Modelamiento de la vida residual de un motor diesel usando análisis de aceite para estimar el tiempo de reemplazo óptimo económico

Abstract

Esta tesis presenta una forma de estimar el tiempo de reemplazo óptimo económico de un motor diésel utilizando la data histórica del análisis de aceite en un modelo de tiempo de vida residual, con el objetivo de reducir las fallas catastróficas y costos de mantención. El modelo estudiado dependerá de dos variables aleatorias: la medición de metales de desgate (hierro) y el tiempo promedio de duración de motores, para la descripción y análisis de dichas variables se utilizará la distribución de probabilidad de Weibull con algunas variaciones personalizadas. La estimación de los parámetros de la distribución de Weibull, se realizará con el método de máxima verosimilitud (MLE) y se utilizarán algoritmos de programación. El modelo será aplicado a un motor diésel marca Cummins modelo K2000E, que es utilizado en los camiones de minería KOMATSU 730E, que trabajan en una operación minera a una altura entre 3,400 y 4,200 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m.). Se muestran los resultados del modelo que fueron simulados en forma separada a dos motores, uno cambiado por falla y el otro cambiado preventivamente, se analiza y describe la diferencia de ambos casos. La importancia de la presente tesis es que puede ser aplicado a diferentes motores diésel de los cuales se tenga información de análisis de aceite. La presentación de los resultados y conclusiones será en forma gráfica.

This thesis presents a way to estimate the time optimal economic replacement of a diésel engine using the historical data of oil analysis in a model of residual life time, with the objective of reducing catastrophic failures and maintenance costs. The model studied will depend on two random variables: the measurement of wear metals (iron) and the average time of duration of engines, for the description and analysis of these variables the distribution of probability of Weibull will be used with some personalized variations. The estimation of the parameters of the Weibull distribution will be made with the maximum likelihood estimation method (MLE) and programming algorithms will be used. The model will be applied to a diésel engine brand Cummins model K2000E, which is used in mining trucks KOMATSU 730E, which work in a mining operation at a height between 3,400 and 4,200 meters above mean sea level (mamsl). The results of the model that were simulated separately to two engines are shown, one changed by failure and the other changed preventively, the difference of both cases is analyzed and described. The importance of this thesis is that it can be applied to different diésel engines for which oil analysis information is available. The presentation of the results and conclusions will be in graphic form.