ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA DESARROLLO DE UN SISTEMA …
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ix REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA DESARROLLO DE UN SISTEMA DE APOYO PARA LA TOMA DE DECISIONES DE LA SUPERINTENDENCIA DE ELECTRICIDAD DE CVG BAUXILUM Autor: Gabriel A. Vásquez G. Tutor académico: Franklin B. Bello C. Tutor empresarial: Juan C. Márquez V. Fecha: Diciembre, 2014 RESUMEN El presente trabajo tiene como objetivo, el desarrollo de un sistema de apoyo para la toma de decisiones de la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, con la finalidad de mejorar la calidad y eficiencia del mantenimiento producto de los años en funcionamiento de sus equipos eléctricos. El procedimiento metodológico se basó en el modelo de desarrollo de software en cascada, donde el desarrollo total del sistema se dividió en seis (6) etapas de trabajo: análisis, definición de los requerimientos, diseño, construcción, pruebas, y documentación del sistema. Según el nivel y diseño de la investigación, el tipo de investigación se consideró de tipo descriptiva y de campo. Las técnicas e instrumentos utilizados para la recopilación de información fueron la entrevista, la observación directa, y la revisión documental. El sistema propuesto fue desarrollado bajo el sistema operativo Ubuntu, el lenguaje de programación Ruby, y el manejador de base de datos PostgreSQL. Descriptores: desarrollo, sistema, decisiones, investigación.
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ix
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA INFORMÁTICA
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE APOYO PARA LA TOMA DE
DECISIONES DE LA SUPERINTENDENCIA DE ELECTRICIDAD DE CVG
BAUXILUM
Autor: Gabriel A. Vásquez G.
Tutor académico: Franklin B. Bello C.
Tutor empresarial: Juan C. Márquez V.
Fecha: Diciembre, 2014
RESUMEN
El presente trabajo tiene como objetivo, el desarrollo de un sistema de apoyo para la toma de decisiones de la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, con la finalidad de mejorar la calidad y eficiencia del mantenimiento producto de los años en funcionamiento de sus equipos eléctricos. El procedimiento metodológico se basó en el modelo de desarrollo de software en cascada, donde el desarrollo total del sistema se dividió en seis (6) etapas de trabajo: análisis, definición de los requerimientos, diseño, construcción, pruebas, y documentación del sistema. Según el nivel y diseño de la investigación, el tipo de investigación se consideró de tipo descriptiva y de campo. Las técnicas e instrumentos utilizados para la recopilación de información fueron la entrevista, la observación directa, y la revisión documental. El sistema propuesto fue desarrollado bajo el sistema operativo Ubuntu, el lenguaje de programación Ruby, y el manejador de base de datos PostgreSQL.
Descriptores: desarrollo, sistema, decisiones, investigación.
v
LISTA DE CUADROS
CUADRO pp.
1 Condiciones de entrada del módulo para la consulta de los equipos
eléctricos……………………………………………...………………… 69
2 Casos de prueba del módulo para la consulta de los equipos eléctricos... 70
3 Condiciones de entrada del módulo para la consulta del personal
responsable de las actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos
de la empresa………………………………………………………...….. 70
4 Casos de prueba del módulo para la consulta del personal responsable de
las actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos de la
empresa……………………………………………………………...….. 71
5 Condiciones de entrada del módulo para la generación de reportes de las
actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.... 72
6 Casos de prueba del módulo para la generación de reportes de las
actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.... 73
7 Condiciones de entrada del módulo para la consulta de las actividades de
mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa…...…. 74
8 Casos de prueba del módulo para la consulta de las actividades de
mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa…….... 74
9 Condiciones de entrada del módulo para el cálculo de la confiabilidad de
un equipo………………………………………………………...……… 75
10 Casos de prueba del módulo para el cálculo de la confiabilidad de un
equipo………………………………………………………………...…. 76
11 Condiciones de entrada del módulo para el cálculo de la disponibilidad de
los equipos………………………………………………………...……. 77
12 Casos de prueba del módulo para el cálculo de la disponibilidad de los
equipos………………………………………………………………...... 77
13 Prueba de los procesos del sistema. Fallas de datos……………...…….. 78
14 Prueba de los procesos del sistema. Fallas de control……………...…… 79
vi
15 Prueba de los procesos del sistema. Fallas de E/S…………………...…. 80
16 Pruebas del almacenamiento de información………………………...…. 80
D1 Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para la
generación de reportes de las actividades de mantenimiento de los equipos
eléctricos de la empresa……………………………………………..…….. 104
D2 Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para la consulta
de las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la
empresa………………………………………………………….………… 105
D3 Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para el cálculo
de la confiabilidad de los equipos eléctricos de la empresa……….………. 105
D4 Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para el cálculo
de la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos de la empresa….... 106
vii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA pp.
1 Estructura organizativa de la empresa CVG Bauxilum…………...……. 10
2 Arquitectura cliente/servidor del sistema propuesto……………………. 38
3 Interfaz de acceso al sistema propuesto……………………………..….. 40
4 Tablero del sistema propuesto…………………………………...……… 41
5 Interfaz de inicio del sistema propuesto…………………………...……. 42
6 Interfaz de consulta de los equipos eléctricos……………………...…… 43
7 Interfaz de consulta del personal……………………………………...… 43
8 Interfaz para la generación de reportes de las actividades de
mantenimiento…………………………………………………….…….. 44
9 Interfaz para la consulta de las actividades de mantenimiento…………. 45
10 Interfaz para la especificación de los parámetros principales del estudio de
la confiabilidad de un equipo eléctrico………………………….……… 46
11 Interfaz para la especificación de los parámetros secundarios del estudio
de la confiabilidad de un equipo eléctrico………………………...……. 46
12 Interfaz para la presentación del resultado del cálculo de la confiabilidad
de un equipo eléctrico……………………………………………..……. 47
13 Interfaz para el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos
eléctricos……………………………………………………………....... 48
14 Interfaz con la tabla de resultados del cálculo de la disponibilidad
operativa de los equipos eléctricos............................................................ 48
15 Interfaz con el resultado del cálculo de la disponibilidad operativa de los
equipos eléctricos, presentada como un diagrama de barras o
histograma……………………………………………………………..... 49
16 Interfaz con el cálculo del total de horas de parada de los equipos
eléctricos de la empresa, dividida por semana………………..............… 50
17 Usuario Generador de Reportes………………………………...………. 51
18 Actor Personal………………………………………………………...… 51
viii
19 Actor JasperReports Server……………………………………...……… 52
20 Diagrama de casos de uso del sistema propuesto…………………......... 52
21 Diagrama de contexto del sistema propuesto…………….………...…… 53
22 DFD de primer nivel del sistema propuesto…………………………….. 54
23 DFD de segundo nivel, proceso 3: Generar reporte………………...…... 55
24 DFD de segundo nivel, proceso 4: Consultar actividades de
mantenimiento……………………………………………………...…… 55
25 DFD de segundo nivel, proceso 5: Calcular confiabilidad de equipo…... 56
26 DFD de segundo nivel, proceso 6: Calcular disponibilidad de los
equipos……………………………………………………………...…... 57
27 DFD de tercer nivel, proceso 5.2: Calcular confiabilidad del equipo...… 58
28 DFD de tercer nivel, proceso 6.6: Calcular el total de horas de parada de
los equipos…………………………………………………………...…. 58
29 DFD de tercer nivel, proceso 6.2: Calcular disponibilidad operativa de los
equipos……………………………………………………………...…... 59
30 DFD de cuarto nivel, proceso 6.6.2: Calcular total de horas de parada de
los equipos por semana……………………………………………...….. 60
31 Diagrama de E-R de la base de datos del sistema propuesto…………… 61
32 Modelo relacional de la base de datos del sistema propuesto………....... 62
33 Diseño físico de la base de datos del sistema propuesto. Parte 01…...…. 67
34 Diseño físico de la base de datos del sistema propuesto. Parte 02……… 68
A1 Entrevista para el análisis de la situación actual………………….……. 87
A2 Entrevista para el levantamiento de requerimientos………………...…. 88
B1 Módulo para la consulta de los equipos…………………………..……. 90
B2 Módulo para la consulta del personal……………………………...…… 91
B3 Módulo para generar los reportes de las actividades de mantenimiento.. 92
B4 Módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento……...…. 93
B5 Módulo para calcular la confiabilidad de los equipos………………….. 94
B6 Módulo para calcular la disponibilidad operativa de los equipos……… 95
C Planilla de evaluación del sistema propuesto…………………...……… 97
ii
ÍNDICE GENERAL
pp.
LISTA DE CUADROS………………………………………………………………. v
LISTA DE FIGURAS……………………………………………………………… vii
RESUMEN……………………………………………………………………..…… ix
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………… x
CAPÍTULO
I EL PROBLEMA…………………………………………………………………… 1
Planteamiento del Problema…………………………………………………. 1
Solución Propuesta………………………………………………………….... 2
Objetivos…………………………………………………………………..…. 5
Justificación……………………………………………………………….…. 6
Alcance…………………………………………………………………...….. 7
Limitaciones………………………………………………………….............. 7
II MARCO TEÓRICO…………………………………………………………..…… 8
Antecedentes de la Investigación…………………………………………….. 8
La Empresa…………………………………………………………………... 8
Bases Teóricas……………………………………………………………… 10
La Toma de Decisiones en las Organizaciones…………………..…. 10
Sistema de Apoyo para la Toma de Decisiones…………………….. 11
Sistema Transaccional………………………………………………. 11
El Cambiante Mundo del Mantenimiento…………………………... 12
El Mantenimiento de Equipos………………………………………. 13
Tareas de Sustitución Cíclica…………………………………..…… 14
Vida Útil, Edad de Fallo y Edad Operacional………………………. 14
Tiempo Promedio entre Fallas y Tiempo Promedio para Reparar..… 15
Disponibilidad Operativa…………………………………………… 16
Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)…………...…. 16
iii
III MARCO METODOLÓGICO……………………………………………..……. 18
Tipo de Investigación……………………………………………………….. 18
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Información…………...……… 18
Metodología de Desarrollo…………………………………………………. 19
Análisis de la Situación Actual…………………………………..…. 19
Definición de Requerimientos………………………………………. 20
Diseño………………………………………………………….…… 21
Construcción………………………………………………………... 23
Pruebas de Validación………………………………………………. 24
Documentación…………………………………………………...… 24
IV DESARROLLO……………………………………………………………….… 26
Análisis de la Situación Actual……………………………………...……… 26
Identificación del Objetivo del Sistema…………………………….. 26
Obtención de Información del Dominio del Sistema……………..… 27
Identificación de las Herramientas de Desarrollo de Software de la
Empresa…………………………………………………………..…. 28
Definición de Requerimientos………………………………….…………... 29
Interfaces del Sistema………………………………………………. 29
Usuarios del Sistema………………………………………………... 31
Requerimientos Funcionales…………………………………..……. 32
Requerimientos no Funcionales……………………………..……… 34
Requerimientos de Almacenamiento de Información…………...….. 36
Diseño del Sistema………………………………………………………….. 38
Arquitectura Abstracta del Sistema………………………….……… 38
Interfaces Gráficas de Usuario………………………………...……. 40
Diagrama de Casos de Uso…………………………………...…….. 50
Diagrama de Flujo de Datos…………………………………..…….. 53
Diseño de la Base de Datos…………………………………………. 61
Plan de Pruebas…………………………………………...………… 62
iv
Construcción del Sistema………………………………………………...…. 66
Entorno de Desarrollo…………………………………………...….. 66
Pruebas de los Módulos del Sistema…………………………...…… 69
Pruebas de Validación………………………………………………………. 78
Elementos Probados del Sistema……………………………...……. 78
Características Probadas…………………………………………...... 81
V RESULTADOS………………………………………………………..………… 82
CONCLUSIONES…………………………………………………………..……… 83
RECOMENDACIONES………………………………………………………...….. 84
REFERENCIAS………………………………………………………………...….. 85
ANEXOS
A Entrevistas……………………………………………………………..... 86
B Lógica de Programación de los Módulos del Sistema…………..……… 89
C Planilla de Evaluación del Sistema………………………………..……. 96
D Manual de Usuario………………………………………………..…….. 98
A Quién se Dirige el Manual…………………………………..…… 99
Alcance del Manual…………………………………………….…… 99
Propósito del Manual…………………………………………….…. 99
Breve Resumen del Producto………………………………...……. 100
Servicios del Sistema………………………………………...……. 100
Características de Navegación…………………………………….. 101
Procedimientos y Tutoriales……………………………………….. 101
Mensajes de Error y Resolución de Problemas……………………. 104
x
INTRODUCCIÓN
La toma de decisiones en las organizaciones, desde un punto de vista
gerencial, representa la acción de los directivos ante situaciones de incertidumbre,
para la planificación estratégica de los procesos del negocio de la organización. La
necesidad de contar con información rápida, resumida y oportuna que de soporte a
esta toma de decisiones, da lugar al uso de sistemas automatizados que presenten
información diseñada específicamente, para el enfoque de resolución de problemas.
CVG Bauxilum, empresa perteneciente a la Corporación Venezolana de
Guayana, dentro de su estructura organizativa, cuenta con una Superintendencia de
Electricidad, la cual es responsable de la toma de decisiones de los mantenimientos
realizados a los equipos eléctricos de la empresa. Esta superintendencia, sigue un
método de mantenimiento para el remplazo de los equipos o sus componentes, que no
toma en cuenta la condición actual de los mismos, lo que implica un costo económico
innecesario para la empresa, y un posible daño físico al personal y al entorno de
trabajo. Como consecuencia de esto, para mejorar la calidad y eficiencia del
mantenimiento producto de los años en funcionamiento de los equipos eléctricos de la
empresa, surge la necesidad de desarrollar un sistema que ofrezca información útil,
rápida, resumida y oportuna, para la toma de decisiones de la mediana y alta gerencia
de la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum.
El presente trabajo se estructuró en cinco capítulos. En el capítulo I, se
describe el problema, la solución propuesta, la justificación, el alcance, y las
limitaciones del trabajo. En el capítulo II, se presenta la base teórica, que sustenta la
investigación y el desarrollo del sistema. En el capítulo III, se expone la metodología
utilizada durante el desarrollo del sistema, así como las fases y actividades que la
comprenden. En el capítulo IV, se describe paso a paso, las fases y actividades que se
realizaron en el desarrollo del sistema. En el capítulo V, se presentan los resultados
obtenidos, destacando las observaciones más importantes. Y por último, se muestran
las conclusiones alcanzadas, las recomendaciones propuestas, las referencias
bibliográficas utilizadas, y los anexos complementarios.
