¿Cuál es el propósito del mantenimiento basado en condiciones?

Mantenimiento basado en condiciones (MBC) es una estrategia de mantenimiento que controla la condición en tiempo real de un activo para determinar qué mantenimiento debe realizarse.

¿Qué es el mantenimiento basado en condiciones?

El mantenimiento basado en condiciones (CBM) es una estrategia de mantenimiento que supervisa el estado en tiempo real de un activo para determinar qué mantenimiento debe realizarse. A diferencia de mantenimiento preventivo , que utiliza cosas como el mantenimiento basado en calendario u otros medios para determinar cuándo programar y realizar el mantenimiento, el mantenimiento basado en condiciones dicta que el mantenimiento sólo debe hacerse cuando estos indicadores en tiempo real muestran irregularidades o signos de rendimiento decreciente.

El objetivo del mantenimiento basado en las condiciones es supervisar continuamente los activos para fallo inminente del rodamiento del punto , por lo que el mantenimiento se puede programar de forma proactiva antes de que ocurra el fallo. La idea es que esto Supervisión en tiempo real le dará a los equipos de mantenimiento suficiente tiempo de espera antes de que ocurra un fallo o el rendimiento cae por debajo de un nivel óptimo.

El uso de sensores y lecturas puntuales son las formas más comunes de recopilar datos en tiempo real para su análisis. Por ejemplo, se pueden instalar sensores en una pieza de equipo giratorio para monitorear su vibración. Con el tiempo, a medida que los componentes móviles se degradan y comienzan a caer fuera de la alineación, aumenta la vibración, que es captada por los sensores. Los sensores instalados pueden ser preestablecidos para alertar al equipo de mantenimiento cuando las vibraciones alcanzan un límite determinado.

Si bien el mantenimiento basado en condiciones se puede utilizar en la mayoría de los equipos, ese equipo debe cumplir ciertos criterios para que las medidas de fomento de la confianza sean eficaces. Primero, tiene que haber una condición monitorable. En otras palabras, si el rendimiento de la máquina no se puede medir, ¿cómo se puede saber si hay un cambio en el rendimiento? También tiene que ser capaz de ver los cambios en el rendimiento con suficiente antelación, por lo que el mantenimiento se puede realizar antes de que el activo falla o disminuye en la producción.

La criticidad de los activos es otro criterio que debe considerar antes de utilizar el mantenimiento basado en condiciones. Obtendrás el mejor rendimiento de la inversión (ROI) usando CBM en tus activos más críticos. Hacer un análisis de criticidad para clasificar qué piezas de equipo son más propensas a fallar y el impacto que el fallo tendrá en su operación es un paso vital antes de realizar mantenimiento basado en condiciones. Es importante escalar desde los activos más críticos hacia abajo.

Por último, el mantenimiento basado en condiciones es tan eficaz como los procesos y sistemas utilizados para analizar los datos. Los equipos de mantenimiento deben ser capaces de recopilar datos de rendimiento y analizarlos adecuadamente para tomar decisiones inteligentes y oportunas basadas en los resultados.

Tipos de mantenimiento basado en condiciones

Una de las mayores ventajas del mantenimiento basado en condiciones es que no es invasivo, lo que significa que se están recopilando datos en tiempo real mientras la máquina sigue funcionando sin ajustar su funcionamiento. Usted puede optar por recopilar datos a ciertos intervalos o de forma continua a través de cosas como sensores, inspección visual o pruebas programadas. Echemos un vistazo a algunos de los tipos más comunes de seguimiento basado en la condición técnicas utilizadas en las medidas de fomento de la confianza.

Análisis de vibración. Análisis de la vibración se define como el proceso para medir los niveles de vibración y las frecuencias de las máquinas y utilizar esa información para analizar la salud de las máquinas y sus componentes. El análisis de vibración puede ayudar a detectar problemas como desequilibrio, falla de rodamiento, holgura mecánica, resonancia, ejes doblados y más.

