METODO DE MANTENIMIENTO DE UN MATERIAL RODANTE.
La presente invención hace referencia a un método de mantenimiento de un material rodante.
Dicho material rodante comprende al menos un coche, dicho coche comprende al menos un sistema, dicho sistema comprende al menos un equipo. El mantenimiento de dichos, al menos un, coche, sistema y equipo se lleva a cabo según unos periodos de mantenimiento establecidos por una rutina de mantenimiento. Dichos periodos de mantenimiento pueden ser modificados obteniendo en primer lugar al menos un parámetro de funcionamiento de cada, al menos un, coche, sistema y equipo. Obtenidos estos parámetros de funcionamiento, se puede predecir el número de horas o kilómetros restantes hasta una próxima avería de cada coche, sistema y equipo según los parámetros de funcionamiento obtenidos. Con esta información se podrá evaluar si se modifican los periodos de mantenimiento, teniendo en consideración el número de horas o el número de kilómetros restantes hasta una próxima avería
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200802003.
Solicitante: METRO DE MADRID, S.A..
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: MADRID.
Inventor/es: SALUDES RODIL,SERGIO, GONZALEZ FERNANDEZ,FRANCISCO J, GORMAZ GONZALEZ,JESUS.
Fecha de Solicitud: 4 de Julio de 2008.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 1 de Junio de 2011.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G06N3/04 FISICA. › G06 CALCULO; CONTEO. › G06N SISTEMAS DE COMPUTADORES BASADOS EN MODELOS DE CALCULO ESPECIFICOS. › G06N 3/00 Sistemas de computadores basados en modelos biológicos. › Arquitectura, p. ej. topología de interconexión.
- G06N5/04 G06N […] › G06N 5/00 Sistemas de computadores que utilizan modelos basados en el conocimiento. › Métodos o dispositivos de inferencia.
Clasificación PCT:
Fragmento de la descripción:
Método de mantenimiento de un material rodante.
Campo de la invención
La presente invención pertenece al campo de los métodos de mantenimiento para un material rodante, compuesto por coches, equipos y sistemas. El método se lleva a cabo ajustando los periodos de mantenimiento para cada elemento, coche, equipo o sistema de manera independiente, optimizando por tanto el mantenimiento, de modo que éste no se practique anticipadamente ni con retraso.
Antecedentes de la invención
La evolución del mantenimiento industrial en el siglo XX, así como en el material ferroviario ha seguido tres etapas que se identifican claramente con la evolución de las técnicas y organizaciones que se han ido implementando durante dicho siglo, estas etapas se han llamado, Primera, Segunda y Tercera Generación, se pueden resumir como:
En la primera generación (1930-1950) las máquinas eran de fabricación robusta, por lo que el mantenimiento básicamente se centraba en engrases y ajustes, lo que se denomina mantenimiento preventivo, y a corregir lo que se averiaba que era poco.
La segunda generación comienza con la 2ª Guerra Mundial (1950-1980). En esta etapa prima fundamente la disponibilidad operacional de los medios de producción, por lo que es fundamental el mantenimiento preventivo cíclico y, por supuesto, la reparación de las averías que surjan.
La tercera generación (1980- ) se fundamenta en los objetivos de disponibilidad, fiabilidad y costes, en esta etapa es fundamente la utilización de nuevas técnicas tales como mantenimiento predictivo, análisis de costes de vida, etc.
En los primeros años del siglo XXI aparece una nueva generación, la cuarta, en la que se produce un mix de técnicas anteriores que se utilizaban por separado, pero en esta nueva generación se utilizan de forma conjunta, estas técnicas son el RCM (Reliavility-Centered Maintenance), el TPM (Total Productive Maintenance) y otra serie de medidas organizativas.
Actualmente el mantenimiento que se realiza en el material ferroviario es principalmente de dos tipos:
- - Mantenimiento Correctivo. El mantenimiento correctivo tiene la finalidad de corregir los defectos que se van presentando en los equipos y que son detectados por los usuarios de los mismos.
