Monitoreo de condición de máquinas y equipos para convertir los datos en acciones de mejora

Un programa de mantenimiento eficaz puede aumentar el tiempo de actividad, disminuir los costos de mantenimiento, reducir el tiempo de inactividad no planificado y prolongar la vida útil de los activos. Todo esto genera un gran valor para el negocio de cara a seguir siendo competitivo en el entorno actual. A continuación veremos cómo el monitoreo de condición de máquinas puede ayudar a alcanzar estos objetivos.

Los datos por sí solos no son suficientes por lo que centrarse en obtener los datos correctos y utilizarlos eficazmente permite maximizar la disponibilidad y el rendimiento de los activos y minimizar los posibles fallos y su impacto. El análisis es tan importante como los propios datos. Comprender lo que dicen los datos y cómo actuar en función de ellos es la forma en que los equipos de mantenimiento pueden encontrar y solucionar los problemas antes de que se produzcan las averías, lo que se traduce en operaciones más seguras, eficaces y productivas.

Supervisar el estado de las máquinas proporciona información sobre su salud y rendimiento. Los datos de vibración, temperatura y potencia son algunos de los rasgos que se pueden supervisar y evaluar. Con el tiempo, la supervisión del estado también facilita la detección de tendencias y la planificación de respuestas. La gestión de los recursos, incluida la mano de obra, es más fácil cuando no se limita a reaccionar. Factores como el historial y la criticidad de una máquina pueden ayudar a planificar y priorizar las acciones de mantenimiento.

Mantener las máquinas en función de su estado real, en lugar de basar las acciones de mantenimiento en un calendario, reduce el trabajo que se realiza si es necesario o no. Esto ahorra tiempo, dinero y piezas, y reduce los casos en los que podrían producirse errores. El monitoreo de condición de máquinas evalúa el estado de las mismas en tiempo real y la probabilidad de que se produzcan fallos, y luego utiliza esos datos para tomar decisiones de mantenimiento.

El monitoreo de condición de máquinas permite ver el estado de los activos

Los datos del estado de una máquina pueden ser monitorizados y transmitidos por sensores integrados en la máquina. Cuando estos dispositivos con acceso a Internet, como los sensores de vibración o los monitores de potencia, se conectan al software, se pueden agregar y organizar los datos de las mediciones en todo momento. Esto ayuda a los equipos a identificar y solucionar posibles problemas. Con los datos enviados automáticamente a la nube, los equipos pueden acceder a ellos desde cualquier lugar: por ejemplo, los técnicos pueden utilizar un dispositivo inteligente para acceder a los datos de forma remota. Además, la recopilación de datos a lo largo del tiempo facilita la detección de anomalías y la detección temprana de la degradación de la máquina.

El monitoreo de condición de máquinas se refiere a la revisión continua de los activos. Con una combinación de sensores y software, los equipos de mantenimiento pueden ser alertados de cualquier cambio o anomalía en las condiciones de funcionamiento de los activos. A medida que se aprende de los fallos de los activos a lo largo del tiempo, se puede optimizar el programa de mantenimiento para que sea lo más eficiente posible. Si se hace bien, el mantenimiento puede dar a la organización una ventaja competitiva.

Formas de detectar fallos con el monitoreo de condición de máquinas

Existen cinco tecnologías predictivas para el monitoreo de condición de máquinas que son clave para obtener información sobre los activos. Por orden de precocidad en la detección de fallos, son las siguientes:

• Análisis del aceite
• Ultrasonido
• Vibración
• Termografía
• Pruebas de motor

Cada método puede detectar fallos potenciales en un momento diferente. Algunas de estas tecnologías predictivas pueden identificar fallos potenciales con más de un año de antelación. Por ejemplo, la monitorización de las vibraciones, de la que destacamos 3 casos de uso del análisis de vibraciones para detectar problemas en las máquinas entre 12 y 18 meses antes de que se produzca el fallo. Reaccionar con urgencia ante cualquier problema potencial no es la respuesta más ventajosa.

