RESEARCH REPORT
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLA PARA LAVADORAS SERIE GWM-GWN-GWH
Germán Humberto Rodríguez Cubides Juan Manuel Jiménez García
A001 Bucaramanga 2018
Research Group on Energy and Environment – GIEMA School of Mechanical Engineering Universidad Industrial de Santander
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Germán Humberto Rodríguez Cubides, Juan Manuel Jiménez García, Análisis de modos y efectos de falla para lavadoras serie GWM-GWN-GWH , School of Mechanical Engineering, Universidad Industrial de Santander. Research report, Bucaramanga, Colombia, 2018. Correspondence: juanmajimenz13@ho tmail.com
[email protected] [email protected] [email protected]
Research Group on Energy and Environment – GIEMA School of Mechanical Engineering Universidad Industrial de Santander Ciudad Universitaria Bucaramanga, Colombia email:
[email protected] email:
[email protected] http://giema.uis.edu.co http://giema.uis.edu.co
ANÁLISIS DE MODOS Y EFECTOS DE FALLAS PARA LAVADORAS SERIE GWM-GWN-GWH G. Rodríguez1, J. Jiménez 2 1Grupo de
investigaci investigación ón de energía y medio ambiente GIEMA, Escuela de d e Ingeniería Mecánica, Universidad Industrial de Santander, Colombia. Email:
[email protected] [email protected] 2 Grupo de investigación de energía y medio ambiente GIEMA, Escuela de Ingeniería Mecánica, Universidad Industrial de Santander, Colombia. Email:
[email protected] [email protected]
RESUMEN Debido a la importancia de conocer las causas y los efectos de diferentes tipos de fallas y cuantificar gracias a su gravedad, ocurrencia y a su dificultad de detección se utiliza el nivel de prioridad de riesgo (NPR), después de identificar los tipos de falla que obtienen un mayor valor del NPR se plantean diferentes actividades para reducir su valor que se deben realizar a las diferentes partes de la máquina en estudio. Las lavadoras constituyen un importante papel en los quehaceres del hogar, llegando a ser indispensables para el aseo de la ropa, disminuyendo los tiempos y el consumo de agua por parte del usuario. Este reporte muestra la elaboración del análisis de modos y efectos de falla de una lavadora de llas as series ggwm-gwn-gwh. wm-gwn-gwh.
PALABRAS costs.
CLAVES:
Maintenance, Washing Machine, Preventive Maintenance, Maintenance
1. INTRODUCCIÓN La gran necesidad de aumentar la vida útil de las lavadoras ha llevado a implementar programas de mantenimiento preventivo. La falta de plantear diferentes acciones para disminuir el nivel de prioridad de riesgo ha llevado a que la gravedad gr avedad y los efectos de falla aumenten. aumenten . Dado que tienen la capacidad de facilitar el lavado de ropa, las lavadoras se encuentran entre los electrodomésticos más utilizados y solicitados en el hogar. La primera patente fue concedida en Inglaterra en 1691 en la categoría de Washing and Wringing Machines (Máquinas de lavar y escurrir),1 y Alemania Jacob Christian Schäffer publica su diseño en 1767. 2 En este trabajo se realizará los cálculos para obtener el NPR, sin establecer ninguna acción, luego se recalculará con tres diferentes acciones, una para cada falla, con el fin de disminuir su valor. Para los cálculos del AMEF se utilizará la herramienta Excel de Microsoft Office.
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2. METODOLOGÍA 2.1. Identificación de las partes Las lavadoras de las series GWM-GWN-GWH constan de 13 componentes principales
Tabla 1. Tabla de elementos Nº 1
Tabla de elementos Elemento Dispensador de detergente.
32 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Panel delaterales control Paneles Puerta de carga/descarga de la ropa Mezclador Bastidor Polea Grupo de tambor y tanque Motor eléctrico Correa de transmisión Botón de emergencia Descarga Seccionador
Fuente: Elaboración propia
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2.2. Identificación de las causas, los efectos y modos de falla Las fallas mas frecuentes en este tipo de lavadoras industriales son: fallas en el panel de control, desbalanceo del tambor, daño en el sistema de transmisión de potencia. Fallas en el panel de control.
