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¿Qué es el mantenimiento predictivo y cómo aplicarlo?

El mantenimiento predictivo se ha convertido en un término de moda en las últimas décadas. Las fábricas intentan reducir la inversión de compra de sus equipos mediante la prevención de los fallos y los tiempos de inactividad, “just-in-time”. Muchos asumen, erróneamente, que la aplicación de una estrategia de mantenimiento predictivo implica una revisión completa de las operaciones, aunque en realidad, dar pequeños pasos puede suponer una gran diferencia en el tiempo de actividad de las máquinas y el OEE (Overall Equipment Effectiveness – Eficiencia Global de los Equipos). Para garantizar el éxito es aconsejable colaborar con socios tecnológicos de confianza como SMC, experto global en sistemas de control y automatización industrial. Porque “P” de predictivo debería significar “progreso”.

Un informe de IndustryWeek, señala que el tiempo de inactividad no planificado supone a los fabricantes cerca de 50.000 millones de dólares al año. Las averías de los equipos están detrás del 42% de este tiempo de inactividad no planificado. Por tanto, nadie puede cuestionar la necesidad de un régimen de mantenimiento eficaz.

Diferentes estrategias

Existen muchos tipos de mantenimiento, siendo los más comunes el correctivo, el preventivo y el predictivo. Pero, ¿cómo es posible dar sentido a estos términos aparentemente dispares? Algunos consideran una buena analogía comparar la salud de las máquinas con la salud de las personas. Tomemos como ejemplo la diabetes, una enfermedad que afecta hoy, según la OMS, a 422 millones de personas en todo el mundo.

Un mantenimiento correctivo sería una vez que el médico confirma la diabetes de un paciente. Posteriormente, ese paciente se centrará en tomar inyecciones o pastillas para controlar los niveles de glucosa en sangre, al tiempo que mantiene una dieta controlada que le ayude a reducir o incluso evite la ingesta de azúcar y carbohidratos. Por el contrario, aplicar un mantenimiento preventivo sería tratar la enfermedad sin ningún síntoma. El paciente sigue manteniendo un estilo de vida saludable, con el apoyo de un plan de alimentación y ejercicio físico controlado, para evitar el riesgo de desarrollar diabetes. El mantenimiento preventivo es cuando alguien es quizá “prediabético”, pero sigue estando dentro de un límite seguro o de unos criterios aceptables. El control periódico de la glucosa en sangre y el IMC (índice de masa corporal), por ejemplo, revelará si la situación es estable o se deteriora con el paso del tiempo y ayudará a identificar si es necesario realizar más intervenciones.

Los ingenieros de producción quieren aumentar la fiabilidad de las máquinas minimizando la posibilidad de que se produzcan costosos y molestos tiempos de inactividad. En muchos casos, esto implica diversas estrategias de mantenimiento en diferentes escenarios, en lugar de seleccionar la que es tendencia en las redes sociales. Hay muchos factores a tener en cuenta, sobre todo, el coste de la aplicación y la gestión, en comparación con el número de tiempos de inactividad.

Los datos, la clave

La palabra clave ni siquiera es predictivo o preventivo, sino datos. Poner en marcha un programa de mantenimiento predictivo requiere tres cosas básicas: datos, tiempo y análisis. Los datos son un aliado para adelantarse al tiempo -la versión moderna de una bola de cristal- y aumentar la fiabilidad de las máquinas. Se requiere un amplio conocimiento de por qué un activo está empezando a fallar. Precisamente por esta razón, colaborar con un especialista en automatización puede reportar importantes beneficios.

Desde una perspectiva práctica, la regla número uno es mantener las cosas simples. SMC apoya y colabora con sus clientes con un enfoque de “una parte a la vez” que va desde el análisis de fugas de los actuadores, por ejemplo, hasta el análisis parcial de la máquina y el análisis completo de la máquina. De este modo, todo el conocimiento, las definiciones de los procesos y las responsabilidades del personal se transfieren de un pequeño proyecto inicial a uno mayor, de la forma más sencilla y fluida posible.

Un buen ejemplo es un cilindro neumático: el caballo de batalla de muchas máquinas industriales. Uno de fallos más comunes en los actuadores neumáticos es la fuga de la junta del pistón. Estos defectos pueden ser difíciles de detectar y provocar una pérdida de presión. Una pérdida de presión de funcionamiento de tan solo 0,1 MPa puede afectar negativamente a la fuerza teórica de salida de un cilindro (pistón de 32 mm de diámetro) en un 17%. Otro efecto secundario de una junta defectuosa es el aumento del consumo de aire para compensar la fuga.
 

