monitoreo de mantenimiento basado en la condición

El mantenimiento basado en la condición se utiliza para monitorear activos complejos. A medida que la tecnología ha evolucionado y se han desarrollado redes inalámbricas, sensores de alta precisión y un software de análisis, se ha preparado el escenario para que el mundo del mantenimiento industrial empiece a utilizar técnicas avanzadas de mantenimiento proactivo como el CBM.

En este artículo vamos a desgranar todo lo que necesitas saber de su aplicación en la industria 4.0 y por qué se utiliza esta estrategia, bastante extendida en la transformación digital del mantenimiento industrial.

Definición de Mantenimiento basado en la condición

El mantenimiento basado en la condición (CBM) es una estrategia de mantenimiento que monitoriza la condición en tiempo real de un activo para determinar qué mantenimiento debe realizarse.

El CBM establece que el mantenimiento sólo debe realizarse cuando ciertos indicadores muestran signos de disminución del rendimiento o de un fallo inminente.

La verificación de una máquina para estos indicadores puede incluir mediciones de carácter general, inspección visual, datos de rendimiento y pruebas programadas.

Los datos de la condición pueden ser recopilados a ciertos intervalos, o continuamente (como se hace cuando una máquina tiene sensores internos). A su vez, el mantenimiento basado en la condición puede aplicarse a los activos críticos y no críticos de la operación.

A diferencia del mantenimiento planificado (PM), en el que el mantenimiento se realiza en base a intervalos programados predefinidos, el mantenimiento basado en la condición se realiza sólo después de que se haya observado una disminución en la condición del equipo.

En comparación con el mantenimiento preventivo, esto aumenta el tiempo entre las reparaciones de mantenimiento, porque el mantenimiento se realiza según las necesidades.

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¿Cuál es el objetivo del mantenimiento basado en la condición?

El objetivo del mantenimiento basado en la condición es monitorear y detectar fallas en el equipo para que el mantenimiento pueda ser programado proactivamente cuando sea necesario – y no antes.

Las condiciones de los activos necesitan activar el mantenimiento dentro de un período de tiempo suficientemente largo antes de la falla, de modo que el trabajo pueda terminarse antes de que el activo falle o el rendimiento caiga por debajo del nivel óptimo.

Cómo se aplica el mantenimiento basado en la condición

Aunque el monitoreo de la condición puede jugar un papel beneficioso en tu plan de mantenimiento industrial, a menudo se implementa de forma apresurada sin una comprensión completa de algunos factores que afectarán su efectividad en el sistema general.

A continuación examino algunos puntos clave que se deben tener en cuenta para poner en practica un sistema de mantenimiento basado en la condición.

Asegurar una base sólida.

El mantenimiento basado en la condición va de la mano con el mantenimiento centrado en la confiabilidad (RCM), porque te ayuda a identificar los posibles problemas con tus activos y determinar lo que se debe hacer para asegurar que esos activos sigan produciendo a su máxima capacidad.

Tener una comprensión sólida de los procesos RCM ayuda a enfocar tus esfuerzos de mantenimiento basado en la condición. De hecho, los expertos en confiabilidad están de acuerdo en que uno de los mayores problemas que se detectan con la adopción de un programa de mantenimiento basado en la condición es la falta de comprensión de los principios del RCM.

Tener al personal técnico involucrado.

Una vez que hayas establecido que todo el personal de mantenimiento tiene las habilidades necesarias, inclúyelos en el análisis de criticidad.

Incorporar sus aportaciones los convierte en participantes activos y les da la oportunidad de usar sus fundamentos de mantenimiento de manera efectiva mientras contribuyen a la implementación del mantenimiento basado en la condición.

También les ayudará a identificar, disminuir y eliminar los modos de fallo.

Realizar un análisis de la criticidad.

Como se ha mencionado anteriormente, un análisis de criticidad asegura que tu programa de mantenimiento basado en la condición sea efectivo. Identificar con precisión los activos como críticos, semicríticos y no críticos puede disminuir el mantenimiento innecesario basado en la rutina diaria.