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento del Problema
En las organizaciones, la cantidad de información que se maneja es elevada,
por lo que el uso de sistemas para la optimización de procesos es esencial, pero si
estos no son funcionales y no están diseñados para adaptarse a las necesidades de la
organización, pueden entorpecer e impedir que las actividades de la organización se
lleven a cabo eficientemente.
En un ámbito empresarial como lo son las empresas básicas de Guayana, es
fundamental que cada una de sus operaciones se realice de manera eficiente para el
mejoramiento continuo de sus procesos.
CVG Bauxilum, empresa perteneciente a la Corporación Venezolana de
Guayana, es una empresa dedicada a la explotación de los yacimientos de bauxita en
la zona de Los Pijiguaos y transformadora de bauxita en alúmina de grado
metalúrgico.
En su estructura organizativa, la empresa CVG Bauxilum consta de una
Superintendencia de Electricidad, la cual es responsable del mantenimiento de
equipos que involucren el uso eléctrico (p. ej. motores eléctricos, transformadores).
Esta Superintendencia tiene bajo su responsabilidad la ejecución de mantenimientos
de más de 1300 motores eléctricos, 60 transformadores de potencia, 30 subestaciones
y otros equipos menores.
La Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum utiliza el Módulo de
Mantenimiento del software SAP (SAP-PM) para llevar el control de las actividades
de mantenimiento que se les realizan a los equipos eléctricos. SAP (Sistemas de
Aplicaciones y Productos) es un software creado por la compañía SAP AG para la
gestión empresarial, el cual ofrece servicios generalizados, siendo esta la principal
razón donde la falta de detalle en su funcionalidad, específicamente en el Módulo de
2
Mantenimiento SAP-PM, dificulta la toma de decisiones por parte de la mediana y
alta gerencia de la Superintendencia de Electricidad de la referida empresa.
SAP-PM permite almacenar información sobre las labores de mantenimiento
diarias realizadas a los equipos eléctricos, pero carece de procesos que presenten de
manera automática, información resumida a través de gráficos y tablas, que ayuden a
la mediana y alta gerencia, a la oportuna y rápida toma de decisiones.
Por otra parte, la aplicación SAP-PM, genera un único tipo de reporte que no
contempla en su totalidad los aspectos de las actividades de mantenimiento realizadas
a los equipos eléctricos, donde la ausencia de detalles e información dificulta la toma
de decisiones por parte de la mediana y alta gerencia.
El mantenimiento actual de los equipos eléctricos viene dado por un programa
anual, el cual utiliza una frecuencia de intervención fija de tres (3) y seis (6) meses.
Este programa anual se encuentra cargado en el software SAP-PM donde se permite
llevar un control de los mantenimientos realizados a los equipos eléctricos, pero
debido a que el software SAP-PM no ofrece herramientas que permiten calcular los
tiempos entre fallas de los equipos eléctricos, de tal manera que se aumenten o
disminuyan las frecuencias de intervención, estos procesos de mantenimientos son
repetitivos para todos los equipos eléctricos sin tomar en cuenta sus años de servicios.
Con la finalidad de mejorar la calidad y eficiencia del mantenimiento
producto de los años que tienen en funcionamiento los equipos eléctricos de CVG
Bauxilum, surge la necesidad de desarrollar un sistema que ofrezca información útil,
rápida, resumida y oportuna para la toma de decisiones por parte de la
Superintendencia de Electricidad en la empresa CVG Bauxilum.
Solución Propuesta
Las actividades de mantenimiento de equipos eléctricos realizadas por la
Superintendencia de Electricidad en CVG Bauxilum, siguen un programa anual el
cual utiliza una frecuencia de intervención fija a los equipos eléctricos de tres (3) y
seis (6) meses. Estas actividades de mantenimiento se basan en tareas de sustitución
3
cíclicas, entendiéndose por tareas de sustitución cíclicas al reemplazo de un equipo o
sus componentes a intervalos fijos de tiempo independientemente de su estado en ese
momento. Estas tareas se realizan sobre el entendimiento de que el descartar la pieza
usada y sustituirla por una nueva restaurará la resistencia original al fallo.
Las tareas de sustitución cíclicas sólo son técnicamente factibles si existe una
relación directa entre la edad de fallo y la edad operacional del equipo. Una
sustitución prematura del equipo o componente estando este en buenas condiciones
incurriría en una sustitución innecesaria del equipo e involucraría un costo económico
innecesario para la empresa. De igual manera, una sustitución tardía traería graves
consecuencias en el desempeño de las labores del equipo dentro de la empresa y
podría incurrir en un daño físico al personal o al entorno de trabajo debido a su mal
funcionamiento.
Por lo tanto, sobre la base de las consideraciones anteriores, se plantea el
desarrollo de un sistema de apoyo a la toma de decisiones para la Superintendencia de
Electricidad de CVG Bauxilum, que comprenda dentro de los mantenimientos
realizados a los equipos eléctricos de la empresa, las edades de fallos de los equipos
así como sus años de servicios, de tal manera que se puedan incrementar o disminuir
las frecuencias de intervención a los equipos eléctricos, para así evitar sustituciones
prematuras y tardías que incurran en costos económicos innecesarios y en un posible
daño físico al personal y al entorno de trabajo de la empresa.
Es requerimiento de la empresa desarrollar un sistema de apoyo a la toma de
decisiones basado en un Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM) y en la
disponibilidad operativa de los equipos.
Según Cedeño (2002), “La confiabilidad es la probabilidad de que un equipo
esté funcionando sin fallas durante un determinado tiempo, en unas condiciones de
operación dadas” (p. 2).
Por su parte, Pérez (2003) sostiene que el RCM “es un proceso que se usa para
determinar lo que debe hacerse para asegurar que un elemento físico continua
desempeñando las funciones deseadas en su contexto operacional presente” (p. 10).
4
La disponibilidad operativa de un equipo es la probabilidad de que un equipo
esté disponible para su uso durante un tiempo determinado.
El desarrollo del sistema de apoyo para la toma de decisiones de la
Superintendencia de Electricidad en CVG Bauxilum, en relación con el
mantenimiento de equipos eléctricos de la empresa, debe realizarse sobre la base de
una plataforma de datos, constituida a partir de un sistema transaccional. SAP-PM es
el software utilizado como sistema transaccional por la Superintendencia de
Electricidad para la recolección de datos, pero las escasas opciones de entrada de
información al sistema, como los tiempos entre fallas de los equipos, los cuales son
obligatoriamente necesarios para el cálculo de la confiabilidad y disponibilidad
operativa de los equipos, impide la implementación de un sistema de apoyo para la
toma de decisiones sobre este sistema transaccional. Como consecuencia de esto,
previo al desarrollo de los procesos del sistema que apoyen la toma de decisiones, se
desarrollarán los procesos del sistema que permitirán una intensa entrada y salida de
información que constituirán la plataforma de datos del sistema.
El sistema de apoyo para la toma de decisiones de la Superintendencia de
Electricidad en CVG Bauxilum, estará basado en un Mantenimiento Centrado en la
Confiabilidad (RCM) y en la disponibilidad operativa de los equipos. Es
requerimiento implementar los procesos necesarios para calcular la confiabilidad de
los equipos eléctricos con base a la selección de un conjunto de equipos eléctricos y
su período de confiabilidad a estudiar, usando RCM, para generar análisis en formas
de gráficos e histogramas que apoye la toma de decisiones.
Al igual que la confiabilidad, la disponibilidad operativa de los equipos
eléctricos es un parámetro sumamente importante con el cual se debe contar a la hora
de determinar la condición de un equipo. El hecho de ser capaces de prever la
frecuencia y la naturaleza de la necesidad de mantenimiento, permite anticipar
operaciones y así programarlas en los momentos más oportunos, evitando de este
modo paradas aleatorias en los equipos.
Para determinar la disponibilidad operativa de un equipo es necesario conocer
el tiempo medio entre fallas consecutivas del equipo y el tiempo medio de reparación.
5
Estos tiempos medios deberán ser calculados de manera automática por el sistema de
acuerdo a un periodo de un año específico para una cantidad N de quipos. Con base
en esa información, es requerimiento implementar los procesos necesarios del sistema
que permitan conocer la disponibilidad operativa de una cantidad N de equipos, y
generar análisis en formas de gráficos, histogramas y tablas de resultados, que apoye
la toma de decisiones.
Objetivos
Objetivo General
Desarrollar un sistema de apoyo para la toma de decisiones de la
Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, respecto a las actividades de
mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la empresa.
Objetivos Específicos
• Analizar la situación actual de los procesos de mantenimiento de los equipos
eléctricos realizados por la Superintendencia de Electricidad de CVG
Bauxilum.
• Definir los requerimientos del sistema de apoyo para la toma de decisiones de
la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, respecto a las
actividades de mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la
empresa.
• Elaborar el diseño del sistema a partir de los requerimientos definidos.
• Construir el sistema automatizado a partir de los diseños elaborados.
• Realizar las pruebas de validación al sistema construido.
• Elaborar la documentación del sistema desarrollado.
6
Justificación
El desarrollo del sistema de apoyo para la toma de decisiones de la
Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, respecto a las actividades de
mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la empresa, permitirá:
• Contar con un sistema donde se almacene información con el suficiente nivel
de detalle sobre las actividades de mantenimiento diarias realizadas a los
equipos eléctricos, lo que permitirá generar información resumida y oportuna,
para el apoyo en la toma de decisiones de los mandos intermedios y la alta
gerencia.
• Contar con un sistema interactivo y amigable, con altos estándares en diseño
gráfico y visual.
• Conocer los tiempos entre fallas de los equipos eléctricos durante sus años de
servicios en la empresa, lo que permitirá incrementar o disminuir las
frecuencias de intervención a los equipos eléctricos.
• Minimizar los costos generados por sustituciones prematuras de los equipos o
componentes eléctricos, ya que se contará con un programa anual de
mantenimiento que utilizará frecuencias de intervención variable para los
equipos eléctricos.
• Prevenir posibles daños físicos al personal o al entorno de trabajo por causa
del mal funcionamiento de un equipo o componente eléctrico, ya que se
conocerá la confiabilidad de los equipos eléctricos durante un periodo de
tiempo determinado, así como su disponibilidad operativa.
7
Alcance
Como alcance del presente trabajo se contempla el desarrollo de un sistema de
apoyo para la toma de decisiones de la Superintendencia de Electricidad de CVG
Bauxilum, respecto a las actividades de mantenimiento que se realizan a los equipos
eléctricos de la empresa.
El sistema de apoyo para la toma de decisiones de la Superintendencia de
Electricidad de CVG Bauxilum, será desarrollado en la División de Sistemas
Automatizados, adscrita a la Gerencia de Tecnología de Información de la empresa.
El desarrollo del sistema contemplará el análisis, la definición de los
requerimientos, el diseño, la construcción, pruebas, y documentación del sistema, que
comprende el manual del sistema y el manual de usuarios. No se contempla la
implantación del sistema.
Limitaciones
• Por el grado de ocupación del nivel supervisorio de la Superintendencia de
Electricidad de CVG Bauxilum, se dificultó el proceso de levantamiento de
requerimientos, lo que generó retraso en las etapas iniciales del desarrollo del
sistema.
8
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Antecedentes de la Investigación
Se revisó el trabajo especial de grado titulado “Diseño de un plan de
mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM) para el sistema de bombas de
vacío de las áreas 55 y 58 en CVG Bauxilum”, que en febrero del 2008, fue
presentado por el Ing. Juan Carlos Márquez Valecillos, como requisito para optar por
el título de Especialista en Gerencia de Mantenimiento, que se dicta en la Universidad
Nacional Experimental Politécnica Antonio José de Sucre ubicada en Puerto Ordaz.
El Ing. Juan Carlos Márquez Valecillos, en su trabajo especial de grado, propuso y
diseñó un plan de mantenimiento centrado en la confiabilidad para el sistema de
bombas de vacío de las áreas 55 y 58 de la empresa CVG Bauxilum, con el fin de
evitar fallas en estos equipos, evitar pérdidas de oportunidades de producción, y
disminuir los costos por reparación.
La lectura del trabajo de grado presentado por el Ing. Juan Carlos Márquez
Valecillos, contribuyó en la comprensión del uso y aplicación del método RCM y la
Disponibilidad Operativa sobre equipos industriales, para su aplicación en el
desarrollo del sistema de apoyo para la toma de decisiones de la mediana y alta
gerencia de la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, con el fin de
mejorar la calidad y eficiencia del mantenimiento producto de los años de servicios
de los equipos eléctricos de la empresa.
La Empresa
CVG Bauxilum es la empresa resultante de la fusión realizada en marzo de
1994, entre la empresa Bauxiven, creada en 1979, e Interalúmina, creada en 1977.
Está se encuentra conformada por una mina de bauxita y una planta de alúmina.
9
La mina de bauxita se encarga de la explotación de los yacimientos de mineral
en la zona de Los Pijiguaos, en el municipio Cedeño del estado Bolívar. Inició sus
operaciones en 1993, enviando las primeras gabarras con mineral de bauxita, a través
del río Orinoco, desde el puerto El Jobal, hasta el muelle de la operadora de alúmina
en Matanza.
La planta de alúmina tiene como objetivo transformar la bauxita, a través del
proceso Bayer, en alúmina de grado metalúrgico.
La bauxita y la alúmina constituyen la principal materia prima para la
obtención de aluminio primario. La venta de estos minerales se dirige
fundamentalmente al mercado nacional, básicamente para abastecer a las reductoras
del grupo CVG Alcasa y CVG Venalum, destinándose un porcentaje de la producción
al mercado internacional.
La empresa CVG Bauxilum, según su portal web, tiene como misión
contribuir con el desarrollo de la industria nacional, satisfaciendo la demanda de
alúmina mediante la explotación y transformación de la bauxita en forma competitiva
y rentable. Su visión es posicionarse entre las empresas líderes productoras de
alúmina a nivel mundial, aprovechando las ventajas comparativas de la bauxita
nacional (http://www.bauxilum.com.ve).