Un ejemplo simple podría verse así: Imagina que tienes un ventilador industrial. Retire una de las cuchillas del ventilador y enciéndala. Como es de esperar, el ventilador comienza a vibrar debido a la rueda del ventilador desequilibrada. Esta fuerza desequilibrada ocurrirá una vez por la revolución del ventilador, produciendo señales de vibración aumentadas. También podría tener una pista de rodamiento dañada causando que un rodillo de rodamiento genere vibración cada vez que entra en contacto con la espoleta. Por lo tanto, si tres rodillos de rodamiento golpean la caída por revolución, se vería una señal de vibración tres veces la velocidad de funcionamiento del ventilador.

Termografía infrarroja. Termografía infrarroja es el proceso de utilizar una imagen térmica para detectar la radiación procedente de un objeto, convertirlo en temperatura y mostrar una imagen de la distribución de la temperatura en tiempo real. A menudo utilizado con una imagen de referencia para la comparación, las imágenes termográficas infrarrojas pueden mostrar clara y fácilmente cuando un activo se está sobrecalentando. La termografía infrarroja se utiliza para controlar las condiciones eléctricas y mecánicas de los motores, inspeccionar los rodamientos y examinar el aislamiento refractario, así como para comprobar los niveles de gas, líquidos y lodos.

Las herramientas infrarrojas incluyen termógrafos infrarrojos puntuales, que se utilizan para medir la radiación térmica sobre activos de difícil acceso o activos que operan en condiciones extremas; sistemas de exploración infrarroja, que escanean áreas más grandes u objetos en una banda transportadora; y cámaras de imágenes térmicas infrarrojas, que miden la temperatura en múltiples puntos de una zona grande y crean imágenes termográficas bidimensionales.

Análisis ultrasónico. Análisis ultrasónico utiliza el sonido para identificar activos potencialmente defectuosos detectando sonidos de alta frecuencia y convirtiéndolos en datos de audio y digitales. Los métodos de recolección de datos determinan los tipos de falla detectable cuando se trata de ultrasónica. Puede tener métodos de contacto (a través de la estructura) o de no contacto (aerotransportado). Los métodos de contacto generalmente se utilizan para problemas mecánicos como fallas de rodamientos, problemas de lubricación, daño de engranajes y cavitación de bombas. Todas estas fallas emiten un ruido de alta frecuencia. Los métodos de contacto ultrasónicos también son útiles para detectar fallas eléctricas en motores, ya que las barras de rotor sueltas o rotas pueden generar un patrón rítmico de alta frecuencia. Por último, las trampas de vapor que están fallando pueden tener vapor que gotea constantemente más allá de los sellos internos, causando un sonajero, que se recoge con ultrasonido.

Los métodos sin contacto (aerotransportados) de mediciones ultrasónicas incluyen fugas de presión y de vacío en sistemas de gas comprimido y una serie de aplicaciones eléctricas. Las encuestas aéreas utilizan ultrasonidos para detectar fugas en los sistemas de gas comprimido. Cuando se trata de utilizar ultrasonidos aéreos para sistemas eléctricos, los métodos ultrasónicos pueden detectar arcos y corona cuando la termografía no puede.

Análisis de aceite. Análisis del petróleo es una actividad de rutina para analizar la salud del aceite, la contaminación y el desgaste de la máquina. Un programa de análisis de aceite ayuda a verificar que una máquina lubricada está funcionando como debería. El análisis del aceite comprueba las propiedades del líquido del aceite, respondiendo preguntas como son los aditivos correctos activos. ¿Se han agotado los aditivos? ¿Está la viscosidad donde tiene que estar? El análisis del aceite también busca ver si hay contaminantes destructivos en el aceite y, si es así, ayuda a reducir la fuente probable. Por último, el análisis de aceite permite analizar la presencia de partículas producidas por desgaste mecánico, corrosión u otra degradación superficial de la máquina.
Análisis eléctrico. El análisis eléctrico se utiliza para examinar la calidad de la potencia entrante de los activos utilizando las lecturas de corriente motora de los amperímetros de pinza para medir la corriente en un circuito. Esto hace que sea más fácil para el personal de mantenimiento ver cuándo un activo está recibiendo una cantidad anormal de electricidad.
Análisis de presión. Mantener la presión correcta dentro del equipo para permitir que el fluido, el gas o el aire se muevan a través de una tubería o manguera hidráulica correctamente es vital. El análisis de presión puede monitorear continuamente los niveles de presión en tiempo real y alerta a caídas repentinas o picos, permitiendo al personal de mantenimiento responder y solucionar problemas antes de que ocurra un incidente más grave.

