Reducir el consumo de combustible de los camiones de transporte
Un cliente de MineCare comparte cómo las modificaciones menores al comportamiento del operador durante el ciclo de descarga pueden generar ahorros significativos de combustible.
Ubicación
Brasil
Objetivo
Reducir el consumo de combustible de los camiones de transporte
Resultado
82 795 litros de ahorro anual de combustible al eliminar el exceso de aceleración del motor durante la descarga
Desafío
Los camiones mineros de hoy en día consumen grandes volúmenes de combustible cuando mueven cientos de miles de toneladas todo el día. Los gerentes de las minas siempre están buscando maneras de reducir este considerable coste operativo. En este estudio de caso, exploraremos cómo un cliente de Modular identificó una oportunidad potencial para ahorrar combustible durante el ciclo de descarga. Se sorprendieron al descubrir que un simple cambio en el comportamiento del operador podía producir ahorros de combustible anuales significativos.
Solución
Con una flota de 72 camiones de transporte de 240 toneladas, la mina sabía que tenía una gran oportunidad de ahorrar combustible. Los ingenieros de Modular seleccionaron un grupo de control de aproximadamente 1/3 de la flota e instalaron un conjunto de tendencias de MineCare para capturar el consumo de combustible y el régimen del motor durante la descarga. Utilizando los datos de producción de DISPATCH, se extrapolaron los resultados para revelar una oportunidad sustancial de ahorro de costes.
“El sistema MineCare nos permitió mejorar más que la fiabilidad del equipo, identificando y corrigiendo el comportamiento del operador que desperdicia combustible”.
— Asesor de Confiabilidad Corporativo
Captura y Análisis de Datos
Cuando el cliente solicitó una explicación sobre los picos en el consumo de combustible durante la descarga, los ingenieros de Modular fueron al sitio para capturar datos. Utilizando la aplicación MineCare Trending, configuraron disparadores para recoger tanto el régimen del motor como el consumo de combustible para cada uno de los siguientes escenarios:
- Escenario 1: Régimen del motor: 1500 RPM, caja en posición vertical (descarga)
- Escenario 2: Régimen del motor: 1900 RPM, caja en posición vertical (descarga)
Durante un período de un mes, los eventos se registraron cuando un disparador indicaba que se estaba descargando una carga con un régimen del motor superior a 1900 RPM.
Usando el sistema DISPATCH, el promedio de carga semanal para el control de 26 camiones se calculó en 5763. En comparación con las alarmas semanales promedio de 1728, esto produjo una probabilidad del 30 % de que un ciclo de descarga dado exhibiera un régimen excesivo del motor.
Figura 1: Un gráfico de tendencias de MineCare muestra la relación entre el régimen del motor (azul) y la tasa de consumo de combustible (verde)
| Intervalo de Fechas | Número de Alarmas (RPM excesivas con la carrocería arriba) | % de camiones afectados |
|---|---|---|
| 03 - 09 de Mayo | 1,564 | 27.14 |
| 10 - 16 de Mayo | 1,928 | 33.45 |
| 17 - 23 de Mayo | 527 | 9.14 |
| 24 - 30 de Mayo | 2,289 | 39.72 |
| 31 de Mayo - 06 de Junio | 2,334 | 40.50 |
| Número medio de alarmas por semana | 1,728 | 29.99% |
Usando análisis empíricos, se descubrió que la tasa promedio de consumo de combustible casi se duplica cuando el régimen del motor aumenta de 1500 a 1900 RPM.
