ES2256482T3 - Procedimiento para la determinacion del momento y de la envergadura de operaciones de mantenimiento. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la determinación del momento y de la envergadura de las operaciones del mantenimiento para un sistema con varias posiciones de mantenimiento (W1, ..., Wm), según el cual: Mediante unos sensores es determinado el desgaste de las partes componentes del sistema, las cuales han de ser mantenidas, Para la realización de las posiciones del mantenimiento, asignadas a las partes componentes del sistema, son establecidos previamente unos correspondientes márgenes de tolerancia en función del desgaste efectivamente medido; así como Es determinada previamente una distancia mínima de mantenimiento (amin) entre un respectivo proceso pendiente del mantenimiento y un siguiente proceso del mantenimiento; Procedimiento éste que está caracterizado porque: El momento ó tiempo (tf) de un respectivo siguiente proceso es fijado, mediante un pronóstico y como más tarde, como aquél punto final (Ef) del margen de tolerancia, el cual sigue - como el primero de los puntos finales de los márgenes detolerancia de las posiciones de mantenimiento, relevantes en cuanto al momento del mantenimiento, y con el cumplimiento de la distancia de mantenimiento mínima (amin) - al momento ó tiempo (ta) de un proceso precedente del mantenimiento; así como caracterizado porque: Como posiciones del mantenimiento, las cuales han de ser llevadas a efecto durante el proceso pendiente del mantenimiento, son fijadas como mínimo aquellas posiciones, cuyos puntos finales del margen de tolerancia se encuentran por delante del pronosticado momento ó tiempo del siguiente proceso del mantenimiento.

Description

Procedimiento para la determinación del momento y de la envergadura de operaciones de mantenimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la determinación del momento y de la envergadura ó extensión de unas operaciones de mantenimiento para un sistema con varias posiciones de mantenimiento, de las cuales cada posición ha de ser llevada a cabo dentro de un correspondiente intervalo de mantenimiento flexible y de un respectivo margen de tolerancias; a este efecto, es fijado previamente un intervalo de mantenimiento mínimo entre las sucesivas operaciones de mantenimiento.

Por regla general, los procedimientos de esta clase son aplicados, por ejemplo, para el mantenimiento de los vehículos automóviles. Convencionalmente, para este tipo de aplicación son determinado previamente unos intervalos fijos del mantenimiento en forma de unas correspondientes distancias de tiempo ó bien de kilómetros recorridos. Además, en la mayoría de los casos son fijadas previamente las posiciones del mantenimiento, que han de ser realizadas durante la respectiva operación de mantenimiento.

Con esta clase de un mantenimiento previamente definido de los vehículos automóviles, la correspondiente parte componente del vehículo es mantenida en unos intervalos fijos así como con independencia de la magnitud de su desgaste efectivo que, de un vehículo al otro, pueden ser notablemente diferente en base, por ejemplo, a unas distintas formas en la conducción.

En la Memoria de Publicación de la Patente Alemana Núm. DE 31 10 774 A1 está revelado un procedimiento para la determinación de los momentos de mantenimiento para los vehículos automóviles, según el cual es fijada, como punto decisivo, una variable de guía - como, por ejemplo, el estado del forro de freno ó bien la pureza del aceite del motor - y queda establecido previamente un correspondiente valor de mantenimiento de la variable de guía y, durante el funcionamiento del vehículo, el valor real de la variable de guía es registrado de manera constante para ser comparado con un valor de mantenimiento. Tan pronto que este valor real alcance el valor de mantenimiento, es indicado que ha de ser efectuada una operación del mantenimiento. Para otras variables del funcionamiento, las que deben ser esperadas en función de un desgaste - tales como son, por ejemplo, el embrague, el ajuste de carburador, las bujías, los momentos del encendido y la tensión de la batería - también son registrados, en determinados intervalos, los valores reales de las mismas para ser comparados con unos memorizados valores límite del desgaste con el objeto de poder asignar luego - en función del estado de este desgaste - la respectiva variable del funcionamiento a una operación de mantenimiento dentro de un margen de tolerancia, la cual queda determinada por la variable de guía, este margen de tolerancia es formado con independencia de los kilómetros recorridos, del consumo de gasolina, del tiempo ó de una combinación de estas magnitudes ó variables.

En este caso, la determinación del momento de mantenimiento dentro del margen de tolerancia y en dirección hacia el límite superior ó hacia el límite inferior del margen es llevada a efecto por medio de una evaluación de la variable de guía así como de la respectiva variable del funcionamiento. Por parte de una unidad de cálculo - que realiza el procedimiento - puede ser extrapolado, además, el límite del desgaste, en el supuesto de un constante uso uniforme de vehículo. Para los valores de las variables del funcionamiento, los cuales están basados en el uso del vehículo, puede ser establecido, además, un diagrama de carga del cual puede ser deducido si la conducción es efectuada, en la mayor parte, a un funcionamiento de carga parcial ó de carga total.

En la Memoria de Publicación de la Patente Alemana Núm. DE 32 34 727 A1 está revelado un procedimiento para la determinación de los momentos del mantenimiento para un vehículo automóvil, según el cual son medidos el desgaste efectivo de las partes componentes, que han de ser mantenidas, así como la duración del funcionamiento ó los kilómetros recorridos del vehículo, el número de revoluciones del motor y la temperatura del líquido refrigerante; el desgaste efectivo es comparado con un valor límite del desgaste, el que puede ser determinado previamente, para luego calcular, en base a ello, la duración de vida útil que ha de ser esperada de la respectiva parte componente. A continuación, son indicados la más reducida duración del tiempo ó el recorrido, en el cual - dentro de un máximo margen de tolerancia que puede ser establecido previamente - son gastadas varias partes componentes bajo vigilancia ó bien es indicado un recorrido ó kilometraje para una parte componente que, antes que otras partes componentes, está gastada por más del margen de tolerancia previamente determinado.

