Cuatro Soluciones Clave IoT Transformando la Industria del Aire Comprimido

La tecnología inteligente aporta más funcionalidad para instalaciones industriales —como gestión de máquinas «inteligente» y mantenimiento predictivo. Para fabricantes de aire comprimido que quieren funcionalidad adicional, estas aplicaciones IoT pueden tener un impacto positivo importante en rendimiento, costes de mantenimiento y uso de energía.

La tecnología Industria 4.0 está teniendo un impacto mayor en la industria del aire comprimido. Los dispositivos Internet de las Cosas (IoT) están teniendo el mayor impacto hasta ahora. Están proporcionando estrategias de mantenimiento optimizadas a profesionales, permitiéndoles mejorar rendimiento, reducir costes de mantenimiento y optimizar uso de energía.

¿Qué aplicaciones IoT están usando actualmente los fabricantes de aire comprimido y cómo evolucionará la industria en los próximos años?

1. Mantenimiento Predictivo

El mantenimiento predictivo, probablemente una de las aplicaciones más populares de dispositivos IoT industriales, usa sensores conectados a internet para monitorizar rendimiento de equipos. Después de construir una línea base de rendimiento de equipos, estos sensores pueden alertar a trabajadores del sitio cuando una máquina se comporta fuera de parámetros típicos, inusualmente, o de una manera que puede señalar que una máquina está a punto de fallar.

Algunos sistemas pueden ser capaces de apagar remotamente una máquina que funciona mal también, previniendo daño o fallo mayor. El enfoque de mantenimiento predictivo puede ser significativamente más rentable que una estrategia de mantenimiento preventivo comparable. Los sensores de rendimiento IoT captarán problemas que surgen entre revisiones de mantenimiento regulares, ayudando a supervisores a prevenir problemas que las revisiones regulares no habrían descubierto.

El mantenimiento predictivo también puede ayudar a técnicos a detectar problemas antes de lo que habrían hecho de otra manera —permitiendo reparaciones, renovaciones y reemplazos más tempranos que pueden ayudar a reducir el coste de mantenimiento a largo plazo.

Un whitepaper de Intel sobre el uso de IoT para mantenimiento predictivo de compresores de aire encontró que la tecnología tuvo un impacto significativo en tiempo de inactividad y consumo de energía. Según el reporte, el fabricante de compresores de aire Fusheng pudo mejorar la tasa de reparación a la primera en un 20 % y disminuir tiempo de inactividad en un 25 % con una solución de monitorización IoT.

El enfoque particular de Fusheng utilizó cuatro tipos diferentes de sensores para monitorizar presión de escape, temperatura de escape, temperatura de aceite y presión de aceite. Los sensores entregaron información a un modelo analítico vía un controlador lógico programable.

Cuando el modelo analítico determinó que un parámetro operativo indicaba comportamiento anormal, se envió una alerta por email al personal de mantenimiento, permitiéndoles moverse rápido para gestionar funcionalidad de equipo y prevenir daño.

Este enfoque podría construirse con sensores IoT adicionales que puedan detectar perturbaciones de proceso. Un dispositivo rastreando humedad, por ejemplo, podría detectar acumulación de condensación que puede interferir con otros sensores y llevar a corrosión de tuberías.

Hay riesgos en este enfoque. El mantenimiento predictivo impulsado por IA, por ejemplo, creará lo que es efectivamente un algoritmo de caja negra que puede ser difícil de gestionar y mantener. Sin embargo, el mantenimiento predictivo es una de las aplicaciones más efectivas de recopilación de datos IoT y analítica de datos, y ofrece beneficios significativos para fabricantes y usuarios finales de compresores de aire.

2. Ahorro Energético con Optimización de Rendimiento

La monitorización de consumo es una aplicación del lado del cliente de IoT en aire comprimido. Las instalaciones usan dispositivos IoT para monitorizar la energía que los compresores de aire del sitio usan y para realizar análisis de demanda de aire (ADA). Esto les proporciona una imagen más precisa de cuánto aire comprimido realmente necesitan —reduciendo desperdicio.

Porque los sensores IoT ya rastrean energía y datos de uso como parte de una estrategia de mantenimiento predictivo, estas soluciones de rastreo de energía y demanda pueden ser fáciles de implementar sobre infraestructura IoT existente.

La reducción de pérdidas impulsada por IoT también puede ayudar a reducir desperdicio y mejorar eficiencia energética. En promedio, hasta el 30 % del aire comprimido generado por compresores industriales desaparece debido a fugas en la red de suministro. Sensores ultrasónicos, desplegados cerca de tuberías y puntos de fuga comunes, podrían detectar automáticamente fugas de aire comprimido.

