Mantenimiento Predictivo

En la mayoría de las empresas, sin importar su tamaño, se lleva a cabo el mantenimiento predictivo. Es un proceso vital ya que puede ser la diferencia entre continuar con la producción, o tener grandes pérdidas.

A continuación, te hablaremos sobre el mantenimiento predictivo y sus objetivos. También veremos la diferencia entre este tipo de mantenimiento, y el mantenimiento preventivo. Igualmente conoceremos sus ventajas y desventajas.

¿Qué es el mantenimiento predictivo?

El mantenimiento predictivo es un tipo de mantenimiento que tiene como objetivo, monitorear el rendimiento y el estado del equipo mientras está en uso para reducir el riesgo de fallo. El mantenimiento predictivo, también conocido como mantenimiento basado en condiciones, se ha utilizado en el sector industrial desde la década de 1990.

Sin embargo, todo indica que es más antiguo, aunque sus orígenes no están bien documentados. El comienzo del mantenimiento predictivo pudo haber sido cuando un mecánico puso su oreja por primera vez en el mango de un destornillador, tocó el otro extremo de una máquina y declaró que sonaba como si un rodamiento estuviera fallando.

Básicamente, lo que se busca con este mantenimiento es predecir cuándo fallará el equipo, según una variedad de factores, y luego prevenir el fallo mediante un mantenimiento normal y correctivo.

La importancia del monitoreo

Monitorear la condición, que se define como la monitorización continua de las máquinas durante las condiciones del proceso para mantener un uso óptimo, es una tarea clave el mantenimiento predictivo.

El monitoreo de condición se divide en tres categorías: en línea, periódica y remota. El monitoreo del estado en línea es el monitoreo continuo de las máquinas o los procesos de producción con datos recopilados sobre velocidades críticas y ubicaciones cambiantes del husillo.

Por su parte, el monitoreo periódico de la condición, que se logra mediante el análisis de vibraciones, brinda información sobre el comportamiento cambiante de las vibraciones de las instalaciones. Esto se logra a través del análisis de tendencias. En el caso de la monitorización remota de la condición, permite observar el equipo desde un lugar remoto y proporcionar datos para su análisis.

Pasos claves antes de ejecutar un mantenimiento predictivo

Una empresa debe tomar numerosos pasos antes de implementar un programa de mantenimiento predictivo. Estos pasos incluyen:

  • Realizar un análisis sobre la necesidad e historial del equipo.
  • Comprobar todos los registros disponibles que indiquen tiempos de inactividad, pérdidas de rendimiento y energía, defectos de la máquina, seguridad en el área de trabajo, e incluso posibles multas regulatorias.
  • La empresa debe determinar conceptos y definiciones, además de sustentar un caso para el mantenimiento predictivo.
  • Llevar a cabo un inventario completo de la maquinaria, así como realizar una evaluación de las condiciones actuales de los equipos.
  • Escoger los equipos para implementar el programa de mantenimiento inicial.
  • Evaluar cualquier otro mantenimiento preventivo o predictivo que se haya realizado anteriormente.
  • Decidir qué sistemas serán incluidos y qué partes o componentes serán inspeccionados.
  • Definir el nivel crítico del programa, y determinar la frecuencia, así como el tipo de programación para el mantenimiento.
  • Realizar una evaluación de los recursos con los que cuenta la empresa, y asignar los roles y responsabilidades del personal.
  • Organizar el programa de mantenimiento preventivo e incorporarlo al sistema de programación.
  • Capacitar y obtener la autorización para las operaciones y mantenimiento.
  • Crear un sistema de gestión de mantenimiento computarizado.

¿Cuál es la diferencia entre mantenimiento predictivo y mantenimiento preventivo?

Si bien muchos programas de mantenimiento combinan ambos tipos de mantenimiento, existen algunas distinciones clave entre mantenimiento predictivo y preventivo. Tanto si el equipo necesitaba el mantenimiento como si no, el mantenimiento preventivo implica inspeccionarlo y realizar el mantenimiento.

Este programa de mantenimiento se basa en el consumo o en un temporizador. Una unidad de calefacción, por ejemplo, debe repararse todos los años antes del invierno, y un automóvil debe repararse cada 5.000 kilómetros.

Además, a diferencia del mantenimiento predictivo, el mantenimiento preventivo no requiere monitoreo de condición. Por otro lado, un programa de mantenimiento preventivo requiere menos inversión de capital en tecnología y capacitación porque no involucra un monitoreo de condición.

