Predicción de fallas prematuras de componentes en una flota de camiones mineros utilizando ciencia de datos
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Date
2025
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
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Abstract
La temática del proyecto aplicado se relaciona con la predicción de fallas de componentes de una flota determinada de camiones mineros. La problemática que se abordó consistió en que la flota había estado experimentando fallas prematuras en varios de sus componentes, a lo que la fábrica de dichos camiones argumentaba que estos eventos no correspondían a un problema de producto sino más bien a una naturaleza severa de la operación, sin embargo, se desconocía cuáles aspectos de la operación eran los influyentes en la generación de dichas fallas. La minera había manifestado la importancia de predecir este tipo de eventos ya que tenían el potencial de impactar aspectos importantes como la seguridad y salud de los operadores, el cuidado del activo y la producción de la minera convirtiéndose en una problemática en la que participaban interesados como el departamento de producción, mantenimiento, logística e, incluso, la fábrica de los camiones. El objetivo del proyecto fue entonces predecir fallas prematuras de dichos componentes para que la minera pudiera anticiparlas y realizar planes de acción preventivos a partir del análisis de datos disponibles e historial de fallos, del desarrollo de modelos predictivos, la evaluación de dichos modelos y el prototipado de una interfaz gráfica para el seguimiento y control de fallas prematuras. Se generaron 8 modelos por componente utilizando técnicas como Random Forest, XGBoost, Perceptrónes Multicapa y Regresión Logística, a partir de los cuales se pudieron predecir fallas de 6 tipos de componentes con precisiones superiores al 84%. A partir del análisis de importancia proporcionado por el XGBoost, se encontró que los aspectos de la operación que más influyen en la aparición de fallas prematuras son las microfalla por torsión, los valores de torsión y la carga acarreada por el camión ciclo a ciclo. Finalmente, se generó un prototipo de interfaz gráfica para seguimiento y control de dichos aspectos.