Modos de falla Desbalanceo del tambor.
Daño en el sistema de
transmision de potencia.
El efecto de los modos de fallas anteriormente mencionados son: Repeticion de ciclos No No regula el nivel del agua No No inicia el lavado
Efecto de las fallas Deja sucia la ropa Daño en la suspensión de la maquina Ropa con nudos
se
filtra el agua a la transmision. Moja el sistema de lubricacion Daño en las correas del motor
La causa de fallas Fisuras en el panel electrico. Humedad filtrada
Causa de la falla Motor electrico dañado Bajo nivel de voltaje
Fugas en el tambor Desgaste en las correas del
motor
2.3. MODO DE DETECCION Modo de detección Inspeccion visual
No No existe
Proteccion
sobrecorriente No existe
para Monitoreo de vibraciones
mensual Monitoreos de vibraciones mensual
2.4. NIVEL DE PRIORIDAD DE RIESGO El NPR está definido como: = ∗ ∗
Donde G es la gravedad, O es la ocurrencia de la falla y D es la dificultad detección de la falla
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2.4.1. Gravedad Está definida como la afectación del modo de falla apreciada por el cliente; se pondera de 1 a 10 según la siguiente tabla: Efecto
Criteri o
La falla ocurrirá ocurrirá sin previo aviso. Puede poner en peli peligro gro a otros otros sistemas y/o puede afectar la operación operación segura del sistema bajo análisi análisis. s. Se aviso incumple con alguna regulación gubernamental. La falla ocurrirá con previo aviso. Puede poner en peligro a otros Peligroso con sistemas y/o puede afectar afectar la operación segura del si sistema stema bajo análisis. aviso Se incumple con alguna regulación gubernamental. Falla menor del sistema. Los controles controles actuales no pueden mantener el Muy alto sistema operativo y requiere fuerte intervención del operador para para su correcto funcionamiento. Falla menor del sistema. Los controles controles actuales no pueden mantener el Alto sistema operativo y requiere moderada intervención del operado operadorr para su correcto funcionamiento. Falla menor del sistema. Los controles controles actuales no pueden mantener el Moderadamente sistema operativo y requiere ligera intervención del operador operador para su Peligroso sin
Alto Moderado
Bajo
Muy bajo
Menor Ninguno
correcto funcionamiento. Falla menor del sistema. Los controles controles actuales pueden mantener el sistema operativo pero requiere fuerte fue rte intervención del operado operadorr para su correcto funcionamiento. Falla menor del sistema. Los controles controles actuales pueden mantener el sistema operativo pero requiere modera moderada da intervención del operador para su correcto funcionamiento. Falla menor del sistema. Los controles controles actuales pueden mantener el sistema operativo pero requiere ligera l igera intervención del operador para para su correcto funcionamiento. Falla menor del sistema. Los controles controles actuales pueden mantener el sistema operando. La fal l a no ti e ne e fectos en el si ste ma.
Nivel
10
9
8
7
6
5
4
3
2 1
2.4.2. OCURRENCIA DE FALLA Probabilidad de que suceda una causa y se convierta en un modo de falla durante la vida útil del equipo se pondera de 1 a 10 según la siguiente tabla:
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POSIBILIDAD DE FALLA
FRECUENCIA DE FALLAS Di ari a
Muy alta: la alta: la falla es casi inevitable.
5
NIVEL 10
semanal
9
fal la es ffrecuent recuente, e, o e stá asociada asociada a fallas frecuentes en Alta: la falla Alta: la
mensual
8
otros procesos.
cada 2 meses
7
cada 3 me se s
6
ocasionales en otros procesos.
cada 6 me se s anual
5 4
Bajo: Fal l a ai sl ada e n e l proce so.
cada 2 años
3
Muy baja: baja: La falla está asoc asociada iada a fallas aisladas en otros otros procesos. procesos. cada cada 5 años
2
Remota: L Remota: La a fal l a e s i mprobabl e .