En última instancia, la recopilación y el análisis de datos manuales son necesarios para muchos programas de mantenimiento preventivo. Mientras que el mantenimiento preventivo se basa en el ciclo de vida normal de un activo, el mantenimiento predictivo se basa en circunstancias preestablecidas y predeterminadas de piezas específicas de un equipo. Todo ello se reconoce mediante el uso de diversas tecnologías.

También es un hecho que el mantenimiento predictivo requiere más personal, capacitación y equipo, en comparación con el mantenimiento preventivo. A pesar de ello, el ahorro en tiempo y costos serán mayores a largo plazo.

Ventajas y desventajas del mantenimiento predictivo

Como se indicó anteriormente, existe un beneficio en cuanto al ahorro de costos en el mantenimiento predictivo. Esto incluye la disminución del tiempo de inactividad planificado, la mejora de la longevidad del equipo, la optimización de la productividad de los empleados y el aumento de los ingresos.

Otro beneficio del mantenimiento predictivo es que tiene el potencial de revolucionar tanto a un equipo de mantenimiento, como a una organización. Lo anterior debido a que permite a los administradores de activos mejorar los resultados y equilibrar de mejor manera prioridades como la rentabilidad y la confiabilidad.

Por el lado negativo, el tiempo que lleva evaluar e implementar un programa de mantenimiento predictivo es uno de los mayores inconvenientes. El personal de la planta debe estar capacitado no solo sobre cómo usar el equipo, sino también sobre cómo interpretar los datos, ya que este tipo de mantenimiento es complejo.

Si bien muchas empresas optan por capacitar a sus trabajadores en mantenimiento predictivo, existen empresas de monitoreo de condiciones que se especializan en realizar el trabajo y analizar los resultados en el sitio.

Además de los gastos de formación, el mantenimiento predictivo requiere la compra de instrumentos y sistemas de mantenimiento. Con la aparición de la tecnología basada en la nube, este costo se ha reducido con el tiempo.

Tecnología empleada en el mantenimiento predictivo

El propósito del mantenimiento predictivo, como su nombre lo indica, es pronosticar cuándo un equipo requiere mantenimiento. Si bien no existe una fórmula mágica, hay una serie de equipos y procedimientos de monitoreo de condición que se pueden utilizar para anticipar con precisión los fallos, y proporcionar una advertencia avanzada para el próximo mantenimiento.

Las tecnologías más comúnmente empleadas en el mantenimiento predictivo son:

  • Termografía infrarroja
  • Monitoreo acústico
  • Análisis de vibraciones
  • Análisis de aceite

Veamos a detalle cada una de estas tecnologías

Termografía infrarroja

La termografía infrarroja, a menudo conocida como prueba no destructiva o no intrusiva, se emplea comúnmente en el mantenimiento predictivo. El personal puede detectar temperaturas elevadas, también llamadas puntos calientes, en el equipo mediante cámaras de infrarrojos.

Los componentes gastados, como los circuitos eléctricos que no funcionan correctamente, producen calor, el cual se muestra como un punto de acceso en una imagen térmica. Las inspecciones por infrarrojos pueden identificar fallas y ayudar a minimizar las costosas reparaciones. También contribuyen a reducir el tiempo de inactividad al identificar rápidamente los puntos de calor críticos.

Además, es una de las tecnologías de mantenimiento predictivo más adaptables disponibles. Es decir, se puede usar para analizar prácticamente cualquier cosa, desde pequeños componentes de maquinaria, hasta sistemas de plantas, techos e incluso edificios completos.

La tecnología infrarroja también se puede utilizar para detectar anomalías térmicas y problemas con los sistemas de proceso que dependen de la retención y / o, la transferencia de calor.

Monitoreo acústico

El personal encargado del mantenimiento predictivo puede detectar fugas de gas, líquido o vacío en el equipo, utilizando tecnología acústica a nivel sónico o ultrasónico. La tecnología sónica es menos costosa que la tecnología ultrasónica. Además, es beneficiosa para los equipos mecánicos, aunque sus aplicaciones son limitadas.

La tecnología ultrasónica tiene una gama más amplia de usos y es más precisa para detectar problemas mecánicos. Utiliza instrumentación para convertir sonidos en el rango de 20 a 100 Khz en señales auditivas o visuales que un técnico puede escuchar o ver. Por ejemplo, un técnico puede escuchar la fricción y el estrés en la maquinaria giratoria, y predecir el deterioro antes que las técnicas convencionales.

