W + R + S Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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320
TIEMPO DE TRABAJO Definición
específica del sitio
Generalmente
incluye algunos
“tiempos ociosos” • A veces llamado “retrasos operativos” Ejemplos
• Esperando para ser cargado • Esperando para la voladura • Paradas de conveniencia
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PROGRAMACION DE TIEMPO Tiempo
de calendario: 8760 h/año
• Menos días festivos Tiempo
planeado de producción (ST) Componentes de tiempo de producción • Tiempo de trabajo (W) ¿Cómo explicar el funcionamiento del retraso? • Tiempo de reparación (R) ¿Cómo
explicar oportunos m-ce, PM, etc.? • Tiempo de espera (S) ¿Qué está incluido?
ST = W + R + S Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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TIEMPO DE TRABAJO Definición
específica del sitio
Generalmente
incluye algunos
“tiempos ociosos” • A veces llamado “retrasos operativos” Ejemplos
• Esperando para ser cargado • Esperando para la voladura • Paradas de conveniencia
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161 321
TIEMPO DE REPARACION Mantenimiento
notificado y buscar recursos.
• Efectividad de las comunicaciones El
problema está corregido. • Mantención eficiente y efectiva
Materiales
procurados, equipamiento abajo.
• Sistema de manejo de la calidad de los materiales Sin
mantención (un ejemplo).
• Ausencia o retraso de los operadores • Equipo
no
usado
después
de
terminadas
las
reparaciones Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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TIEMPO DE ESPERA El
equipo está listo, pero no puede trabajar.
Tiempo de reparación
Esperando
Posibles
razones: No hay capacidad de cargar, no hay operador ni clima ni cambios…
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162 323
ESTAMENTOS PRINCIPALES (TIEMPO) Maximizar
el tiempo de trabajo.
• Tareas de planificación, de operaciones y de mantenimiento Minimizar
los retrasos operativos.
• Tareas de planificación minera y operaciones • Marcha lenta, esperando reubicación de equipos Minimizar
voladura,
cambios,
fallas (frecuencia y periodo de reparaciones).
• Tareas de mantenimiento y operaciones Maximizar
el tiempo de producción.
• ¿Cerramos para Navidad, Año Nuevo, vacaciones? Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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324
Events
R
1. Contractual lunch equipment inspection
2. Repair Unit inoperative, undergoing repair or awaiting shop labor, shop space, parts or retrieval. Unit away from the mine for major Repairs or/and modifications
x R
S
Excl.
x x x
3. Operational Refuel, fluid check Weather Safety meeting Safety problem Labor problem Training class Personal reasons Waiting for other equipment Waiting for blast Unit stuck No operator Operator reassigned No fuel;lube Dump pocket full or inoperative Towing disabled equipment Unit tolalled out
W
X X X X X X X X X X X X X X
x
x
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163 325
RESUMEN Disminuir
el tiempo fuera de calendario.
• Menos reparaciones • Menos esperas • Igual al tiempo de trabajo
W = CT – N/ST – R – S
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326
TIEMPOS DE TRABAJO TIPICOS (BUENOS) Pala
hidráulica
Camiones
fuera de camino
6500 h/año 7000 h/año
Pala
eléctrica
7250 h/año
Red
de arrastre
7500 h/año
• ¿Cuántas h/año hay en dos turnos de operación por día? • ¿Cuántas h/año hay si no se trabaja los fines de semana?
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164 327
DISPONIBILIDAD
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328
DISPONIBILIDAD MECANICA (MA) ¿Cuántas
horas de reparaciones son necesarias por hora de operación?
Definida
una razón entre horas trabajadas y la suma
de horas trabajadas y horas de reparación.
MA = W / (W + R) Sirve para lo siguiente: • Conveniencia del equipo para la tarea • Eficiencia del mantenimiento Discrepancias en definición. Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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165 329
¿POR QUE ESTA DEFINICION? Define
el desempeño del departamento mantenimiento y servicios (primordial).
de
• Las operaciones contribuyen mediante accidentes y abuso de los equipos. • ¿Cuantificar las contribuciones de operaciones? Estimación
simple de los requerimientos de mantenimiento si las condiciones de operación cambian. • Ejemplo: si cambian las horas de operación.