- - Mantenimiento Preventivo, con sus diferentes modalidades, preventivo periódico y mantenimiento predictivo.
- • El mantenimiento preventivo periódico tiene la finalidad de conocer el estado en que se encuentra el equipo en el momento de la realización de este tipo de mantenimiento y programar las acciones a realizar sobre sus puntos vulnerables y en el momento más oportuno. Este mantenimiento se realiza a intervalos periódicos, por ejemplo cada mes, o cada seis meses.
- • El objetivo del mantenimiento predictivo es conocer e informar permanentemente sobre el estado y operatividad de las instalaciones o equipos, mediante el conocimiento de los valores de determinadas variables representativas. Por ejemplo, en un determinado equipo deben conocerse los valores que normalmente debieran tener variables como presión, pérdidas de carga, variaciones de temperatura, consumos, o amplitud y frecuencia de determinadas vibraciones.
A la hora de implantar estas rutinas de mantenimiento, se programa el mismo tipo de mantenimiento preventivo para todos los elementos idénticos de la empresa, independientemente del comportamiento de cada elemento. De este modo, un elemento apenas usado tendrá el mismo mantenimiento planificado que otro elemento igual que haga sido empleado o usado masivamente en el mismo periodo de tiempo, pudiendo darse el caso de que el primer elemento no necesitase mantenimiento y que el segundo lo hubiese podido necesitar antes.
Descripción de la invención
La invención se refiere a un método de mantenimiento de un material rodante, por ejemplo un tren, de metro, cercanías o largo recorrido. Dicho material rodante comprende al menos un coche. A su vez, cada coche comprende al menos un sistema, siendo cada sistema el responsable de llevar a cabo cada una de las funciones individuales que se realizan en un tren, como por ejemplo, el sistema de tracción, el de frenado, el de iluminación o el de apertura de puertas. Cada uno de estos sistemas, a su vez, comprenderá al menos un equipo, siendo un equipo una unidad indivisible, a los efectos de mantenimiento, de cada sistema. Por ejemplo, el sistema de tracción podrá comprender un eje y un engranaje, el sistema de frenado las zapatas de los propios frenos y su accionamiento, y el sistema de iluminación cada una de las bombillas.
Para este material rodante, coche, sistema o equipo, una rutina de mantenimiento, elaborada mediante medios informáticos, manuales o cualquier otro medio aplicable, establecerá unos periodos de mantenimiento. La rutina de mantenimiento podrá ser definida, alternativamente, según las indicaciones aportadas por los fabricantes del coche, sistema o equipo.
De acuerdo con la invención, dicho método comprenderá una etapa para obtener al menos un parámetro de funcionamiento de cada, al menos un, coche, sistema y equipo. Dichos parámetros de funcionamiento serán aquellos relevantes o significativos para poder evaluar la situación del coche, sistema o equipo.
Empleando como datos de entrada el parámetro o los parámetros obtenidos, se procederá a predecir el número de horas o kilómetros restantes hasta una próxima avería de cada coche, sistema o equipo.
El cálculo de las horas o kilómetros restantes hasta una próxima avería es equivalente, dado que a partir de una muestra suficientemente representativa de los kilómetros recorridos por un coche, sistema o equipo en un periodo de tiempo, se podrán convertir kilómetros a horas u horas a kilómetros.
Una vez calculadas las horas o kilómetros restantes hasta la próxima avería, se modificarán los periodos de mantenimiento de cada coche, sistema y equipo de acuerdo con dicho número de horas o de kilómetros restantes hasta una próxima avería. El próximo periodo de mantenimiento se podrá hacer coincidir con el número de horas o kilómetros que restan antes de la próxima avería, creando una nueva tarea de mantenimiento si no hubiera previsto ninguna en ese momento, o bien se podrá forzar el mantenimiento con el próximo mantenimiento previsto, pasando a realizarse en ese mantenimiento la labor que en otras circunstancias se hubiese llevado a cabo más tarde.