Como problema técnico, la presente invención tiene el objeto de proporcionar un procedimiento de la clase indicada al principio, por medio del cual puedan ser determinados - de una manera relativamente fiable, de una forma flexible y a bajo costo - el momento y la envergadura ó la extensión de las operaciones de mantenimiento para un sistema con varias posiciones del mantenimiento.

De acuerdo con la presente invención, este objeto se consigue por ser proporcionado un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación de patente 1). Según este procedimiento, quedan establecidos con antelación, por un lado, una distancia mínima para una respectiva siguiente operación del mantenimiento - es decir, un proceso sucesivo en el mantenimiento - así como, por el otro lado, unos intervalos flexibles del mantenimiento así como los márgenes de tolerancia para las posiciones del mantenimiento; en este caso, la distancia entre los mantenimientos puede ser establecida previamente de forma variable, mientras que los intervalos del mantenimiento y los márgenes de tolerancia para las posiciones del mantenimiento pueden ser fijados previamente de una forma distinta. A efectos de una optimación, puede ser realizada una iteración a través de esta variable distancia entre los mantenimientos. Además, por lo menos una parte de todas las posiciones del mantenimiento son tratadas como unas posiciones del mantenimiento relevantes para el momento del mantenimiento las que, en lo sucesivo, también son denominadas posiciones de mantenimiento de funciones de guía, que son tenidas en consideración para poder fijar los momentos ó tiempos del mantenimiento. En este caso, y de forma especial, el momento para una respectiva siguiente operación del mantenimiento - el cual está situado después de la precedente operación del mantenimiento, al menos por la distancia mínima entre mantenimientos - es fijado mediante pronóstico, como más tarde de forma coincidente con aquél punto final del margen de tolerancia de las posiciones de mantenimiento - relevantes para el momento del mantenimiento - el cual sigue, como más temprano, al proceso precedente del mantenimiento, siempre con el cumplimiento de la distancia mínima entre los mantenimientos. Todas las posiciones del mantenimiento cuyo punto final del margen de tolerancia se encuentra por delante de este momento pronosticado y buscado siguiente momento del mantenimiento - quedan incluidas en la extensión del proceso precedente del mantenimiento.

Esta forma de proceder permite efectuar un mantenimiento lo suficientemente a tiempo y, por consiguiente, fiable de las partes componentes, expuestas a un desgaste, de una manera muy flexible a través de una fijación previa - fija ó variable - de la distancia mínima entre los mantenimientos así como de los intervalos de mantenimiento y de los márgenes de tolerancia, que pueden ser elegidos individualmente para cada posición del mantenimiento. A este efecto, los intervalos del mantenimiento y los márgenes de tolerancia son elegidos de forma variable y en función de las circunstancias actuales, sobre todo del desgaste efectivamente medido de la parte componente ó de las partes componentes del sistema, las cuales están afectadas por la respectiva posición del mantenimiento, lo que hace posible una mucho mejor adaptación de las sucesivas operaciones de mantenimiento al estado efectivo del desgaste de las distintas partes componentes del sistema. En el caso de ser aplicado este procedimiento para los vehículos automóviles, de este modo puede ser tenido en cuenta un diferenciado desgaste, en función de la manera de conducción, al ser determinados unos momentos de mantenimiento convenientes para ello.

Por consiguiente, mediante el procedimiento de la presente invención queda asegurado, por un lado, que cada posición del mantenimiento pueda ser aplicada con la suficiente frecuencia, con el objeto de que las partes componentes del sistema, las que están sujetas al desgaste, sean mantenidas a tiempo y, por el otro lado, por la selección de una distancia mínima lo suficientemente grande entre los mantenimientos está impedido, que los procesos del mantenimiento pueda ser llevados a efecto con una excesiva frecuencia.

Un procedimiento, perfeccionado según lo indicado en la reivindicación 2), comprende una respectiva subdivisión de las posiciones del mantenimiento en una ó en varias sub-posiciones del mantenimiento y, durante el establecimiento del desarrollo de una operación de mantenimiento, las sub-posiciones del mantenimiento de las posiciones del mantenimiento, que han de ser aplicadas en el proceso del mantenimiento, son comprobadas en relación con la posibilidad de una combinación entre las mismas. Esto facilita un más eficiente desarrollo del mantenimiento, durante el cual las sub- posiciones del mantenimiento son recopiladas entre si - a efectos de su aplicación - de tal manera que, en la medida de lo posible, cada una de ellas pueda ser aplicada solamente una vez.

Según una conveniente ampliación de la forma de realización de la presente invención, a la cual hace referencia la reivindicación 3), resulta que es aplicado un algoritmo de optimación, por el que la inversión en mantenimiento sirve como la llamada función de costos, que ha de ser optimada. En este caso, la inversión en el mantenimiento puede estar representada como un determinado importe de dinero ó de costos.

A este efecto, pueden ser empleada unas posiciones de mantenimiento con una función de guía, las que por el algoritmo de optimación son empleadas para la determinación del momento del mantenimiento mientras que, en este caso, las otras posiciones del mantenimiento son meramente agregadas a los paquetes del mantenimiento. Es posible tener en consideración unos plazos fijos como, por ejemplo, para la Inspección Técnica de Vehículos y para unas visitas no programadas a los talleres. El proceso de optimación comprende, además una antelación - al estilo de un ensayo - de las posiciones siguientes de mantenimiento, es decir, adelantar las posiciones de mantenimiento - que según los criterios normales del procedimiento, tendrían que ser aplicadas sólo en un posterior momento del siguiente mantenimiento - a un anterior momento de mantenimiento; en este caso, la respectiva distancia mínima del mantenimiento, la que es previamente determinada y ha de ser cumplida, actúa como una condición secundaria de la optimación. Por medio de esta medida, puede ser averiguado si la adelantada realización de una ó de varias posiciones del mantenimiento conduce, en su conjunto, a una más reducida inversión en el mantenimiento y es, por consiguiente, recomendable ó no.