Estas altas frecuencias pueden ser producidas por cojinetes desgastados y poco lubricados, equipos eléctricos que funcionan mal, válvulas con fugas, etc. Si bien las pruebas sónicas y ultrasónicas pueden ser costosas, otro tipo de monitoreo acústico es bastante económico: el oído del técnico.

Algo tan fácil como identificar una fuga de aceite o una caja de cambios con un sonido extraño podría conducir, y con frecuencia lo hace, a la prevención de un fallo catastrófico. Esto puede evitar decenas de miles de euros en pérdidas.

Análisis de vibraciones

Otra tecnología usada en el mantenimiento predictivo es el análisis de vibraciones. Generalmente se utiliza en equipos giratorios de alta velocidad, permitiendo a un técnico monitorear las vibraciones de una máquina a través de un analizador de mano o sensores en tiempo real incorporados en el equipo.

Una máquina en óptimas condiciones de funcionamiento tendrá un patrón de vibración distinto. Cuando componentes como cojinetes y ejes se desgastan y fallan, la máquina produce un patrón de vibración muy distintivo. Un técnico competente puede descubrir dónde están ocurriendo los problemas al monitorear proactivamente el equipo y comparar las lecturas con escenarios de fallo establecidos.

Los ejes doblados, los componentes desequilibrados, piezas mecánicas sueltas y los fallos del motor, son algunos de los problemas que se pueden detectar mediante el análisis de vibraciones.

Para la empresa es fundamental asegurarse de que su personal esté bien capacitado, ya que usar el análisis de vibraciones para predecir fallos en el equipo puede ser difícil. En la actualidad, muchas organizaciones brindan capacitación especializada para ayudar al personal a obtener una certificación como analistas de vibraciones.

La única desventaja del análisis de vibraciones es el costo de integrarlo en un programa de mantenimiento predictivo.

Análisis de aceite

El análisis de aceite es una herramienta útil para planificar el mantenimiento. Permite que un técnico inspeccione el aceite de la máquina, e identifique si hay otras partículas o contaminantes presentes. Algunas pruebas de análisis de aceite revelan la viscosidad, la presencia de agua, el desgaste de los metales, el recuento de partículas y el índice de acidez.

Las pruebas iniciales establecerán una línea de base para una nueva máquina, que es una de las ventajas de emplear el análisis de aceite. El análisis de aceite, cuando se realiza correctamente, puede producir una variedad de resultados que pueden ayudar en la realización del mantenimiento predictivo.

¿Dónde se aplica el mantenimiento predictivo?

El sector de manufactura es el campo de aplicación más común para el mantenimiento predictivo. Se han desarrollado e implementado varias soluciones de mantenimiento a medida que las plantas industriales continúan enfrentando presiones para incrementar la productividad.

Lamentablemente, la mayoría de estas plantas operan con la filosofía de «si no está roto, no se repara». Este enfoque, desafortunadamente, eventualmente conduce a un mantenimiento correctivo, y tiempo de inactividad innecesarios.

La industria manufacturera ha progresado en la implementación del mantenimiento predictivo. Todo ello se traduce en un mayor tiempo de actividad y control de calidad, optimización de las rutas de mantenimiento, mejora de la seguridad de los trabajadores y aumento de la productividad.

Lo anterior ha sido posible gracias a la introducción del Internet de las cosas (IoT), el aprendizaje automático, la computación en la nube, y análisis de big data. El tiempo de inactividad no programado se ha vuelto un dolor de cabeza para los productores que lidian con márgenes y plazos ajustados. Es aquí donde el mantenimiento predictivo puede convertirse en una alternativa viable.

Otra área de aplicación del mantenimiento predictivo se encuentra en la industria ferroviaria, particularmente en relación con la transformación digital de la industria ferroviaria. Los trenes tienen un costo inicial importante, por lo que mantenerlos en funcionamiento durante el mayor tiempo posible es una prioridad.

El mantenimiento predictivo permite a las empresas ferroviarias aprovechar al máximo sus flotas de trenes utilizando una variedad de tecnología y software para reducir los costos operativos y extender la vida útil de los trenes.

Este tipo de mantenimiento se utiliza en la industria ferroviaria para detectar problemas con activos lineales, fijos y móviles. También se usa para mejorar la seguridad y la detección de vacíos en la vía a través de sistemas de monitoreo basados en la cabina del tren.

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