De esta manera cada coche, sistema y equipo es mantenido en un momento óptimo, dado que el mantenimiento que se le practica se lleva a cabo según sus propias circunstancias, y no por decisiones tomadas para el conjunto de los coches, sistemas o equipos, sin tener en consideración las condiciones particulares de funcionamiento de cada coche, sistema o equipo.
Los posibles parámetros de funcionamiento podrán ser seleccionados entre los siguientes:
- - Las operaciones de mantenimiento preventivo anteriores llevadas a cabo. Entre estas operaciones de mantenimiento preventivo llevadas a cabo puede encontrarse la sustitución de sistemas o equipos llevadas a cabo al observarse una medida crítica que motive la sustitución del sistema o equipo.
- - Las operaciones de mantenimiento correctivo llevadas a cabo en periodos anteriores. Una posible operación de mantenimiento correctivo puede ser, por ejemplo, la sustitución de un equipo averiado tras detectarse dicha avería.
- - Los índices de fiabilidad de los coches, de sus sistemas y de los componentes. Son posibles ejemplos de índices de fiabilidad las horas de funcionamiento continuo antes de un fallo o bien los kilómetros de rodadura antes de un fallo.
- - Los kilómetros recorridos por un coche, sistema y equipo son también parámetros de funcionamiento, dado que la probabilidad de fallo, en términos generales, es creciente con el número de kilómetros recorridos.
- - La vía de circulación por la que el coche, sistema y equipo ha circulado. No todas las vías de circulación son iguales, dado que, por ejemplo en el caso de un tren suburbano, algunas de estas están a la intemperie, así como que otras pueden tener una atmósfera más estable debida a las nuevas formas de construir túneles.
- - Las vibraciones sufridas o generadas por el material rodante en su normal circulación es también un parámetro de funcionamiento, dado que las vibraciones aceleran...
Reivindicaciones:
1. Método de mantenimiento predictivo de un material rodante, dicho material rodante comprende al menos un coche, dicho coche comprende al menos un sistema, dicho sistema comprende al menos un equipo, realizándose el mantenimiento de dichos, al menos un, coche, sistema y equipo según unos periodos de mantenimiento establecidos por una rutina de mantenimiento,
caracterizado porque comprende los pasos de:
- - obtener como variables de entrada al menos un parámetro de funcionamiento significativo de cada, al menos un, coche, sistema y equipo para poder evaluar la situación de dicho coche, sistema y equipo,
- - calcular el número de horas o kilómetros restantes hasta una próxima avería de cada coche, sistema y equipo aplicando técnicas estadísticas a los parámetros de funcionamiento obtenidos,
- - calcular el número de horas o kilómetros restantes hasta una próxima avería de cada coche, sistema y equipo aplicando un algoritmo adaptativo de inferencia neuro-difusa (ANFIS) a los parámetros de funcionamiento obtenidos,
- - calcular el número de horas o kilómetros restantes hasta una próxima avería de cada coche como la media aritmética del número de horas o kilómetros calculados empleando las técnicas estadísticas y el algoritmo adaptativo de inferencia neuro-difusa; y
- - modificar los periodos de mantenimiento de cada coche, sistema y equipo de acuerdo con el número de horas o el número de kilómetros restantes hasta una próxima avería.
2. Método de mantenimiento de un material rodante según la reivindicación 1, caracterizado por que el, al menos un, parámetro de funcionamiento está seleccionado entre:
- - las operaciones de mantenimiento preventivo anteriores,
- - las operaciones de mantenimiento correctivo anteriores,
- - los índices de fiabilidad de los coches, de los sistemas, y de los equipos,
- - los kilómetros recorridos por el coche, sistema y equipo,
- - la vía de circulación por la que el coche, sistema y equipo ha circulado,
- - la medida de las vibraciones sufridas por el coche, sistema y equipo,
- - una combinación de los anteriores.
3. Método de mantenimiento de un material rodante según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizado por que los periodos de mantenimiento modificados de cada coche, sistema y equipo corresponden con el número de horas o kilómetros restantes hasta una próxima avería predicho.
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