En su estructura organizativa, la empresa CVG Bauxilum consta de una
Gerencia de Mantenimiento, la cual se encuentra adscrita a la Gerencia General de
Operaciones de Alúmina, y posee diez (10) Superintendencias que apoyan el
funcionamiento de la misma. La Superintendencia de Electricidad es una de las diez
(10) Superintendencias de la Gerencia de Mantenimiento, y es la responsable del
mantenimiento de equipos que involucren el uso eléctrico (p. ej. motores eléctricos,
transformadores, baterías). En la Figura 1 se muestra la estructura organizativa de la
empresa CVG Bauxilum.
10
Figura 1. Estructura organizativa de la empresa CVG Bauxilum
Bases Teóricas
La Toma de Decisiones en las Organizaciones
En las organizaciones, generalmente, existe una jerarquía que determina el
tipo de acciones que se realizan dentro de ella, y en consecuencia, el tipo de
decisiones que se deben tomar. Una decisión puede ser descrita como la respuesta a
un problema, o la elección entre distintas alternativas para conseguir unos objetivos.
Según McClure (1978), la toma de decisiones se define como “la conversión
de la información en acción, de manera que el recurso información adquiere un papel
imprescindible en este proceso” (p. 382).
11
En la alta gerencia de una organización, ubicada en los niveles superiores de
la jerarquía de la empresa, la toma de decisiones adquiere un alto grado de
importancia, debido a que estas decisiones toman un enfoque estratégico, para la
planificación global de toda la empresa. A medida que se baja en la jerarquía, las
tareas que se desempeñan son cada vez más rutinarias, por lo que las decisiones en
estos niveles, son más un proceso de rutina.
Para ayudar en este proceso de toma de decisiones, es cada vez más frecuente
dentro de las organizaciones, utilizar sistemas automatizados que ofrezcan al usuario
información resumida y oportuna, que apoye la toma de decisiones de los gerentes de
la organización. A estos tipos de sistemas automatizados se les conoce como
Sistemas de Apoyo para la Toma de Decisiones.
Sistema de Apoyo para la Toma de Decisiones
El concepto de sistema de apoyo para la toma de decisiones, puede adoptar
muchas formas, pero en general, según K.E. Kendall y Kendall (2005), este se define
como un “sistema de información interactivo que apoya el proceso de toma de
decisiones mediante la presentación de información diseñada específicamente para el
enfoque de resolución de problemas y las necesidades de aplicaciones del encargado
de la toma de decisiones.” (p. 711). Estos tipos de sistema de información, según
Senn (1992), se caracterizan por introducirse después de haber implantado los
sistemas transaccionales más relevantes de la empresa (25-28).
Sistema Transaccional
Un sistema transaccional, también conocido como sistema de procesamiento
de transacciones, según K.E. Kendall y Kendall (2005), es un “sistema de
información computarizado cuyo propósito es procesar grandes cantidades de datos
relacionados con transacciones rutinarias de negocios, como las de nómina e
inventarios” (p. 712).
12
Por su parte, Senn (1992), establece que un sistema de procesamiento de
transacciones, “tiene como finalidad mejorar las actividades rutinarias de una
empresa y de las que depende toda la organización. Una transacción es cualquier
suceso o actividad que afecta a toda la organización” (p. 25). Los sistemas de
procesamiento de transacciones, según Senn (1992), se caracterizan por almacenar y
recuperar información, por contar con un gran volumen de transacciones, y por ser los
primeros sistemas de información que se implementan en una organización (25-26).
El Cambiante Mundo del Mantenimiento
En las industrias, la idea general del mantenimiento se encuentra en un
constante cambio. Los cambios se deben al aumento del uso de maquinarias para
ayudar a los operadores humanos con los requerimientos físicos del trabajo, a la
mayor complejidad de las maquinarias, las nuevas técnicas de mantenimiento, y los
nuevos enfoques de las organizaciones y las responsabilidades de las mismas. Los
cambios ponen a prueba constantemente las actitudes y conocimientos del personal en
todas las ramas de la industria, que frente a esta avalancha de cambios, desde el
personal de mantenimiento, hasta los ingenieros y gerentes, tienen que adoptar nuevas
formas de pensar y actuar, debido a que desean evitar a toda costa, equivocarse
cuando se toma alguna acción de mejora.
Históricamente, el mantenimiento ha evolucionado a través de generaciones.
Moubray (1991), establece tres generaciones en la evolución del mantenimiento: la
primera generación, cubre hasta la segunda guerra mundial, donde la industria no se
encontraba muy mecanizada, es decir, no aportaba mucha ayuda para los operadores
humanos en las tareas de alto requerimiento físico. La segunda generación, ubicada
en la segunda guerra mundial, y en los tiempos de guerra hacia los años 50’s y 60’s,
aumentó la necesidad de productos de toda clase, lo que llevó a la necesidad de un
aumento en la mecanización. Durante la tercera generación, posterior a los años 60’s,
el proceso de cambio en las industrias tomó velocidades increíblemente altas, donde
los cambios no se enfocaban solo en la construcción de máquinas de todo tipo
13
haciéndolas cada vez más complejas, sino en la definición de nuevos conceptos,
nuevas investigaciones, y nuevas técnicas de mantenimiento (2-3).
Como se ha venido planteando, el mantenimiento en las industrias ha
cambiado con el paso del tiempo, desde la construcción de máquinas para ayudar en
las tareas de alto requerimiento físico, hasta la creación de nuevos conceptos y
técnicas de mantenimiento. En tal sentido, es importante definir el concepto de
mantenimiento dentro del contexto de las organizaciones, específicamente el
mantenimiento de equipos, y como este afecta las operaciones de la organización.
El Mantenimiento de Equipos
Dentro del contexto de las organizaciones, un equipo es un objeto fabricado y
compuesto por un conjunto de piezas ajustadas entre sí, que se usa para facilitar o
realizar un trabajo determinado.
Desde un punto de vista técnico, existen dos elementos que se deben
considerar al momento de tratar con cualquier equipo físico que se encuentre
operando: su mantenimiento, y alguna modificación ocasional.
La palabra mantenimiento proviene de la palabra mantener, pudiéndose
definir esta última como: hacer que una cosa continúe en un determinado estado,
situación o funcionamiento. Por lo tanto, de manera general, podemos definir el
mantenimiento de equipos, como la actividad que se realiza sobre un equipo o sus
componentes, para asegurar que continúe desempeñando las funciones deseadas.
En la actualidad existen técnicas para realizar actividades de mantenimiento
sobre los equipos, de acuerdo a la necesidad del mantenimiento. Reacondicionar o
sustituir equipos o parte de sus componentes, son las razones más comunes para
realizar una actividad de mantenimiento. Una de las técnicas utilizada en las
actividades de mantenimiento para la sustitución de equipos o partes de sus
componentes, es la denominada Sustitución Cíclica, la cual se describe a
continuación.
14
Tareas de Sustitución Cíclica
Según Moubray (1991), “Las tareas de sustitución cíclicas consisten en
reemplazar un equipo o sus componentes a frecuencias determinadas
independientemente de su estado en ese momento” (p. 137). Estas tareas se realizan
sobre el entendimiento de que el descartar la pieza usada y sustituirla por una nueva,
restaurará la resistencia original al fallo.
Uno de los aspectos más relevantes de las tareas de sustitución cíclicas, es la
frecuencia con que se realizan estas tareas de sustitución. Las tareas de sustitución
cíclicas sólo son técnicamente factibles, si existe una relación directa entre la edad de
fallo y la edad operacional del equipo.
Las tareas de sustitución cíclica, no toman en cuenta la vida útil ni las edades
de los equipos, las cuales determinan la condición de un equipo en un momento dado,
y son unas de las razones principales por las cuales se realizan los mantenimientos a
los equipos. Estos conceptos de vida útil y las edades de los equipos, se presentan a
continuación.
Vida Útil, Edad de Fallo y Edad Operacional
La vida útil es la duración estimada en que un objeto puede seguir cumpliendo
correctamente con las funciones para el cual fue creado. Este concepto aplica para
cualquier tipo de equipo o máquina que preste un servicio.
A medida que un equipo envejece, aumenta la probabilidad de fallo del
equipo. El término envejecer se encuentra asociado al desgaste, el cual ocurre con
normalidad en los equipos por el contacto directo con el producto sobre el cual opera,
o por la fatiga, la oxidación, o la corrosión. Todos los equipos presentarán un servicio
confiable durante algún tiempo, quizás con unos pocos fallos aleatorios al principio,
pero a medida que se acercan al final de su vida útil, se acercan a un punto de
desgaste donde ocurre un rápido incremento en la probabilidad de fallo del equipo.
15
Los equipos cuentan con una edad de fallo y una edad operacional. El término
edad se encuentra asociado al paso del tiempo. La edad de fallo, según Moubray
(1991), es la “edad a partir de la cual se produce un rápido incremento de la
probabilidad condicional de los fallos” (p. 134). La edad operacional, de acuerdo a la
definición del término edad, y sabiendo que el término operacional proviene del
término operar, podemos definir la edad operacional como el tiempo que posee un
equipo en operación.
Conocer las edades en las cuales falla un equipo dentro de su vida útil,
permita generar información sobre cuán frecuente falla un equipo, a través del cálculo
de tiempos promedios entre fallas ocurridas, y tiempos necesarios para reparar. A
continuación se presentan dos métodos empleados en los mantenimientos de equipos,
para el cálculo de los tiempos promedios entre fallas, y los tiempos promedios para
reparar.
Tiempo Promedio entre Fallas y Tiempo Promedio para Reparar
El tiempo promedio entre fallas, también conocido como MTBF (Mean Time
Between Failures), expresa la probabilidad o tiempo de falla de un elemento o activo,
entre fallas consecutivas. Es calculado como el tiempo total de funcionamiento,
dividido entre el número total de fallas.
El tiempo promedio para reparar, también conocido como MTTR (Mean Time
To Repair), es una medida que indica el tiempo promedio de cada reparación de un
elemento o activo. Se calcula como el tiempo de fallas o tiempo de inactividad,
dividido entre el número total de fallas.
Los promedios generan información útil cuando son calculados únicamente a
partir de datos en bruto, pero cuando es necesario el estudio de otros factores en
adición a los datos en bruto, es necesaria la aplicación de otros métodos que ayuden a
la generación de información. Con relación al mantenimiento de equipos, la
Disponibilidad Operativa es un método que utiliza los métodos MTBF y MTTR, para
generar información sobre la disponibilidad operativa de un equipo.
16
Disponibilidad Operativa
La disponibilidad operativa es el porcentaje de tiempo en que un activo es
capaz de realizar las funciones para el cual fue creado.
Para una organización, la disponibilidad operativa de los equipos, es un
parámetro sumamente importante con el cual se debe contar a la hora de determinar la
condición de un equipo. Conocer el porcentaje de tiempo en que un equipo se
encuentra operativo, permite anticipar operaciones y así programarlas en los
momentos más oportunos, evitando de este modo paradas aleatorias en los equipos.
Para determinar la disponibilidad operativa de un equipo, es necesario conocer su
tiempo promedio entre fallas, MTBF, y su tiempo promedio para reparar, MTTR.
La disponibilidad operativa de un equipo, es un método que ayuda a las
medianas y altas gerencias de una organización, a la toma de decisiones relacionadas
con el mantenimiento de equipos. Al igual que la disponibilidad operativa, un
mantenimiento centrado en la confiabilidad de los equipos, tal como lo es el método
RCM, apoya la toma de decisiones de la mediana y alta gerencia de una organización.
Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM)
Según Cedeño (2002), “La confiabilidad es la probabilidad de que un equipo
esté funcionando sin fallas durante un determinado tiempo, en unas condiciones de
operación dadas” (p. 2).
Pérez (2003), ofrece una definición más amplia del RCM: “Es un proceso que
se usa para determinar lo que debe hacerse para asegurar que un elemento físico
continua desempeñando las funciones deseadas en su contexto operacional presente”
(p. 10).
Por su parte, Márquez (2008), definió el concepto de RCM, indicando los
pasos necesarios para calcular la confiablidad de un equipo:
17
Consiste en analizar las funciones de los activos, ver cuáles son sus posibles
fallas, luego preguntarse por los modos o causas de fallas, estudiar sus efectos
y analizar sus consecuencias. A partir de la evaluación de las consecuencias es
que se determinan las estrategias más adecuadas al contexto de operación,
siendo exigido que no sean sólo técnicamente factibles, sino económicamente
viables. (p. 13)
Según se ha citado, es evidente que el cálculo de la confiabilidad de un
equipo, no involucra sólo el cálculo de una probabilidad, sino involucra a su vez, un
análisis cuidadoso de las posibles fallas, las causas de las fallas, sus efectos y
consecuencias.
18
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
Tipo de Investigación
De acuerdo a los objetivos establecidos, con el interés de responder al
problema planteado, los criterios empleados para establecer los tipos de
investigación, fueron el nivel de investigación y el diseño de investigación.
Según el nivel, esta investigación es del tipo descriptiva, ya que de acuerdo a
la definición establecida por Arias (1999): “consiste en la caracterización de un
hecho, fenómeno o grupo con el fin de establecer su estructura o comportamiento” (p.
46).
Según el diseño, esta investigación es del tipo de campo, ya que de acuerdo a
la definición establecida por Arias (1999): “consiste en la recolección de datos
directamente de la realidad donde ocurren los hechos, sin manipular o controlar
variable alguna” (p. 48). Por otro lado, según el concepto dado por el Vicerrectorado
de Investigaciones y Postgrado de la Universidad Pedagógica Experimental
Libertador (2006): “Se entiende por Investigación de Campo, el análisis sistemático
de problemas en la realidad, con el propósito bien sea de describirlos, interpretarlos,
entender su naturaleza y factores constituyentes, explicar sus causas y efectos, o
predecir su ocurrencia, haciendo uso de métodos característicos de cualquiera de los
paradigmas o enfoques de investigación conocidos o en desarrollo” (p. 11).
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Información
Las técnicas e instrumentos utilizados para la recopilación de información
durante todas las etapas del desarrollo del sistema propuesto, fueron la entrevista, la
observación directa, y la revisión documental.