En la práctica, el desgaste en las partes componentes, que tienen que ser sometidas al mantenimiento, puede estar sujeto a unos intervalos de tiempo ó de distancia, y el mismo, además, puede ser calculado en base a unos colectivos de carga ó a los datos de unos sensores. De forma interna del programa, es preferido calcular con solamente una unidad (tiempo ó bien distancia); en este caso, el resultado puede ser presentado luego otra vez en la dos unidades. La posibilidad de alcanzar para ello varios modelos a efectos de la determinación del desgaste asegura un algoritmo de marco. Este último hace posible, entre otras cosas más enlazar los modelos de desgaste de los proveedores y ensayar los mismos. No obstante, por motivos de practicabilidad, de forma preferente está previsto que el sistema pueda permitir unas correcciones manuales de la solución óptima para, por ejemplos, conseguir otras soluciones sub-óptimas con el correspondiente tiempo de mantenimiento, la extensión del mantenimiento, los costos del mantenimiento así como con los plazos del mantenimiento siguiente y de sus costos. De esta manera, el usuario puede fijar previamente el lapso de de tiempo entre dos fechas de mantenimiento dentro de un ámbito razonable y controlar así una ponderación más óptima en cuanto a los costos ó bien más optimada en relación con el tiempo.

A continuación, se describen algunas convenientes formas para la realización de la presente invención, las que están representadas en los planos adjuntos, en los cuales:

La Figura 1 muestra el diagrama de bloques de una forma de realización - como principio - de un procedimiento para la determinación optimada del momento así como de la envergadura de las operaciones de mantenimiento para un vehículo automóvil.

La Figura 2 indica una representación esquematizada del avance del tiempo y del recorrido, con distintas posiciones de mantenimiento, para ilustrar la determinación - conforme a la presente invención - de los momentos de un proceso de mantenimiento pendiente y de una siguiente operación de mantenimiento así como de la extensión del mantenimiento, que está pendiente.

La Figura 3 muestra un diagrama de bloques de la estructura más exacta de las posiciones del mantenimiento.

La Figura 4 indica la representación de un proceso de comprobación en cuanto al mantenimiento de dos posiciones de mantenimiento, tomadas a título de ejemplo, sobre la base de la estructura del mantenimiento, indicada en la Figura 3;

La Figura 5 muestra la representación esquematizada de un proceso de optimación para la determinación de la extensión de una respectiva operación de mantenimiento con el adelantamiento a - estilo de un ensayo - de las posiciones del mantenimiento.

La Figura 6 indica un diagrama de flujo del procedimiento;

La Figura 7 muestra la superficie de manipulación gráfica de un editor de las posiciones de trabajo del procedimiento.

La Figura 8 indica la superficie de manipulación gráfica de un editor de las fases de trabajo del procedimiento.

Las Figuras 9 hasta 11 muestran una indicación gráfica porcentual del estado de algunas posiciones de mantenimiento, la cual se refiere al tiempo y a los kilómetros recorridos, respectivamente;

La Figura 12 indica una superficie gráfica de manipulación y de indicación para la determinación manual previa de una distancia mínima entre los mantenimientos y para la indicación de resultados del proceso de la optimación y de la formación de los paquetes del mantenimiento; mientras que

Las Figuras 13 y 14 muestran la indicación gráfica del resultado de la optimación por la iteración a través de unas distancias mínimas entre las operaciones de mantenimiento.

La Figura 1 indica, como principio, la aplicación de un ejemplo de un conveniente procedimiento, que está apropiado para una optimada determinación del tiempo ó momento de las operaciones de mantenimiento así como de la extensión de las mismas para los vehículos automóviles y dentro de una función de mantenimiento 7 del vehículo. Tal como esto puede ser apreciado en la Figura 1, a este efecto está previsto un algoritmo de diagnóstico 5 para el vehículo en su conjunto, el cual está basado en tres módulos, concretamente en una memoria de datos de conducción 1; en los resultados de un tele-diagnóstico 2 - los cuales son comunicados al sistema, que realiza este procedimiento - así como en un algoritmo de marco 3, que comprende los modelos 4_{1},...,4_{n}>1), para un diagnóstico de predicción del desgaste de una pluralidad n de las partes componentes del vehículo, las cuales han de ser mantenidas como, por ejemplo, el aceite del motor, el filtro de aceite del motor, las bujías, la barra de dirección, el líquido de freno, los discos de freno y los forros de freno. Los distintos modelos de las posiciones de mantenimiento, 4_{1},...,4_{n}, pueden estar formados, como tales, por un tipo convencional de unos sensores correspondientes - por lo que los mismos no han de ser explicados aquí con más detalle - así como por unos algoritmo más sencillos ó más complejos como, por ejemplo, por unos algoritmos de determinación del desgaste, los cuales trabajan, por ejemplo, sobre la base de unos colectivos de carga y los que transmiten sus respectivos resultados, medidos ó calculados, al algoritmo de marco 3. A través de un convencional interface de hombre/máquina (MMI) 6, el nivel del procedimiento de diagnóstico 5 se encuentra en comunicación con la función de mantenimiento 7 del vehículo, con el fin de facilitar la entrada de datos del usuario y para indicarle al usuario los resultados obtenidos.

