Mantenimiento Basado en Condición: Principios Fundamentales y Ventajas Clave

Si bien podría no ser precisamente exacto describir el momento actual de la economía global como "en una encrucijada", ciertamente es cierto que estamos en un punto clave al doblar la curva de los primeros meses de 2021. Las acciones tomadas y los procesos implementados ahora tendrán un impacto significativo a largo plazo.

Esto es especialmente cierto en los diversos sectores manufactureros e industriales pesados: El último informe del Instituto para la Gestión del Suministro (ISM) sobre el Índice de Gerentes de Compras Manufacturero (PMI) ha señalado crecimiento manufacturero durante 10 meses consecutivos a marzo de 2021 e indicó que los nuevos pedidos y la producción están en aumento. Sin embargo, los proveedores no están satisfaciendo del todo la demanda del cliente. Esto podría empujarlos a sobrecargar los equipos de producción en la prisa por producir y entregar bienes más rápidamente. Eso, a su vez, podría poner un estrés inusual en sus activos que en última instancia puede aumentar la probabilidad de fallo de equipos (o, al menos, tiempo de inactividad no planificado, derivado de la necesidad de reparaciones improvisadas).

Sensor de vibración triaxial, Bluetooth. Fuente: https://www.augury.com/machine-health-solutions/

Teniendo todo esto en cuenta, es justo decir que puede no haber mejor momento que ahora para que fabricantes y otras organizaciones industriales examinen detenidamente los procesos de mantenimiento que siguen actualmente. Si entendemos la salud del activo en cualquier momento, entonces podemos realizar esa forma más rentable de mantenimiento: el mantenimiento basado en condición. Al amanecer del internet industrial de las cosas (IIoT), muchos fabricantes intensivos en activos y enfocados en la excelencia están percibiendo los beneficios del mantenimiento basado en condición, como la reducción de gastos operativos, mejora de la producción y aumento de la salud y conocimiento del activo a través de datos dinámicos.

A continuación, analizaremos los principios principales del mantenimiento basado en condición, y también examinaremos más de cerca su primacía sobre otras formas de estrategia de mantenimiento y su relevancia cada vez mayor en la era del IIoT.

Entendiendo el mantenimiento basado en condición para equipos clave

En términos simplistas, el diagrama a continuación muestra cómo se categorizan los tipos de mantenimiento. El mantenimiento preventivo (a veces llamado mantenimiento proactivo) se divide en mantenimiento basado en tiempo y mantenimiento basado en condición.

En pocas palabras, el mantenimiento basado en condición implica realizar una tarea de reparación o reemplazo basada únicamente en la condición o salud medida de cualquier activo crítico. En esta etapa, el componente o máquina en cuestión no ha fallado, e incluso puede no estar funcionando mal de ninguna manera significativa.

El propósito del mantenimiento basado en condición es buscar señales de advertencia tempranas de la posible o inminente falla de un activo o componente. Mide un parámetro específico de la salud de un activo, como vibración, temperatura o contaminación. Luego, sigue el valor del parámetro a lo largo del tiempo. Cuando cree que ha alcanzado un punto crítico en el que el activo avanza hacia un fallo funcional, entonces programa una intervención de mantenimiento basado en condición.

Algunas de las tecnologías de monitoreo basadas en condición más conocidas incluyen:

• Análisis de vibración: Monitoreo de niveles de vibración y búsqueda de patrones en las señales, a menudo para máquinas con componentes rotativos. Los indicadores clave de rendimiento medidos en este análisis incluyen raíz cuadrada media (RMS), desviación estándar, curtosis, amplitud pico y asimetría.
• Termografía infrarroja: Detección de longitudes de onda de calor para buscar anomalías (calor excesivo o insuficiente, etc.).
• Análisis de aceite: Utilizado en cualquier máquina lubricada con aceite para medir su viscosidad, la presencia de contaminantes o signos de degradación interna del equipo.
• Ultrasonido: Ideal para detectar la ubicación de fugas en sistemas de presión y vacío (calderas, intercambiadores de calor, condensadores, etc.) y probar arco y corona en componentes eléctricos. Los sensores ultrasónicos también pueden emplearse para probar la calidad del lubricante de la máquina y la funcionalidad de engranajes, rodamientos, bombas, motores, trampas de vapor, válvulas y muchos otros componentes.
• Análisis de firma de corriente del motor: Monitoreo de la magnitud de las longitudes de onda de corriente ayuda a encontrar fallos mecánicos clave en motores de equipos.

