Cómo hacer que el mantenimiento basado en la condición sea más efectivo

El mantenimiento basado en la condición (CBM) es una estrategia de mantenimiento predictivo en la que se observan y miden varios elementos de un activo en funcionamiento a lo largo del tiempo para identificar y prevenir el deterioro y el posible fallo en el momento más temprano posible. Con el CBM, el mantenimiento sólo se lleva a cabo cuando los datos indican una disminución del rendimiento o ante los primeros signos de advertencia de un fallo. Esto diferencia el CBM del mantenimiento preventivo, en el que las tareas se realizan a intervalos regulares.

El objetivo del mantenimiento basado en la condición es descubrir los fallos del equipo antes de que se produzcan, de modo que el mantenimiento pueda realizarse exactamente cuando sea necesario. Dado que el CBM se basa en la recopilación y el análisis de datos, puede utilizarse para identificar tendencias en el rendimiento de los activos y evaluar en qué punto del ciclo de vida se encuentra un activo. Esto facilita la toma de decisiones con conocimiento de causa, desde la programación y la mano de obra hasta la elaboración de presupuestos.

Un ejemplo de mantenimiento basado en la condición es la supervisión de las lecturas de presión en los equipos con sistemas de agua. La supervisión de los niveles de presión permite al personal de mantenimiento identificar cuándo y dónde es probable que se produzca una fuga antes de que ocurra, en lugar de en el momento del fallo.

¿Cuándo se utiliza el mantenimiento basado en la condición?

Aunque el mantenimiento basado en la condición puede utilizarse en la mayoría de los activos, los equipos deben cumplir ciertos requisitos para que el CBM se utilice con eficacia.

En primer lugar, como su nombre indica, debe haber una condición que pueda ser monitoreada. Si no se puede medir el rendimiento, no se puede saber si existe un cambio en el rendimiento, lo que indica la necesidad de mantenimiento.

También es crucial poder observar estos cambios en el rendimiento con la suficiente antelación al fallo para poder realizar tareas de mantenimiento antes de que el activo falle o el deterioro afecte a la producción.

Otra consideración importante es la criticidad de los activos. El mantenimiento basado en la condición proporciona el mejor rendimiento de la inversión en los activos más críticos. Por eso es una buena idea realizar un análisis de criticidad para determinar qué piezas del equipo tienen más probabilidades de fallar y qué impacto tendrá ese fallo en la operación. Si se está iniciando en el CBM, se debe comenzar con los activos más críticos y ampliarlos a partir de ahí.

Por último, el mantenimiento basado en la condición sólo puede utilizarse si se cuenta con los procesos y sistemas adecuados. El equipo de mantenimiento debe ser capaz de capturar los datos de rendimiento, analizarlos y tomar decisiones oportunas basadas en los resultados.

En resumen, se utiliza el mantenimiento basado en la condición:

• Cuando el activo tiene una condición que puede ser monitoreada y medida
• Cuando el activo es crítico para la producción o el éxito del negocio
• Cuando los cambios en el estado del activo pueden observarse a tiempo para hacer frente a los fallos
• Cuando se puede capturar, analizar y tomar decisiones basadas en los datos de rendimiento

Ventajas del mantenimiento basado en la condición

El uso del mantenimiento basado en la condición de los activos tiene varias ventajas, especialmente en un entorno de producción intensiva y con muchos equipos.

• Es mucho más fácil predecir los fallos y solucionarlos antes de que se produzcan, lo que significa que el mantenimiento basado en la condición puede ayudar a reducir el tiempo de inactividad no planificado y las horas de trabajo, al tiempo que aumenta el rendimiento.
• El tiempo entre mantenimientos aumenta porque las reparaciones sólo se realizan cuando son necesarias lo que significa menos tiempo de inactividad, menos retrasos y menos costos.
• La probabilidad de interrumpir la producción se reduce, ya que el CBM suele realizarse mientras los activos están en funcionamiento y no suele requerir la parada de los equipos para su inspección.
• Si se produce un fallo inesperado, el uso de el CBM puede conducir a un diagnóstico más rápido del problema, reduciendo así el costo de las averías.
• Debido a que el mantenimiento basado en la condición proporciona un sistema de alerta temprana de los fallos de los equipos, se puede controlar el inventario de forma mucho más eficaz y no se necesitan tantas piezas de repuesto de emergencia.
• Responder a una avería imprevista es una de las tareas más arriesgadas para un técnico de mantenimiento. El mantenimiento basado en la condición crea un lugar de trabajo más seguro al reducir la probabilidad de que los equipos fallen.
• Excederse en el mantenimiento puede hacer que los equipos se deterioren más rápidamente. El CBM ayuda a prescribir la cantidad óptima de mantenimiento para un activo, disminuyendo las posibilidades de daños colaterales en sus sistemas.
• Mayor facilidad para predecir los fallos, menor número de paradas innecesarias, reducción de las paradas de producción, mayor rapidez en la resolución de problemas y en las reparaciones, menor gasto en inventario, entorno de trabajo más seguro, prolongación de la vida útil de los activos

