Principales causes de défaillance des machines et moyens de les prévenir

A día de hoy se cuenta con la tecnología moderna que utiliza dispositivos IoT, la nube y la computación de borde para poder anticiparse a los fallos de las máquinas y prevenirlos. Es importante entender qué son y las causas de fallos en máquinas en un entorno industrial.

También se puede revisar las estrategias existentes para hacer frente a los fallos de los equipos, incluyendo el mantenimiento reactivo, el análisis de diagnóstico y el mantenimiento preventivo. Al entender en qué fallan estas estrategias, se puede aprender por qué los fabricantes están avanzando hacia el mantenimiento predictivo, que resuelve los problemas de cada uno de sus tres predecesores.

¿Qué es el fallo de una máquina?

El fallo de la máquina, o fallo del equipo, es cualquier evento en el que una pieza de maquinaria industrial no funciona, ya sea total o parcialmente, o deja de funcionar de la manera prevista y puede abarcar diferentes escenarios y niveles de gravedad.

Un fallo, en este contexto, no es sólo los problemas críticos que detienen la producción por completo, sino que también incluye cualquier pérdida de utilidad de una máquina. El umbral de tolerancia a los fallos de las máquinas varía en función de las circunstancias, ya que todos los sistemas se degradan y pierden eficacia de una forma u otra con el paso del tiempo. Incluso las pequeñas pérdidas de utilidad percibidas pueden suponer un enorme desperdicio de recursos a escala.

¿Cuáles son las causas de fallos en máquinas?

Las causas de fallos en máquinas no pueden atribuirse a un momento concreto. Mientras que algunos son fallos aparentes que hacen que el equipo quede inutilizado, otros aparecen de forma insidiosa, mientras que otros siguen mermando la eficacia cuanto más tiempo se les deja sin mantenimiento. Hay tres clasificaciones principales de los fallos de las máquinas:

Fallo repentino

La línea de producción está en marcha cuando se produce una avería inesperada. Cosas como una herramienta rota, una banda rota, un cable fundido, etc. entran en esta categoría.

Fallo intermitente

Los fallos intermitentes van y vienen, normalmente de camino a un fallo total de la máquina. Estos fallos esporádicos o aleatorios pueden, por su naturaleza, ser difíciles de identificar pero pueden evitarse con frecuencia mediante el mantenimiento.

Fallos graduales

Estos son los fallos que se pueden ver a lo largo del tiempo a medida que la utilidad de una máquina va disminuyendo. Esto incluye cosas como una correa que se está triturando lentamente, cuchillas que se desafilan, tuberías que eventualmente se obstruyen con la acumulación de residuos. La mayoría de los fallos graduales pueden evitarse mediante un mantenimiento regular, con un conocimiento de la vida útil prevista de las piezas.

Causas más comunes de los fallos de las máquinas

A continuación se enumeran algunas de las causas de fallos en máquinas más frecuentes y pueden utilizarse para analizar, preparar y prevenir futuros casos de mal funcionamiento.

• Error del operario

  A pesar de la amplia formación, los seres humanos siguen siendo propensos a cometer errores, a olvidar principios importantes de la formación, a la pereza, al cansancio o al simple olvido. A veces el mal uso y el abuso de los equipos por parte de los operarios de las máquinas es una de las causas de fallos en máquinas. Esto también puede incluir simples accidentes, como la caída de una pieza del equipo.

• Mantenimiento incorrecto

  Puede tratarse de un mantenimiento demasiado escaso, pero también puede ser un mantenimiento demasiado frecuente el que conduzca a un fallo de la máquina. Un mantenimiento demasiado infrecuente puede dejar que los problemas pasen desapercibidos, lo que puede provocar un efecto dominó de fallos, pero un mantenimiento frecuente, esencialmente, introduce el caos en el sistema. Cada vez que un técnico abre una pieza de maquinaria, siempre existe la posibilidad de que se produzca un fallo, ya sea porque se rompa un panel, se pierda un tornillo, se desplace accidentalmente un cable por el camino equivocado, las posibilidades son infinitas y aumentan cuantas más veces se toque el equipo.

• Desgaste físico

  Esta causa de fallo de las máquinas industriales incluye cosas como el fallo de los rodamientos, la fatiga del metal, la corrosión, la desalineación y la degradación general de la superficie.