En otras palabras, el personal de mantenimiento sabrá qué activos son los más críticos y podrá realizar comprobaciones sobre esos activos primero o más a menudo que sobre los no críticos sin hacer rutas innecesarias por toda la planta.

Por otro lado, el análisis de criticidad también ayuda a determinar qué activos se beneficiarán más de las técnicas de monitoreo basadas en la condición, como las vibraciones remotas o los sensores acústicos que producen datos en tiempo real que pueden ser analizados desde otro lugar.

Ten en cuenta que, una vez que hayas completado un análisis de criticidad, no es raro encontrar activos que antes se consideraban críticos, ahora no son tan críticos como se apreciaba.

Realizar un seguimiento.

Después de que hayas terminado la evaluación de criticidad, es una buena idea implementar un sistema de reporte de fallas, análisis y acciones correctivas para asegurar que su análisis fue correcto y que los activos más críticos se benefician al máximo de tu programa de mantenimiento basado en la condición.

técnicas de monitoreo basadas en la condición que se utilizan en la CBM.
Técnicas de monitoreo basadas en la condición que se utilizan en la CBM.

Tipos de mantenimiento basados en la condición

Una de las mayores fortalezas del mantenimiento basado en la condición es que no es invasivo, lo que significa que los datos en tiempo real se recogen mientras la máquina sigue funcionando sin modificar su forma de operar.

Puedes elegir entre recoger datos a ciertos intervalos o continuamente a través de elementos como sensores, inspección visual o pruebas programadas. Echemos un vistazo a algunos de los tipos más comunes de técnicas de monitoreo basadas en la condición que se utilizan en la CBM.

Análisis de vibración:

El análisis de vibración se define como el proceso de medición de los niveles de vibración y las frecuencias de las máquinas para con el uso de esa información analizar la salud de las máquinas y sus componentes.

El análisis de vibración puede ayudar a detectar problemas como el desequilibrio, el fallo de los rodamientos, la holgura mecánica, la resonancia,  ejes doblados y más.

Los equipos rotativos (compresores, bombas, motores…), cuando están en funcionamiento desprenden un cierto grado de vibración. A medida que se degradan, o se salen de la alineación, la cantidad de vibración aumenta. En definitiva, los sensores de vibración se utilizan para detectar cuando la vibración esta por encima de los valores óptimos.

Termografía infrarroja:

La termografía infrarroja es el proceso de utilizar un generador de imágenes térmicas para detectar la radiación procedente de un objeto, convertirla en temperatura y mostrar una imagen de la distribución de la temperatura en tiempo real.

Utilizadas a menudo con una imagen de referencia para la comparación, las imágenes termográficas infrarrojas pueden mostrar clara y fácilmente cuando un objeto se está sobrecalentando.

La termografía de infrarrojos se emplea para vigilar las condiciones eléctricas y mecánicas de los motores, inspeccionar los cojinetes y examinar el aislamiento refractario, así como para comprobar los niveles de gas, líquidos y lodo.

Análisis de ultrasonido:

El análisis de ultrasonido utiliza el sonido para identificar los activos potencialmente defectuosos, detectando los sonidos de alta frecuencia y convirtiéndolos en audio y datos digitales.

El mal funcionamiento del equipo genera un sonido que los sensores de ultrasonido pueden detectar. Esta técnica es aplicable a una gama muy amplia de maquinaria, desde equipos de alta y baja velocidad hasta situaciones de fluidos de alta presión.

Alerta rápidamente a los operarios sobre cuestiones como defectos profundos del subsuelo (por ejemplo, defectos de soldadura o corrosión extensa), fugas de gases y cojinetes excesivamente o insuficientemente lubricados. También es ideal para inspecciones eléctricas específicas, especialmente en engranajes cerrados (por razones de seguridad).

Análisis del lubricante (aceite):

El análisis del lubricante es una actividad rutinaria que mide el número y el tamaño de las partículas en una muestra para analizar la salud del lubricante, la contaminación y el desgaste de la máquina.