19
Metodología de Desarrollo
Para el presente trabajo, el procedimiento metodológico se basó en el modelo
de desarrollo de software en cascada, donde el desarrollo total del sistema se dividió
en seis (6) etapas de trabajo: análisis, definición de los requerimientos, diseño,
construcción, pruebas, y documentación del sistema. Estas etapas de trabajo se
realizaron de forma consecutiva, donde el inicio de cada etapa esperó a la finalización
de la etapa inmediatamente anterior, pero de ser necesario se volvía a etapas
anteriores para redefinir nuevos aspectos del desarrollo, dado a que el modelo
permitió iterar y volver a etapas de trabajo anteriores.
Análisis de la Situación Actual
Para analizar la problemática presentada en las actividades de mantenimiento
realizadas a los equipos eléctricos de la empresa CVG Bauxilum, se realizaron las
siguientes actividades y tareas:
1. Se prepararon y realizaron entrevistas y reuniones a las principales partes
interesadas del sistema.
2. Se identificó el objetivo del sistema.
3. Se obtuvo información sobre el dominio del sistema.
• Se elaboró un listado de los distintos tipos de equipos eléctricos y tipos de
mantenimientos involucrados en las actividades de mantenimiento
realizadas a los equipos eléctricos.
• Se identificaron los tipos de personal responsables de las actividades de
mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos.
• Se identificaron aquellos aspectos de los procesos de mantenimiento de los
equipos eléctricos que no son tomados en cuenta por el sistema utilizado
por la Superintendencia de Electricidad (SAP-PM).
4. Se identificaron las herramientas de desarrollo de software utilizadas en la
empresa con el propósito de ser usadas para el desarrollo del sistema.
20
El uso de herramientas como la revisión documental, la entrevista y la
observación directa, permitió realizar las actividades y tareas definidas en esta etapa.
Como producto de esta etapa se obtuvo un documento de análisis de la
situación actual presentada en las actividades de mantenimiento realizadas a los
equipos eléctricos de la empresa CVG Bauxilum.
Definición de Requerimientos
Para definir los requerimientos del sistema, se realizaron las siguientes
actividades y tareas:
1. Se identificaron y definieron las interfaces del sistema, las cuales incluyen las
interfaces gráficas de usuario y las interfaces de software.
2. Se identificaron y definieron los usuarios básicos del sistema, las
generalizaciones de los usuarios, y las incompatibilidades entre los usuarios.
3. Se definieron los requerimientos funcionales del sistema mediante la
descripción de casos de uso.
4. Se identificaron y definieron los requerimientos no funcionales del sistema,
los cuales incluyen:
• Los factores requeridos para establecer la confiabilidad requerida del
sistema.
• Los factores requeridos para garantizar un nivel de disponibilidad definido
para el sistema.
• Los factores de seguridad del sistema contra accesos accidentales o
maliciosos, uso, modificación, destrucción, o revelación.
• Los atributos del sistema relacionados con la facilidad de portabilidad a
otras máquinas y/o sistemas operativos.
5. Se identificaron y definieron los requerimientos de almacenamiento de
información, los cuales incluyen:
• Las entidades sobre las que se almacenará información.
21
• La información concreta almacenada, referida a los atributos o
características de las entidades.
• Las relaciones entre las entidades.
Para efectuar las actividades y tareas requeridas para la definición de los
requerimientos del sistema, se utilizaron las siguientes herramientas:
• Entrevistas a las partes interesadas del sistema.
• Observación directa de los procesos de mantenimiento de los equipos
eléctricos realizados por la Superintendencia de Electricidad de CVG
Bauxilum.
Como producto de esta etapa se obtuvo un documento de especificación de
requerimientos que comprende:
• Las interfaces del sistema.
• Las características del usuario del sistema.
• Los requerimientos funcionales.
• Los requerimientos no funcionales.
• Los requerimientos de almacenamiento de información.
Diseño
Para elaborar los diseños del sistema, se realizaron las siguientes actividades y
tareas:
1. Se definió la arquitectura abstracta del sistema de acuerdo a las siguientes
consideraciones:
• Almacenamiento de la información del sistema.
• Distribución de la información al usuario final.
• Interfaces para la presentación de resultados.
• Administración y control de acceso.
22
2. Se diseñaron las interfaces gráficas de usuario.
3. Se diseñaron los diagramas de casos de uso.
4. Se diseñaron los diagramas de flujo de datos, los cuales incluyen:
• El diagrama de contexto.
• El DFD de primer nivel.
• Los DFD de niveles intermedios.
• Los DFD con los últimos niveles de detalles.
5. Se elaboró el diseño de la base de datos, el cual incluye:
• El diseño conceptual de la BD, elaborado mediante un modelo de E-R.
• El diseño lógico de la BD, elaborado mediante el modelo relacional.
6. Se elaboró el diseño del plan de pruebas, el cual comprende:
• Los elementos probados de la interfaz gráfica de usuario, los elementos
probados de los procesos del sistema, y los elementos probados del
almacenamiento de información.
• Las características probadas del sistema pero desde el punto de vista del
usuario sobre lo que debería hacer el sistema.
• Las características no probadas del sistema tanto desde el punto de vista
del usuario como de los procesos del sistema.
• Las necesidades del entorno para el suministro de los datos de prueba.
• Los responsables de la realización de las pruebas al sistema.
Para efectuar las actividades y tareas requeridas para el diseño del sistema, se
utilizaron las siguientes herramientas:
• Técnicas de modelado UML.
• Técnicas de diseño estructurado.
• Técnicas de modelado de datos.
• Patrones de diseño.
23
Como producto de esta etapa se obtuvo un documento de diseño del sistema,
el cual contiene:
• La arquitectura abstracta del sistema.
• El diseño de las interfaces gráficas de usuario.
• Los diagramas de casos de uso.
• Los diagramas de flujo de datos.
• El diseño de la base de datos.
• El diseño del plan de pruebas.
Construcción
Las actividades y tareas contempladas en la etapa de construcción del sistema
fueron:
1. Se definió y preparó el sistema operativo, el lenguaje de programación, el
entorno de desarrollo integrado, y el SGBD.
2. Se implementó el diseño físico de la BD.
3. Se realizó la codificación del sistema implementando los modelos obtenidos
en la etapa de diseño.
4. Se realizaron las siguientes pruebas a los módulos del sistema:
• Se suministraron entradas de datos que forzaron al sistema a generar todos
los mensajes de error.
• Se suministraron entradas de datos que generaron desbordamiento de los
búferes.
• Se repitieron las mismas entradas de datos en varias ocasiones.
• Se forzó al sistema a generar salidas inválidas.
• Se forzó al sistema a generar resultados de cómputo demasiado grandes.
El producto resultante de esta etapa fue el sistema final.
24
Pruebas de Validación
El siguiente conjunto de actividades y tareas permitió realizar las pruebas de
validación al sistema:
1. Se definió un identificador para el documento de resultados que ayudara a
mantener una documentación de las distintas revisiones hechas al sistema.
2. Se ejecutaron cada una de las actividades y tareas definidas en el plan de
pruebas elaborado en la etapa de diseño del sistema.
El diseño del plan de pruebas, elaborado en la etapa de diseño del sistema, fue
la herramienta requerida para la realización de las pruebas de validación al sistema y
la documentación de los resultados.
Como producto de esta etapa se obtuvo un documento de resultados de las
pruebas de validación realizadas al sistema.
Documentación
Para elaborar el manual de usuario, el cual forma parte de la documentación
del sistema, se realizaron las siguientes actividades y tareas:
1. Se describió el público al cual va dirigido el manual, el alcance del manual, el
propósito del manual, y un breve resumen del propósito del sistema.
2. Se describieron de manera general los servicios ofrecidos por el sistema.
3. Se describieron las características de navegación del sistema.
4. Se indicaron procedimientos y tutoriales para el uso del sistema.
5. Se especificaron los mensajes de error del sistema y la resolución de
problemas.
Las documentaciones generadas en cada una de las etapas del desarrollo del
sistema, sirvieron como material de referencia y herramientas para la elaboración del
manual de usuario.
25
Como producto de esta etapa se obtuvieron dos (2) manuales: el manual del
sistema y el manual de usuario. El manual del sistema recopila la documentación
generada en cada una de las etapas del desarrollo del sistema, mientras que el manual
de usuario describe los servicios que ofrece el sistema, las características de
navegación, los procedimientos y tutoriales, y los mensajes de error y resolución de
problemas.
26
CAPÍTULO IV
DESARROLLO
Análisis de la Situación Actual
Para conocer la situación actual de los procesos de mantenimiento de los
equipos eléctricos realizados por la Superintendencia de Electricidad de CVG
Bauxilum, se realizaron un conjunto de actividades y tareas descritas por la
metodología de desarrollo, para la obtención de información y presentación de los
resultados.
Identificación del Objetivo del Sistema
Para obtener un mayor conocimiento sobre el problema presente en los
procesos de mantenimiento actuales realizados a los equipos eléctricos de la empresa
CVG Bauxilum, se consultó el libro titulado “Mantenimiento Centrado en la
Confiabilidad”, publicado en el año 1991 por la casa editorial Industrial Press Inc,
perteneciente al autor John Moubray. La lectura de este material permitió obtener
conocimiento sobre aquellos fallos asociados y no asociados con el envejecimiento de
equipos, las tareas de reacondicionamiento cíclico, y las tareas de sustitución cíclica.
Luego de la lectura del material, se enfocó la atención sobre el tema central de la
problemática presentada en la empresa respecto a las actividades de mantenimiento
realizadas a los equipos eléctricos: las tareas de sustitución cíclica.
Estas tareas de sustitución cíclica establecen, que el reemplazo de un equipo o
sus componentes a frecuencias determinadas independientemente de su estado en ese
momento, restaurara la resistencia original al fallo. Esto no siempre es cierto, ya que
las tareas de sustitución cíclicas sólo son técnicamente factibles, si existe una relación
directa entre la edad de fallo y la edad operacional del equipo.
27
Las frecuencias de las tareas de sustitución cíclica, no toman en cuenta las
edades operacionales de los equipos, las cuales se encuentran gobernadas por su vida
útil, lo que no permite conocer el estado de un equipo o un componente en un tiempo
determinado. Los métodos del Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM) y
la disponibilidad operativa de los equipos, sí toman en cuenta las edades
operacionales de los equipos.
Ante la situación planteada, se definió como objetivo del sistema propuesto,
apoyar la toma de decisiones de la Superintendencia de Electricidad de CVG
Bauxilum, respecto a las actividades de mantenimientos realizadas a los equipos
eléctricos de la empresa, con base en los métodos del Mantenimiento Centrado en la
Confiabilidad (RCM), y la disponibilidad operativa de los equipos.
Obtención de Información del Dominio del Sistema
Para definir a grandes rasgos la funcionalidad del sistema, se aplicó a las
principales partes interesadas una entrevista no estructurada (ver Anexo A1),
obteniéndose los siguientes resultados:
• Tipos de equipos eléctricos involucrados en las actividades de mantenimiento:
o Motores.
o Transformadores.
o Baterías.
o Alumbrado.
• Tipos de mantenimientos realizados a los equipos eléctricos:
o Programado.
o No Programado.
o Correctivo.
o Mayor.
• Tipo de personal responsable de las actividades de mantenimiento realizadas a
los equipos eléctricos de la empresa:
o Electricista Industrial.
28
o Electromecánico Industrial.
o Técnico Electricista Industrial.
o Técnico Electromecánico Industrial.
o Supervisor Turno Mantenimiento.
o Supervisor Mantenimiento.
o Supervisor General Electricidad.
o Supervisor Electricidad y Potencia.
o Supervisor Taller Eléctrico.
o Superintendente Electricidad.
• Aspectos de los procesos de mantenimiento de los equipos eléctricos que no
son tomados en cuenta por el sistema actual utilizado por la Superintendencia
de Electricidad:
o NIT (número de identificación del equipo).
o Personal responsable de la actividad de mantenimiento.
o Tiempo de duración de la actividad de mantenimiento.
o Tiempo de inicio y de culminación de las fallas de los equipos eléctricos
para el tipo de mantenimiento correctivo.
• Método empleado para presentar de manera automática información resumida
y oportuna para la toma de decisiones:
o Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM).
o Disponibilidad Operativa.
Identificación de las Herramientas de Desarrollo de Software de la Empresa
Para conocer las herramientas de desarrollo de software de la empresa CVG
Bauxilum, con el propósito de ser aplicadas para el desarrollo del sistema de apoyo
para la toma de decisiones, se estableció una reunión con el jefe de la División de
Sistemas Automatizados de la empresa, para definir las herramientas a utilizar en el
desarrollo del sistema, de tal manera que, una vez finalizado el desarrollo, se contara
29
con el mantenimiento y soporte de la División de Sistemas Automatizados. Estas
herramientas son:
• Sistema Operativo: Ubuntu 9.10
• Web framework: Ruby on Rails 3.2.14
• Lenguaje (back-end): Ruby 1.9.2
• Base de datos: PostgreSQL 8.2.5
Definición de Requerimientos
Para la definición de los requerimientos, además del uso de la observación
directa y la revisión documental, se aplicó a las principales partes interesadas del
sistema, una entrevista no estructurada (ver Anexo A2), obteniéndose los siguientes
resultados:
Interfaces del Sistema
Interfaces gráficas de usuario.
Interfaz de acceso al sistema.
El acceso al sistema, debe requerir un nombre de usuario y una contraseña. El
nombre de usuario debe ser el correo electrónico de la empresa del personal, mientras
que la contraseña una combinación de caracteres asociada a ese nombre de usuario.
Tablero del sistema.
Una vez validado el acceso del personal al sistema, se debe mostrar la interfaz
principal, la cual es un tablero que contiene el menú de navegación, y un área de
contenido donde se mostrará cada una de las interfaces gráficas definidas para cada
una de las funcionalidades del sistema.
30
El menú de navegación del sistema, permite mostrar dentro del área de
contenido del tablero, las interfaces gráficas correspondientes a cada una de las
siguientes funcionalidades: Consultar Equipos, Consultar Personal, Generar Reporte
de las Actividades de Mantenimiento, Consultar Actividades de Mantenimiento,
Calcular Confiabilidad de Equipos, Calcular Disponibilidad de Equipos.
Interfaces de software.
Directorio activo.
