Principales causas de fallas en las máquinas y cómo prevenirlas

La falla de la máquina, que alguna vez fue una parte aceptada de la vida de los fabricantes y los OEM, se ha encontrado con la tecnología moderna que utiliza dispositivos IoT, la nube y la computación de borde. Para adelantarse y prevenir fallas en las máquinas, primero es importante comprender qué es y por qué sucede en un entorno industrial.

También podemos revisar las estrategias existentes para hacer frente a las fallas de los equipos, incluido el mantenimiento reactivo, el análisis de diagnóstico y el mantenimiento preventivo. Al comprender dónde fallan estas estrategias, podemos saber por qué los fabricantes se están moviendo hacia el mantenimiento predictivo, que resuelve los problemas de cada uno de sus tres predecesores.

Esto es lo que revisaremos si desea saltar a una sección en particular:

• ¿Qué es la falla de la máquina?
• ¿Cuáles son los tipos de fallas del equipo?
• Las causas más comunes de fallas en las máquinas
• ¿Cómo se puede prevenir la falla del equipo?
• La importancia de IoT para prevenir fallas en los equipos

¿Qué es la falla de la máquina?

La falla de la máquina, o falla del equipo, es cualquier evento en el que una pieza de maquinaria industrial tiene un rendimiento inferior, total o parcial, o deja de funcionar de la manera en que estaba previsto. El término "fallo de la máquina" puede abarcar diferentes escenarios y niveles de gravedad.

Una falla, en este contexto, no son solo esos problemas críticos que detienen la producción por completo, sino que también incluye cualquier pérdida de utilidad dentro de una máquina. El umbral de tolerancia para la falla de la máquina variará según las circunstancias, ya que todos los sistemas se degradan y pierden efectividad de una forma u otra con el tiempo. Incluso las pérdidas menores percibidas de utilidad pueden conducir a un enorme desperdicio de recursos a gran escala.

Para nuestros propósitos, cualquier mal funcionamiento que haga que una pieza de maquinaria industrial no cumpla con sus funciones, ya sea total o parcialmente, se considera una falla de la máquina.

La falla de la máquina es un espectro, y muchas fallas no se pueden atribuir a un punto específico en el tiempo. Si bien algunos son fallas aparentes que hacen que el equipo deje de funcionar, otros se arrastran insidiosamente, mientras que otros siguen agotando constantemente la efectividad cuanto más tiempo se les deja mal mantenidos. Hay tres clasificaciones principales de fallas en las máquinas:

Falla repentina

Esto es lo que la mayoría de la gente piensa cuando escucha fallas en las máquinas. La línea de producción funciona cuando ocurre una falla inesperada (pero obvia). Cosas como una herramienta rota, una banda rota, un cable derretido, etc. entran en esta categoría.

Falla intermitente

Piense en esto como un motor chisporroteante en su línea de producción. Irá un poco, luego se detendrá. Lo reinicias y sigue funcionando según lo previsto un poco más, pero luego comienza a fallar nuevamente. Las fallas intermitentes van y vienen, generalmente en camino a una falla "completa" de la máquina. Estas fallas esporádicas o aleatorias pueden, por su naturaleza, ser difíciles de identificar. Las fallas intermitentes se pueden prevenir frecuentemente con mantenimiento.

Fallo gradual

Estas son las fallas que puede ver con el tiempo a medida que la utilidad de una máquina disminuye constantemente. Esto incluye cosas como una correa que se tritura lentamente, cuchillas que se vuelven más desafiladas, tuberías que eventualmente se obstruyen con la acumulación de residuos. La mayoría de las fallas graduales se pueden prevenir mediante un mantenimiento regular, armado con una comprensión de la vida útil esperada de las piezas en cuestión.

Las causas más comunes de fallas en las máquinas

El fracaso comienza en alguna parte. Las siguientes son algunas de las causas más frecuentes de fallas en las máquinas y se pueden usar para analizar, preparar y prevenir futuras instancias de mal funcionamiento.

Error del operador

Si alguna vez escuchó el término de soporte técnico PEBKAC, lo mismo puede decirse de los equipos industriales. A pesar de un extenso entrenamiento, los humanos todavía son propensos a cometer errores, olvidando principios importantes del entrenamiento, la pereza, el cansancio y el simple olvido. A veces, el mal uso y el abuso del equipo por parte de los operadores de la máquina es el culpable de la falla. Esto también puede incluir accidentes simples, como dejar caer un equipo.