La Figura 2 muestra, en una forma de representación por tiempo transcurrido ó por kilómetros recorridos, el principio básico del procedimiento para la determinación del momento y de la envergadura de las sucesivas operaciones del mantenimiento. Tal como esto es usual en los vehículos, a efectos del mantenimiento de las partes componentes del vehículo automóviles, las cuales están sujetas a un desgaste, existe un elevado número m de posiciones de mantenimiento, W_{1},...,W_{m}(>1). A estas posiciones está asignado un respectivo intervalo de mantenimiento, con un margen de tolerancia \Delta, que puede ser fijado individualmente, tal como esto está indicado en la Figura 2 como representación de una posición de mantenimiento W_{5}; dentro de este intervalo ha de ser llevada a efecto la correspondiente posición de mantenimiento. De todas estas posiciones de mantenimiento, W_{1},...,W_{m}, es elegida por lo menos una parte de las mismas como las respectivas posiciones de mantenimiento de función de guía, que tienen una función de guía para la determinación de los momentos del mantenimiento, es decir, las cuales son tenidas en consideración como posiciones de relevancia. El respectivo intervalo de tolerancia \Delta puede ser intervalo común más pequeño.

A continuación, y partiendo del tiempo ó momento actual t_{0}, como el momento t_{a} para el siguiente proceso pendiente del mantenimiento es aplicado aquél punto final E_{a} del margen de tolerancia de todos los puntos finales de los márgenes de tolerancia de las posiciones de mantenimiento de función de guía, el cual sigue - como el primer punto final - al momento actual t_{0}. Además, por parte del usuario ó bien del sistema es determinada previamente - de forma preferente, de una manera variable - una distancia mínima de mantenimiento a_{min} entre dos respectivas operaciones sucesivas de mantenimiento. El momento t_{g} - que, por esta distancia mínima de mantenimiento a_{min} resulta ser posterior al momento t_{a} para la operación pendiente de mantenimiento - constituye luego el momento más temprano posible para la siguiente operación de mantenimiento, es decir, para el siguiente proceso del mantenimiento. Este último es postergado - de forma preferente partiendo de este momento t_{g} - lo máximo posible con el objeto de ahorrar en inversión de mantenimiento. Como el siguiente momento - lo más tarde posible - del mantenimiento t_{f} es fijado entonces aquél punto final E_{f} del margen de tolerancia, el cual sigue como el primero de todos los puntos finales de los márgenes de tolerancia de las posiciones de mantenimiento con función de guía al más temprano posible momento de mantenimiento siguiente ó bien corresponde a éste último. Este más tarde posible siguiente momento de mantenimiento t_{f} queda fijado como el momento pronosticado y deseable para el siguiente proceso del mantenimiento.

Seguidamente, como envergadura ó extensión del proceso pendiente del mantenimiento es fijada la realización de, como mínimo, todas aquellas posiciones de mantenimiento, cuyos puntos finales de los márgenes de tolerancias están por delante del proyectado momento del siguiente proceso de mantenimiento t_{f}; según el ejemplo de la Figura 2, éstas son sobre todo las posiciones de mantenimiento W_{1} hasta W_{5}. Las posiciones del mantenimiento, cuyo punto final del margen de tolerancia coincide con el proyectado momento del siguiente proceso de mantenimiento t_{f} ó bien es posterior al mismo, pueden ser tenidas en cuenta - en cuanto a su envergadura - por el siguiente ó por un aún posterior siguiente proceso de mantenimiento, según el ejemplo de la Figura 2, éstas son las posiciones de mantenimiento W_{6} hasta W_{10}. Esto último también ha de ser aplicado para las posiciones de mantenimiento, cuyo margen de tolerancia comprende todo el ámbito entre el pendiente momento de mantenimiento t_{a} y el proyectado siguiente momento de mantenimiento t_{f} tal como en el caso de la posición de mantenimiento W_{6} de la Figura 2.

También puede estar previsto un tratamiento especial para determinadas posiciones especiales del mantenimiento, las cuales están fijadas, por ejemplo, por unas disposiciones legales, tales como son las inspecciones técnicas de los vehículos y el control especial de los gases de escape. Si una tal posición especial del mantenimiento es aquella, que determina su momento de mantenimiento conforme a las reglas anteriormente explicadas, por regla general es así, que otras posiciones del mantenimiento son adelantadas al momento correspondiente de estas posiciones especiales del mantenimiento, es decir, como más tarde son adelantadas al momento del punto final del margen de tolerancia de las posiciones especiales del mantenimiento al estar previsto este momento para las posiciones de mantenimiento especiales. Al no ser la posición de mantenimiento, que determina el momento normal del mantenimiento, ninguna posición especial del mantenimiento, es comprobado si esta última posición se encuentra entre las posiciones de mantenimiento, que han sido adelantadas al siguiente proceso del mantenimiento.

En este supuesto, la posición especial del mantenimiento recibe un tratamiento especial. El margen de tolerancia "Delta TÜV ó ITV", dentro del cual ha de ser efectuada, por ejemplo, la inspección técnica del vehículo, es normalmente pequeño, teniendo en cuenta que un adelantamiento de este margen no es deseado, por regla general, por el usuario debido a los costos que están relacionados con ello. Por consiguiente, si el margen de tolerancia de la respectiva posición de mantenimiento especial no solapan con el momento de mantenimiento, determinado según lo anteriormente expuesto, el procedimiento preve para la posición de mantenimiento especial, como tal tratamiento especial, un propio y separado momento del mantenimiento, en la medida de lo posible al final del margen de tolerancia del mismo, tal como esto está indicado en la Figura 2 por las líneas de trazos.

La Figura 3 representa la típica estructura de las posiciones del mantenimiento, tal como la misma es empleada según el procedimiento de la presente invención. Cada posición de mantenimiento W_{i} se compone de una ó de varias sub-posiciones de mantenimiento U_{i1}, U_{i2},..., U_{ik} cada una de las cuales representa una determinada fase de trabajo. De este modo, por ejemplo, una posición de mantenimiento "cambio de forro de freno" puede consistir en tres sub-posiciones del mantenimiento, es decir, en "abrir el freno", "cambiar el forro de freno" y "cerrar el freno".

