El futuro del mantenimiento:tecnologías de vanguardia que transforman las operaciones

La demanda de una mayor optimización del mantenimiento nunca disminuirá. A medida que las plantas continúan expandiéndose para satisfacer las necesidades cada vez mayores de los consumidores, deben identificar nuevas oportunidades para mejorar las prácticas de las instalaciones.

Las tecnologías progresivas presentan soluciones nuevas y únicas a una serie de obstáculos y ofrecen una idea de cómo será el futuro del mantenimiento. Desde la C-Suite hasta los empleados en el terreno, estas innovaciones ofrecen resultados mensurables que tienen un impacto directo en el desempeño laboral y la productividad de las instalaciones.

Al utilizar la tecnología para posicionarse estratégicamente para una mayor eficiencia y crecimiento futuro, las instalaciones pueden minimizar los efectos de la creciente brecha de habilidades que actualmente afecta a la industria. Si bien nuevas soluciones llegan regularmente al mercado, las tecnologías que llegaron para quedarse incluyen el Internet industrial de las cosas (IIoT), el big data, la nube, la inteligencia artificial (IA) y la realidad virtual (VR).

El Internet industrial de las cosas

El Internet industrial de las cosas (IIoT) es una red interconectada de dispositivos y máquinas que recopila datos y los comunica directamente al equipo de mantenimiento en tiempo real. Esta tecnología se centra en la automatización de máquinas y ayuda al personal y a los gerentes a minimizar el tiempo de inactividad de las máquinas al dar voz a los activos valiosos. Esta tecnología ayuda a actividades de las instalaciones como:

• Mantenimiento predictivo
• Mantenimiento proactivo
• Monitoreo en tiempo real
• Optimización de recursos
• Análisis de operaciones entre instalaciones
• Seguridad de máquinas y empleados

Al conectar el equipo de mantenimiento a las máquinas a través de IIoT, los técnicos pueden predecir con mayor precisión cuándo se espera que falle un activo. Estos datos les permiten planificar y programar el mantenimiento en el momento óptimo, reduciendo las interrupciones no planificadas y las pérdidas de productividad.

La industria ha visto estos beneficios y, como resultado, la cantidad de conexiones IIoT aumentará de los 17,7 mil millones actuales a casi 36,8 mil millones para 2025, lo que representa una tasa de crecimiento del 107 %.

Para que IIoT sea eficaz, se necesitan dos cosas:sensores en el equipo y un sistema de software para procesar y traducir los datos. Si bien requiere un gasto inicial, ya que los sensores representan casi el 50 % del costo total, esta inversión se recupera mediante un aumento en la eficiencia de la producción, una reducción de las fallas de las máquinas y una disminución del inventario mal administrado.

Otros beneficios de adoptar IIoT incluyen:

• Mejor aceptación con mantenimiento predictivo

Debido a que los sensores monitorean constantemente las condiciones del equipo, en lugar de realizar un mantenimiento preventivo basado en un calendario, los datos en tiempo real notifican al equipo cuando es necesario trabajar. En esencia, el mantenimiento predictivo consiste en aumentar la eficacia del mantenimiento al realizarlo solo cuando es necesario.  

• Análisis de datos en tiempo real

Si bien los sensores IIoT permiten a los equipos predecir fallas inminentes, también pueden identificar patrones de fallas y problemas recurrentes. El equipo no solo puede diseñar una solución de mantenimiento en torno a estos datos, sino que los fabricantes de equipos originales (OEM) también pueden utilizarla para mejorar la calidad y el diseño de sus máquinas.

• Recomendaciones de reparación

Si una máquina falla, el sistema IIoT ha recopilado varios datos de origen y el software puede analizarlos. Según los resultados, el sistema puede presentar los datos y hacer recomendaciones adecuadas sobre la mejor solución. Con esto, los técnicos tienen toda la información relevante y pueden confirmar el mejor camino a seguir.

• Actualización automática de software

Las máquinas conectadas a IIoT pueden recibir actualizaciones de software según sea necesario para mejorar el rendimiento o solucionar problemas técnicos. Estas actualizaciones a menudo las realiza de forma remota la empresa de software o el OEM. Esto garantiza que las máquinas evolucionen constantemente hacia activos más productivos.

• Monitoreo de inventario

Un sistema IIoT también puede ayudar en la gestión de inventario. Al tener un almacén conectado, las instalaciones pueden monitorear qué suministros se utilizan para ayudar a tomar decisiones de compra. Estas decisiones pueden conducir a decisiones de almacenamiento de inventario más precisas y a una reducción del gasto. Los OEM también pueden utilizar esta información para hacer recomendaciones de piezas de repuesto más precisas.