Figura 3: Notable aumento en la tasa de consumo de combustible entre 1500 y 1900 RPM
| Régimen normal del motor al ralentí | Régimen excesivo del motor | |||
|---|---|---|---|---|
| Régimen del motor (RPM) | Tasa de combustible litros/hora | Régimen del motor (RPM) | Tasa de combustible litros/hora | |
| Camión 1 | 1.557 | 69,45 | 1.918 | 128,68 |
| 1.592 | 81,55 | 1.913 | 120,96 | |
| 1.590 | 71,92 | 1.915 | 124,57 | |
| Camión 2 | 1.559 | 70,35 | 1.908 | 129,65 |
| 1.590 | 77,32 | 1.915 | 141,81 | |
| 1.598 | 75,03 | 1.909 | 120,38 | |
| Camión 3 | 1.562 | 92,62 | 1.935 | 148,96 |
| 1.585 | 63,97 | 1.934 | 133,84 | |
| 1.566 | 84,06 | 1.940 | 130,51 | |
| Camión 4 | 1.559 | 95,72 | 1,920 | 135,40 |
| 1.541 | 76,18 | 1.928 | 121,28 | |
| 1.531 | 84,07 | 1.942 | 147,81 | |
| Camión 5 | 1.551 | 56,07 | 1.897 | 140,76 |
| 1.561 | 83,01 | 1.921 | 119,72 | |
| 1.560 | 78,66 | 1.939 | 141,06 | |
| Camión 6 | 1.506 | 49,24 | 1.936 | 135,41 |
| 1.515 | 42,50 | 1.945 | 137,86 | |
| 1.568 | 79,96 | 1.925 | 135,26 | |
| Camión 7 | 1.586 | 81,75 | 1.929 | 150,99 |
| 1.564 | 76,54 | 1.926 | 128,71 | |
| 1.551 | 74,59 | 1.933 | 148,43 | |
| Promedio | 1,526 RPM = 74.50 L/h | 1,925 RPM = 134.88 L/h | ||
Figura 4: La tasa media de consumo de combustible casi se duplica cuando el régimen del motor pasa de 1500 RPM a 1900 RPM
Estimación teórica de ahorro de combustible
El equipo de ingeniería calculó que el tiempo medio de descarga por camión era de 20 segundos, basándose en los datos históricos de rendimiento recopilados del sistema DISPATCH. Los datos mostraron que el tiempo de descarga no se vio afectado por el régimen del motor, es decir, los operadores que presionaron el pedal del acelerador durante la descarga no elevaron la cama más rápido que los que no lo hicieron. Sin embargo, este comportamiento consumió un 80 % más de combustible.
Combinando los datos recopilados de ambos sistemas, se calculó un ahorro máximo anual de combustible teórico por camión. El ahorro total de costes asociado con la resolución de las RPM excesivas del motor durante la descarga se puede extrapolar a toda la flota de camiones utilizando los ahorros anuales de costes / camiones en un rango del 30 % al 100 % de las cargas totales. Esto proporciona un ahorro mínimo esperado basado en el grupo de control de 26 camiones, pero también un ahorro máximo potencial asumiendo que todos los operadores de camiones muestren el comportamiento.
Con un 30 % de la carga total, el ahorro de combustible de la flota de 72 camiones se puede estimar en 83 000 l al año. Sin embargo, el ahorro potencial total de costes al 100 % de las cargas es de más de 275 000 l al año. Este escenario ahorraría 736 toneladas métricas de CO2 de ser liberadas a la atmósfera, la cantidad que necesitarían 157 acres de bosques de pinos o abetos para secuestrar anualmente, o el equivalente a reciclar 247 toneladas métricas de desechos cada año.
| Muestra real (30% de las cargas) | Peor caso teórico (100% de las cargas) | Mejor práctica (0% de las cargas) | |
|---|---|---|---|
| Tiempo medio de descarga | 20 Segundos | 20 Segundos | 20 Segundos |
| Tasa de combustible promedio | 92.46 Litros/hora | 134.38 Litros/hora | 74.5 Litros/hora |
| Combustible medio (consumido durante la descarga) | .514 L | .747 L | .414 L |
| Promedio de cargas/semana | 222/hr | 222 | 222 |
| Combustible total consumido durante la descarga por año | 5,933.6 L | 8,623.4 L | 4,779.2 L |
Máximo ahorro anual de combustible por camión:
3844,2 L
Conclusión
COSTE POTENCIAL EVITADO:
335 000 dólares
Suponiendo un precio promedio del combustible de 1,21 dólares/l, el rango esperado de ahorros para este cliente es de entre 100 000 y 335 000 dólares por año. Esto demuestra que un ejercicio relativamente simple de investigación del comportamiento de los operadores puede traducirse en ahorros de costes anuales reales y sustanciales, y muestra que el sistema MineCare puede utilizarse para alterar el comportamiento de los operadores, lo que tiene un impacto directo en los costes operativos.