A las sub-posiciones de mantenimiento U_{i1},..., U_{ik} y, por consiguiente, también a la respectiva posición de mantenimiento W_{i} - están asignados unos parámetros que se refieren al mantenimiento como, por ejemplo, a la realización del tiempo de trabajo necesario y al valor de trabajo relacionado con ello, es decir, a los costos así originados. Un parámetro tiempo de tránsito restante indica el tiempo durante el cual previsiblemente se puede esperar todavía con la realización de la posición de mantenimiento W_{i}.

Según el procedimiento de la presente invención, esta estructura de las posiciones del mantenimiento es empleada para - durante la determinación de la extensión y del desarrollo de la respectiva operación de mantenimiento - poder comprobar si las implicadas posiciones de mantenimiento, que han de ser llevadas a efecto, contienen - y en qué medida - unas sub-posiciones de mantenimiento comunes, con lo cual las mismas podrían ser combinadas entre si de tal manera, que una sub-posición de mantenimiento, que se presenta en varias posiciones de mantenimiento, habría de ser efectuada, en la medida de lo posible, solamente una vez. La Figura 4 indica la aplicación de esta medida con el ejemplo de una primera posición de mantenimiento "cambio del forro de freno", la cual se compone de las sub-posiciones de "abrir el freno" (A), "cambiar el forro de freno" (X), y "cerrar el freno" (B), así como de una segunda posición de mantenimiento "cambio de disco de freno", la que consiste en las sub-posiciones de "abrir el freno", "cambiar el disco de freno" (Y) y "cerrar el freno". Al mismo tiempo a través de este ejemplo queda explicado el supuesto de que el cambio del forro de freno, con la sucesión de fases de trabajo AYB de las sub-posiciones del mantenimiento, debería de ser efectuado normalmente sólo durante un siguiente proceso de mantenimiento; sin embargo, dentro de un proceso de optimación, que a continuación es explicado con más detalles, este cambio es adelantado - en forma de ensayo - por un pendiente proceso de mantenimiento, que comprende el cambio del disco de freno, con la sucesión de fases de trabajo AXB de las sub-posiciones del mantenimiento. En este caso, el concepto de "servicio" aparece en la Figura 4 como sinónimo del término de "proceso ú operación de mantenimiento".

Conforme a la idea de la comprobación de la posibilidad de combinación, resulta que los paquetes de sub-posiciones de mantenimiento AXB, AYB,..., de las posiciones de mantenimiento - que han de ser realizadas dentro del respectivo proceso de mantenimiento - son combinados entre si en la medida de lo posible, por lo cual quedan eliminadas las denominaciones múltiples de unas mismas sub-posiciones, es decir, el desarrollo de trabajo no combinado AXB + AYB puede ser simplificado en un desarrollo combinado de trabajo AXYB. El ahorro en costos de la optimación, el cual se consigue mediante la supresión de las realizaciones múltiples de las sub-posiciones del mantenimiento, puede superar, en función de cada situación, el mayor costo, que está relacionado con una antelación de las posiciones del mantenimiento, de tal modo que un tal adelantamiento puede ser - en determinados casos y visto en su conjunto - de gran ventaja.

La función de costos, que es aplicada para el proceso de la optimación, puede representar sobre todo un determinado importe de dinero ó en la factura, el cual está relacionado con la respectiva fase de trabajo de la operación del mantenimiento. La pérdida en costos a causa de un adelantamiento se produce por no aprovecharse el estimado tiempo de tránsito restante de la posición de mantenimiento, por ejemplo, medido del 100% hasta el 0% con respecto a los costos de la posición de mantenimiento, los que para ello son determinados previamente al nivel de las sub-posiciones del mantenimiento, tal como mencionado más arriba en relación con la Figura 3. En este caso, tos gastos de mantenimiento totales para un proceso del mantenimiento son determinados sencillamente como la suma de los costos de todas las sub-posiciones del mantenimiento, las que han de ser efectuadas, y los mismos representan la función de costos, que por el proceso de optimación ha de ser reducida al mínimo.

La Figura 5 representa el proceso de optimación empleado. A este efecto, se parte, en primer lugar, de una lista completa L1 con todas las posiciones del mantenimiento; de una lista L2 con todas las posiciones del mantenimiento, las cuales han de ser efectuada dentro de un proceso actualmente pendiente del mantenimiento, así como las sub-posiciones de mantenimiento de las mismas, y de las listas L3 y L4 sobre las posiciones de mantenimiento y sus sub-posiciones de mantenimiento, que deben ser realizadas en unos siguientes procesos del mantenimiento. Las listas iniciales, L2 y L4, para el proceso actual del mantenimiento y para los siguientes procesos del mantenimiento son establecidas en función de la forma de proceder arriba explicada en relación con la Figura 2.

La Figura 6 muestra un diagrama de flujo de procedimiento de la presente invención. Dentro de una primera fase de inicialización. Si quedan determinadas las necesarias magnitudes de iniciación. Esto comprende la inicialización de la lista de las posiciones del mantenimiento.

Es efectuada, además, la fijación del momento del siguiente mantenimiento por medio de la primera posición de mantenimiento prevista con la función de guía y a través de una asignación inicial de las posiciones del mantenimiento al pendiente proceso de mantenimiento y a los siguientes procesos de mantenimiento, conforme a un primer proceso de optimación (Fase S2).

Durante esta optimación, es efectuada una iteración a través de la distancia mínima de mantenimiento a_{min} (por ejemplo, en fases de meses). La Figura 5 indica el estado para una fase de iteración, es decir, para un determinado valor de la distancia mínima de mantenimiento a_{min}. En este caso, son efectuados la determinación de las posiciones de mantenimiento, que han de entrar en los distintos ámbitos, la constitución de las listas de las fases de trabajo y la supresión de las fases, que se presentan de forma repetida; el cálculo de los costos y de los costos, que se ahorran por la supresión; la antelación de las posiciones de mantenimiento a la fecha correspondiente; así como el cálculo de las pérdidas por un uso no aprovechado.