Pasos a tomar antes de implementar el mantenimiento basado en condiciones

Como se mencionó anteriormente, hay ciertas cosas que usted puede hacer para sacar el máximo provecho de un plan de mantenimiento basado en condiciones.

Asegure una base sólida. Mantenimiento basado en condiciones va de la mano con Mantenimiento centrado en la fiabilidad (RCM) porque RCM le ayuda a identificar posibles problemas con sus activos y determinar lo que debe hacer para asegurarse de que esos activos continúan produciendo a la máxima capacidad. Tener una comprensión sólida de los procesos RCM ayuda a enfocar sus esfuerzos de mantenimiento basados en condiciones donde necesitan estar. De hecho, los expertos en fiabilidad coinciden en que uno de los mayores problemas que conlleva la adopción de un programa de mantenimiento basado en condiciones es la falta de comprensión de los principios del MCR.
Incluir al personal afectado. Una vez que haya establecido que todo el personal de mantenimiento tiene las habilidades necesarias, indíquelas en el análisis de criticidad. La incorporación de sus aportaciones los convierte en participantes activos y les da la oportunidad de utilizar sus fundamentos de MCR con eficacia, contribuyendo al mismo tiempo a la implementación de mantenimiento basado en condiciones. También les ayudará a identificar, mitigar y eliminar los modos de fallo.
Realizar análisis de criticidad. Como se mencionó brevemente anteriormente, una evaluación de criticidad asegura que su programa de mantenimiento basado en condiciones sea efectivo. Identificar con precisión los activos como críticos, semicríticos y no críticos puede disminuir el mantenimiento innecesario basado en rutas. En otras palabras, el personal de mantenimiento sabrá qué activos son más críticos y puede realizar controles de esos activos primero o más a menudo que los activos no críticos sin hacer rutas innecesarias por toda la planta.

El análisis de criticidad también ayuda a determinar qué activos se beneficiarán más de las técnicas de monitoreo basadas en condiciones como vibraciones remotas o sensores acústicos que producen datos en tiempo real que pueden ser analizados desde otra ubicación. Estos activos más críticos se conocen como "actores malos" o los reincidentes en su alineación de activos. Estos malos actores se benefician más de la vigilancia continua, ya que tienden a tener problemas frecuentes. Tenga en cuenta, una vez que haya completado un análisis de criticidad, no es raro encontrar que los activos que una vez consideró críticos no son tan críticos como pensaba anteriormente.

Seguimiento. Después de haber terminado su evaluación de la criticidad, es una buena idea implementar un sistema de reporte de fallas, análisis y acción correctiva ( FRACAS ) para asegurarse de que su análisis era correcto y los activos más críticos se están beneficiando al máximo de su programa de mantenimiento basado en condiciones.

Aplicación del mantenimiento basado en condiciones: Ejemplo del OIEA

En mayo de 2007, el Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) reconoció la necesidad de comenzar a trasladar las centrales nucleares de un programa de mantenimiento preventivo (basado en el tiempo) a un programa de mantenimiento basado en condiciones que depende de las condiciones de las centrales y los componentes. Al reconocer esta necesidad, el organismo desarrolló y estandarizó la forma de implementar un programa de medidas de fomento de la confianza en un publicación con derecho a ello, Estrategias de aplicación para el mantenimiento basado en la condición en las centrales nucleares . Las estrategias esbozadas utilizan diversas técnicas de monitoreo de condiciones en línea y fuera de línea para definir cómo seleccionar componentes y parámetros para el monitoreo, qué técnicas de monitoreo y diagnóstico deben ser empleadas, cómo incorporar criterios de aceptación y más.