Estos datos ayudan con la gestión energética general de la instalación y pueden ayudar a usuarios finales a identificar relaciones entre variables operacionales y consumo de energía. Los fabricantes también pueden usar datos de rendimiento en el diseño de futuros compresores de aire.

El reporte de Intel sobre la aplicación de tecnología IoT de Fusheng también encontró que la gestión de compresores de aire IoT podría generar ahorros energéticos significativos, como resultado de tiempo de inactividad y mantenimiento reducidos y cambios operacionales que permiten a usuarios finales mejorar rendimiento de compresores de aire.

3. Gestión Remota y Automatización de Compresores de Aire

Los dispositivos IoT también pueden ayudar a fabricantes y usuarios finales a crear sistemas monitorizados y controlados remotamente, permitiendo a gerentes de sitio activar/desactivar compresores de aire o cambiar ajustes de compresor sin necesidad de estar in-situ.

El acceso remoto puede funcionar como característica independiente de una flota IoT o existir como parte de un sistema de monitorización de sitio más complejo y multi-propósito. A menudo, el acceso remoto es parte de un sistema de monitorización remota que también puede actuar como solución de mantenimiento predictivo.

Con estos dispositivos, también es posible conectar a internet vía Wi-Fi o una red celular, reduciendo la necesidad de conexiones cableadas y ayudando a hacer una solución de gestión de instalaciones remota más flexible. Estos sistemas proporcionan al personal del sitio control remoto de un sistema y permiten a técnicos o gerentes verificar cómo un compresor de aire rinde sin tener que estar allí.

Algunos sistemas altamente sofisticados pueden ser capaces de casi automatizar totalmente los compresores de aire de un sitio y maquinaria o equipo relacionado. Estos sistemas también pueden ayudar a coordinar compresores de aire con otros sistemas inteligentes in-situ —como robótica y soluciones de gestión de instalaciones.

Estos sistemas pueden ser especialmente valiosos en un mundo post-pandemia, donde usuarios finales quieren estar preparados para una crisis que pueda impedir a trabajadores o supervisores visitar un sitio en persona.

4. Información de Servicio Instantánea

En el caso de que un compresor de aire se rompa o necesite servicio, los sensores de monitorización IoT pueden proporcionar información en tiempo real sobre ese compresor a un técnico. Por ejemplo, si un sistema de mantenimiento predictivo monitoriza datos operacionales críticos para un compresor particular —como presión y temperatura del barril de aceite de un compresor de aire— puede proporcionar a un técnico pistas sobre qué está causando un problema particular antes de que lleguen.

Esto puede dar al técnico una mejor idea de qué puede haber causado el problema, permitiéndoles reunir las herramientas correctas o traer piezas de repuesto, minimizando así el tiempo que toma completar una solicitud de servicio.

Por ejemplo, datos de presión cayendo rápidamente pueden alertar al personal in-situ a una fuga de aire. Información adicional de un sensor ultrasónico puede ayudar a un técnico a localizar la ubicación de la fuga sin necesidad de estar in-situ. Si el aire está fugando de una válvula de tanque defectuosa, el técnico puede traer una válvula de repuesto con ellos u ordenar una antes de incluso llegar a la instalación.

En algunos casos, esta información extra puede incluso permitir a un técnico guiar a empleados in-situ a través del proceso de reparación con soporte telefónico —reduciendo tiempo de inactividad y eliminando la necesidad de una llamada de mantenimiento en persona. En combinación con el enfoque de mantenimiento correcto, esta información de servicio puede ayudar a reducir el tiempo necesario para reparas, reduciendo aún más tiempo de inactividad y desperdicio.

Cómo la Industria del Aire Comprimido Está Aprovechando IoT

Sensores conectados a internet y tecnologías de gestión de instalaciones inteligentes están teniendo un impacto mayor en la industria en general.

Para fabricantes y usuarios finales de compresores de aire, la tecnología IoT es útil en unas cuantas formas diferentes. Monitorización remota y mantenimiento predictivo ambos ayudan a reducir tiempo de inactividad y mejorar rendimiento de máquina —potencialmente reduciendo desperdicio y costes de mantenimiento.

El análisis de datos recopilados por dispositivos IoT también puede ayudar a fabricantes en el proceso de diseño o permitir gestión más efectiva de compresores de aire.