A continuación, tiene lugar un ensayo adicional si las ganancias por el adelantamiento de unas posiciones de mantenimiento a unas fechas anteriores traen consigo unos ahorros, véase la Fase S3 en la Figura 6. Al tratarse de unas posiciones de mantenimiento más intensivas de trabajo, se pueden producir también aquí algunas ganancias, preferentemente en el caso de una más pequeña distancia mínima de mantenimiento a_{min}.

Los elementos de una lista son comprobados - en cuanto a la posibilidad de un adelantamiento ó de anticipación - durante tanto tiempo hasta que, por un paso por la lista, ninguna de las posiciones del mantenimiento produzca ya una ganancia. Al poder ser adelantada una posición del mantenimiento, al final de la lista se comienza otra vez desde arriba, habida cuenta de que las posiciones ya comprobadas podrían - después de la anticipación de una posición del mantenimiento - eventualmente ser bien combinadas con la nueva posición.

Los costos efectivos de una fija distancia de mantenimiento mínima a_{min} resultan de la suma de los costos de las fases de trabajo, véase la Figura 5, más los costos del puesto de trabajo; en este caso, éstos últimos se componen de una parte proporcional de costos fijos y de otra parte proporcional en función del tiempo. La duración de una operación de mantenimiento es calculada de la suma de los tiempos de las fases de trabajo; véase la Figura 5.

La suma en el ahorro de costos por la combinación entre las posiciones del mantenimiento, por un lado, y por los costos del puesto de trabajo, más el dinero perdido por la anticipación de las posiciones del mantenimiento, por el otro lado, representa - bajo la condición secundaria de una distancia mínima, previamente determinada entre dos fechas de mantenimiento - la magnitud, que determina lo óptimo.

Al ser efectuada una iteración a través de la distancia de mantenimiento mínima a_{min} (por ejemplo, en unas fases mensuales) y al poner la magnitud de "por unidad de tiempo" en relación con la distancia de mantenimiento mínima a_{min} resulta que el mínimo de esta ficha ó de esta función de costos proporciona la extensión óptima del mantenimiento y, con la ayuda de la distancia mínima a_{min} facilita tanto la fecha óptima de un siguiente proceso de mantenimiento como también la envergadura del mismo. La magnitud de "por unidad de tiempo" tiene en consideración, por ejemplo, el supuesto de que un mantenimiento anual más caro pueda ser mas conveniente que dos mantenimientos un tanto más baratos. Por consiguiente, la antes referida magnitud, que determina lo óptimo, ha de ser aplicada, de manera correcta, por unidad de tiempo, es decir, la misma ha de ser dividida por a_{min}.

Esencial para una función de costos es la posición de los valores extremos, en este caso los valores máximos. Al añadir a la arriba mencionada función de costos el valor constante de la suma de "costos de cada posición" de mantenimiento, divididos por el respectivo intervalo del mantenimiento actual de esta posición de mantenimiento'' (esta es la suma de "costos por posición de mantenimiento/tiempo"), resulta que permanece invariada la posición del mínimo absoluto de la función de costos y se obtiene, de esta manera, el mismo resultado óptimo. No obstante, el valor de la función de costos proporciona, además, los costos efectivos del mantenimiento para la respectiva distancia a_{min} inclusive las correcciones para la combinación y las pérdidas por la anticipación y por las duraciones de uso, por unidad de tiempo.

A este efecto, el intervalo del mantenimiento de una posición de mantenimiento ha de ser considerado como constante, pero tan sólo en el momento actual, teniendo en cuenta que el mismo representa el resultado de unos colectivos de carga ó de sistemas de sensores y puede, por lo tanto, ser flexible y, de este modo, el intervalo se puede modificar, por ejemplo, a causa de unas variaciones en el comportamiento de conducción. Esto constituye la base para un mantenimiento personalizado ó específico del comportamiento de conducción.

Aparte del mínimo absoluto, la curva puede comprender asimismo otros valores mínimos relativos (soluciones sub-óptimas del problema) ó bien otros puntos de interés. Esto demanda la posibilidad de efectuar una entrada manual de la distancia a_{min}, inclusive de la representación de la extensión del mantenimiento, de los costos del mantenimiento, de las fases de trabajo etc., etc., véase la Figura 12.

Las Figuras 7 hasta 14 representan la realización del procedimiento de la presente invención con la utilización de una superficie de pantallas gráficas. La Figura 7 muestra un editor de las posiciones de mantenimiento, en el cual está la llamada a título de ejemplo, la posición del mantenimiento "discos de freno traseros" en el punto del menú "denominación". En este punto del menú está depositada la lista completa de todas las posiciones establecidas para el mantenimiento. Por medio de este editor de posiciones de mantenimiento pueden ser editadas, ó bien establecidas de nuevo, las posiciones del mantenimiento. Las fases de trabajo, indicadas dentro de la ventana inferior izquierda, pueden ser asignadas cada posición del mantenimiento. La ventana inferior derecha indica las fases de trabajo, que están asignadas a la respectiva posición de mantenimiento. Cada posición de mantenimiento contiene, además, un atributo "función de guía"; posición adicional del mantenimiento".; ó solamente de control"; así como la posibilidad de introducir el intervalo del mantenimiento y el margen de tolerancia de la posición de mantenimiento en las unidades de registro de los kilómetros recorridos, de un control temporal ó del número de operaciones. El respectivo intervalo de mantenimiento es de una anchura regulable "Delta", dentro de la cual ha de ser efectuado el mantenimiento de las posiciones de mantenimiento con la función de guía (margen de tolerancia). Una opción de "relación" (conexión) permite la determinación si, conjuntamente con una posición de mantenimiento como, por ejemplo, la de "discos de freno", también tiene que ser efectuada siempre otra posición de mantenimiento, por ejemplo, la de "forros de freno". Esta relación puede ser fijada unilateralmente, es decir, una reversión ha de ser indicada también de forma explícita, habida cuenta de que la misma no es siempre aplicable.