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330
EJEMPLO MA = W / (W + R) Asuma. W =
80 h; R = 20 h
Luego,
MA = 80%
Nuevo escenario Si
W cambia a 120 h (+ 40 h)
Luego,
el nuevo R es 30 h.
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166 331
DISPONIBILIDAD: DETERMINANTES ¿Cuánto
tiempo de servicio requiere el equipo?
• Especificaciones, distribuidor/OEM sup. ¿Qué
diseño,
habilidades,
tan a menudo el equipo falla? (MMTF)
• Confiabilidad, operabilidad ¿Cuánto
en promedio se demora en reparar? (MTTR)
• Capacidad de mantenimiento, disponibilidad de materiales, ayuda
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332
¿CUANTO TIEMPO DE MANTENIMIENTO? Frecuencia
de PM
• PM de 8 h cada 125 h:
6.5% tiempo muerto
• PM de 8 h cada 500 h:
1.6% tiempo muerto
Sistema jerárquico de PM • 125 - 250 - 500 - 750 - 1000 h (se refiere a la sección de PM)
¿Cuánto
tiempo se requiere?
• Para intervalos de 250 h: 3.5%
muerto para 8 h servicio largo
1.6%
muerto para 4 h servicio largo
Q: producción adicional por arruinamiento del equipo Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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167 333
¿CUAN A MENUDO FALLA? Definida
como la confiabilidad del equipo. Depende de lo siguiente: • El diseño del equipo incluye la simplicidad, la calidad de los componentes y la manufactura. • La calidad del mantenimiento incluye mantenimiento preventivo. • Operación del equipo: abuso, operar sin las especificaciones.
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334
TIEMPO REQUERIDO PARA REPARAR ¿Qué
tan serio es el daño?
• Indicación de la falla, protección de los dispositivos. ¿Qué
tan fácil es repararlo?
• Simplicidad, acceso, modularización, indicación de la falla, asistentes de localización de averías, conocimiento y habilidad. Calidad
de la mantención, habilidad, motivación y facilidades.
Soporte
externo
• Disponibilidad de repuestos y materiales, experiencia especializada. Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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168 335
CAPACIDAD DE MANTENIMIENTO Conocimiento
Simplicidad
• ¿Nuestra gente sabe lo que hace? Indicación de la falla • VIMS, otros
• Tener equipos simples Accesibilidad • Cambio del filtro de aceite Modularización • Necesitamos un especialista Documentación • ¿Cómo sabemos qué hacer?
Asistentes
de localización
de averías • ¿Es fácil identificar el problema? Facilidad de las tareas del PM
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EN RESUMEN
No disponible (Disponibilidad)
Disponible, no usado
Disponible, no usado
(No calendarizado)
(Standby : Utilización)
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169 337
CONFIABILIDAD Es
la probabilidad de que un sistema (un pedazo de
equipo,
un
componente)
funcionará
como
está
previsto por un periodo determinado de tiempo. Métodos
para definir esta variabilidad:
• MTTF (MTBF), MTTR, porcentaje de error… • Número de errores por día; tiempo entre errores Aumenta
la
importancia
así
como
aumenta
la
complejidad de los sistemas de equipos de minería.
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338
MARGEN DE ERRORES Efecto de MTBF
d a d i l i b i n o p s i D
100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 25
45
65
85
105 125
145 165 185
205
MTBF (MTTR = 4.75 horas)
Fuente: Caterpillar Inc.
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170 339
¿COMO CONTROLAR EL TIEMPO PROMEDIO ENTRE FALLAS? MTBF: Margen de error
Diseño confiable Aplicación y operación • Cargas, velocidades, factor de carga, medio ambiente • Accidentes y maltrato Mantenimiento • Adecuado y oportuno • Extraordinario • Inspecciones Gestión de cartera de pedidos Gestión de manejo de problemas Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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340
LAPSO DE REPARACION Efecto de MTTR d a d i l i b i n o p s i D
100% 95% 90% 85% 80% 75% 70%
3
3.5
4 4.5
5
5.5
6
6.5
7
7.5
MTTR (MTBF = 75 horas)
Fuente: Caterpillar Inc.