En CVG Bauxilum, la División de Sistemas Automatizados, utiliza un
Directorio Activo para almacenar y organizar la información de los usuarios y
recursos de la red de la empresa. Para efectos del desarrollo del sistema propuesto, el
inicio de sesión de la aplicación debe consultar este Directorio Activo, debido a que
es requerimiento acceder a la aplicación mediante la cuenta de correo electrónico
asignada por la empresa al personal.
Tabla de usuarios y sap.
Si bien el Directorio Activo permite conocer el personal que se encuentra
vigente dentro de la empresa, toda la información referente a este personal, se
encuentra almacenada en el sistema SAP. Una vez autenticado el personal mediante
el Directorio Activo para obtener acceso al sistema propuesto, la información que se
desee consultar sobre este personal, podrá ser accedida mediante una tabla alojada en
la base de datos de la empresa. Esta tabla, mediante unas rutinas ya implementadas
por la empresa, se actualiza diariamente, tomando la información del personal que se
encuentra almacenada dentro del sistema SAP.
31
JasperReports server.
La División de Sistemas Automatizados de la empresa, cuenta con un servidor
denominado JasperReports Server, donde se encuentran almacenados todos los
reportes usados por todas las aplicaciones de la empresa. Estos reportes, para ser
alojados en el servidor, deben ser creados mediante el software JasperReports.
Para efectos del desarrollo del sistema propuesto, la estructura de los reportes
que requieran ser generados, se desarrollaran usando el software JasperReports, de tal
manera que los reportes puedan ser alojados dentro del servidor JasperReports Server,
y ser accedidos posteriormente, desde el sistema.
Usuarios del Sistema
Usuarios básicos del sistema.
Para el sistema propuesto, de acuerdo con las entrevistas aplicadas, los
usuarios básicos del sistema se encuentran definidos por el tipo de cargo del personal
responsable de las actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos de la
empresa.
Generalización de usuarios.
La parte transaccional del sistema, la cual permite registrar las actividades de
mantenimientos realizadas a los equipos eléctricos de la empresa, puede ser accedida
únicamente por el personal que cuente con el siguiente cargo: Técnico Electricista
Industrial, Técnico Electromecánico Industrial, Supervisor Turno Mantenimiento,
Supervisor Mantenimiento, Supervisor General Electricidad, Supervisor Electricidad
y Potencia, Supervisor Taller Eléctrico. Estos tipos de personal se agruparon en un
único usuario denominado: Usuario Generador de Reportes.
32
Los Electricistas y Electromecánicos Industriales, no realizan actividades de
mantenimiento sobre los equipos eléctricos de la empresa, debido al nivel del cargo
que ocupan. Así mismo, el Superintendente de Electricidad no realiza actividades de
mantenimiento sobre los equipos eléctricos, debido a que él se encarga solo de la
toma de decisiones.
Incompatibilidad de usuarios.
Los usuarios básicos que se encuentran dentro de la generalización Usuario
Generador de Reportes, son incompatibles con los usuarios básicos que no forman
parte de esta generalización, dado a que unos pueden generar reportes de las
actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa,
mientras que los otros no.
Requerimientos Funcionales
Diagramas de casos de uso.
Para el sistema de apoyo para la toma de decisiones propuesto, se definió un
diagrama de casos de uso, el cual permitió reflejar desde el punto de vista del usuario,
los servicios que ofrece el sistema.
Casos de uso.
Consultar equipos.
Consultar, de acuerdo a un tipo de equipo eléctrico seleccionado, los equipos
eléctricos que se encuentran involucrados en las actividades de mantenimiento
realizadas por la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum.
33
Consultar personal.
Consultar, de acuerdo a un tipo de cargo seleccionado, el personal responsable
de las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa.
Generar reporte de las actividades de mantenimiento.
Registrar en el sistema las actividades diarias de mantenimiento realizadas a
los equipos eléctricos de la empresa. El registro debe contener:
• Fecha actual, la cual no debe ser modificable. Es obligatorio que el personal,
al culminar su día de trabajo, registre en el sistema las actividades de
mantenimiento que realizó sobre algún equipo eléctrico de la empresa. Por
esta razón, la fecha no debe ser modificable. De esta manera, se evitarán
registros en el sistema de actividades de mantenimiento realizadas en una
fecha distinta a la actual.
• Sección de la empresa donde se realizó el mantenimiento.
• Área de la sección de la empresa donde se realizó el mantenimiento.
• TAG del equipo eléctrico al cual se le realizó el mantenimiento.
• Número de identificación del equipo (NIT).
• Tipo de mantenimiento realizado al equipo eléctrico. Si el tipo de
mantenimiento seleccionado es el correctivo, se debe especificar la fecha y
hora de inicio y culminación de la falla del equipo eléctrico.
• Tiempo de duración de la actividad de mantenimiento.
• Descripción detallada de la actividad de mantenimiento realizada.
• Personal responsable de la actividad de mantenimiento.
Consultar actividades de mantenimiento.
Consultar las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos
de la empresa. Estas consultas pueden ser impresas en formato PDF.
34
Calcular confiabilidad de los equipos.
Calcular la confiabilidad de los equipos eléctricos, con base en la información
almacenada sobre los mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la
empresa. El método de cálculo de la confiabilidad está basado en RCM. Los
resultados obtenidos del cálculo de la confiabilidad de un equipo, se presentan
mediante un diagrama de barras, un histograma, y un análisis de los resultados de la
confiabilidad calculada.
Calcular disponibilidad operativa de los equipos.
Calcular la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos, con base en la
información almacenada sobre los mantenimientos realizados a los equipos eléctricos
de la empresa. Los resultados obtenidos del cálculo de la disponibilidad operativa de
los equipos, se presentan mediante un diagrama de barras, un histograma, una tabla
de resultados de la disponibilidad operativa calculada, y mediante el total de horas de
parada de los equipos eléctricos durante cada semana del periodo de estudio
seleccionado.
Requerimientos no Funcionales
Confiabilidad del sistema.
Para garantizar la confiabilidad, el sistema deberá operar de manera normal,
sin presentar fallos internos en el software, que interrumpan el correcto
funcionamiento de sus servicios.
35
Disponibilidad y seguridad del sistema.
Es requerimiento desarrollar el sistema de apoyo para la toma de decisiones de
la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, mediante el uso de las
herramientas de desarrollo de software de la empresa, de tal manera que se cuente con
el mantenimiento y soporte de la División de Sistemas Automatizados, una vez
finalizado su desarrollo. Esto garantizará la disponibilidad del sistema las 24 horas
del día, y evitará accesos accidentales o maliciosos, ya que el sistema residirá en los
servidores de la empresa, los cuales se encuentran ubicados en la División de
Infraestructura, adscrita a la Gerencia de Tecnología de Información de la empresa.
Portabilidad del sistema.
La portabilidad del sistema propuesto, se encuentra limitada por las
herramientas usadas para su desarrollo, tal es el caso de:
Ruby on Rails 3.2.14.
Portar y ejecutar una aplicación desarrollada con Ruby on Rails 3.2.14, en un
computador con una versión distinta de Ruby on Rails con la cual fue desarrollada,
traería conflicto con la correcta ejecución de la aplicación, debido a que la
organización de los archivos y la manera en que se programa la aplicación, cambia
entre las versiones inferiores y superiores a la 3.2.14.
PostgreSQL
Si bien SQL es un lenguaje estándar, los manejadores de base de datos
implementan sus propias funciones, por lo que la portabilidad de una base de datos a
otro manejador distinto al cual fue implementado, podría generar un mal
funcionamiento en la base de datos.
36
Requerimientos de Almacenamiento de Información
Entidades sobre las que se almacenará información.
• Secciones de la empresa.
• Áreas de la empresa.
• Tipos de equipos eléctricos de la empresa.
• Equipos eléctricos de la empresa.
• Tipos de mantenimientos.
• Tipo de personal responsable de las actividades de mantenimiento.
• Personal de la empresa.
• Reportes de las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos
eléctricos de la empresa.
Cabe mencionar que la entidad Personal, se implementó en la base de datos
del sistema, mediante una vista a la tabla existente del personal de la empresa.
Información concreta almacenada.
• Secciones.
o Nombre de la sección.
• Áreas.
o Número de área.
o Sección a la que pertenece.
• Tipos de equipos eléctricos.
o Nombre del tipo de equipo eléctrico.
• Equipos eléctricos.
o TAG del equipo eléctrico.
o Tipo de equipo eléctrico.
37
• Tipos de mantenimiento.
o Nombre del tipo de mantenimiento.
• Tipo de personal.
o Nombre del tipo de personal.
o Código del tipo de personal (código del cargo).
• Personal.
o Número de ficha.
o Cédula.
o Nombre del personal.
o Cargo dentro de la empresa.
• Reportes.
o Fecha en la cual se realizó el mantenimiento.
o Sección en la cual se realizó el mantenimiento.
o Área en la cual se realizó el mantenimiento.
o TAG del equipo eléctrico al cual se le realizó el mantenimiento.
o NIT del equipo eléctrico al cual se le realizó el mantenimiento.
o Tipo de mantenimiento realizado al equipo eléctrico.
o Tiempo de duración de la actividad de mantenimiento.
o Descripción de la actividad de mantenimiento.
o Personal responsable de la actividad de mantenimiento.
o Fecha y hora de inicio y culminación de la falla del equipo eléctrico para
el tipo de mantenimiento correctivo.
Relaciones entre las entidades.
• Un área pertenece a una sección, y a una sección pueden pertenecer muchas
áreas.
• Un equipo eléctrico pertenece a un tipo de equipo eléctrico, y a un tipo de
equipo eléctrico pueden pertenecer muchos equipos eléctricos.
38
• Un reporte de mantenimiento contiene una sección, y una sección puede estar
contenida en muchos reportes de mantenimiento.
• Un reporte de mantenimiento contiene un área, y un área puede estar
contenido en muchos reportes de mantenimiento.
• Un reporte de mantenimiento se realiza sobre un equipo eléctrico, y sobre un
equipo eléctrico pueden estar realizados muchos reportes de mantenimiento.
• Un reporte de mantenimiento contiene un tipo de mantenimiento, y un tipo de
mantenimiento puede estar contenido en muchos reportes de mantenimiento.
• Un reporte de mantenimiento puede incluir mucho personal, y un personal
puede estar incluido en muchos reportes de mantenimiento.
Diseño del Sistema
A partir de los requerimientos definidos para el desarrollo del sistema de
apoyo para la toma de decisiones propuesto, se elaboraron los siguientes diseños:
Arquitectura Abstracta del Sistema
En la Figura 2 se muestra la arquitectura abstracta del sistema.
Figura 2. Arquitectura cliente/servidor del sistema propuesto
39
Para la definición de la arquitectura abstracta del sistema, se tomaron en
cuenta las siguientes consideraciones:
Almacenamiento de la información del sistema.
Debido a que es requerimiento desarrollar el sistema propuesto utilizando las
herramientas de desarrollo de software de la empresa, de tal manera que se cuente con
el mantenimiento y soporte de la Gerencia de Tecnología de Información, el sistema
y su plataforma de datos, residirán en los servidores físicos de la empresa, los cuales
se encuentran ubicados en la División de Infraestructura de la empresa, adscrita a la
Gerencia de Tecnología de Información.
Distribución de la información al usuario final.
Todos los sistemas de información de la empresa desarrollados bajo un
entorno web, que cuentan con el soporte de la Gerencia de Tecnología de
Información, son accedidos por sus usuarios mediante la intranet de la empresa, lo
que permite al usuario final solicitar los servicios de un sistema, desde cualquier
ordenador de la empresa que se encuentre conectado a la red interna de la misma.
Interfaces para la presentación de resultados.
La interfaz gráfica de usuario del sistema, permite el almacenamiento de
información de las actividades de mantenimientos realizadas a los equipos eléctricos
de la empresa, así como como la presentación de resultados con base en esta
información almacenada, que apoye la toma de decisiones de la Superintendencia de
Electricidad de CVG Bauxilum.
40
Administración y control de acceso.
El acceso al sistema requiere un nombre de usuario y una contraseña.
Interfaces Gráficas de Usuario
Interfaz de acceso al sistema.
En la Figura 3 se muestra la interfaz de acceso al sistema.
Figura 3. Interfaz de acceso al sistema propuesto
41
Tablero del sistema.
En la Figura 4 se muestra el tablero o menú principal del sistema.
Figura 4. Tablero del sistema propuesto
En la parte izquierda del tablero, se encuentra ubicado el menú de navegación,
en la parte derecha el área de contenido, y en la parte superior la cabecera.
La cabecera contiene, además del logo de la empresa y del logo de la
Corporación Venezolana de Guayana, el nombre del usuario actualmente dentro en el
sistema. El nombre del usuario mostrado en la cabecera, es un menú desplegable que
contiene la opción de salir del sistema, y la información básica del usuario (nombre,
número de ficha, cargo dentro de la empresa).
42
Interfaz de inicio del sistema.
En la Figura 5 se muestra la interfaz de inicio del sistema, la cual describe de
manera resumida, los servicios que ofrece el sistema.
Figura 5. Interfaz de inicio del sistema propuesto
Interfaz de consulta de los equipos.
En la Figura 6, se muestra la interfaz del sistema que permite consultar los
equipos eléctricos de la empresa, de acuerdo a un tipo de equipo seleccionado.
43
Figura 6. Interfaz de consulta de los equipos eléctricos
Interfaz de consulta del personal.
En la Figura 7, se muestra la interfaz del sistema que permite consultar el
personal de la empresa, de acuerdo a un tipo de cargo seleccionado.
Figura 7. Interfaz de consulta del personal
44
Interfaz para la generación de los reportes de mantenimiento.
En la Figura 8 se muestra la interfaz del sistema, que permite registrar las
actividades de mantenimiento diarias realizadas sobre los equipos eléctricos de la
empresa.
Figura 8. Interfaz para la generación de reportes de las actividades de
mantenimiento
Cabe mencionar, que para acelerar el proceso de registro de las actividades de
mantenimiento, ciertos elementos de la interfaz gráficas de usuario, se actualizan en
tiempo real, de acuerdo con la información suministrada por el usuario.
45
Interfaz de consulta de las actividades de mantenimiento.