La Figura 8 indica un correspondiente editor de las sub-posiciones del mantenimiento así como de las fases de trabajo. A traves del mismo pueden ser editadas y establecidas las sub-posiciones del mantenimiento. Cada una de las sub-posiciones del mantenimiento contiene los parámetros de "valor de trabajo", es decir, los costos, y de "tiempo de trabajo".

La Figura 9 muestra, en una toma instantánea, el grado actual del desgaste de cada seleccionada posición del mantenimiento. En la medida en que las posiciones de mantenimiento no estén registradas por unos colectivos de carga ó los sistemas de sensores, está previsto registrar un acelerado desgaste ó un desgaste más lento por medio del factor de un perfil típico y de un perfil clasificador del conductor y de su forma de conducción, respectivamente. A la inversa, este perfil también puede ser determinado en base al desgaste, detectado mediante sensores ó bien calculado.

La Figura 10 indica - en una representación de pantalla - el grado actual del desgaste en todas las seleccionadas posiciones del mantenimiento por un eje de tiempo; con la indicación de los individuales grados de desgaste e intervalos de mantenimiento así como con los márgenes de tolerancia de las posiciones del mantenimiento.

La Figura 11 muestra una representación de pantalla, en la cual el actual grado del desgaste de todas las seleccionadas posiciones del mantenimiento está puesto en relación con los kilómetros y con la distancia recorrida, respectivamente, con aplicación de los kilómetros recorridos determinados por unidad de tiempo.

La Figura 12 indica el paquete de mantenimiento, que es óptimo para una distancia de tiempo previamente determinada entre dos momentos de mantenimiento; con las correspondientes posiciones de mantenimiento, las fases de trabajo, que se ahorran a causa de una combinación entre las mismas. A través de una variable determinación previa de la distancia de tiempo - es decir, de la distancia mínima de mantenimiento en unidades de tiempo - puede ser elegido, prácticamente sin ningún escalonamiento, entre unas variantes optimadas en cuanto a los costos (pequeñas distancias de tiempo) y las variantes optimadas en cuanto al tiempo (grandes distancias de tiempo), como asimismo puede ser ajustado el valor óptimo calculado de a_{min}, según lo indicado en las Figuras 13 y 14. En este supuesto ya han sido tenidos en cuenta las ganancias de costos por una combinación así como las pérdidas de costos por la anticipación de las posiciones de mantenimiento para la formación de paquetes de mantenimiento, los costos fijos del puesto de trabajo y los costos del puesto de trabajo por unidad de tiempo. Son indicado el importe de la factura, los costos de la solución óptima,a una determinada distancia de mantenimiento mínima por mes, así como - a efectos de comparación - Los costos para la realización de cada proceso del mantenimiento al vencer la fecha de la respectiva posición de mantenimiento cada mes. Estos últimos costos son hipotéticos teniendo en cuenta que, al cumplirse la fecha de una posición del mantenimiento, no se puede visitar de inmediato un taller.

Las Figuras 13 y 14 muestra unas representaciones de pantallas con los resultados de la optimación - conseguida mediante la iteración - los cuales se indican por el transcurso de los meses; en este caso, las dos representaciones se diferencian entre si en cuanto a la escalada del tiempo. Estas representaciones pueden ser de ayuda para tomar una decisión con respecto a la regulación de una apropiada distancia mínima entre los mantenimientos. Al ser incrementada la distancia de mantenimiento mínima, se puede presentar el caso de que algunas determinadas posiciones del mantenimiento ya no pueden alcanzar el momento el siguiente mantenimiento. Por consiguiente, las mismas son adelantadas, y las pérdidas, relacionadas con ello, conducen a un salto dentro de la curva de costos de la solución óptima. De este modo, resulta que unas distancia sub-óptimas del mantenimiento pueden ser detectadas como unos valores mínimos locales dentro de la curva de costos, y las mismas se encuentran, de forma preferente, por delante de los mencionados escalones de salto de la curva de costos. La óptima distancia de mantenimiento representa el mínimo absoluto de la curva de costos.

En relación con su aplicación dentro del vehículo, el antes descrito procedimiento puede ser empleado de una manera flexible, es decir, desde unas soluciones más pequeñas - con pocas posiciones del mantenimiento y con unos modelos sencillos como, por ejemplo, un desgaste lineal que puede ser influenciado por el perfil del conductor - hasta unas soluciones mayores, con cuarenta ó más posiciones del mantenimiento y con unos modelos relativamente grandes, con los colectivos de carga y con un sistema integrado de sensores. Existe también la posibilidad de tener implementada siempre todas las posiciones del mantenimiento y de llamar para las listas - por ponerse una cruz en las representaciones de la pantalla de las Figuras 9 hasta 14 - solamente las respectivas posiciones de relevancia. Las posiciones del mantenimiento, introducidas para un determinado vehículo, pueden ser transmitidas, sin ningún problema, a los otros vehículos del mismo tipo. Por medio de los editores de las superficies gráficas de la pantalla también pueden ser establecidas fácilmente unas variantes para unos tipos similares de los vehículos. Al usuario del sistema se pone a disposición - dentro del vehículo una simplificada superficie de visualización, que es muy clara y, por consiguiente, es cómoda de usar y a través de la cual son indicados, a los efectos de ser elegidos, los determinados momentos óptimos de un mantenimiento así como la extensión del respectivo proceso del mantenimiento.