Las herramientas más sensibles y las inspecciones más frecuentes hacen que los fallos se identifiquen antes, lo que puede ser importante para determinadas máquinas o situaciones. Los indicadores posteriores pueden no detectar los fallos con la suficiente antelación como para evitar que se produzcan algunos daños. Sin embargo, el objetivo general es detectar los fallos en el momento en que se puede actuar, antes de que se produzca un fallo o un tiempo de inactividad imprevisto, para poder priorizar y planificar el momento óptimo para actuar. Llevar a cabo acciones de mantenimiento para prevenir los fallos antes de que se produzcan es un signo de una operación de mantenimiento madura.

La realidad es que los activos se comportan de manera distinta, fallan de forma diferente y tienen múltiples niveles de criticidad. Ninguna es la mejor herramienta para todas las máquinas y todas las situaciones por lo que se debe pensar en los activos específicos y en los diferentes modos de fallo de cada uno. Teniendo en cuenta los modos de fallo esperados de una máquina, se deben adaptar las técnicas de inspección y detección a la urgencia con la que esa máquina necesita atención.

• Análisis del aceite

  El análisis del aceite es una forma de monitoreo de condición de máquinas que se utiliza para detectar el desgaste y la sobrecarga en los componentes refrigerados por aceite de los equipos rotativos, como las cajas de engranajes y los compresores. El análisis del aceite puede identificar averías de lubricación, sobrecalentamiento, desgaste de los componentes y partículas de desgaste. Todo ello indica un posible desgaste o fallo de los rodamientos, engranajes o cilindros y existen diferentes métodos de análisis de aceite que se pueden utilizar en función de las condiciones del activo. 

• Ultrasonido

  Al pensar en tecnologías para el monitoreo de condición de máquinas, nos viene a la mente como opción clave la prueba de ultrasonidos que puede usarse en componentes de máquinas y en sistemas y tuberías. Utiliza ondas de alta frecuencia inaudibles para el ser humano para supervisar y detectar:

  • Problemas de fugas de aire, refrigerante, gas o amoníaco
  • Problemas en los actuadores de las válvulas
  • Problemas en los purgadores de vapor
  • Riesgos eléctricos
  • Problemas en los rodamientos

  Una lubricación insuficiente o excesiva puede destruir los rodamientos y provocar paradas de producción. La cantidad correcta de lubricación no hará desaparecer la fricción, pero mantendrá la fricción en niveles aceptables. Otras causas de fallo de los rodamientos pueden ser la contaminación o el uso de una grasa incorrecta. La tecnología de ultrasonidos puede detectar a tiempo los signos de estos defectos.

• Análisis de las vibraciones

  El análisis de las señales de vibración es la tecnología imperante en el monitoreo de condición de máquinas ya que puede identificar eficazmente fallos como el desequilibrio, la desalineación, la holgura y el desgaste de los rodamientos, y puede hacer un seguimiento de la gravedad de estos cuatro fallos comunes a lo largo del tiempo. Una vibración excesiva más allá de lo normal en una máquina puede causar daños irreversibles en la maquinaria y sus componentes e incluso puede provocar un fallo que detenga la producción o cierre de la instalación. Los patrones de vibración también pueden utilizarse para identificar fallos eléctricos y problemas de proceso con el flujo o la presión. La supervisión de las vibraciones se utiliza habitualmente en máquinas rotativas como motores, bombas, ventiladores, compresores y sopladores.

• Termografía

  La desalineación de los ejes, los problemas de la caja de cambios y las correas pueden detectarse con la termografía. La termografía es el mejor método de monitoreo de condición de máquinas para detectar problemas eléctricos o problemas mecánicos graves que provocan el sobrecalentamiento de los sistemas. Sin embargo, cuando la temperatura de una máquina se eleva lo suficiente como para que sea perceptible con la termografía, es posible que ya se haya producido algún daño. También sirve para detectar temperaturas anormalmente bajas y al igual que con las vibraciones, puede implicar el estudio de patrones.