En la Figura 9 se muestra la interfaz gráfica del sistema, para la consulta de
las actividades de mantenimiento realizadas sobre los equipos eléctricos de la
empresa.
Figura 9. Interfaz para la consulta de las actividades de mantenimiento
Interfaz para el cálculo de la confiabilidad de un equipo.
En la Figura 10 se muestra la interfaz del sistema, que permite la
especificación de los parámetros principales del estudio de la confiabilidad de un
equipo.
46
Figura 10. Interfaz para la especificación de los parámetros principales del estudio
de la confiabilidad de un equipo eléctrico
En la Figura 11 se presenta la interfaz del sistema, que muestra las actividades
de mantenimientos realizadas sobre los equipos eléctricos de la empresa, de acuerdo
con los parámetros principales del estudio especificados. Además, la interfaz permite
la especificación de los parámetros secundarios del estudio, para el cálculo
confiabilidad de un equipo.
Figura 11. Interfaz para la especificación de los parámetros secundarios del estudio
de la confiabilidad de un equipo eléctrico
47
En la Figura 12 se muestra la interfaz del sistema, que presenta el resultado
del cálculo de la confiabilidad de un equipo eléctrico.
Figura 12. Interfaz para la presentación del resultado del cálculo de la confiabilidad
de un equipo eléctrico
Interfaz para el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos.
En la Figura 13 se muestra la interfaz para el cálculo de la disponibilidad
operativa de los equipos eléctricos.
48
Figura 13. Interfaz para el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos
En la Figura 14 se muestra la interfaz del sistema, que presenta mediante una
tabla de resultados, el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos.
Figura 14. Interfaz con la tabla de resultados del cálculo de la disponibilidad
operativa de los equipos eléctricos
49
En la Figura 15 se muestra la interfaz del sistema, que presenta mediante un
diagrama de barras o histograma, el cálculo de la disponibilidad operativa de los
equipos eléctricos.
Figura 15. Interfaz con el resultado del cálculo de la disponibilidad operativa de los
equipos, presentada como un diagrama de barras o histograma
En la Figura 16 se muestra la interfaz del cálculo del total de horas de parada
de los equipos eléctricos de la empresa, dividida por semana.
50
Figura 16. Interfaz con el cálculo del total de horas de parada de los equipos
eléctricos de la empresa, dividida por semana
Diagrama de Casos de Uso
Actores.
Usuario generador de reportes de las actividades de mantenimiento.
En la Figura 17 se muestra el usuario generalizado Usuario Generador de
Reportes, y los usuarios que forman parte de esta generalización.
51
Figura 17. Usuario Generador de Reportes
Usuarios básicos del sistema.
En la Figura 18 se muestra el usuario Personal, el cual es usado en el
diagrama de casos de uso del sistema, para representar los usuarios básicos que
interactúan con el sistema.
Figura 18. Actor Personal
52
JasperReports server.
En la Figura 19 se muestra el actor JasperReports Server, el cual representa
un software externo con el cual el sistema se comunica, para la generación de PDF.
Figura 19. Actor JasperReports Server
Casos de uso.
En la Figura 20 se muestra el diagrama de casos de uso del sistema. La
descripción detallada de los casos de uso se encuentra reflejada en la lógica de
programación de los módulos del sistema (ver Anexo B).
Figura 20. Diagrama de casos de uso del sistema propuesto
53
Diagrama de Flujo de Datos
Diagrama de contexto.
En la Figura 21 se muestra el diagrama de contexto del sistema de apoyo para
la toma de decisiones de la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum.
Figura 21. Diagrama de contexto del sistema propuesto
DFD de primer nivel.
En la Figura 22 se muestra el DFD de primer nivel del sistema propuesto.
54
Figura 22. DFD de primer nivel del sistema propuesto
55
DFD de segundo nivel.
En la Figura 23 se muestra el DFD de segundo nivel perteneciente al proceso
número 3: Generar reporte.
Figura 23. DFD de segundo nivel, proceso 3: Generar reporte
En la Figura 24 se muestra el DFD de segundo nivel perteneciente al proceso
número 4: Consultar actividades de mantenimiento.
Figura 24. DFD de segundo nivel, proceso 4: Consultar actividades de
mantenimiento
56
En la Figura 25 se muestra el DFD de segundo nivel perteneciente al proceso
número 5: Calcular confiabilidad de equipo.
Figura 25. DFD de segundo nivel, proceso 5: Calcular confiabilidad de equipo
En la Figura 26 se muestra el DFD de segundo nivel perteneciente al proceso
número 6: Calcular disponibilidad de los equipos.
57
Figura 26. DFD de segundo nivel, proceso 6: Calcular disponibilidad de los equipos
DFD de tercer nivel.
En la Figura 27 se muestra el DFD de tercer nivel perteneciente al proceso
número 5.2: Calcular confiabilidad del equipo.
58
Figura 27. DFD de tercer nivel, proceso 5.2: Calcular confiabilidad del equipo
En la Figura 28 se muestra el DFD de tercer nivel perteneciente al proceso
número 6.6: Calcular el total de horas de parada de los equipos.
Figura 28. DFD de tercer nivel, proceso 6.6: Calcular el total de horas de parada de
los equipos
59
En la Figura 29 se muestra el DFD de tercer nivel perteneciente al proceso
número 6.2: Calcular disponibilidad operativa de los equipos.
Figura 29. DFD de tercer nivel, proceso 6.2: Calcular disponibilidad operativa de
los equipos
60
DFD de cuarto nivel.
En la Figura 30 se muestra el DFD de cuarto nivel perteneciente al proceso
número 6.6.2: Calcular total de horas de parada de los equipos por semana.
Figura 30. DFD de cuarto nivel, proceso 6.6.2: Calcular total de horas de parada de
los equipos por semana
61
Diseño de la Base de Datos
Modelo E-R.
En la Figura 31 se muestra el diseño conceptual de la base de datos del
sistema propuesto mediante un diagrama E-R.
Figura 31. Diagrama de E-R de la base de datos del sistema propuesto
62
Modelo relacional.
En la Figura 32 se muestra el diseño lógico de la base de datos del sistema
propuesto mediante un modelo relacional.
Figura 32. Modelo relacional de la base de datos del sistema propuesto
Plan de Pruebas
Se diseñó un plan de pruebas con el objetivo de validar si el sistema propuesto
cumplió con los requerimientos establecidos. El plan de pruebas define los criterios
de evaluación utilizados en las pruebas de validación del sistema.
Elementos probados del sistema.
• Elementos probados de la interfaz gráfica de usuario.
o Diseño de las pantallas.
o Navegación.
63
o Feedback informativo (retroalimentación).
o Posibilidad de atajos.
o Gestión de errores.
o Compatibilidad en distintos exploradores y versiones.
o Validación de los campos de texto.
o Estándar en la tipografía usada.
o Consistencia en los elementos (uniformidad).
o Organización de la información.
• Elementos probados de los procesos del sistema.
o Datos
- Inicialización de las variables.
- Uso de constantes.
o Control
- Sentencias condicionales.
- Código inalcanzable.
- Uso de Bucles.
- Complejidad ciclomática.
o Entrada/Salida
- Uso de variables de entrada.
- Uso de variables de salida.
- Posibles corrupciones en la entrada.
- Consistencia en la salida.
• Elementos probados del almacenamiento de información (Base de Datos).
o Desempeño (rapidez de ejecución).
o Integridad (integridad en las consultas y en los datos).
o Conexiones (hacia, y desde la base de datos).
64
Características probadas.
En esta sección se muestra una lista de los elementos probados, pero desde el
punto de vista del usuario sobre lo que debería hacer el sistema. Así mismo, se
estableció un nivel de importancia para cada característica en una escala de alto,
medio y bajo.
• Diseño de las pantallas del sistema (Alto)
• Navegación (Alto)
• Feedback (Alto)
• Atajos (Bajo)
• Usabilidad (Alto)
Características que no fueron probadas.
• Proceso de login.
El proceso de login no fue incluido dentro de las pruebas de validación,
debido a que la empresa cuenta con sus propios mecanismos para la autenticación y
autorización de los usuarios a las aplicaciones de la empresa.
• Coherencia en la entrada de datos.
Controlar el error humano es una tarea difícil, pero a través de
autocompletados para los campos de texto, campos de selección para ciertas
características del sistema, y la visualización y actualización en tiempo real de los
elementos de la interfaz gráfica de usuario, el sistema asiste al usuario para el ingreso
coherente de los datos.
65
Necesidades del entorno.
• ¿Cómo fueron suministrados los datos de prueba?
Los datos de prueba fueron suministrados a través de la interfaz gráfica de
usuario del sistema. Los datos de prueba fueron datos hipotéticos sobre actividades de
mantenimiento hipotéticas, realizadas a un conjunto de equipos eléctricos de la
empresa.
• ¿Se necesitó algún tipo de hardware especial?
No se necesitó ningún tipo de hardware especial para la ejecución del plan de
pruebas. Sin embargo, fue imprescindible realizar las pruebas desde algún ordenador
que se encontrara dentro de la intranet de la empresa, debido a que el sistema se
encuentra alojado en las plataformas de la empresa, y usa datos y software dentro de
ella.
• ¿En qué máquina se realizaron las pruebas?
Las pruebas se realizaron en el ordenador principal de la oficina de la
Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, y en el ordenador designado
para la construcción del sistema.
Responsables de la realización de las pruebas al sistema.
• Juan Carlos Márquez Valecillos (Superintendente de Electricidad).
• Gabriel Alejandro Vásquez Guzmán (Desarrollador del sistema).
66
Construcción del Sistema
Con base en los requerimientos definidos, y en los diseños elaborados del
sistema, la fase de construcción contempló la preparación del entorno de desarrollo,
la codificación, y la ejecución de las pruebas de los componentes/módulos del
sistema.
Entorno de Desarrollo
La construcción del sistema se realizó en un ordenador ubicado dentro de la
División de Sistemas Automatizados de la empresa, que al igual que los demás
ordenadores de la división, cuenta con el sistema operativo Ubuntu 9.10.
Previo a la codificación del sistema, se instaló en el ordenador asignado, el
lenguaje de programación Ruby 1.9.2, y el marco de trabajo Ruby on Rails 3.2.14.
Luego de la instalación del lenguaje de programación y del marco de trabajo,
se procedió con la instalación del SGBD PostgreSQL 8.2.5.
Luego de la preparación del entorno de desarrollo, y previo al inicio de la
codificación del sistema, se implementó el diseño físico de la base de datos, tal como
se muestra en la Figura 33 y en la Figura 34. El diseño físico de la base de datos
incluyó la especificación de las relaciones base, sus restricciones, índices y vistas. La
base de datos del sistema propuesto no cuenta con transacciones, triggers o
procedimientos almacenados.
67
Figura 33. Diseño físico de la base de datos del sistema propuesto. Parte 01
68
Figura 34. Diseño físico de la base de datos del sistema propuesto. Parte 02
69
Pruebas de los Módulos del Sistema
Las pruebas se realizaron mediante la ejecución de casos de pruebas, los
cuales se diseñaron de tal manera que forzaran al sistema a generar todos los
mensajes de error, desbordamiento de memoria, salidas inválidas, y resultados de
cómputo demasiado grandes.
Por cada módulo del sistema, se identificaron las condiciones de entrada,
detallando el tipo de dato de entrada, y el tipo de entrada válida. De esta manera, los
casos de prueba serían realizados a cada módulo del sistema, de acuerdo a sus
condiciones de entrada.
Pruebas del módulo para la consulta de los equipos eléctricos.
En el Cuadro 1 se aprecian las condiciones de entrada del módulo para la
consulta de los equipos eléctricos de la empresa.
Cuadro 1
Condiciones de entrada del módulo para la consulta de los equipos eléctricos.
Condición de
entrada Tipo Entradas válidas
Tipo de equipo Campo de selección Todos los equipos, Motores, Transformadores,
Baterías, Alumbrado
En el Cuadro 2 se reflejan los resultados obtenidos de la aplicación de casos
de prueba al módulo para la consulta de los equipos eléctricos de la empresa.
70
Cuadro 2
Casos de prueba del módulo para la consulta de los equipos eléctricos.
Condiciones de entrada
Caso de prueba Tipo de equipo Resultado esperado
1 Todos los equipos Lista de todos los equipos eléctricos
Pruebas del módulo para la consulta del personal.
En el Cuadro 3 se aprecian las condiciones de entrada del módulo para la
consulta del personal responsable de las actividades de mantenimiento de los equipos
eléctricos de la empresa.
Cuadro 3
Condiciones de entrada del módulo para la consulta del personal responsable de las
actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
Condición de entrada Tipo Entradas válidas
Tipo de personal Campo de
selección
Todo el personal, Electricista Industrial,
Electromecánico Industrial, Técnico
Electricista Industrial, Técnico
Electromecánico Industrial, Supervisor Turno
Mantenimiento, Supervisor Mantenimiento,
Supervisor General Electricidad, Supervisor
Electricidad Y Potencia, Supervisor Taller
Eléctrico, Superintendente Electricidad
En el Cuadro 4 se reflejan los resultados obtenidos de la aplicación de casos
de prueba al módulo para la consulta del personal responsable de las actividades de
mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
71
Cuadro 4
Casos de prueba del módulo para la consulta del personal responsable de las
actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
Condiciones de entrada
Caso de prueba Tipo de personal Resultado esperado
1 Todo el personal Lista de todo el personal
Pruebas del módulo para la generación de reportes de las actividades de
mantenimiento.
En el Cuadro 5 se aprecian las condiciones de entrada del módulo para la
generación de reportes de las actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos
de la empresa.