1
Moderado: La Moderado: La falla e s ocasional, o está asociada a fallas
mayor a 5 años
2.4.3. Detección de falla Probabilidad de que un control detecte la causa de un modo de falla previniéndolo antes de que llegue al cliente. Detección Incertidumbre total Muy remota Remota Muy baja Baja Moderada
Criterio El control no detecta la causa potencial de la fall a ó no hay control. Hay posibilidad muy remota de que e l control detecte la causa potencial de la falla. Hay una posibilidad remota de que el control detecte la causa potencial de la falla. Hay una muy baja posibilidad de que el control detecte la causa potencial de la falla. Hay una baja posibilidad de que el control control detecte la causa potencial potencial de la falla. Hay una moderada posibilidad de que el control detecte la causa
potencial de la falla. Moderadamente Hay una moderada moderadamente mente alta posibilidad de que el control control detecte la alta Alta Muy alta Casi certez total
causa caus a potencial de la falla. f alla. Hay una alta posibilidad de que el control detecte la causa potencial potencial de la falla. Hay una muy alta posibilidad de que el cont control rol detecte la causa potencial de la falla. El ccon ontr trol ol de dete teccta casi con cer erte teza za to tottal la causa usa po pote tenc ncia iall d de e lla a fa falla lla..
Nivel 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
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6
2.4.4. Cálculo del NPR
Falla potencial
G
O ai c n er r u c O
D
7
5
4
140
No existe existe
6
2
5
60
Proteccion para sobrecorriente
6
5
4
120
Bajo nivel de voltaje
No existe existe
5
6
7
210
Se filtra el agua a la transmision.
Fugas en el tambor
Monitoreo de vibracion mensual
8
6
8
384
Moja el sistema de lubricacion Daño en las correas del motor
Desgaste en las correas Desgaste del motor
Monitoreo de vibracion mensual
7
6
7
294
d
Componente
Modo de Fallo
Efecto de la falla
Causa de la falla
a d
Modo de detección e v ar G
• Fallas en el
Repeticion de ciclos
panel de control.
No regula el nivel del agua
Fisuras en el panel electrico.
n
NPR
et
Inicial
c
ói c e D
Inspeccion visual
Hum Humedad edad filtrada
No inicia inicia el lavado Deja sucia la ropa LAVADOR AS SERIE GWM-GWNGWH
• Desbalanceo
del tambor.
Mot Motor or electrico dañado
Daño en la suspensión de la maquina Ropa con nudos
• Daño en el
sistema de transmision de potencia. poten cia.
2.4.5. Acciones recomendadas El fin de las acciones recomendadas es disminuir el nivel de prioridad de riesgo para los diferentes modos de falla. Instalar un regulador de
corriente rutinaria cada 15 Inspeccion
dias
Acciones recomendadas Instalacion de un regulador
No sobrecargar la lavadora
Revision del tambor cada
semana Cambio de correas en un tiempo oportuno
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G
O
D
d
ai n
e
er
c
Revision del tambor cada semana
Cambio de correas en un tiempo oportuno
et
Inicial
c e c D O
6
4
3
72
5
1
4
20
• Instalacion de un regulador
Inspeccion rutinaria mensual e int intervencion ervencion de requerirlo. requerirl o.
r u G
Inspeccion rutinaria cada 15 dias
NPR
v ar
Instalar un regulador de corriente
ói
d
Acciones Recomendadas
n
c a
6
7
4
3
72
5
5
6
150
6
4
5
120
6
6
3
108
2.5. Conclusiones Al realizar AMEF para ely ejemplo de fallo una lavadora induslas industrial trialacciones se pudo concluir que teniendo en cuentos loseste modos, efectos causas de y siguiendo recomendadas se puede reducir el valor del nivel prioritario de riesgo
