Futuro del mantenimiento: Tecnologías de vanguardia transformando operaciones

La demanda de una mayor optimización del mantenimiento nunca disminuirá. A medida que las plantas continúan expandiéndose para satisfacer las necesidades siempre crecientes de los consumidores, deben identificar nuevas oportunidades para avanzar en las prácticas de las instalaciones.

Las tecnologías progresivas presentan soluciones nuevas y únicas a una serie de obstáculos y ofrecen una visión de cómo es el futuro del mantenimiento. Desde la alta dirección hasta los técnicos en terreno, estas innovaciones ofrecen resultados medibles que tienen un impacto directo en el rendimiento laboral y la productividad de la instalación.

Al usar 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 aqueja a la industria. Aunque nuevas soluciones llegan regularmente al mercado, las tecnologías que llegaron para quedarse incluyen el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), big data, la nube, inteligencia artificial (IA) y realidad virtual (RV).

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 gerentes a minimizar el tiempo de inactividad de las máquinas al dar voz a los activos valiosos. Esta tecnología ayuda a actividades de la instalación tales como:

• Mantenimiento predictivo
• Mantenimiento proactivo
• Monitorización en tiempo real
• Optimización de recursos
• Análisis de operaciones multi-instalación
• Seguridad de máquinas y empleados

Al conectar al equipo de mantenimiento con las máquinas a través del 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 paradas no planificadas y pérdidas de productividad.

La industria ha visto estos beneficios, y como resultado, el número de conexiones IIoT aumentará de los actuales 17.700 millones a casi 36.800 millones para 2025, representando una tasa de crecimiento del 107%.

Para que el IIoT sea efectivo, necesita dos cosas: sensores en los equipos y un sistema de software para procesar y traducir los datos. Aunque requiere una inversión inicial, con sensores que representan casi el 50% del coste total, esta inversión se recupera mediante un aumento en la eficiencia de producción, una reducción en fallos de máquinas y una disminución en inventario mal gestionado.

Otros beneficios de adoptar IIoT incluyen:

• Mejor aceptación con mantenimiento predictivo

Como los sensores monitorizan constantemente las condiciones de los equipos, en lugar de realizar mantenimiento preventivo basado en calendario, los datos en tiempo real notifican al equipo cuando se requiere trabajo. En esencia, el mantenimiento predictivo trata de aumentar la efectividad del mantenimiento realizándolo solo cuando es necesario.

• Análisis de datos en tiempo real

Mientras los sensores IIoT permiten a los equipos predecir fallos inminentes, también pueden identificar patrones de fallo y problemas recurrentes. No solo el equipo puede diseñar una solución de mantenimiento en torno a estos datos, sino que los Fabricantes de Equipos Originales (OEM) también pueden usarlos para mejorar la calidad y el diseño de sus máquinas.

• Recomendaciones de reparación

Si una máquina falla, el sistema IIoT ha recopilado diversos datos de origen, y el software puede analizarlos. Basándose en los resultados, el sistema puede presentar los datos y hacer recomendaciones apropiadas 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 por IIoT pueden recibir actualizaciones de software según sea necesario para mejorar el rendimiento o corregir problemas técnicos. Estas actualizaciones a menudo se completan remotamente por la empresa de software o el OEM. Esto garantiza que las máquinas estén constantemente evolucionando hacia activos más productivos.

• Monitorización de inventario

Un sistema IIoT también puede ayudar en la gestión de inventario. Al tener un almacén conectado, las instalaciones pueden monitorizar qué suministros se usan para ayudar a tomar decisiones de compra. Estas decisiones pueden llevar a decisiones de almacenamiento de inventario más precisas y reducción de gastos. Los OEM también pueden utilizar esta información para hacer recomendaciones de repuestos más precisas.

• Monitorización remota de activos

El IIoT también puede usarse en equipos remotos, eliminando la necesidad de usar tiempo valioso de mantenimiento para llegar al activo y realizar las comprobaciones necesarias. Esto reduce el tiempo total que lleva monitorizar un equipo y reduce los costes asociados con inspecciones manuales intensivas en mano de obra.

Big Data

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

Históricamente, estos datos no se han analizado ni utilizado adecuadamente porque no se podía. Pero la introducción de sistemas de software elevados como plataformas IIoT hace posible procesar esta mina de datos, revelando información valiosa sobre la salud y el rendimiento de activos críticos.

El big data proporciona una visión holística de los activos de una planta, revelando qué máquinas están saludables, 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 diarias de mantenimiento para mejorar el rendimiento de los assets, agilizar los procesos de mantenimiento y personalizar la configuración de los activos.

Por ejemplo, el big data se está utilizando para definir con precisión el intervalo PF (Potencial de Fallo) de un activo, que describe el punto donde un activo deja de realizar una función requerida. Al definir con más precisión el intervalo PF, los equipos de mantenimiento pueden programar el mantenimiento basado en las necesidades de la máquina, no en sensaciones o fallos.

Aunque siempre se ha considerado importante, sin una forma efectiva de procesar la información, el big data a menudo se quedaba fuera del proceso de toma de decisiones. Ahora que la tecnología ha alcanzado las necesidades de la planta y puede manejar la información, estos datos pueden ser cosechados y utilizados para hacer saltos extraordinarios en la optimización de la planta y el mantenimiento. Tantas empresas han comenzado a utilizar big data que se espera que el mercado alcance un valor de 655.000 millones de dólares para 2029.