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171 341
¿DE QUE DEPENDE EL TIEMPO PROMEDIO DE REPARACIONES? MTTR: Lapso de reparación Comprar Obtener
las máquinas adecuados y suficientes comerciantes
Diagnóstico
de tiempo
Espera
de partes
Tiempo
de reparación
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342
¿CUANTOS ERRORES? Probabilidad de éxito entre 250 h PM’s 80% 70% 60% d a 50% d i l i b 40% a b 30% o r P 20% 10% 0%
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 7 9 1 3 5 7 9 1 3 5 7 9 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2
MTBF
Fuente: Caterpillar Inc.
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172 343
COMENTARIOS 1. El margen de error es raro y está relacionado directamente con el tiempo o el uso. 2. Las fallas son difíciles de predecir; por lo que el mantenimiento basado en el tiempo o el uso poco ayuda a mejorar los desperfectos. 3. Las reparaciones complicadas pueden ser una mala idea, ya que podrían terminar con un error mayor del equipo. 4. La sustitución de componentes puede costosa, dependiendo del tiempo del equipo.
ser
muy
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344
FIABILIDAD: DETERMINANTES Simplicidad
del equipo
Calidad
de mantenimiento preventivo
Calidad
de inspecciones
Calidad
de
mantenimiento de trabajo,
partes
y
materiales suplementarios Operación
de calidad de operadores (uso dentro de las
especificaciones)
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173 345
CONFIABILIDAD: CONCEPTOS RELACIONADOS Prevención
de fallas
• Inspección, servicio y monitorización de condición Análisis
de fallas
• Investigación completa de la falla Medidas
para eliminar la falla
• Desarrollo especial, confiabilidad de conocimiento Mantenimiento
del sistema de información
• Información de seguimiento y presentación de informes Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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346
UTILIZACION
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174 347
DEFINICION DE USO DE DISPONIBILIDAD (UTILIZACION) Definición
UT = W / (W + S) Mide
la eficiencia de la planificación.
Diferentes
definiciones posibles
• Clasificación de varias componentes del tiempo • Considerar atrasos operativos, relocalizaciones de equipos, etc.
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348
¿POR QUE ESTA DEFINICION?
Es necesaria para el control de operaciones y estimaciones de equipamiento. Principalmente para los propósitos de la planificación minera. Lo anterior permite estimar la productividad de los equipos. • PR/año = producción por hora x horas trabajadas/año. Producción por horas • Carga x n.º de ciclos x JEF Tiempo de trabajo • Tiempo calendarizado x UT x PA
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175 349
¿POR QUE ESTA DEFINICION? Es
fácil contabilizar para monitorear la eficiencia de la planificación. • ¿Por
qué
mantenemos
la
marcha
lenta
del
equipamiento?
Es fácil el análisis del efecto de los cambios de la utilización en la producción/productividad. • Cuantificar los incrementos en la producción/pérdidas si la utilización sube o baja.
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350
COMPARACION Escenario A W = 50 h, R = 5 h, S = 45 h, ST = 100 h Esta es una buena mantención, pero pobre utilización. MA = 91%, UT = 53%
Escenario B W = 50 h, R = 45 h, S = 5 h, ST = 100 h Pobre m-ce pero buena utilización MA = 53%, UT = 91% … ¡Hay errores de redondeo!
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176 351
MAS SOBRE DISPONIBILIDAD
Disponibilidad física
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352
DISPONIBILIDAD MECANICA: ¡UN PROBLEMA! Considera
solo el tiempo perdido por reparaciones.
• No es suficiente producción. La
para
la
planificación
de
la
planificacion necesita medida diferente.
• Que cuente todos los tiempos perdidos. La
medida correcta: disponibilidad física .
W = ST x PA x UdeA PA: disponibilidad física (physical availability )
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177 353
DISPONIBILIDAD FISICA Disponibilidad
operacional total. Incluye tiempo perdido por cualquier razón.
PA = (W + S) / ST Se
usa para la planificación de producción de la mina. • Para determinar las horas que operará el equipo.