Tipos de mantenimiento basado en la condición

El mantenimiento basado en la condición se basa en la monitorización basada en la condición. Se trata de vigilar el estado de un activo mediante determinados indicadores de rendimiento. Existen diferentes herramientas y técnicas que permiten a los equipos de mantenimiento llevar a cabo esta tarea. Estos métodos pueden incluir enfoques de baja tecnología, como la observación por parte de un técnico, o procesos más avanzados tecnológicamente, como la recopilación de datos a través de sensores.

Una de las características de la monitorización basada en el estado es que no es invasiva porque las mediciones se realizan sin necesidad de parar una máquina o ajustar su funcionamiento. Los datos se recogen a determinados intervalos o de forma continua a través de sensores, inspecciones visuales, datos de rendimiento y/o pruebas programadas.

A continuación se ofrece un breve resumen de algunas de las técnicas utilizadas en la monitorización basada en la condición:

Análisis de vibraciones

Este tipo de control de estado identifica posibles fallos al detectar cambios en la firma de vibración normal. La vibración se ve afectada por la amplitud, la intensidad y la frecuencia. Los sensores pueden detectar anomalías en estos elementos, lo que puede ser una señal de que algo va mal en un activo. Por ejemplo, los equipos giratorios, como los compresores y los motores, presentan un cierto grado de vibración. Cuando se degradan o se desajustan, la intensidad de la vibración aumenta. Los sensores pueden detectar cuándo la vibración es excesiva y el componente puede ser reparado o sustituido. A modo de ejemplo, te contamos tres niveles de análisis del monitoreo de condiciones de máquinas rotativas.

Análisis infrarrojo y térmico

Cuando ciertas piezas o sistemas se calientan por encima de las temperaturas especificadas, pueden deteriorarse, deformarse, romperse, quemarse o provocar un incendio. Las cámaras infrarrojas y los sensores térmicos se utilizan para determinar cuándo una pieza del equipo se ha calentado demasiado y alertan al equipo de mantenimiento para que pueda tomar las medidas necesarias para solucionarlo. El análisis infrarrojo y térmico se utiliza con frecuencia en equipos energizados, como conductores eléctricos, y en piezas motorizadas que funcionan a altas RPM.

Análisis por ultrasonidos

Los instrumentos de ultrasonidos ayudan a detectar defectos profundos y subterráneos y miden sonidos inaudibles y los convierten en un tono que puede ser discernido por el oído humano, así es más fácil reconocer las anomalías en un activo y rectificarlas. Por ejemplo, cuando los rodamientos empiezan a desgastarse, se deforman. Esto crea superficies irregulares en el rodamiento y aumenta la emisión de ondas sonoras ultrasónicas. Esto puede indicar a un técnico que el rodamiento está en camino de fallar.

Análisis acústico

El análisis acústico es similar al análisis de vibraciones y ultrasonidos. Utiliza sensores y micrófonos para detectar los sonidos que indican que un activo no funciona del todo bien. Sin embargo, mientras que el análisis de vibraciones y ultrasonidos se utiliza principalmente para detectar deficiencias en equipos rotativos, el análisis acústico tiene la ventaja añadida de poder detectar fugas de gas, líquido o vacío. Esta es una ventaja clave para las instalaciones de producción de las industrias petrolera, energética y minera.

Análisis de aceite

El análisis del aceite ayuda a diagnosticar las condiciones internas de los componentes mojados por el aceite y sus lubricantes. Este método puede determinar la salud de un activo que utiliza aceite, combustible o refrigerante y si está próximo a fallar. Este tipo de monitorización del estado puede incluir pruebas de docenas de elementos diferentes, como el nivel de metales de desgaste o la contaminación por suciedad en el aceite. También captura información sobre la viscosidad, los niveles de ácido, el contenido de agua y más para determinar la eficacia del aceite como lubricante.

