CAPITULO III

MARCO METODOLÓGICO

3.1. Tipo de investigación

Para Méndez (2001), el primer nivel de conocimiento científico que se quiere obtener sobre

un problema de investigación se logra a través de estudios de tipo exploratorio o formulativo

que tienen como objetivo la formulación de un problema para posibilitar una investigación

más precisa o el desarrollo de una hipótesis.

Según Hernández, Fernández y baptista (2007), los estudios exploratorios se realizan

cuando el objetivo es examinar un problema o un tema de investigación poco estudiado, del

cual se tienen muchas dudas o no se ha abordado antes. Es decir, cuando la revisión de la

literatura reveló que tan solo hay guías no investigadas e ideas vagamente relacionadas con

el problema de estudio, o bien, si deseamos indagar sobre temas y áreas desde nuevas

perspectivas.

Para Hurtado (2008), una investigación exploratoria parte de un contexto y una situación

general, acude a fuentes diversas, se desarrolla a partir de técnicas e instrumentos

inestructurados, como la entrevista en profundidad o el registro anecdótico, recoge

información de variados eventos, y culmina con preguntas que abren camino hacia otros

tipos de investigación.

Para Hernández, Fernández y Baptista (2007), los estudios exploratorios sirven para

familiarizarnos con fenómenos relativamente desconocidos, obtener información sobre la

posibilidad de llevar a cabo una investigación más completa respecto de un contexto

particular, investigar nuevos problemas, identificar conceptos o variables promisorias,

establecer prioridades para investigaciones futuras, o sugerir afirmaciones o postulados.

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Al ser esta una investigación de la cual se han hecho estudios similares pero en otros

campos, y no se encuentra información similar del tema, se puede afirmar que haciendo

referencia a lo expuesto anteriormente, la presente se puede definir como una investigación

de tipo descriptiva. Ya que ayudará a familiarizarse con las frecuencias óptimas de

mantenimiento, y servirá de guía para futuras investigaciones como planteamiento de

planes de mantenimiento, algunas reingenierías necesarias, entre otras.

Para Hernández, Fernández y Baptista (2007), los estudios descriptivos buscan especificar

las propiedades, las características y los perfiles de personas, grupos, comunidades,

procesos, objetos o cualquier otro fenómeno que se someta a análisis. Es decir, miden

evalúan o recolectan datos sobre diversos conceptos (variables), aspectos dimensiones o

componentes de un fenómeno a investigar. En un estudio descriptivo se selecciona una serie

de cuestiones y se mide o recolecta información sobre cada una de ellas, para así describir lo

que se investiga.

Se puede concluir, que además esta investigación es de tipo descriptiva, puesto que se

plantea la descripción o caracterización de los equipos a ser estudiados, lo que representa

un paso de la investigación para poder seguir avanzando y seguir midiendo características

propias necesarias para dar un resultado final.

Según Hurtado (2008) existe una investigación proyectiva donde, este tipo de investigación

intenta proponer soluciones a una situación determinada a partir de un proceso previo de

investigación. Todas las investigaciones que conllevan el diseño o creación de algo, con base

a un proceso investigativo, también entra en esta categoría.

Por lo tanto, esta investigación es de tipo: exploratoria, descriptiva y proyectiva, puesto que

no es un tema del que ya se hayan hecho otros estudios, solo similares que servirán de guía

para llevar a cabo la investigación; descriptivo, debido a que para llevar a cabo la

investigación se debe describir los equipos en estudio y finalmente, proyectiva ya que es una

propuesta la que se espera formular al final de la investigación que ayude a mejorar los

tiempo entre fallas y a su vez disminuir costos de mantenimiento.

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3.2. Diseño de la investigación

La investigación se puede clasificar en dos grandes grupos: experimentales y no

experimentales, a continuación se desarrollará cada tipo, para su posterior selección.

Hernández, Fernández y Baptista (2007) enuncian que los diseños no experimentales,

podrían definirse como la investigación que se realiza sin manipular deliberadamente

variables. Es decir, se trata de estudios donde no hacemos variar en forma intencional las

variables independientes para ver su efecto sobre otras variables. Lo que hacemos en la

investigación no experimental es observar fenómenos tal como se dan en su contexto

natural, para después analizarlos. Las variables independientes ocurren y no es posible

manipularlas, no se tiene control directo sobre dichas variables ni se puede influir sobre

ellas, porque ya sucedieron al igual que sus efectos.

Los diseños no experimentales se pueden clasificar en transeccionales y longitudinales.