Los objetivos primordiales del OIEA para esta estrategia de mantenimiento basada en las condiciones son mejorar la disponibilidad reduciendo los cortes forzados; mejorar la vida útil del equipo reduciendo el desgaste derivado de la reconstrucción frecuente; detectar los problemas a medida que se producen; reducir al mínimo las posibilidades de problemas en el desmontaje y el nuevo montaje; y ahorrar en los gastos de mantenimiento reduciendo los costos de reparación, las horas extraordinarias y las piezas de inventario.

El OIEA encontró que el desafío de cambiar a un programa de mantenimiento basado en condiciones no era la falta de conocimiento sobre métodos tecnológicos avanzados, sino que se centraba en la voluntad de cambiar la cultura y la gestión para conseguir que participaran. Entendiendo este desafío, centró su proceso de aplicación de las medidas de fomento de la confianza en cuatro elementos:

Compromiso El personal de mantenimiento debe comprometerse con el proceso y su nueva tecnología. Tiene que confiar en la capacitación y la tecnología, mientras que la administración debe comprometerse a adquirir equipo y capacitación adecuados para todo el personal.
Participación Para lograr el éxito, se requiere la participación del 100% de todos los grupos en el programa de medidas de fomento de la confianza. Esta expectativa debe ser reforzada por la administración.
Enfoque holístico Esto se aplica a todos los sistemas de la planta, sin excepciones.
Sostenibilidad El programa de medidas de fomento de la confianza, el personal y el equipo deben mantenerse con el tiempo para cosechar los beneficios a largo plazo. A medida que la gente va y viene de la organización, la capacitación adecuada y los recursos deben estar disponibles.

Para garantizar que la aplicación de las medidas de fomento de la confianza se refleje adecuadamente al personal de mantenimiento, el OIEA reconoce la necesidad de una comunicación y capacitación eficaces. Esbozó el siguiente proceso de pensamiento para educar una planta nuclear y explicar los fundamentos del proceso de CBM: condiciones analizadas, métodos elegidos, métodos implementados y evaluación de proyectos. Cada uno de estos se puede desglosar preguntando "qué", "por qué", "cómo" y quién".

¿Qué? – Elija las funciones y necesidades del equipo de CBM; identifique y seleccione métodos.
¿Por qué? – Seleccionar métodos que satisfagan todas las necesidades encontradas en el análisis inicial.
¿Cómo? – Consenso de los líderes y el equipo de mantenimiento.
¿Quién? – Cualquier persona afectada por la implementación de las medidas de fomento de la confianza.
Métodos aplicados: Aquí es donde se pone en práctica el debate.
¿Qué? – Los roles se desarrollan. Asegurarse de que todos los planes y proyectos se comunican y comprenden realizando entrenamientos, recibiendo soporte de TI, etc. Crear puntos de referencia.
¿Por qué? – Mejorar el mantenimiento y la fiabilidad lo antes posible.
¿Cómo? – Capacitación en el trabajo, reuniones de proyectos de coaching y seguimiento.
¿Quién? – Director de proyecto, equipo de mantenimiento y cualquier otra persona afectada.
Proyecto evaluado: Esto incluye el análisis del nuevo proceso de medidas de fomento de la confianza para asegurar que todo funcione según lo previsto.
¿Qué? – Hacer un seguimiento de los objetivos del plan de medidas de fomento de la confianza, discutir experiencias y elaborar un plan para la administración y el desarrollo.
¿Por qué? – Para asegurar que la CBM está funcionando como estaba previsto.
¿Cómo? – Auditoría y reunión de seguimiento y planificación.
¿Quién? – Propietarios de procesos, directivos y líderes.