La Nube

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

Al hacer la información más accesible para empleados aprobados, los tiempos de producción, programas de mantenimiento y costes operativos se ven afectados positivamente.

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

• Flexibilidad

Debido a que el almacenamiento basado en la nube es tan accesible, el sistema puede equiparse para las demandas exactas de una instalación. Al optimizar la experiencia a las necesidades relevantes del equipo, una empresa puede personalizar su experiencia en la nube para utilizar los datos de una manera que impacte positivamente el rendimiento laboral y las búsquedas de información.

• Capacidad y escalabilidad

No solo la nube puede almacenar una gran cantidad de datos, mayor que la típicamente vista en sistemas de datos en sitio, también puede escalarse sin tener que añadir nuevos equipos o procesos. Esto garantiza que el sistema pueda manejar todos los datos históricos y futuros.

• Tiempo de lanzamiento

Como la nube no requiere silos de datos en sitio, el tiempo de implementación es relativamente bajo comparado con los sistemas tradicionales de almacenamiento de datos. Una instalación puede configurar y comenzar a usar el nuevo sistema rápidamente, permitiendo a los técnicos descubrir nueva información y oportunidades de mantenimiento que estaban enterradas 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 850.000 millones de dólares. A pesar de este voto de confianza, muchos aún cuestionan la seguridad de los sistemas en la nube. Aunque algunos buscan explotar el sistema y acceder a datos valiosos, se informó que el 88% de todas las brechas de datos en la nube fueron resultado de error humano, no de un fallo de seguridad del proveedor de la nube. Con la seguridad, facilidad y 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 desplegada en instalaciones para ordenar y transcribir big data en informes fáciles de entender. Los informes se generan usando una mezcla 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 la salud de sus máquinas.

Al realizar funciones de análisis de causa raíz, la IA también puede ayudar a prevenir fallos de activos y disminuir significativamente el tiempo de inactividad no planificado. Debido a estos beneficios, los ingresos mundiales de IA para 2022 alcanzaron un récord de 342.000 millones de dólares, mostrando que el mundo está listo para adoptar e incorporar plenamente esta tecnología en sus procesos cotidianos.

Los sistemas de IA requieren el uso de sensores IIoT que monitorizan la actividad de la máquina y reportan los hallazgos al programa de análisis de la IA, donde los datos complejos se sintetizan y transcriben. Como la IA no es una tecnología fija, como el hardware físico en sitio, el sistema también puede aprender con el tiempo, permitiéndole evolucionar para satisfacer las demandas de su instalación.

Para asegurar que el sistema evolucione apropiadamente, es crítico trabajar con los técnicos de mantenimiento más experimentados de la instalación durante la implementación de la IA para determinar qué máquinas y datos necesitan monitorización, qué datos históricos podrían añadirse para mejorar el rendimiento y con qué frecuencia se deben recopilar y transcribir los datos.

Otros beneficios de la tecnología de IA incluyen:

• Detección de fallos y condiciones anormales antes de que surja un problema
• Ahorro de costes en actividades de mantenimiento
• Disminución de pérdidas de producción debido a equipos que fallan
• Reducción del número de reparaciones necesarias con el tiempo
• Reducción del número de inspecciones requeridas por profesionales de mantenimiento, permitiéndoles enfocarse en actividades críticas o generadoras de ingresos

Realidad Virtual y Aumentada

La Realidad Virtual (RV) es una herramienta de simulación increíblemente avanzada que recrea realisticamente diferentes escenarios con los que se puede interactuar y aprender. El tamaño y la sofisticación de este equipo varían dependiendo del tipo de experiencia de RV necesaria. Por ejemplo, la tecnología de RV puede accederse en un solo dispositivo o computadora, o puede llenar una habitación entera, permitiendo a los operadores un nivel más profundo de interacción con el entorno renderizado digitalmente.

Como 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 de RA para insertar digitalmente cómo se vería la silla en el espacio antes de que el producto sea comprado.

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

La RV está aumentando en popularidad, especialmente en industrias donde la formación presenta desafíos debido a la inexperiencia de los aprendices y el coste de adquirir materiales de formación físicos. La RV da 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 u otros empleados.

La tecnología de RV también se despliega 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 RV y aprender de sus errores antes de intentarlo en el equipo físico.

Debido a esto, ha habido un rápido crecimiento en la demanda de RV. En 2018, el valor de mercado estimado de la RV para uso en prácticas de mantenimiento era de 400 millones de dólares. Se predice que este número alcanzará 3.300 millones de dólares para 2024.

Industrias con una demanda creciente de tecnología de RV y RA incluyen:

• Aeroespacial
• Automotriz
• Fabricación
• Petróleo y Gas

Al entender cómo resolver un problema antes de pisar el suelo de la instalación, los miembros del equipo pueden construir confianza en sus habilidades y operar a un nivel superior. Para toda la instalación, esto significa personal más altamente capacitado, menos tiempo de inactividad y una reducción significativa en el mal manejo de activos de la instalación.

El futuro de la industria está aquí, y aunque las herramientas puedan parecer más de ciencia ficción, los resultados son todo menos eso. Al aprovechar estas tecnologías, las instalaciones pueden crear un entorno dedicado a la progresión y mejora de todos los activos y empleados.