Según Hernández, Fernández y Baptista (2007), en ocasiones el interés del investigador es

analizar cambios a través del tiempo de determinadas categorías, conceptos, sucesos,

variables, contextos o comunidades; o bien, de las relaciones entre éstas. Entonces

disponemos de los diseños longitudinales, los cuales recolectan datos a través del tiempo en

puntos o períodos, para hacer inferencias respecto al cambio, sus determinantes y

consecuencias.

Los diseños longitudinales pueden ser de tendencia, de evolución de grupo o de panel.

Hernández, Fernández y Baptista (2007) definen los diseños longitudinales de tendencia

como aquellos que analizan cambios a través del tiempo (en categorías, conceptos, variables

o sus relaciones), dentro de alguna población en general. Su característica distintiva es que

la atención se centra en una población.

Según lo anteriormente expuesto esta investigación es de tipo, no experimental, de tipo

longitudinal de tendencia, puesto que no se va a manipular la variable, solo se observará y

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se medirá. Además de que se observarán datos que varían en el tiempo en una población

dada que serán los equipos seleccionados posteriormente a un análisis de criticidad.

3.3. Técnicas de recolección de datos

Investigación directa

Para Tamayo y Tamayo (1997), la observación directa es aquella en la cual el investigador

puede observar y recoger datos mediante su propia observación.

Para Bavaresco (2006) “Se puede considerar como la técnica de mayor importancia por

cuanto es la que conecta al investigador con la realidad, es decir, al sujeto con el objeto o

problema.

Según Sabino (1992) “La observación simple resulta útil y viable cuando se trata de conocer

hechos o situaciones que de algún modo tienen un cierto carácter público, o que por lo

menos no pertenecen estrictamente a la esfera de las conductas privadas de los individuos”

Esta investigación utilizará como una de sus técnicas de recolección de datos la observación

directa, pues se pretende observar el funcionamiento de los equipos, su disposición en sitio,

sus condiciones de operación, entre otros. Así mismo se observará directamente los datos de

los registros relacionados a los mantenimientos realizados.

Observación documental

La mayor parte de las investigaciones deben apoyarse en elementos documentales o

bibliográficos.

Tanto los libros, folletos, documentos, revistas, periódicos, entrevistas personales, foros,

conferencias, simposio, mesas redondas, seminarios, y muchas otras más, vienen a

brindarle al lector-investigador, todo el soporte del marco teórico, lo que significa que se

percata de lo que está escrito o que esté relacionado con el tema que escogió como

investigación. (Bavaresco, p. 99)

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La observación documental consistirá, entonces, en la detección, obtención y consulta de

bibliografía que puedan ser útiles para los propósitos del estudio, así como extraer y

recopilar la información relevante y necesaria. Esta investigación contará con la recolección

de datos a partir de manuales de operación y mantenimiento, planos, libros de

mantenimiento, como fuente necesaria para el desarrollo científico del proyecto.

Análisis de Contenido

Para Sabino (1992) se llama análisis de contenido a una técnica de investigación que se

basa en el estudio cuantitativo del contenido manifiesto de la comunicación. La ventaja

principal que posee el análisis de contenido es que tiene una base empírica clara y

perfectamente accesible, por lo que puede entonces analizarse un texto con menos

subjetividad que por otros medios.

Hernández, Fernández y Baptista (2006) es una técnica para estudiar la comunicación de

una manera objetiva, sistemática y que cuantifica los contenidos en categorías. El análisis de

contenido puede aplicarse virtualmente a cualquier forma de comunicación (artículos de

prensa, libros, discursos, leyes y reglamentos).

Un análisis de contenido se efectúa por medio de la codificación, es decir, el proceso en

virtud del cual las características relevantes del contenido de un mensaje se transforman a

unidades que permitan su descripción y análisis precisos. Lo importante del mensaje se

convierte en algo susceptible de describir y analizar. Para codificar es necesario definir el

universo, las unidades de análisis y categorías de análisis.

Este método de recolección de datos, de igual forma, será empleado en la investigación,

puesto que se hacen interpretaciones válidas y confiables de datos derivados de libros,

manuales, etc. respecto al contenido de esta investigación.

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3.4. Población y muestra

POBLACIÓN

Según Hernández, Fernández y Baptista (2006), una población es el conjunto de todos los

casos que concuerdan con una serie de especificaciones.

Para Tamayo y Tamayo, una población está determinada por sus características definitorias,

por tanto, el conjunto de elementos que posea esta característica se denomina población o

universo. Población es la totalidad del fenómeno a estudiar en donde las unidades de

población poseen una característica común, la cual se estudia y da origen a los datos de la

investigación.

En esta investigación la población viene dada por las plantas termoeléctricas que operen

para una producción de 370 MW de la región zuliana.