• Pruebas de motor para el monitoreo de condición de máquinas

  Las pruebas de moto pueden realizarse en máquinas mientras están energizadas o no. Estas pruebas pueden ser eficaces para el diagnóstico de fallos cuando una máquina llega a ese punto. Las pruebas energizadas incluyen pruebas de aislamiento, corriente del motor, análisis del espectro del circuito del motor, factor de potencia y distorsión armónica. Las pruebas sin energía incluyen pruebas de sobretensión, pruebas de alta potencia, megóhmetro y análisis del circuito del motor. A modo de ejemplo, te presentamos estas 5 soluciones tecnológicas para realizar pruebas de diagnóstico en motores eléctricos industriales.

Los avances tecnológicos han hecho posible el monitoreo de condición de máquinas

Las tecnologías actuales ofrecen sofisticadas capacidades que hacen que la monitorización de la condición sea accesible y eficaz, incluyendo:

• Conectividad móvil
• Transferencia de datos en la nube
• Integración de software

Los dispositivos del Internet industrial de las cosas (IIoT) se encuentran entre los avances que han hecho que el monitoreo de condición de máquinas no solo sea posible, sino también accesible para organizaciones de todos los tamaños y tipos. Cuando algo cambia en el estado de una máquina, estas herramientas trabajan juntas para activar una notificación de alerta, permitiendo a los equipos de mantenimiento actuar antes de que los activos fallen potencialmente.

La digitalización ha ayudado a los equipos de mantenimiento a pasar de los portapapeles a las hojas de cálculo y a las herramientas de software avanzadas, como los sistemas informáticos de gestión del mantenimiento (CMMS). Las herramientas habilitadas para Internet pueden integrarse entre sí para añadir más valor a la capacidad de cada herramienta y ayudar a los equipos a hacer más. Por ejemplo, con un GMAO, se puede generar automáticamente una orden de trabajo cuando un sensor ha detectado que el estado de una máquina ha quedado fuera de un determinado umbral definido. Centralizar el acceso a los datos y hacer posible el análisis de datos complejos ha transformado lo que los equipos pueden hacer. Conoce los beneficios de los sistemas de gestión de mantenimiento y cómo un software GMAO puede ayudar a la gestión del mantenimiento industrial.

Los avances tecnológicos también han hecho posibles más métodos de detección y solución de averías que en el pasado. Ahora, algunas de las soluciones pueden incluso automatizarse. Por ejemplo, la norma ISO29821-1 especifica cuándo hay que lubricar los rodamientos en función de las lecturas de decibelios por encima de sus líneas de base establecidas. Con la tecnología de ultrasonidos y los sensores que envían datos en tiempo real a un software como un CMMS, los equipos pueden ver actualizaciones en tiempo real de estos umbrales y los lubricadores automáticos pueden añadir grasa a distancia. Descubre los beneficios de implantar un software CMMS para la gestión del mantenimiento industrial.

Con el monitoreo de condición de máquinas, los equipos de mantenimiento pueden priorizar y optimizar sus programas de mantenimiento en tiempo real en función del estado de los activos. Los equipos pueden tener una visión actualizada del estado de los activos sin necesidad de estar in situ. La mejora de la planificación reduce el tiempo de inactividad, así como los costos asociados al mantenimiento, el inventario y la producción. La mejora de la planificación también aumenta el ciclo de vida de los activos y el retorno de la inversión.

Las tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial y el aprendizaje automático, llevarán aún más lejos los avances en materia de datos e integración. Estos avances, como parte de la Industria 4.0, harán que los sistemas inteligentes conviertan los datos en tiempo real en conocimientos que mejoren las operaciones. El objetivo final del mantenimiento y la fiabilidad no es solo reducir los fallos, sino eliminarlos.