• Monitoreo remoto de activos

IIoT también se puede utilizar en equipos remotos, lo que elimina la necesidad de utilizar un valioso tiempo de mantenimiento para llegar al activo y realizar las comprobaciones necesarias. Esto reduce el tiempo total que lleva monitorear un equipo y reduce los costos asociados con las inspecciones manuales que requieren mucha mano de obra.

Grandes datos

Big data se refiere a un conjunto de datos de equipos tan grande y completo que es extremadamente difícil para un técnico o un sistema de software típico analizarlos de manera efectiva. Cuando se combina con el desafío de procesar múltiples activos simultáneamente, la tarea de descifrar estos datos no estructurados se vuelve casi imposible. Un estudio descubrió que el 95 % de las empresas mencionan la necesidad de gestionar datos no estructurados como uno de los mayores problemas de su empresa.

Históricamente, estos datos no se han analizado ni utilizado adecuadamente porque no podían serlo. Pero la introducción de sistemas de software avanzados, como las plataformas IIoT, hace posible el procesamiento de esta mina de datos, revelando información valiosa sobre el estado y el rendimiento de los activos críticos.

Los macrodatos proporcionan una visión general holística de los activos de una planta, revelando qué máquinas están en buen estado, cuáles necesitan más atención e incluso cómo los activos interactúan y se afectan entre sí. Los equipos pueden tomar esta información y aplicarla a sus rutinas de mantenimiento diarias para mejorar el rendimiento de los activos, agilizar los procesos de mantenimiento y personalizar la configuración de los activos.

Por ejemplo, se están utilizando big data para definir con precisión el intervalo PF (potencial de falla) de un activo, que describe el punto en el que un activo no logra realizar una función requerida. Al definir con mayor precisión el intervalo PF, los equipos de mantenimiento pueden programar el mantenimiento en función de las necesidades de la máquina, no de la sensación o el fallo.

Si bien siempre se ha considerado importante, al no existir una forma efectiva de procesar la información, los big data a menudo quedaron fuera del proceso de toma de decisiones. Ahora que la tecnología se ha puesto al día con las necesidades de la planta y puede manejar la información, estos datos se pueden recopilar y utilizar para lograr avances extraordinarios en la optimización y el mantenimiento de la planta. Son tantas las empresas que han comenzado a utilizar big data que se espera que el mercado esté valorado en 655 mil millones de dólares para 2029.

La nube

Ante la necesidad de que los datos estén disponibles en cualquier lugar, en cualquier momento y de manera fácil de usar, cada vez más instalaciones están recurriendo a soluciones de datos basadas en la nube en lugar del almacenamiento de datos tradicional en el sitio. Con el almacenamiento en la nube, los datos se guardan en un servidor externo seguro alojado por un proveedor al que un usuario autorizado con conexión a Internet puede acceder de forma remota.

Al facilitar el acceso a la información para los empleados aprobados, los tiempos de producción, los programas de mantenimiento y los costos operativos se ven afectados positivamente.

Si bien estos suelen ser los aspectos más destacados de un sistema basado en la nube, otros beneficios incluyen:

• Flexibilidad

Because cloud-based storage is so accessible, the system can be outfitted for a facility's exact demands. Al optimizar la experiencia según las necesidades relevantes del equipo, una empresa puede personalizar su experiencia en la nube para utilizar los datos de una manera que afecte positivamente el rendimiento laboral y las búsquedas de información.

• Capacidad y escalabilidad

La nube no sólo puede almacenar una gran cantidad de datos, mayor que la que normalmente se ve en los sistemas de datos in situ, sino que también puede ampliarse sin tener que agregar nuevos equipos o procesos. Esto garantiza que el sistema pueda manejar todos los datos históricos y futuros. 

• Hora de lanzamiento

Debido a que la nube no requiere silos de datos en el sitio, el tiempo de implementación es relativamente bajo en comparación con los sistemas de almacenamiento de datos tradicionales. Una instalación puede configurar y comenzar a utilizar el nuevo sistema rápidamente, lo que permite a los técnicos descubrir nueva información y oportunidades de mantenimiento que estaban ocultas en el sistema tradicional.  

La nube está ganando rápidamente la aprobación de la industria y se estima que para 2025, el valor total del mercado de la nube alcanzará casi 850 mil millones de dólares. A pesar de este voto de confianza, muchos todavía cuestionan la seguridad de los sistemas en la nube. Si bien algunos buscan explotar el sistema y obtener acceso a datos valiosos, se informó que el 88% de todas las filtraciones de datos en la nube fueron el resultado de un error humano, no de una falla de seguridad del proveedor de la nube. Con la seguridad, la facilidad y los múltiples usos de los sistemas de datos en la nube, se están convirtiendo rápidamente en una opción viable para muchas instalaciones.