Sensor de condición de aceite en línea. Fuente: https://oilqualitysensor.eu/ocm-on-generatorsets/

Todas estas reparaciones o comprobaciones de salud de la máquina (y las diversas otras que componen la práctica común del CBM) se llevan a cabo mucho antes de que un activo haya fallado o exhibido el potencial de problemas. Esto también es cierto para el mantenimiento basado en tiempo, pero a diferencia de su contraparte condicional, las operaciones de TBM se realizan según un programa fijo.

Las intervenciones típicas de mantenimiento CBM pueden incluir, pero no se limitan a:

• Reengrase de rodamientos
• Apriete de tornillos de sujeción sueltos
• Balanceo de acoplamientos
• Renovación de terminaciones de cables eléctricos
• Reemplazo de un rodamiento de elementos rodantes
• Alineación de conjuntos de bombas

CBM a la vanguardia del mantenimiento de equipos

Cuando intenta establecer la estrategia de mantenimiento más apropiada para su organización, será de suma importancia pensar desde una perspectiva macro y micro antes de poner en marcha cualquier programa (y mucho menos comenzar cualquier trabajo de mantenimiento real). Al observar varias máquinas, componentes u otros activos, pregúntese directamente: "¿El activo o componente que estoy a punto de reemplazar está perfectamente bien para seguir operando?".

A menudo no sabrá la respuesta a esta pregunta hasta que desmonte la máquina tanto como sea necesario para examinar un activo dado. Todo, desde una simple inspección visual hasta los diversos métodos de análisis mencionados anteriormente, puede ser útil en este contexto. A menudo, descubrirá que el componente que está examinando está en buen estado y es perfectamente seguro para seguir operando. Hacer esto manualmente consume tiempo, pero con el CBM moderno, gran parte del monitoreo se realiza a través de sensores habilitados para IIoT que monitorean todos los datos esenciales del activo en tiempo real y pueden presentar hallazgos clave como informes organizados en cuestión de segundos. Por eso el mantenimiento basado en condición es tan rentable.

El mantenimiento basado en tiempo, aunque ciertamente mejor en la mayoría de las situaciones que una estrategia reactiva —en la que solo repara o reemplaza después de un fallo parcial o catastrófico de un activo— a menudo es inferior a su contraparte CBM debido a lo regimentado que es. Si los intervalos en los que se realiza el mantenimiento preventivo son inflexibles, corre el riesgo de "sobremantener" efectivamente sus activos. Independientemente de la estabilidad que este marco pueda proporcionar, puede convertirse fácilmente en un uso excesivo de recursos humanos y financieros, por lo que el mantenimiento basado en tiempo no es infrecuentemente más costoso de implementar que el mantenimiento basado en condición. En el análisis final, este último destaca como la mejor opción para cualquier organización que busque implementar un marco sólido de mantenimiento preventivo.

La importancia del CBM en la era de la Industria 4.0 y el análisis de datos

En esta nueva era de transformación digital y conectividad, la información diagnóstica y analítica a menudo está disponible en tiempo real para todas las partes interesadas en los sistemas de información de activos. Este apalancamiento digital mejora enormemente la planificación y programación del mantenimiento. A su vez, eso puede llevar rápidamente a ganancias de eficiencia y efectividad que ayudan a construir el resultado final para organizaciones modernas enfocadas en la excelencia.

Con la llegada de sensores permanentemente instalados en nuestros activos físicos, el IIoT (o Industria 4.0, si lo prefiere) está cambiando la forma en que vemos el mantenimiento. Puede pensarlo casi como "mantenimiento 4.0". Cualquiera de estos términos que elija usar, una cosa los une: Representan nada menos que una revolución que se está desarrollando ante nuestros ojos en la arena del mantenimiento de equipos industriales. Estamos viendo un cambio de los viejos métodos ineficientes al nuevo monitoreo continuo y digitalizado de la salud y condición de los activos, con información entregada dinámicamente a la nube a través de conexiones Bluetooth, Wi-Fi y gateways.

Dado el contexto de la creciente digitalización en el sector manufacturero —junto con la mayoría de las otras amplias categorías de industria que componen la economía global— el CBM es la forma más rentable y económica de mantener activos basándose en el examen continuo de la deterioración real de un activo (o la falta de ella). Ciertamente es justo señalar que el CBM tendrá los costos de monitoreo más altos, especialmente en comparación con el mantenimiento reactivo, pero también permitirá a su organización disfrutar de costos de reparación de activos mucho menores y menos tiempo de inactividad no programado que los que vería con el mantenimiento reactivo o basado en tiempo. (Además, a medida que las tecnologías IIoT avanzan progresivamente, sus gastos de monitoreo se volverán en última instancia insignificantes cuando se examinen junto a los ahorros que verá en otras áreas.)