Cantidad incorrecta de mantenimiento

Esto puede ser muy poco mantenimiento, pero también puede ser un mantenimiento demasiado frecuente que provoque fallas en la máquina. El mantenimiento que se realiza con poca frecuencia puede hacer que los problemas pasen desapercibidos, lo que puede provocar un efecto dominó de fallas, pero el mantenimiento frecuente, esencialmente, introduce el caos en el sistema cada vez. Cada vez que un técnico abre una pieza de maquinaria, siempre existe la posibilidad de riesgo y falla, ya sea que se rompa un panel, se pierda un tornillo, se mueva accidentalmente un cable de manera incorrecta, se rompa un perno... las posibilidades son infinitas y aumentan. cuantas más veces se toca el equipo.

Desgaste físico

Esta causa de falla de la máquina industrial incluye cosas como la falla de los cojinetes, la fatiga del metal, la corrosión, la desalineación y la degradación general de la superficie.

Fallos de la cultura de confiabilidad

Si los operadores son presionados tanto como el equipo y los objetivos de producción son tan estrictos que sienten que no pueden tomarse un minuto para respirar o para resolver un problema de manera segura y completa, entonces las fallas son inevitables. Las "soluciones de curitas" eventualmente se desgastan, y una cultura generalizada de soluciones rápidas y sucias puede generar problemas complejos y dolores de cabeza masivos por fallas de máquinas en el futuro (lo que finalmente resulta en una producción general más baja, en la mayoría de los casos).

¿Cómo se puede prevenir la falla del equipo?

Existen varias estrategias que puede utilizar para evitar fallas en los equipos, y elegir la correcta depende de la criticidad de la máquina, la previsibilidad de sus fallas y el presupuesto y la infraestructura de monitoreo disponibles. Los siguientes métodos para manejar fallas de máquinas en un entorno industrial se enumeran de menor a mayor complejidad.

Mantenimiento Reactivo

Este es el paradigma de mantenimiento tradicional. Cuando se rompe, lo arreglamos. No evita tanto que la máquina falle, sino que ofrece una ruta para resolver el problema una vez que ocurre el mal funcionamiento.

Análisis de diagnóstico

Esto requiere un poco más de excavación. Dentro de esta estructura de mantenimiento, los datos de la máquina y el análisis de causa raíz se implementan para determinar por qué la máquina falló en primer lugar. Esta información se puede utilizar dentro de una estrategia de mantenimiento preventivo.

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, el reemplazo regular de los componentes antes de que finalice su vida útil promedio y cualquier cosa que intente evitar la falla antes de que suceda. Piense en ello como cambiar el aceite de su automóvil cada pocos miles de millas. No esperamos hasta que el aceite se vuelva sucio y haya obstruido el resto de nuestro equipo, simplemente lo mantenemos de manera preventiva y preventiva en función de nuestras expectativas de cuándo ocurriría una falla de otro modo.

Mantenimiento Predictivo

El mantenimiento predictivo utiliza el rendimiento anterior de la máquina para modelar el comportamiento de los activos. Con suficientes datos, los algoritmos pueden funcionar para predecir fallas en los equipos en función de los datos en tiempo real de las máquinas que están conectadas a IoT. Esto significa que las tareas de mantenimiento preventivo no ocurren innecesariamente, como reemplazar piezas en perfecto estado, sino que se basan en un análisis más profundo y personalizado de cuándo es inminente o es más probable que ocurra una falla.

La importancia de IoT para prevenir fallas 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 a IoT puede operar dentro de una red inteligente que monitorea los datos de la máquina para identificar cuellos de botella, notificar a los operadores sobre fallas inminentes y, cuando se combina con el aprendizaje automático, incluso ofrecer sugerencias para las próximas acciones basadas en KPI, p. “¿Deberíamos detener la máquina durante diez minutos para reemplazar esta broca y continuar a velocidad normal? ¿Obtendríamos un mayor valor al hacer funcionar la máquina al 80 % de su capacidad durante las próximas dos horas, dejándola con solo un 10 % de probabilidad de falla total frente al 60 % de probabilidad de falla durante el mismo período cuando funciona al 100 % de su capacidad? /P>

La verdadera ventaja de IoT frente a los métodos de análisis y recopilación de datos más tradicionales es su capacidad de recopilación en tiempo real. Si bien los datos históricos pueden ofrecer una gran perspectiva para las estrategias de mantenimiento preventivo, el mantenimiento predictivo habilitado por 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 hacia la optimización de procesos y más. Además, la maquinaria conectada a IoT tiene el potencial de utilizar la nube para un análisis completo y profundo, así como la computación perimetral para obtener conocimientos ultrarrápidos, incluso en entornos seguros y con brechas de aire.