De forma preferente, es elegido un planteamiento según el cual los costos totales del puesto ó de parada son tenidos en cuenta - una vez por cada mantenimiento y también sumados por unidad de tiempo de no uso - por toda la duración del mantenimiento; en el cual a causa de la anticipación de una posición en el transcurso de la optimación se regala dinero, lo que es tenido en cuenta en el algoritmo de optimación; y según el cual los costos de un paquete de mantenimiento son calculados en base a los costos de unas posiciones de mantenimiento individuales, en este caso, es tenido en consideración, que la combinación entre unas posiciones del mantenimiento puede producir - gracias a la eliminación de las fases de trabajo repetitivas unos ahorros en costos que compensan, en parte, la anticipación de una posición del mantenimiento. De ello puede luego ser deducido, que la suma del ahorro en costos debido a la combinación de las posiciones del mantenimiento por unidad de tiempo (valor negativo), por un lado, y de los costos totales del puesto por unidad de tiempo, más el dinero regalado por la anticipación de las posiciones de mantenimiento por unidad de tiempo, por el otro lado representa la magnitud determinante de lo óptimo, bajo la condición secundaria de guardar una distancia mínima previamente determinada entre dos fechas del mantenimiento. Al ser efectuada una iteración a través de la previamente determinada distancia mínima entre dos fechas para el mantenimiento (como, por ejemplo, de plazos mensuales), se produce una ficha de costos por unidad de tiempo, que es puesta en relación con la distancia mínima, y el mínimo de esta ficha representa el respectivo momento y la correspondiente extensión - óptimos con respecto a los costos - de las fechas de los mantenimientos, de las fechas de los mantenimientos siguientes así como la envergadura de estos mantenimientos. A este efecto, a la función de costos también puede ser sumada todavía la magnitud de: Suma de "costos por posición de mantenimiento/tiempo", la cual es constante en el respectivo momento actual.

La descripción anteriormente relacionada de un conveniente ejemplo para la realización pone de manifiesto, que el procedimiento de la presente invención - el cual se basa en el control de unas individuales partes componentes del sistema, las cuales están sometidas a un desgaste - está muy apropiado para determinar para un sistema, que ha de ser mantenido, el momento óptimo del mantenimiento así como la respectiva extensión de las operaciones del mantenimiento, por adelantado y con el empleo de un proceso de optimación; en este caso, el usuario del sistema puede ser implicado - por el aprovechamiento de unas soluciones sub-óptimas - en la selección de una optimación, que puede estar orientada más hacia los costos ó más hacia el tiempo, a través de unas correcciones manuales. Los costos de este mantenimiento pueden ser calculados sobre una base individual. Por medio de un algoritmo de marco, las partes componentes del sistema pueden ser incluidas individualmente en esta determinación de los procesos del mantenimiento; de este modo, y entre otros aspectos más, también pueden ser tenidos en consideración unos modelos del desgaste, los cuales son facilitados por parte del proveedor de las partes componentes. Pueden ser tenidos en cuenta, asimismo, unos procesos especiales del mantenimiento como, por ejemplo, los que se basan en unas disposiciones legales. Las ganancias en costos por la combinación entre las posiciones del mantenimiento son equilibradas, dentro del proceso de optimación, con las pérdidas en costos a causa de la anticipación de las posiciones del mantenimiento a efectos de la formación de unos paquetes de mantenimiento así como por las pérdidas en costos a causa de unos costos del tiempo de uso. Es evidente, que el procedimiento de la presente invención no solamente está apropiado para el mantenimiento de un vehículo automóvil, sino también para el mantenimiento de cualquier otro sistema, que tenga la necesidad de ser mantenido por un mantenimiento regular y con varias posiciones del mantenimiento.

Claims (3)

1. Procedimiento para la determinación del momento y de la envergadura de las operaciones del mantenimiento para un sistema con varias posiciones de mantenimiento (W_{1},...,W_{m}), según el cual:

\text{*} Mediante unos sensores es determinado el desgaste de las partes componentes del sistema, las cuales han de ser mantenidas,

\text{*} Para la realización de las posiciones del mantenimiento, asignadas a las partes componentes del sistema, son establecidos previamente unos correspondientes márgenes de tolerancia en función del desgaste efectivamente medido; así como

\text{*} Es determinada previamente una distancia mínima de mantenimiento (a_{min}) entre un respectivo proceso pendiente del mantenimiento y un siguiente proceso del mantenimiento;

Procedimiento éste que está caracterizado porque:

\text{*} El momento ó tiempo (t_{f}) de un respectivo siguiente proceso es fijado, mediante un pronóstico y como más tarde, como aquél punto final (E_{f}) del margen de tolerancia, el cual sigue - como el primero de los puntos finales de los márgenes de tolerancia de las posiciones de mantenimiento, relevantes en cuanto al momento del mantenimiento, y con el cumplimiento de la distancia de mantenimiento mínima (a_{min}) - al momento ó tiempo (t_{a}) de un proceso precedente del mantenimiento; así como caracterizado porque:

\text{*} Como posiciones del mantenimiento, las cuales han de ser llevadas a efecto durante el proceso pendiente del mantenimiento, son fijadas como mínimo - aquellas posiciones, cuyos puntos finales del margen de tolerancia se encuentran por delante del pronosticado momento ó tiempo del siguiente proceso del mantenimiento.

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1) y caracterizado, además porque las posiciones de mantenimiento (W_{i}), se constituyen de una ó de varias respectivas sub-posiciones de mantenimiento (U_{i1}...,U_{ik}) y, durante el establecimiento del desarrollo del mantenimiento, para un correspondiente proceso de mantenimiento estas sub-posiciones de mantenimiento de las implicadas posiciones del mantenimiento son comprobadas en cuanto a la posibilidad de ser combinadas entre si.

3. Procedimiento conforme a las reivindicaciones 1) ó 2) y caracterizado, además, porque para la determinación de la envergadura ó extensión de las operaciones del mantenimiento es aplicado un algoritmo de optimación, que comprende un adelantamiento - al estilo de un ensayo - de las posiciones de mantenimiento de los siguientes procesos de mantenimiento a unos anteriores procesos de mantenimiento, y esto con la condición secundaria del cumplimiento de la respectiva distancia mínima de mantenimiento previamente fijada (a_{min}) así como con el importe de los costos del mantenimiento como una función de costos, que ha de ser optimada.