Desafíos del mantenimiento basado en la condición

Entonces, ¿cuál es la trampa? Al igual que con cualquier cambio de proceso o nueva implementación de proceso, el mantenimiento basado en condiciones viene con algunos desafíos.

Costo inicial significativo. Los costos iniciales asociados con CBM tienden a sumar a medida que realiza un análisis de criticidad y averiguar dónde necesita colocar los sensores. Esto puede ser aún más costoso si usted debe adaptarlos a los activos más antiguos. Esto es en parte por qué su análisis de criticidad es tan importante, porque determina qué equipo dará el ROI más alto. Las plantas más nuevas o más pequeñas pueden no tener la experiencia in situ para realizar este tipo de análisis, por lo que es prudente traer a un experto para llevar a cabo un modo de fallo y análisis de efectos ( FMEA ) y un análisis del MCR, que será un coste adicional.
Capacitación. Ahora que tiene sensores para proporcionar datos en tiempo real y conocimiento de la condición del equipo, debe tener personal que pueda analizar estos datos de forma adecuada y rápida. Para cada detección de fallas o alerta producida por un sensor, surgen múltiples preguntas. ¿Es necesario reemplazar una parte? ¿La parte está en stock? ¿Cuánto tiempo tenemos antes de que el activo falle? ¿Necesitamos que el vendedor haga el reemplazo?

Tenga en cuenta que la capacitación es otro gasto e implica alejar a los operadores y demás personal de mantenimiento de sus tareas normales de funcionamiento. La formación también implica conseguir que todos participen en el cambio y gestionar eficazmente el cambio. Como se ha aprendido del OIEA, esta es una de las partes más difíciles de la aplicación de un programa de mantenimiento basado en las condiciones.

Condiciones de funcionamiento. La precisión y el rendimiento de sus sensores depende en parte del entorno en el que funcionen. Las duras condiciones de funcionamiento pueden provocar fallos o daños en los sensores. Por ejemplo, el calor y la humedad altos pueden afectar a la electrónica, mientras que los productos químicos corrosivos pueden dañar los sensores y producir lecturas inexactas.
Imprevisibilidad. A diferencia del mantenimiento programado, el trabajo de mantenimiento basado en un programa de monitoreo basado en condiciones es impredecible. Por ejemplo, puede realizar mantenimiento cuando un sensor le avisa. Esto puede causar irregularidades en cómo aparecen los costes en su presupuesto. Por ejemplo, si un puñado de activos requieren mantenimiento al mismo tiempo, su equipo de mantenimiento debe ser capaz de gestionar las reparaciones rápidamente.
Requisitos de software. Cada sensor instalado recoge cantidades masivas de datos continuamente, por lo que es importante contar con un moderno sistema de gestión de mantenimiento computarizado (CMMS) u otro software que pueda organizar, rastrear, recopilar y analizar estos datos. Junto con tener el software adecuado, tendrá que considerar la contratación de un tercero para ayudar a analizar los resultados hasta que su personal esté completamente capacitado.

Además, asegúrese de que su conexión Wi-Fi puede manejar la cantidad de datos que se utilizan y su plan de almacenamiento en la nube es lo suficientemente grande como para contener los datos almacenados.

Beneficios de la supervisión basada en la condición

Con todos los desafíos que vienen con la implementación de un programa de mantenimiento basado en condiciones, usted puede estar preguntándose si vale la pena. Si bien un programa CBM no es barato inicialmente y puede tomar algún tiempo para ponerse en marcha, con el tiempo puede recibir mucho valor de él. Una vez implementado correctamente y dirigido por un personal bien capacitado, puede dar lugar a muchos beneficios, tales como:

mejora de la fiabilidad del sistema,
aumento de la productividad,
reducción de los costes de mantenimiento,
una disminución del tiempo de inactividad,
diagnóstico de problemas más rápido, y
una reducción del tiempo transcurrido entre el mantenimiento.

El potencial de un programa de CBM para un alto ROI atrae a muchas organizaciones debido al hecho de que puede ayudarles a seguir siendo competitivos y operar lo más magro posible.