• Fallos en la cultura de la fiabilidad

  Si se presiona a los operarios tanto como al equipo y los objetivos de producción son tan ajustados que sienten que no pueden tomarse un minuto para respirar o para resolver un problema de forma segura y completa, los fallos son inevitables. Los parches acaban desgastándose, y una cultura generalizada de resoluciones rápidas e incompletas puede conducir a que los problemas se agraven y a enormes dolores de cabeza por los fallos de las máquinas en el futuro.

¿Cómo se pueden prevenir los fallos de los equipos?

Hay múltiples estrategias que se pueden utilizar para prevenir los fallos de los equipos, y la elección de la más adecuada depende de la criticidad de la máquina, la previsibilidad de los fallos y el presupuesto y la infraestructura de supervisión disponibles. Los siguientes métodos para gestionar los fallos de las máquinas en un entorno industrial se enumeran de menor a mayor complejidad:

• Mantenimiento reactivo: Este es el paradigma tradicional de mantenimiento que establece que cuando se rompe, se arregla. No evita que la máquina falle tanto como ofrece una ruta para resolver el problema una vez que se produce la avería. Si quieres profundizar más en el tema , te dejamos una comparación entre mantenimiento proactivo y mantenimiento reactivo.
• Análisis de diagnóstico: Esto requiere un poco más de investigación. Dentro de esta estructura de mantenimiento, los datos de la máquina y el análisis de la causa raíz se despliegan para determinar por qué la máquina falló en primer lugar. Esta información puede utilizarse entonces dentro de una estrategia de mantenimiento preventivo. Puedes tomar como ejemplo alguna de estas 5 soluciones tecnológicas para realizar pruebas de diagnóstico en motores eléctricos industriales.
• Mantenimiento preventivo: El mantenimiento preventivo incluye la inspección periódica de las máquinas antes de su uso, el establecimiento y el cumplimiento de un programa de mantenimiento, la sustitución periódica de los componentes antes de que se agote su vida útil media y todo lo que intente evitar el fallo antes de que se produzca. Es decir, se realiza un mantenimiento preventivo basado en las expectativas de cuándo se produciría el fallo para lo que se pueden usar sistemas para gestionar el mantenimiento preventivo industrial.
• Mantenimiento predictivo: El mantenimiento predictivo utiliza el rendimiento pasado de las máquinas para modelar el comportamiento de los activos. Con suficientes datos, los algoritmos pueden trabajar para predecir los fallos de los equipos basándose en los datos en tiempo real de las máquinas que están conectadas al IoT. Esto significa que las tareas de mantenimiento preventivo no se llevan a cabo de forma innecesaria, como la sustitución de piezas en perfecto estado, sino que se basan en un análisis más profundo y personalizado de cuándo es inminente el fallo o cuándo es más probable que se produzca. Conoce más sobre cómo organizar un programa de mantenimiento predictivo que funcione.

La importancia del IoT en la prevención de fallos en los equipos

Los dispositivos IoT ofrecen una visión sin precedentes a los fabricantes y OEM gracias a los datos que proporcionan. La maquinaria conectada al IoT puede funcionar dentro de una red inteligente que supervisa los datos de la máquina para identificar los cuellos de botella, notificar a los operarios de los fallos inminentes y, cuando se combina con el aprendizaje de la máquina, incluso ofrecer sugerencias para las siguientes acciones basadas en los KPI.

La verdadera ventaja de IoT frente a los métodos más tradicionales de recopilación y análisis de datos es su capacidad de recopilación en tiempo real. Mientras que los datos históricos pueden ofrecer una gran visión para las estrategias de mantenimiento preventivo, el mantenimiento predictivo habilitado por el IoT ofrece una ventaja competitiva a los fabricantes al aumentar el tiempo de actividad, reducir el desperdicio de recursos y proporcionar información estratégica que puede extenderse más allá de los programas de mantenimiento en la optimización de procesos y más. Además, la maquinaria conectada al Internet de las cosas tiene el potencial de utilizar la nube para un análisis profundo y rico, así como la computación de borde para obtener información rápida, incluso en entornos seguros y protegidos por el aire.