72
Cuadro 5
Condiciones de entrada del módulo para la generación de reportes de las actividades
de mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
Condición de
entrada Tipo Entradas válidas
Sección Campo de
selección
Lado Rojo I, Lado Rojo II, Lado Blanco I, Lado Blanco II,
Taller Eléctrico, Distribución y Potencia, Turno Grupo A,
Turno Grupo B, Turno Grupo C, Turno Grupo D, Turno
Grupo E
Área Campo de
selección
22, 25, 31, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 41, 42, 43, 44, 45, 46,
47, 48, 55, 58, 61, 75, 77, 84, 86
Equipo Valor Cualquier cadena de caracteres no mayor a 255 caracteres
NIT Valor Cualquier cadena de caracteres no mayor a 255 caracteres
Tipo de Mantto Campo de
selección Programado, No programado, Correctivo, Mayor
Tiempo de
Mantto
Campo de
selección
1 hora, 2 horas, 3 horas, 4 horas, 5 horas, 6 horas, 7 horas,
8 horas
Descripción Valor Cualquier cadena de caracteres
Personal Valor Cualquier cadena de caracteres
Inicio falla Fecha Marca de tiempo
Fin falla Fecha Marca de tiempo
73
En el Cuadro 6 se reflejan los resultados obtenidos de la aplicación de casos
de prueba al módulo para la generación de reportes de las actividades de
mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
Cuadro 6
Casos de prueba del módulo para la generación de reportes de las actividades de
mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
Condiciones de entrada
CP S A E N TI TIE D P IF FF Resultado
1 Lado
Rojo I 22
121
24 Programado 1 Hora Juan
Mensaje “Existen campos
obligatorios vacíos!”
2 Lado
Blanco II 25
PTR-
25-B1
687
65 Correctivo 1 Hora Desc Juan
Mensaje “Los tiempos de falla de los
equipos no pueden estar vacíos”
3 Taller
Eléctrico 25
PTR-
25-B1
687
65 Correctivo 1 Hora Desc Juan
26-06-2014
08:00:00
02-07-2014
16:00:00
Mensaje “Reporte generado
exitosamente.”
4 Turno
Grupo A 25
PTR-
25-B2
687
65 Programado 1 Hora Desc Hola
Mensaje “No se pudo generar el
reporte”
5 Lado
Rojo I 22 aaaa...
121
24 Programado 1 Hora Desc Juan
PG::StringDataRightTruncation:
ERROR: value too long for type
Character varying(255)
6 Lado
Blanco II 25
PTR-
25-B1
aaaa
... Correctivo 1 Hora Desc Juan
26-06-2014
08:00:00
02-07-2014
16:00:00
PG::StringDataRightTruncation:
ERROR: value too long for type
Character varying(255)
Nota: CP = Caso de prueba; S = Sección; A = Área; E = Equipo; N = NIT; TI = Tipo
de mantenimiento; TIE = Tiempo de mantenimiento; D = Descripción; P = Personal;
IF = Inicio falla; FF = Fin falla.
Pruebas del módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento.
En el Cuadro 7 se aprecian las condiciones de entrada del módulo para la
consulta de las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la
empresa.
74
Cuadro 7
Condiciones de entrada del módulo para la consulta de las actividades de
mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa.
Condición de
entrada Tipo Entradas válidas
Sección Campo de
selección
Lado Rojo I, Lado Rojo II, Lado Blanco I, Lado Blanco II,
Taller Eléctrico, Distribución y Potencia, Turno Grupo A,
Turno Grupo B, Turno Grupo C, Turno Grupo D, Turno
Grupo E
Tipo de Mantto Campo de
selección Todas, Programado, No programado, Correctivo, Mayor
Fecha desde Fecha Fecha
Fecha hasta Fecha Fecha
En el Cuadro 8 se reflejan los resultados obtenidos de la aplicación de casos
de prueba al módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento realizadas a
los equipos eléctricos de la empresa.
Cuadro 8
Casos de prueba del módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento
realizadas a los equipos eléctricos de la empresa.
Condiciones de entrada
CP Sección Tipo de
Mantto
Fecha
desde
Fecha
hasta Resultado
1 Lado Rojo I Todas Mensaje “Existen campos vacíos!”
2 Lado Rojo I Correctivo 26-06-
2014
02-07-
2014 Lista de reportes
3 Lado Rojo I Mayor --- 1111 PG::InvalidDatetimeFormat: ERROR:
invalid input syntax For type date
Nota: CP = Caso de prueba.
75
Pruebas del módulo para el cálculo de la confiabilidad de un equipo.
En el Cuadro 9 se aprecian las condiciones de entrada del módulo para el
cálculo de la confiabilidad de un equipo.
Cuadro 9
Condiciones de entrada del módulo para el cálculo de la confiabilidad de un equipo.
Condición de
entrada Tipo Entradas válidas
Equipo Valor Cualquier cadena de caracteres
Periodo de
confiabilidad
Campo de
selección 3 meses, 6 meses, 1 año
Periodo de
estudio
Campo de
selección
1 año, 2 años, 3 años, 4 años, 5 años, 6 años, 7 años, 8
años, 9 años, 10 años
Origen de falla Valor Cualquier cadena de caracteres
Ocurrencia de
falla Valor Cualquier valor numérico
En el Cuadro 10 se reflejan los resultados obtenidos de la aplicación de casos
de prueba al módulo para el cálculo de la confiabilidad de un equipo.
76
Cuadro 10
Casos de prueba del módulo para el cálculo de la confiabilidad de un equipo.
Condiciones de entrada
CP E PC PE ORF OCF Resultado
1 3 meses 1 año Mensaje “Existen
campos vacíos!”
2 aaaa... 3 meses 1 año ActionDispatch::Cooki
es:: CookieOverflow
3 PTR-25-B1 6 meses 1 año
Mensaje “El origen y
la ocurrencia de falla
del equipo no pueden
estar vacíos!”
4 PTR-25-B2 1 año 2 años falla en los
rodamientos 11111...
ActionDispatch::Cooki
es:: CookieOverflow
5 PTR-22-A1 3 meses 1 año falla en los
rodamientos aaa!$%
Confiabilidad del
equipo: 0.00%
Nota: CP = Caso de prueba; E = Equipo; PC = Periodo de confiabilidad; PE =
Periodo de estudio; ORF = Origen de falla; OCF = Ocurrencia de falla.
Pruebas del módulo para el cálculo de la disponibilidad de los equipos.
En el Cuadro 11 se aprecian las condiciones de entrada del módulo para el
cálculo de la disponibilidad de los equipos.
77
Cuadro 11
Condiciones de entrada del módulo para el cálculo de la disponibilidad de los
equipos.
Condición de entrada Tipo Entradas válidas
Fecha desde Fecha Fecha
Fecha hasta Fecha Fecha
Equipos Valor Cualquier cadena de caracteres
Tipo de consulta Selección
tipo radio
Disponibilidad operativa [Tabla], Disponibilidad
operativa [Barras], Disponibilidad operativa
[Histograma], Total de horas de parada [Tabla]
En el Cuadro 12 se reflejan los resultados obtenidos de la aplicación de casos
de prueba al módulo para el cálculo de la disponibilidad de los equipos.
Cuadro 12
Casos de prueba del módulo para el cálculo de la disponibilidad de los equipos.
Condiciones de entrada
CP FD FH Equipos Tipo de consulta Resultado
1 PTR-
22-A1
“Disponibilidad operativa
[Tabla]”
Mensaje “Existen campos
vacíos!”
2 13-06-
2014
22-06-
2014
“Total de horas de parada
[Tabla]”
Mensaje “Debe seleccionar
al menos 1 equipo para
consultar.”
3 --- 1111 CS-32-
1
“Disponibilidad operativa
[Tabla]”
PG::InvalidDatetimeFormat
: ERROR: invalid input
syntax For type date
4 13-06-
2014
22-06-
2014 Aaaaa
“Disponibilidad operativa
[Tabla]”
Disponibilidad operativa de
los equipos: 0.00%
5 13-06-
1
22-06-
2014
PTR-
22-A1
“Total de horas de parada
[Tabla]” La página no responde.
Nota: CP = Caso de prueba; FD = Fecha desde; FH = Fecha hasta.
78
Pruebas de Validación
La prueba de validación se encontró orientada a demostrar que el sistema
cumplió con los requerimientos establecidos. Parte de la prueba de validación utilizó
un método de puntaje basado en pesos (ver Anexo C), para calificar los criterios de
evaluación definidos en el plan de pruebas, de acuerdo a la satisfacción del
requerimiento. Las pruebas de los procesos del sistema y del almacenamiento de
información, se basaron en la observación del comportamiento del sistema mediante
el suministro de datos de prueba.
Elementos Probados del Sistema
Elementos probados de la interfaz gráfica de usuario.
Los resultados obtenidos de la prueba de validación realizada a la interfaz
gráfica de usuario, se aprecian en la planilla de evaluación del sistema (ver Anexo C).
Elementos probados de los procesos del sistema.
En el Cuadro 13 se aprecian los resultados obtenidos de las pruebas realizadas
a los elementos relacionados con las fallas de datos del sistema.
Cuadro 13
Prueba de los procesos del sistema. Fallas de datos.
Elemento Fallas de datos
Inicialización de las variables
No existen errores o advertencias de
inicialización de variables en tiempo de
compilación o ejecución.
Uso de constantes No se hizo uso de constantes en el programa.
79
En el Cuadro 14 se aprecian los resultados obtenidos de las pruebas realizadas
a los elementos relacionados con las fallas de control del sistema.
Cuadro 14
Prueba de los procesos del sistema. Fallas de control.
Elemento Fallas de control
Sentencias
condicionales
Ausencia de la cláusula "else" en la sentencia condicional
"case" en el controlador "availability_controller.rb" línea 29.
Ausencia de la cláusula "else" en la sentencia condicional
"case" en el controlador "reliability_controller.rb" línea 24.
Código inalcanzable No existe código inalcanzable en el programa.
Uso de bucles Se garantiza la culminación de los bucles.
Complejidad
ciclomática
Complejidad ciclomática de la estructura "foreach" igual a 10
en el controlador "availability_controller.rb" en la línea 149.
Complejidad ciclomática del método "tabla2" igual a 15 en el
controlador "availability_controller.rb" en la línea 99.
Complejidad ciclomática del método "reliability_submit"
igual a 13 en el controlador "reliability_controller.rb" en la
línea 8.
Nota: Para este tipo de prueba se utilizó la depuración del código del programa, y
algunas herramientas cuyo objetivo es descubrir condiciones potencialmente erróneas
en el código de los programas.
En el Cuadro 15 se aprecian los resultados obtenidos de las pruebas realizadas
a los elementos relacionados con las fallas de entrada y salida del sistema.
80
Cuadro 15
Prueba de los procesos del sistema. Fallas de E/S.
Elemento Fallas de E/S
Uso de variables de entrada Todas las variables de entrada son utilizadas.
Uso de variables de salida A todas las variables de salida se le asigna un
valor.
Posibles corrupciones en la entrada No existe validación en la coherencia de la
entrada de datos.
Consistencia en la salida Para un mismo conjunto de datos de entrada, la
salida es consistente.
Elementos probados del almacenamiento de información (Base de Datos).
En el Cuadro 16 se aprecian los resultados obtenidos de las pruebas realizadas
a los elementos relacionados con el almacenamiento de información del sistema.
Cuadro 16
Pruebas del almacenamiento de información.
Elemento Base de Datos
Desempeño
Tiempo promedio de consultas sin condiciones: 0 - 5 ms.
Tiempo promedio de consultas con condiciones: 10 - 15 ms.
Tiempo promedio del almacenado de datos: 35 - 55 ms.
Integridad Los datos se mantienen inalterados entre inserciones y consultas.
Las consultas ejecutan correctamente lo que se pide.
Conexiones
La conexión hacia y desde la base de datos, se realiza a través del
puerto 5432, host 128.1.33.61, username: sigese_user, password:
sigese2014.
81
Características Probadas
Los resultados obtenidos de la prueba de validación realizada al sistema pero
desde el punto de vista del usuario sobre lo que debería hacer el sistema, se pueden
apreciar en la planilla de evaluación del sistema (ver Anexo C).
82
CAPÍTULO V
RESULTADOS
Luego de haber concluido con cada una de las etapas del procedimiento
metodológico, se obtuvieron los siguientes resultados:
• Se logró el desarrollo de los procesos del sistema que permitieran constituir su
plataforma de datos, mediante la entrada de información con el suficiente
nivel de detalle, sobre las actividades de mantenimiento realizadas a los
equipos eléctricos de la empresa.
• Con la implementación de los métodos RCM y disponibilidad operativa de los
equipos, la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, cuenta con
un sistema que apoya a los mandos intermedios y a la alta gerencia en el
proceso de toma de decisiones, respecto a las actividades de mantenimiento de
los equipos eléctricos de la empresa.
• El sistema permite conocer los tiempos entre fallas de los equipos eléctricos
durante sus años de servicios en la empresa, lo que ofrece suficiente
información a los mandos intermedios y a la alta gerencia de la
Superintendencia de Electricidad, para la toma de decisiones sobre la
disminución o incremento de las frecuencias de intervención utilizadas en los
mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la empresa.
• Se podrán minimizar los costos generados por sustituciones prematuras de los
equipos o componentes eléctricos, ya que se utilizarán frecuencias de
intervención variable para los mantenimientos de los equipos eléctricos.
• Se podrán prevenir posibles daños físicos al personal o al entorno de trabajo
por causa del mal funcionamiento de un equipo o componente eléctrico, ya
que se conocerá la confiabilidad de los equipos eléctricos durante un periodo
de tiempo determinado, así como su disponibilidad operativa.
83
CONCLUSIONES
Luego de haber contemplado los resultados obtenidos con el desarrollo del
sistema, podemos concluir que:
• Con la información suministrada por las partes interesadas del sistema, y las
técnicas y herramientas utilizadas para la recolección de información, se pudo
analizar la situación y problemática actual presentada en la empresa CVG
Bauxilum, respecto a las actividades de mantenimiento realizadas a los
equipos eléctricos de la empresa.
• La definición de los requerimientos del sistema permitió contemplar la
solución deseada para la resolución de la problemática presentada en la
empresa.
• Con los diseños elaborados del sistema, se pudo representar la funcionalidad
del sistema desde un punto de vista de alto nivel, para comprender el
comportamiento de cada una de sus partes, y asegurar el cumplimiento de los
requerimientos definidos.
• Con los requerimientos definidos, y los diseños elaborados del sistema, se
pudo realizar la codificación del sistema utilizando las herramientas de
desarrollo de software de la empresa, para obtener el sistema final.
• Una vez construido el sistema, su pudieron realizar las pruebas de validación
del sistema, de acuerdo con el plan de pruebas elaborado en la etapa de
diseño, para la validar que el sistema cumplió con los requerimientos
establecidos por la empresa, lográndose de esta manera el cumplimiento de
los requerimientos fijados por el cliente.