Análisis eléctrico

Cuando una corriente eléctrica es demasiado fuerte o demasiado débil, puede causar problemas a un activo. El análisis eléctrico utiliza pinzas amperimétricas para medir la corriente en un circuito. Con esta herramienta, los equipos de mantenimiento pueden determinar fácilmente cuándo una máquina recibe una cantidad anormal de electricidad. De esta forma, el equipo puede ser desconectado y reparado antes de que se produzca un problema eléctrico mayor y más costoso. Conoce otras ventajas de cómo el monitoreo de condiciones de motores eléctricos: Monitoreo online de potencia, puede ayudar a detectar fallos eléctricos.

Análisis de la presión

En muchas industrias, la producción depende de que se mantenga la presión adecuada dentro del equipo para que el fluido, el gas o el aire puedan moverse por una tubería o una manguera hidráulica correctamente. Si la presión cae en un equipo, podría significar que hay un problema interno que requiere mantenimiento. Un pico de presión sería una señal de rotura o de una explosión inminente. Otra aplicación podría ser para la detección de la cavitación en bombas centrífugas con sistemas de monitoreo de condiciones operativas en grupos de bombas. Por tanto, el análisis de la presión permite a los equipos de mantenimiento ver estos cambios en tiempo real y responder a ellos antes de que los problemas se salgan de control.

Muchas de estas formas de monitorización del estado pueden utilizarse conjuntamente para medir la salud de un activo. Por ejemplo, se pueden acoplar varios sensores a un activo que midan todo, desde la temperatura hasta la presión, para garantizar que todos los sistemas de un equipo funcionen de forma óptima.

Cómo utilizar el mantenimiento basado en la condición de forma más eficaz

Si no dispone de los sistemas, procesos y procedimientos adecuados, el mantenimiento basado en la condición puede costar más tiempo y dinero del necesario. A continuación veamos algunas maneras en que los equipos de mantenimiento pueden aprovechar el poder del mantenimiento basado en la condición y construir una operación sostenible en torno a la monitorización del estado.

• Paso 1: Trazar un mapa de los activos, modos de fallo y líneas de base

  Se debe comprender todo lo relacionado con el funcionamiento de los equipos para poder calibrar correctamente los sensores, detectar los problemas lo antes posible y prescribir los remedios adecuados.

  En primer lugar, se debe trazar un mapa de todos los activos y sus posibles modos de fallo para saber si cada pieza del equipo tiene los ingredientes clave para el mantenimiento basado en la condición. Es fundamental que una condición pueda ser monitoreada. La monitorización del estado no funciona para todos los activos, por lo que saber cuáles no admiten sensores u otras herramientas y técnicas de monitorización puede ahorrar mucho tiempo y dinero.

  Excederse en el mantenimiento puede hacer que los equipos se deterioren más rápidamente. El CBM ayuda a prescribir la cantidad óptima de mantenimiento para un activo, disminuyendo las posibilidades de daños colaterales en los sistemas.

  En el caso de los activos restantes, se debe determinar si los modos de fallo identificados por la monitorización del estado pueden alertar de un problema con tiempo suficiente para solucionarlo de forma rentable. Si la respuesta es afirmativa, es probable que el activo sea un buen candidato para el mantenimiento basado en la condición.

  Una vez se tenga un grupo de activos calificados, es importante establecer líneas de base para el funcionamiento normal. Las líneas de base son los umbrales establecidos que indican un sistema sano y completamente funcional. Por ejemplo, la frecuencia de vibración de referencia para un rodamiento puede ser de 1000 Hz a 2000 Hz. Cualquier número entre esas dos frecuencias significa que el rodamiento está funcionando a su nivel óptimo. Si sobrepasa 2000 Hz o menos de 1000 Hz, podría significar un problema.

  Las líneas de base pueden establecerse de muchas maneras, desde las recomendaciones del fabricante hasta las tendencias históricas. La creación de líneas de base para cada sistema elimina las conjeturas del mantenimiento basado en la condición y hace que las decisiones sean mucho más eficientes.