Un programa de análisis de aceite ayuda a verificar que una máquina lubricada funciona como debe. El análisis del lubricante comprueba las propiedades del fluido del aceite, respondiendo a preguntas como si los aditivos activos son los adecuados. ¿Se han agotado los aditivos? ¿Está la viscosidad donde debe estar?

El análisis del aceite también busca si hay contaminantes peligrosos en el lubricante y, si es así, ayuda a reducir la fuente probable.

Por último, este tipo de práctica permite analizar la presencia de partículas producidas por el desgaste mecánico, la corrosión u otra degradación de la superficie de la máquina.

Análisis Eléctrico:

El análisis eléctrico se emplea para examinar la calidad de la potencia entrante de los equipos, utilizando lecturas de la corriente del motor con las pinzas amperimétricas.

Esto hace más fácil para el personal de mantenimiento ver cuando un activo está recibiendo una cantidad irregular de electricidad

Análisis de presión

Es vital mantener la presión correcta dentro del equipo para que el fluido, el gas o el aire se muevan adecuadamente a través de una tubería o manguera hidráulica.

El análisis de la presión puede controlar continuamente los niveles de presión en tiempo real y alertar de caídas o picos repentinos, lo que permite al personal de mantenimiento responder y solucionar los problemas antes de que se produzca un incidente más grave.

Ventajas y desventajas del mantenimiento basado en la condición.

Con todos los desafíos que pueden llegar a producirse de la implementación de un plan de mantenimiento basado en la condición, puede que te preguntes si vale la pena.

Mientras que un programa de CBM no es barato inicialmente y puede llevar algún tiempo para ponerse en marcha, eventualmente puedes recibir mucho valor de él.

Una vez implementado correctamente y ejecutado por un personal bien entrenado, puede dar lugar a muchas ventajas, pero a su vez te puede comportar una serie de desventajas que analizamos a continuación:

Ventajas:

  • El CBM se realiza mientras el activo está funcionando, lo que disminuye las posibilidades de interrupción de las operaciones normales.
  • Reduce el costo de las fallas de los activos.
  • Mejora la fiabilidad del equipo.
  • Acorta el tiempo de inactividad no programado debido a una falla grave.
  • Minimiza el tiempo dedicado al mantenimiento.
  • Reduce los costos de las horas extras al programar las actividades.
  • Recorta al mínimo la necesidad de piezas de repuesto de emergencia.
  • Optimiza los intervalos de mantenimiento (más óptimos que las recomendaciones del fabricante).
  • Aumenta la seguridad de los trabajadores.
  • Disminuye las posibilidades de que se produzcan daños colaterales en el sistema.

Desventajas

  • El equipo de monitoreo es caro de instalar.
  • Costo para capacitar al personal: se necesita un profesional capacitado para analizar los datos y realizar el trabajo.
  • La fatiga o los fallos de desgaste uniforme no se detectan fácilmente con las mediciones de CBM.
  • Los sensores de condición pueden fallar en el entorno operativo.
  • Puede requerir modificaciones de los activos para adaptar el sistema con sensores.
  • Períodos de mantenimiento impredecibles.

Mantenimiento basado en la condición vs. Mantenimiento predictivo

Hay mucha confusión ahí fuera sobre la diferencia entre CBM y  mantenimiento predictivo. A algunas personas les gusta usarlo indistintamente, pero eso no es del todo correcto. Hay mucha superposición entre la CBM y el mantenimiento predictivo, pero NO son la misma cosa.

Lo primero que se puede notar es que las palabras «basado en la condición» y «predictivo» no son muy similares. Esto en realidad resalta una de las diferencias clave para los dos enfoques.

El mantenimiento basado en la condición utiliza condiciones o umbrales para decir cuándo es el momento de realizar el mantenimiento. Es como si se estableciera una regla, por ejemplo, «Cuando este sonido comienza, necesitamos hacer el mantenimiento».

Por otro lado, el mantenimiento predictivo trata de predecir cuándo será necesario realizar el mantenimiento de los equipos en el futuro. Para ello, combina diagnósticos basados en la condición (medición de vibraciones, temperatura y otras variables que tienen un patrón predecible) con complejas fórmulas de predicción para predecir exactamente cuándo puede fallar un equipo.

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