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354
DISPONIBILIDAD: ¿MECANICA O FISICA? Asuma 100 horas de operación como sigue: 1. Escenario A: W = 50 h , R = 5 h, S = 45 h Esto es una buena mantención, pero utilización.
pobre
2. Escenario B: W = 50 h , R = 45 h, S = 5 h Esto es una pobre mantención, pero utilización.
buena
MA = W / (W + R)
PA = (W + S) / (W + R + S)
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178 355
COMPARACION
Escenario 1
W
UT
MA
PA
50
52.7%
91%
95%
W = 100 x 0.527 x 0.95 = 50 h Escenario 2
91%
50
52.7%
55%
W = 100 x 0.91 x 0.55 = 50 h
Nota: Hay errores por redondear.
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356
MECHANICAL AVAILABILITY
USE OF AVAILABILITY
EFFECTIVITE UTILISATION
EFFECTIVITE UTILISATION SCHEDULED
Digger Leibherr 994
88.7
85.8
76.4
77.7
0.13
Digger Leibherr 984
73.2
48.6
40.5
43.7
0.43
Drill Truck Cat 785 230
76.8
67.15
53.8
55.2
0.32
Drill Truck Cat 785 252
89.8
81.3
72.8
72.7
0.12
Drill Truck Cat 785 253 Drill Truck Cat 785 257
92.2
81.6
75.0
76.4
0.08
78.2
78.4
63.2
64.3
0.28
Drill Rig Atlas Copco
54.2
50.2
31.2
37.8
0.78
Drill Rig Tamrock 1000S
33.4
36.8
34.1
22.6
1.53
Drill Rig Gardener Denver 5000 Dozer D10N
74.0
54.5
45.0
45.8
0.39
EQUIPMENT
Grader Cat 16G
MAINTENANCE MAN-HOURS
80.0
79.8
67.3
68.3
0.20
75.8
77.3
60.6
61.8
0.25
¡Note las diferencias en la terminología! Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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179 357
CONCLUSION Una
mina necesita saber mecánica como la física.
tanto
la disponibilidad
La
disponibilidad mecánica es una herramienta de gerencia de mantenimiento. • ¿Quién hace, qué y cuándo?
La
disponibilidad física es una herramienta para estimar la producción. • ¿Cuántas horas de producción habrá?
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358
DE LAS DEFINICIONES… Usted
necesita definir qué es lo que necesita saber.
Usted
necesita definir los indicadores que funcionan, indicadores que están en línea con sus objetivos. • Ejemplo: tiempo de ciclo de sus camiones ¿Use
Usted
FPC como un patrón?
necesita entender qué significan sus indicadores y
qué miden ellos.
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180 359
EJEMPLO
Mina Collahuasi
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360
A continuación se indican las fórmulas utilizadas para calcular los índices operacionales y de mantención, a partir de la información estadística de los distintos equipos. En estas fórmulas, los parámetros están representados por los siguientes símbolos: Horas nominales
HN
Horas disponibles
HD
Horas operacionales
HO
Horas de mantención programada
MP
Horas de reparación programada
RP
Horas de reparación imprevista
RI
Horas de reparación excluida
EX
Cantidad de caídas por mantención programada
#MP
Cantidad de caídas por reparación programada
#RP
Cantidad de caídas por reparación imprevista
#RI
Cantidad de caídas por reparación excluida
#EX
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181 361
a) Disponibilidad física (DF) Es el porcentaje de las horas nominales en el que los equipos están disponibles, asumiendo el 100% de las horas en que los equipos estuvieron detenidos, incluyendo dentro de las horas de detención las horas por MP, RI, RP y EX. DF = HN – (MP + RI + RP + EX) * 100% HN La disponibilidad física es un indicador estándar en el ámbito mundial para medir el desempeño de los equipos y, por lo tanto, usualmente este se utiliza para realizar comparaciones entre equipos bajo contratos diferentes. Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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362
b) Disponibilidad contractual (DC) El porcentaje de horas nominales en el que los equipos están disponibles, considerando las horas de detención que corresponden solamente a los tipos de detención incluidos en el contrato; es decir, se excluyen todas las detenciones que sean responsabilidad del cliente (EX). DF = HN – (MP + RI + RP) HN
* 100%
La disponibilidad contractual permite medir el cumplimiento de la disponibilidad garantizada, que es uno de los principales aspectos dentro de un contrato de M&R, ya que usualmente tienen asociados económicos en caso de no cumplirse. Ph. D. Tadeusz S. Golosinski -
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182 363
c) Utilización (UT) El porcentaje de horas disponibles en el que los equipos se encontraban operando. UT = HO HD
* 100% =
HO * 100% HN * DF
La utilización mide el grado de uso del equipo, definiendo en gran medida las estimaciones de horas hombre, repuestos, componentes, etc.