Inteligencia artificial

La Inteligencia Artificial (IA) es una tecnología de aprendizaje implementada en instalaciones para clasificar y transcribir grandes datos en informes fáciles de entender. Los informes se generan utilizando una combinación de datos de condición actual, datos históricos y registros de rendimiento para determinar cuándo una máquina necesita servicio. Con esta información, el equipo de mantenimiento puede tomar decisiones rápidas e informadas sobre el estado de sus máquinas.

Al realizar funciones de análisis de causa raíz, la IA también puede ayudar a prevenir fallas de activos y disminuir significativamente el tiempo de inactividad no planificado. Debido a estos beneficios, los ingresos por IA en todo el mundo para 2022 alcanzaron un récord de 342 mil millones de dólares, lo que demuestra que el mundo está listo para adoptar e incorporar completamente esta tecnología en sus procesos cotidianos.

Los sistemas de IA requieren el uso de sensores IIoT que monitorean la actividad de la máquina e informan los hallazgos al programa de análisis de la IA, donde se sintetizan y transcriben los datos complejos. Debido a que la IA no es una tecnología fija, como el hardware físico en el sitio, el sistema también puede aprender con el tiempo, lo que le permite evolucionar para satisfacer las demandas de sus instalaciones.

Para garantizar que el sistema evolucione adecuadamente, es fundamental trabajar con los técnicos de mantenimiento más experimentados de la instalación durante la implementación de la IA para determinar qué máquinas y datos necesitan monitoreo, qué datos históricos podrían agregarse para mejorar el rendimiento y con qué frecuencia se deben recopilar y transcribir los datos.  

Otros beneficios de la tecnología de IA incluyen:

• Detectar fallas y condiciones anormales antes de que surja un problema
• Ahorro de costes en actividades de mantenimiento
• Disminución de las pérdidas de producción debido a equipos defectuosos
• Reducción del número de reparaciones necesarias con el tiempo
• Reducción del número de inspecciones requeridas por los profesionales de mantenimiento, lo que les permite centrarse en actividades críticas o generadoras de ingresos

Realidad virtual y aumentada

La Realidad Virtual (VR) es una herramienta de simulación increíblemente avanzada que recrea de manera realista diferentes escenarios con los que se puede interactuar y aprender. El tamaño y la sofisticación de este equipo varían según el tipo de experiencia de realidad virtual necesaria. Por ejemplo, se puede acceder a la tecnología VR desde un solo dispositivo o computadora, o puede llenar una sala entera, lo que permite a los operadores un nivel más profundo de interacción con el entorno representado digitalmente.

Al igual que su contraparte, la Realidad Aumentada (RA) también permite simulaciones avanzadas generadas por computadora, pero en lugar de recrear completamente un escenario virtual, busca mejorar el mundo real. Por ejemplo, al comprar una silla de oficina, un empleado podría usar la cámara de su teléfono y un programa AR para insertar digitalmente cómo se vería la silla en el espacio antes de comprar el producto.

Por ejemplo, si un técnico está realizando una tarea de mantenimiento, en lugar de que el sistema AR simplemente dé instrucciones paso a paso, el programa puede representar digitalmente los pasos en la superficie de trabajo real para guiar mejor al técnico a través del proceso. De esta manera, los técnicos están conectados a representaciones y datos avanzados sin tener que sumergirse en una simulación por computadora.

La realidad virtual está ganando popularidad, especialmente en industrias donde la capacitación presenta desafíos debido a la inexperiencia de los alumnos y el costo de adquirir materiales de capacitación física. La realidad virtual brinda a los miembros un espacio seguro para explorar los entresijos de su trabajo sin que sus errores tengan un impacto en los activos reales de la planta o en otros empleados.

La tecnología de realidad virtual también se implementa para ayudar a los miembros del equipo a resolver problemas complejos. Si los técnicos de mantenimiento encuentran una anomalía única, pueden practicar las técnicas necesarias en realidad virtual y aprender de sus errores antes de intentarlo en el equipo físico.

Debido a esto, ha habido un rápido crecimiento en la demanda de realidad virtual. En 2018, el valor de mercado estimado de la realidad virtual para su uso en prácticas de mantenimiento fue de 400 millones de dólares. Ahora se prevé que esta cifra alcance los 3.300 millones de dólares en 2024.

Las industrias con una demanda creciente de tecnología VR y AR incluyen:

• Aeroespacial
• Automoción
• Fabricación
• Petróleo y gas

Al comprender cómo resolver un problema antes de pisar las instalaciones, los miembros del equipo pueden generar confianza en sus habilidades y operar con un mayor calibre. Para toda la instalación, esto significa personal más capacitado, menos tiempo de inactividad y una reducción significativa en el mal manejo de los activos de la instalación.

El futuro de la industria está aquí, y si bien las herramientas pueden parecer más de ciencia ficción, los resultados no lo son. Al aprovechar estas tecnologías, las instalaciones pueden crear un entorno dedicado a la progresión y mejora de todos los activos y empleados.