• La documentación contempla cada uno de los documentos generados a lo
largo de las etapas del desarrollo del sistema, así como el manual de usuario,
el cual ofrece al lector información sobre cómo debe ser usado el sistema,
algunas recomendaciones, y guías que sirven de ayuda al momento de su uso.
84
RECOMENDACIONES
A continuación se presentan algunas recomendaciones para mejorar algunos
aspectos del sistema desarrollado, al igual que aspectos de escalabilidad que permitan
el crecimiento continuo del sistema:
• La validación de los campos de texto utilizados en el sistema desarrollado,
puede incluir procedimientos más robustos para la validación de la coherencia
en la entrada de datos, debido a que el sistema cuenta únicamente con
validación de obligatoriedad en el suministro de los mismos.
• Se pueden implementar procesos del sistema que trabajen en conjunto con los
métodos utilizados por la empresa para la autenticación y autorización de los
usuarios a sus aplicaciones, de tal manera que sea posible la asignación de
privilegios a los usuarios dentro del sistema desarrollado.
• Debido a que la plataforma de datos del sistema desarrollado cuenta con un
suficiente nivel de detalle de información sobre las actividades de
mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa, es posible la
implementación de otros métodos que apoye la toma de decisiones de la
mediana y alta gerencia de la Superintendencia de Electricidad, en adición a
los métodos para el cálculo de la confiabilidad y disponibilidad operativa de
los equipos (p. ej. Gerencia de activos, Indicadores claves de desempeño,
Efectividad global del equipo).
85
REFERENCIAS
IEEE Computer Society (1998). IEEE Recommended Practice for Software Requirements Specifications. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=720574 IEEE Computer Society (2008). IEEE Standard for Software and System Test Documentation. http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=4578383 Kendall, K. E. y Kendall J. E. (2005). Análisis y Diseño de Sistemas (6a. ed.). México: Pearson Education, Inc. Márquez, J. (2008). Diseño de un plan de mantenimiento centrado en la confiabilidad
(RCM) para el sistema de bombas de vacío de las áreas 55 y 58 en CVG Bauxilum. Trabajo de grado, Especialización en Gerencia de Mantenimiento, Universidad Nacional Experimental Politécnica Antonio José de Sucre, Puerto Ordaz.
Moubray, J. (1991). Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad. Gran Bretaña:
Industrial Press Inc. Pérez, C. (2003). Confiabilidad y Evolución del Mantenimiento. http://www.soporteycia.com Pressman, R. (2005). Ingeniería del Software (6a. ed.). México: McGraw-Hill. Senn, J. (1992). Análisis y Diseño de Sistemas de Información (2a. ed.).
México: McGraw-Hill.
86
ANEXO A
ENTREVISTAS
87
ANEXO A1
Entrevista para el Análisis de la Situación Actual
Figura A1. Entrevista para el análisis de la situación actual
Figura A1. Entrevista aplicada a las principales partes interesadas del sistema, las cuales son responsables y tienen participación en la toma de decisiones sobre los mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la empresa.
88
ANEXO A2
Entrevista para el Levantamiento de Requerimientos
Figura A2. Entrevista para el levantamiento de requerimientos
Figura A2. Entrevista aplicada a las principales partes interesadas del sistema, las cuales son responsables y tienen participación en la toma de decisiones sobre los mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la empresa.
89
ANEXO B
LÓGICA DE PROGRAMACIÓN DE LOS MÓDULOS DEL SISTEMA
90
ANEXO B1
Módulo para la Consulta de los Equipos
Figura B1. Módulo para la consulta de los equipos
Figura B1. Lógica de programación del módulo para la consulta de los equipos eléctricos.
91
ANEXO B2
Módulo para la Consulta del Personal
Figura B2. Módulo para la consulta del personal
Figura B2. Lógica de programación del módulo para la consulta del personal.
92
ANEXO B3
Módulo para Generar los Reportes de las Actividades de Mantenimiento
Figura B3. Módulo para generar los reportes de las actividades de mantenimiento
Figura B3. Lógica de programación del módulo para generar los reportes de las actividades de mantenimiento.
93
ANEXO B4
Módulo para la Consulta de las Actividades de Mantenimiento
Figura B4. Módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento
Figura B4. Lógica de programación del módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento.
94
ANEXO B5
Módulo para Calcular la Confiabilidad de los Equipos
Figura B5. Módulo para calcular la confiabilidad de los equipos
Figura B5. Lógica de programación del módulo para calcular la confiabilidad de los equipos eléctricos.
95
ANEXO B6
Módulo para Calcular la Disponibilidad Operativa de los Equipos
Figura B6. Módulo para calcular la disponibilidad operativa de los equipos
Figura B6. Lógica de programación del módulo para calcular la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos.
96
ANEXO C
PLANILLA DE EVALUACIÓN DEL SISTEMA
97
ANEXO C
Planilla de Evaluación del Sistema
Figura C. Planilla de evaluación del sistema
Figura C. Planilla de evaluación utilizada en las pruebas de validación del sistema.
98
ANEXO D
MANUAL DE USUARIO
99
ANEXO D
Manual de Usuario
A Quién se Dirige el Manual
El presente manual se encuentra dirigido a la mediana y alta gerencia de la
Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum, para guiar el uso del sistema
para la toma de decisiones, con respecto a las actividades de mantenimiento de
equipos eléctricos de la empresa. De igual manera, el manual se encuentra dirigido, al
personal de electricidad que interactúa con el sistema para el registro de las
actividades diarias de mantenimiento.
Alcance del Manual
El alcance del manual contempla:
• Descripción de los servicios ofrecidos por el sistema.
• Las características de navegación del sistema.
• Procedimientos y tutoriales sobre el uso del sistema.
• Mensajes de error y resolución de problemas.
Propósito del Manual
El manual de usuario tiene como propósito, ofrecer al lector, información
sobre cómo debe ser usado el sistema, algunas recomendaciones, y guías que sirvan
de ayuda al momento de su uso.
100
Breve Resumen del Producto
Con la finalidad de mejorar la calidad y eficiencia del mantenimiento
producto de los años de servicios de los equipos eléctricos de la empresa CVG
Bauxilum, surgió la necesidad de desarrollar un sistema que ofreciera información
útil, rápida, resumida y oportuna, para la toma de decisiones por parte de la
Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum.
Servicios del Sistema
El sistema de apoyo para la toma de decisiones de la Superintendencia de
Electricidad de CVG Bauxilum, ofrece los siguientes servicios:
Consultar equipos.
Consultar, de acuerdo a un tipo de equipo eléctrico seleccionado, los equipos
eléctricos que se encuentran involucrados en las actividades de mantenimiento
realizadas por la Superintendencia de Electricidad de CVG Bauxilum.
Consultar personal.
Consultar, de acuerdo a un tipo de cargo seleccionado, el personal responsable
de las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa
CVG Bauxilum.
Generar reporte de las actividades de mantenimiento.
Registrar en el sistema las actividades diarias de mantenimiento realizadas a
los equipos eléctricos de la empresa.
101
Consultar actividades de mantenimiento.
Consultar las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos
de la empresa. Estas consultas pueden ser impresas en formato PDF.
Calcular confiabilidad de un equipo.
Calcular la confiabilidad de los equipos eléctricos, con base en la información
almacenada sobre los mantenimientos realizados a los equipos eléctricos de la
empresa. El Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM), es el método
utilizado para el cálculo de la confiabilidad de los equipos.
Calcular disponibilidad operativa de los equipos.
Calcular la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos, con base en la
información almacenada sobre los mantenimientos realizados a los equipos eléctricos
de la empresa.
Características de Navegación
La navegación del sistema se encuentra disponible en todas las secciones del
sistema, y no depende de las funciones del navegador para ayudar en la navegación.
La navegación permite dar a conocer al usuario su ubicación dentro del sistema, y
como acceder a los distintos apartados del mismo.
Procedimientos y Tutoriales
Consultar equipos.
Para consultar los equipos eléctricos de la empresa:
102
1. Seleccionar en el menú de navegación la opción Consultar equipos.
2. Indicar si se desean consultar todos los equipos eléctricos de la empresa, o un
tipo de equipo eléctrico especifico.
3. Hacer clic en el botón Buscar.
Consultar personal.
Para consultar el personal de la empresa:
1. Seleccionar en el menú de navegación la opción Consultar personal.
2. Indicar si se desea consultar todo el personal de la empresa, o consultar el
personal por el tipo de cargo dentro de la empresa.
3. Hacer clic en el botón Buscar.
Generar reporte de las actividades de mantenimiento.
Para registrar una actividad de mantenimiento sobre un equipo eléctrico:
1. Seleccionar en el menú de navegación la opción Generar Reporte.
2. Indicar la sección de la empresa donde se realizó el mantenimiento.
3. Indicar el área de la sección de la empresa donde se realizó el mantenimiento.
4. Introducir el TAG del equipo eléctrico al cual se le realizó el mantenimiento.
5. Opcionalmente, introducir el número de identificación del equipo (NIT).
6. Indicar el tipo de mantenimiento realizado sobre el equipo eléctrico. Si el tipo
de mantenimiento seleccionado es el correctivo, se deberá especificar la fecha
y hora de inicio y culminación de la falla del equipo eléctrico. La hora de
inicio y culminación de la falla, debe estar en formato militar.
7. Indicar el tiempo de duración de la actividad de mantenimiento.
8. Introducir una descripción detallada de la actividad de mantenimiento
realizada.
9. Introducir el personal que se encontró involucrado en la actividad de
mantenimiento.
103
10. Hacer clic en el botón Generar Reporte.
Consultar actividades de mantenimiento.
Para consultar las actividades de mantenimiento realizadas sobre los equipos
eléctricos de la empresa:
1. Seleccionar en el menú de navegación la opción Consultar Reportes.
2. Indicar la sección de la empresa de la cual se quiere consultar las actividades
de mantenimiento.
3. Indicar el tipo de mantenimiento de las actividades por consultar.
4. Introducir el rango de fecha de la consulta.
5. Hacer clic en el botón Consultar.
6. Una vez mostrada la consulta de los reportes, si es deseado, se podrá imprimir
la consulta, o guardar en formato PDF.
Calcular confiabilidad de un equipo.
Para el cálculo de la confiabilidad de un equipo eléctrico:
1. Introducir el equipo eléctrico sobre el cuál se estudiará la confiabilidad.
2. Seleccionar el período de la confiabilidad a estudiar.
3. Seleccionar el período de estudio.
4. Hacer clic en el botón Ver registro.
5. Luego de mostrado el listado de los mantenimientos correctivos realizados al
equipo eléctrico, se debe introducir un origen de falla, y el número de fallas
asociado a ese origen de falla.
6. Hacer clic en el botón Confiabilidad para calcular la confiabilidad del equipo
eléctrico especificado.
Calcular disponibilidad operativa de los equipos.
104
Para el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos:
1. Introducir el rango de fecha dentro del cual se quiere estudiar la
disponibilidad operativa de los equipos eléctricos.
2. Introducir los equipos eléctricos sobre los cuales se desea estudiar la
disponibilidad operativa.
3. Indicar el tipo de resultado que se desea mostrar.
4. Hacer clic en el botón Disponibilidad para calcular la disponibilidad operativa
de los equipos eléctricos especificados.
Mensajes de Error y Resolución de Problemas
En el Cuadro D1 se aprecian los mensajes de error, causa probable del error y
acciones correctivas, del módulo para la generación de reportes de las actividades de
mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
Cuadro D1
Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para la generación de reportes de las actividades de mantenimiento de los equipos eléctricos de la empresa.
Error Causa Acción correctiva
"Existen campos obligatorios vacíos"
Existen datos obligatorios de la actividad de mantenimiento que no han sido suministrados.
Suministrar los datos obligatorios de la actividad de mantenimiento. Datos obligatorios: - Equipo eléctrico sobre el cual se realizó el mantenimiento. - Descripción detallada de la actividad de mantenimiento.
“Los tiempos de falla de los equipos no pueden estar vacíos”
Se seleccionó el tipo de mantenimiento correctivo, pero no se especificaron los tiempos de inicio y culminación de la falla del equipo eléctrico.
Especificar los tiempos de inicio y culminación de la falla del equipo eléctrico.
"No se pudo generar el reporte"
Ocurrió una falla interna en el sistema y no se pudo procesar el registro del reporte.
Intentar más tarde. Si el problema persiste, comunicarse con la División de Sistemas Automatizado de la empresa.
105
En el Cuadro D2 se aprecian los mensajes de error, causa probable del error y
acciones correctivas, del módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento
realizadas a los equipos eléctricos de la empresa.
Cuadro D2
Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para la consulta de las actividades de mantenimiento realizadas a los equipos eléctricos de la empresa.
Error Causa Acción correctiva "Existen campos vacíos"
No se especificaron las fechas de la consulta.
Especificar las fechas de la consulta.
En el Cuadro D3 se aprecian los mensajes de error, causa probable del error y
acciones correctivas, del módulo para el cálculo de la confiabilidad de los equipos
eléctricos de la empresa.
Cuadro D3
Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para el cálculo de la confiabilidad de los equipos eléctricos de la empresa.
Error Causa Acción correctiva
"Existen campos vacíos"
No se especificó el equipo eléctrico sobre el cual se desea calcular la confiabilidad.
Especificar el equipo eléctrico sobre el cual se desea calcular la confiabilidad.
“El origen y la ocurrencia de falla del equipo no pueden estar vacíos!”
No se especificó un origen u ocurrencia de falla del equipo.
Especificar el origen y la ocurrencia de falla del equipo.
En el Cuadro D4 se aprecian los mensajes de error, causa probable del error y
acciones correctivas, del módulo para el cálculo de la disponibilidad operativa de los
equipos eléctricos de la empresa.
106
Cuadro D4
Mensajes de error y resolución de problemas del módulo para el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos de la empresa.
Error Causa Acción correctiva
"Existen campos vacíos"
No se especificó el rango de fecha para el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos.
Especificar el rango de fecha para el cálculo de la disponibilidad operativa de los equipos eléctricos.
“Debe seleccionar al menos 1 equipo para consultar.”
No se especificaron equipos eléctricos sobre los cuales calcular la disponibilidad operativa.
Especificar al menos 1 equipo eléctrico sobre el cual calcular la disponibilidad operativa.