Otras ventajas realizadas a través del CBM en el contexto de su conexión con el IIoT incluyen:

• Aumento de la producción: Si puede realizar análisis de condición en tiempo real y detectar rápidamente patrones problemáticos, podrá planificar y programar el mantenimiento de manera más efectiva. A largo plazo, esto significa que la disponibilidad y los niveles de rendimiento de sus activos serán más altos, lo que puede manifestarse fácilmente como un notable aumento en la producción.
• Ciclos de vida de activos más largos: Una estrategia de mantenimiento reactiva puede ser perjudicial no solo para los activos individuales que fallan y requieren reparación o reemplazo de emergencia, sino también para los muchos componentes a los que está conectado el activo que funciona mal. Los fallos repentinos son estresantes para cualquier sistema. Pronto podría encontrarse arreglando no un componente, sino varios, o quizás incluso un conjunto completo de máquinas interconectadas. Las estrategias CBM que permiten el monitoreo continuo de equipos extienden los ciclos de vida de sus activos, facilitando potencialmente reducciones en gastos operativos y de capital.
• Mejora en la planificación, programación y previsión de repuestos: Cuando usted controla el mantenimiento de sus activos —y no al revés— puede planificar y programar cuidadosamente la asignación y despliegue de sus recursos. No solo puede planificar y prever sus repuestos con mucha antelación, sino también anticipar sus niveles de recursos humanos y planificar en consecuencia.
• Mejora de la fiabilidad: La capacidad de usar monitoreo de condición e información de salud de activos para eliminación de defectos y varios procesos de análisis de causa raíz es otro de sus grandes beneficios. El CBM no puede mejorar la fiabilidad del activo directamente, pero la información obtenida puede usarse luego para mejorar la probabilidad de tiempo de misión exitoso. Cuando se usa junto con un programa de fiabilidad, la información que obtiene sobre sus bombas, motores, ventiladores, cajas de cambios y varios otros componentes es invaluable para reducir la probabilidad de defectos y fallos de activos en el futuro.

Implementando CBM con sensores y software de monitoreo de activos

En un marco CBM facilitado por el IIoT, los datos fluyen constantemente de vuelta a la nube y luego a través de cadenas de valor IIoT, impulsando el rendimiento de la estrategia de mantenimiento predictivo cada vez más alto. Esto sirve en última instancia para transformar y reforzar los programas de mantenimiento de las empresas que buscan la excelencia empleando la inteligencia de negocio más avanzada y análisis de datos en tiempo real en el contexto de sus estrategias de gestión de condición de activos físicos.

Los sensores IoT avanzados son críticos para el despliegue más efectivo de una iniciativa CBM. El camino desde la detección de un problema potencial por un sensor hasta la intervención adecuada a través de mantenimiento (o reparación) puede ser corto y preciso: los datos del sensor IoT pueden usarse para activar órdenes de trabajo directamente desde su sistema de gestión de mantenimiento computarizado (CMMS) o plataforma de gestión de activos empresariales (EAM).

Al recurrir a Dynaway para sus necesidades de EAM, puede obtener aún más control sobre su operación de mantenimiento: Nuestra solución puede operar sin problemas junto con Microsoft Dynamics 365 o con Microsoft Dynamics AX2012. Además, aunque Dynaway se opera principalmente como parte de Dynamics 365 basado en la nube, podemos implementar un despliegue on-premise de Dynaway EAM. Somos el progenitor indiscutible del EAM moderno, ofreciendo un enfoque integral para los espinosos problemas de supervisión de activos que es crítico para un mercado cada vez más impredecible.

Así es como está cambiando el panorama del mantenimiento: La Industria 4.0 está creciendo e infundiendo todo lo que ve a su alrededor. Los fallos se descubren cada vez más rápido. Los riesgos de tiempo de inactividad no planificado disminuyen cada momento que pasa. El mantenimiento basado en condición está bien posicionado para aprovechar el valor que puede entregarse a través de la transformación digital en la arena industrial.

Puede aportar mayor inteligencia y supervisión integral a sus procesos de mantenimiento aprovechando el espectro completo de posibilidades de Dynaway EAM.