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364
d) Mean time between failure o tiempo promedio entre fallas (MTBF) Corresponde al tiempo promedio entre dos fallas imprevistas consecutivas, considerando el total del tiempo operado y el número de fallas imprevistas ocurridas. MTBF =
HO (horas) #RI
El MTBF permite tener una idea de la frecuencia de las caídas, lo que está íntimamente relacionado con la confiabilidad del equipo.
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183 365
e) Mean time to repair o tiempo promedio de reparación (MTTR) El tiempo promedio que toma la reparación de una falla imprevista. MTTR =
RI (horas) #RI
El MTTR mide la eficiencia y la calidad de las reparaciones, y permite estimar el tiempo de indisponibilidad asociado a una determinada falla imprevista.
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366
f) Confiabilidad (CF) Corresponde a la probabilidad que un equipo opere sin fallas imprevistas por 24 horas seguidas.
CF = Exp.
(24) * 100% MTBF
La confiabilidad indica cuál es la probabilidad de que un equipo tenga una falla imprevista durante un día.
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184 367
RESUMEN Disponibilidad
mecánica: MA = R / (W + R)
• Mantenimiento/indicador de calidad del equipo Disponibilidad
física: PA = (T – S) / T
• Disponibilidad para la planificación de producción Disponibilidad
contractual
• Usada en la administración del contrato Utilización:
UT = W / (W + S)
• Usada en la planificación minera
W = T x PA x UT
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368
Another example
SHOVEL FLEET, AN IRON ORE MINE The mine has eight electric shovels, shuts down one day a year (the Christmas Day). Records for 1995. ___________________________________________
Working time: of which operating delays Repairs: of which non-scheduled Stand-by
69,888 h 1403.7 h 17,620.2 h 9144.6 h 26,359.1 h
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185 369
Another example: KALTIM PRIMA COAL
PARTIAL LIST OF EQUIPMENT Hydraulic
shovels • Liebherr R966 x6 14,500 h • Hitachi EX3500 x 11 46,800 h • Hitachi EX1800 x4 54,400 h Haul trucks • CAT 789 x 55 18,600 h • CAT 785 x 48 43,300 h • CAT 777 x 19 50,200 h Dozers • CAT D9 x 2 (tot. 52) 43,800 h Plus 6 Drilltechs, 17 Volvo A35C, 17 graders, other
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370
KALTIM PRIMA
AVAILABILITY OF EQUIPMENT Hydraulic
shovels • Liebherr R966 • Hitachi EX3500 • Hitachi EX1800 Haul trucks • CAT 789 • CAT 785 • CAT 777 Dozers • CAT D9
x6 x11 x4
14,500 h 90% 46,800 h 87% 54,400 h 87%
x 55 x48 x19
18,600 h 88% 43,300 h 84% 50,200 h 87%
x2 (tot. 52) 43,800 h 79%
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186 371
CONSIDER THE OLDEST EX3500 Clocked
60,000 h from Dec. 1990.
Averaged
7032 operating hours / year
At 2000 tonnes/hour. Availability
of 89.5% for period from 48,000 to 60,000
hours. Average,
lifetime availability of the eight EX3500 was
86%. Note: I am not Hitachi salesperson!
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372
EXAMPLE: SHOVEL MAINTENANCE Done 197
by local contractor (H. dealer).
people all inclusive, 3 expats.
• Maintain 15 Hitachis only, full m-ce contract Daily
check 30 min (while fuelling).
Service
every 250 h, lasts 1 h +.
• Oil and filter changed each second PM only Cummins
Centinel system on engines.
Hydraulic
oil change each 4000 h.
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187 373
9. SEGURIDAD Y PREVENCION DE ACCIDENTES
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SEGURIDAD EN OPERACION DE CARGUIO
“Cada máquina, cada método de minería introduce un único riesgo…” Un número de diapositivas fue generosamente proveída por… National Spokane
Institute for Occupational Safety and Health Research Laboratory
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