MUESTRA

Para Hernández, Fernández y Baptista (2006), la muestra es, en esencia, un subgrupo de la

población. Y según Tamayo y Tamayo, cuando seleccionamos algunos de los elementos con

la intención de averiguar algo sobre la población de la cual están tomados, nos referimos a

ese grupo de elementos como muestra.

Existen dos tipos de muestras: probabilísticas y no probabilísticas.

Para Hernández, Fernández y Baptista (2006) en las muestras probabilísticas, todos los

elementos de la población tienen la misma posibilidad de ser escogidos, y se obtiene

definiendo características de la población y el tamaño de la muestra, y por medio de

selección aleatoria o mecánica de las unidades de análisis.

Según Hernández, Fernández y Baptista (2006) en las muestras no probabilísticas, la

elección de los elementos no depende, de la probabilidad, sino de causas relacionadas con

las características de la investigación o de quien hace la muestra. Aquí, el procedimiento no

es mecánico, ni con base en fórmulas de probabilidad, sino que depende del proceso de

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toma de decisiones de una persona o de un grupo de personas y, desde luego, las muestras

seleccionadas obedecen a otros criterios de investigación.

Por lo anteriormente descrito, la muestra seleccionada para este estudio fue una planta

termoeléctrica que opera a ciclo simple, constituida por dos (2) turbinas a gas que generan

184 MW cada una.

3.5. Fases del estudio

El trabajo de campo fue llevado a cabo durante los meses junio 2012 hasta marzo 2013 y

estructurado en las siguientes fases:

OBJETIVO N°1: Describir los sistemas que conforman la operación de una planta de generación termoeléctrica a ciclo simple.

FASE METODOLOGÍA

I. Situación de equipos

Se procedió con la descripción de los sistemas que conforman la operación de la planta a ciclo simple, detallando los componentes que la conforman y sus funciones dentro del proceso. Para lo cual se hizo una revisión bibliográfica de los manuales de operación y mantenimiento, de los planes de mantenimiento, así como también visitas de campo para validar los datos dichos sistemas.

OBJETIVO N°2: Determinar la criticidad de los sistemas de la planta de generación termoeléctrica.

FASE METODOLOGÍA

I. Análisis del numero de fallas

En esta fase, se investigó la frecuencia de falla o probabilidad de falla, la frecuencia de ejecución de los mantenimientos, los costos asociados y las consecuencias de las fallas, a través de una revisión de los historiales de mantenimiento y operación de los equipos en SAP, obteniéndose el historial de fallas de cada sistema.

II. Análisis de criticidad

Se revisó la documentación bibliográfica pertinente para la aplicación de la matriz de criticidad.

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OBJETIVO N°3: Comparar los modos y efectos de falla (AMEF) de los equipos que conforman el sistema más crítico.

FASE METODOLOGÍA

I. Identificar fallas de los equipos del sistema crítico

Se identificaron las fallas reales y posibles en conjunto con grupo multidisciplinario especialistas en las áreas de: mecánica, electricidad e instrumentación.

II. Método Modo y efecto de falla

Se revisó la documentación pertinente para la aplicación del modelo de Análisis del Modo de Falla y Efectos.

OBJETIVO N°4: Formular estrategias de planificación del mantenimiento preventivo para una planta de generación a ciclo simple, a través del método costo-riesgo-beneficio.

FASE METODOLOGÍA

I. Análisis de criticidad

Inicialmente se realizó un análisis de criticidad con el uso del valor del RPN obtenido del análisis AMEF y el análisis del número de fallos de cada componente obtenido del sistema administrativo SAP.

II. Análisis probabilístico del riesgo

Se realizó con el uso del software statgraphics, la validación de la hipótesis estadística de distribución normal. La cual fue rechazada. Para continuar con el replanteo de la hipótesis a distribución exponencial. Siendo esta validada con el uso del mismo software.

III. Cálculo de los costos Se analizaron los costos de la falla con el departamento de finanzas, incluyéndose costos directos, indirectos, mano de obra.

IV. Aplicar modelo costo-riesgo-beneficio.

Se ejecutó el modelo costo-riesgo-beneficio en la data obtenida: número esperado de fallas, Tiempo promedio para reparar, Impacto en Operación, Costo de la Reparación, Impacto en Seguridad e Impacto ambiental.

V. Formulación de estrategias de planificación del mantenimiento preventivo

Se realizó el análisis final de los resultados obtenidos de la investigación, los cuales dieron a conocer estrategias que aportan soluciones sobre la base de cambios a realizar, para lograr mejoras en las actividades de mantenimiento preventivo realizadas a los equipos.