Optimización de Activos con Mantenimiento Predictivo: Estrategias y Aplicaciones en Ingeniería Electromecánica
Introducción al Mantenimiento Predictivo (MPD)
El Mantenimiento Predictivo (MPD) consiste en el estudio de la evolución temporal de ciertos parámetros operativos, asociándolos a la evaluación de posibles fallas, con el fin de determinar el momento en que una falla podría alcanzar una relevancia crítica.
Ventajas del Mantenimiento Predictivo
- Las fallas se detectan en sus etapas iniciales, lo que proporciona tiempo suficiente para la planeación y programación de acciones correctivas (mantenimiento correctivo) durante paros programados y bajo condiciones controladas.
- La mayoría de las técnicas de detección del mantenimiento predictivo son de tipo «on-condition», lo que significa que las inspecciones pueden realizarse con la máquina en operación, minimizando interrupciones.
Desventajas del Mantenimiento Predictivo
- Requiere una alta inversión inicial, ya que estos sistemas demandan sensores y equipos de monitoreo avanzados.
- Demanda personal altamente capacitado, ya que la falta de habilidades específicas puede conducir a errores en la interpretación de datos y la toma de decisiones.
- No es adecuado para todas las empresas, ya que algunas organizaciones pueden carecer de la infraestructura o los recursos necesarios para su implementación efectiva.
Tipos de Mantenimiento Predictivo
- Proactivo: Cuando la información obtenida permite posponer mantenimientos programados de componentes que operan dentro de sus parámetros normales, optimizando la vida útil.
- Reactivo: Cuando la información de condición indica un problema inminente que requiere una intervención de mantenimiento correctivo.
Aplicaciones del Mantenimiento Predictivo
El mantenimiento predictivo se utiliza principalmente en equipos críticos para las operaciones y donde un sistema de monitoreo es confiable y económicamente viable.
Tecnologías Empleadas en el Mantenimiento Predictivo
El mantenimiento predictivo emplea diversas tecnologías para determinar la condición del equipo o de sus componentes, mediante la medición y el análisis de la tendencia de parámetros físicos clave.
Fundamentos del Mantenimiento Predictivo
El uso del mantenimiento predictivo establece, en primer lugar, una perspectiva histórica de la relación entre la variable seleccionada y la vida útil del componente.
Monitoreo del Estado del Equipo (Condition Monitoring)
El monitoreo del estado del equipo es la evaluación de una variable física considerada representativa de la condición de la máquina, comparándola con valores de referencia que indican si la máquina se encuentra en buen estado o deteriorada.
Objetivos del Monitoreo de Condición
- Vigilancia de máquinas: Identifica la existencia de un problema, independientemente de su gravedad inicial.
- Protección de máquinas: Previene fallas catastróficas, prolongando la vida útil del equipo.
- Diagnóstico de fallas: Determina la naturaleza y ubicación específica del problema.
Consideraciones Clave para el Mantenimiento Predictivo
- La medición debe ser no intrusiva, es decir, realizada con el equipo en su condición nominal de operación (en marcha).
- El resultado de la medición puede expresarse en unidades físicas.
- La variable medida debe ofrecer una buena repetibilidad.
Técnicas Comunes de Mantenimiento Predictivo
- Técnicas de monitoreo de condición.
- Técnicas basadas en variaciones de la calidad del producto.
- Técnicas de monitoreo de efectos primarios (velocidad, caudal, temperatura, potencia, corriente, etc.).
- Técnicas de inspección basadas en los sentidos humanos (mirar, oír, tocar, oler).
Parámetros y Efectos Monitoreables
- Efectos dinámicos.
- Efectos de partículas.
- Efectos químicos.
- Efectos físicos.
- Efectos de temperatura.
- Efectos eléctricos.
Organización e Implementación del Mantenimiento Predictivo (MPD)
1. Etapas Preparatorias
- Considerar y seleccionar las técnicas de monitoreo predictivo más adecuadas.
- Cálculo de costos del MPD.
- Cálculo de los beneficios del MPD (reducción de costos).
2. Inicio de un Programa Piloto de MPD
- Es poco realista (y en la mayoría de los casos, inviable) implementar el MPD en todos los equipos simultáneamente.
- Se recomienda iniciar en pequeña escala, mediante un programa piloto.
- Comenzar con una única técnica (por ejemplo, monitoreo de vibraciones) y, posteriormente, integrar otras mediciones.
Consideraciones para la Programación del Mantenimiento Predictivo (MPD)
- La mayor parte de las mediciones del MPD se realizan mientras los equipos están en funcionamiento.
- Confeccionar una programación distinta a la del Mantenimiento Preventivo, dado que los técnicos, equipos e instrumentos requeridos son diferentes.
- El establecimiento de las frecuencias de medición presenta desafíos similares a los del Mantenimiento Preventivo.
Contratación o Adquisición de Equipos para MPD
En ocasiones, los costos de los equipos para el MPD son elevados o de difícil adquisición. Por ello, es recomendable considerar la opción de alquilar o contratar los servicios de MPD a empresas especializadas.
Ventajas de la Contratación Externa de Servicios de MPD
- Evitar pérdidas de inversión por obsolescencia tecnológica.
- Soporte tecnológico especializado.
- Resultados óptimos.
Pruebas y Puesta en Marcha del Equipo
- Es un proceso normalmente más detallado y riguroso que la simple verificación. Se requiere para asegurar que cada componente de un sistema esté operando correctamente y que el sistema en su conjunto funcione de manera óptima.
- Un programa de prueba integral bien estructurado es aquel que asegura que todos los componentes del sistema sean probados.
- Desarrollar un conjunto de criterios para la prueba.