• Paso 2: Comprender y utilizar la curva de fallos potenciales (P-F)

  La curva P-F demuestra la relación entre la avería de la máquina, el costo y la forma de prevenirla. Se basa en el hecho de que los equipos pueden estar en las primeras fases de avería aunque parezcan funcionar bien. En el eje X de la curva está el tiempo. A medida que se avanza en el tiempo, la máquina pasa del punto de fallo potencial al punto de fallo real (funcional). A medida que se avanza en el tiempo, también hay casos en los que se pueden detectar fallos antes de que se produzca un fallo total.

  En el eje Y se encuentra el estado de la máquina. La máquina progresa desde el estado de funcionamiento óptimo hasta el punto de fallo, y luego desciende desde ahí hasta el fallo real.

  La parte más importante de la curva P-F es el intervalo P-F. El intervalo P-F es el tiempo que transcurre entre el fallo potencial de un activo y su fallo funcional previsto. Para que el mantenimiento basado en la condición tenga éxito, hay que asegurarse de que los intervalos de inspección sean menores que el intervalo P-F, para poder detectar un fallo después de que sea detectable, pero antes de que se produzca realmente. El ajuste de los intervalos de mantenimiento también es crucial para optimizar el mantenimiento basado en la condición.

  Entender la curva P-F y el intervalo P-F es clave para construir una estrategia eficiente de mantenimiento basado en la condición. La curva P-F y el intervalo permiten determinar la frecuencia con la que se debe realizar una tarea de CBM. La frecuencia del mantenimiento se reduce, al igual que los costos y los compromisos de tiempo asociados al mantenimiento.

• Paso 3: Aprovechar la tecnología de mantenimiento

  El mantenimiento basado en la condición combina las directrices recomendadas con los datos de reparación y rendimiento para determinar qué tareas deben realizarse y con qué frecuencia. Una vez decididos estos parámetros, es el software de mantenimiento el que se puede utilizar para poner en marcha todo, desde el registro de los datos de los sensores hasta la activación de las órdenes de trabajo y la programación del mantenimiento.

  La integración de los datos de los sensores con el software de mantenimiento, como un GMAO, puede ayudar a los ingenieros de fiabilidad, a los responsables de mantenimiento y a los técnicos a capturar, organizar y analizar la información de forma mucho más fácil, rápida y precisa.

  El software de mantenimiento también ofrece la posibilidad de activar automáticamente una orden de trabajo cuando determinadas mediciones quedan fuera de la línea de base establecida. Por ejemplo, se puede configurar un GMAO para que programe el mantenimiento de un filtro cuando la presión diferencial supere los 20 psi. De este modo, el mantenimiento puede programarse en el momento más adecuado, reduciendo la probabilidad de fallos y maximizando los recursos.

  La optimización de las compras de inventario es otro gran subproducto del uso de software de mantenimiento para gestionar el mantenimiento basado en la condición. Dado que el software puede hacer un seguimiento del historial de órdenes de trabajo y crear informes sobre el uso de las piezas, facilita el ajuste de los niveles de inventario para que sólo se pidan las piezas que se necesitan, cuando se necesitan. No sólo las piezas estarán siempre a mano, sino que se pueden reducir los precios del inventario.

  Por eso si estás pensando en adquirir algún software de monitor, te recomendamos que leas primeros estas consideraciones a tener en cuenta sobre un software para la monitorización de condiciones de máquinas industriales y procesamiento de datos.

• Paso 4: Crear un sólido programa de formación para el personal

  Aunque el mantenimiento basado en la condición se basa en gran medida en la tecnología y los sistemas automatizados, como los sensores y el software, siempre habrá un elemento humano involucrado. Para que una estrategia de CBM sea lo más eficiente y eficaz posible, es vital que todos los miembros del equipo de mantenimiento reciban una formación adecuada sobre el concepto de CBM, sus ventajas y cómo utilizar los sistemas. Esto aumentará la aceptación, eliminará los errores de los usuarios y aumentará la fiabilidad de todo el proceso.

La formación debe incluir un desglose exhaustivo de los diferentes tipos de monitorización de la condición y cómo afectan a cada activo de la instalación. También debe quedar claro cómo cada miembro del equipo puede asegurarse de que los datos de los sensores se registran correctamente y cómo deben tratarse las tareas de mantenimiento resultantes. Es una buena idea crear una política de gestión de activos en esta fase de la implantación del mantenimiento basado en la condición, ya que ayudará a todos los miembros de las instalaciones, y no sólo al equipo de mantenimiento, a entender el impacto del CBM en el conjunto de la organización y su papel a la hora de garantizar que la estrategia funcione con todo su potencial.