 

Rendimiento teórico [N]

Tabla extraída del catálogo CP96 de SMC

Aquí, adoptar una estrategia de mantenimiento predictivo implica poco más que instalar un sensor de presión en la camisa del cilindro y monitorear la presión en función del tiempo.

Cualquier defecto en la junta pronto se hará evidente debido a las curvas de rendimiento anormales en comparación con las “aprendidas” para el funcionamiento normal. Con el aprendizaje automático y el análisis en tiempo real, es posible aplicar un adecuado mantenimiento predictivo antes
Además de los sensores de presión, otros sensores clave pueden ser los de inducción para calcular la velocidad del cilindro y ayudar a detectar, por ejemplo, los niveles de contaminación en las guías. Otra recomendación es la instalación de una red de sensores de caudal para hacer un seguimiento continuo del uso del aire comprimido (y de cualquier fuga o mal funcionamiento) en el circuito neumático.

Inteligencia humana, inteligencia artificial

Por supuesto, no todo es inteligencia artificial. Sin duda, las máquinas pueden aprender, predecir y prevenir, pero siguen requiriendo nuestra intervención para definir qué variables hay que supervisar y establecer los límites aceptables e inaceptables. Los diseñadores y técnicos serán quienes seleccionen los componentes de la máquina que deban equiparse con sensores, ya que no todos serán críticos para el tiempo de funcionamiento y la productividad. Los presupuestos, el tiempo y la disponibilidad del personal, entran también en la ecuación.
Teniendo en cuenta estas ideas, es conveniente colaborar con un especialista en tecnología de automatización industrial. Aunar los conocimientos de SMC sobre componentes de automatización con los conocimientos sobre máquinas individuales de un cliente constituye una combinación poderosa y llena de recursos.

Otro factor potencial es el mantenimiento basado en la fiabilidad. Diseñar desde el origen significa identificar las reducciones de los costes de mantenimiento innecesarios basándose en el FMEA (análisis de los efectos del modo de fallo). En esencia, este enfoque se centra en los diferentes fallos que podrían producirse y sus posibles consecuencias. SMC facilita esta tarea incluyendo herramientas de configuración dentro de su página web para unidades de mantenimiento de tratamiento de aire, bloques de válvulas y cilindros, que ayudan a seleccionar los componentes óptimos -y el rendimiento- para la aplicación en cuestión.

En última instancia, muchos asumen que el mantenimiento predictivo es la solución definitiva para reducir el tiempo de inactividad y mejorar la eficiencia general de los equipos, OEE. Por ahora, no es así, aunque la situación podría evolucionar en los próximos años debido a un número cada vez mayor de iniciativas inteligentes en las fábricas de todo el mundo. Hasta entonces, la clave está en aunar conocimientos. Somos parte de tu equipo. Estamos preparados para el reto.

Optimizando la Eficiencia Energética: El Impacto del Funcionamiento a 4 Bares

En un mundo cada vez más enfocado en la sostenibilidad y la eficiencia energética, las empresas buscan constantemente formas de reducir su huella de carbono y, al mismo tiempo, mejorar su rentabilidad. Una de las estrategias clave para lograr esto es la optimización de los sistemas de aire comprimido, y una de las formas más efectivas de hacerlo es ajustando la presión de operación a 4 bares.

¿Por qué 4 bares?

El estándar en muchas aplicaciones industriales ha sido operar a 6 u 8 bares, pero cada vez más empresas están descubriendo los beneficios de reducir esa presión a 4 bares. Aquí hay algunas razones clave:

1. Ahorro de Energía: Operar a una presión más baja significa que se necesita menos energía para comprimir el aire. Este ahorro puede ser significativo, especialmente en instalaciones de gran escala.

2. Mayor Eficiencia: Muchas herramientas y equipos funcionan eficientemente a 4 bares, lo que significa menos desgaste y una vida útil más larga. También reduce la posibilidad de fugas de aire.

3. Menos Ruido: La operación a presiones más bajas generalmente se traduce en niveles de ruido más bajos en el lugar de trabajo, lo que mejora las condiciones laborales.

4. Menor Costo de Mantenimiento: Con menos estrés en las herramientas y equipos, los costos de mantenimiento tienden a disminuir, lo que contribuye al ahorro general.

5. Contribución a la Sostenibilidad: Reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono es una parte fundamental de la responsabilidad social corporativa y de los esfuerzos hacia la sostenibilidad.

Cómo Lograr la Transición a 4 Bares

Hacer la transición a una presión de operación de 4 bares no es complicado, pero requiere una planificación adecuada y, en algunos casos, la actualización de equipos. Aquí hay algunos pasos clave:

1. Evaluación de Necesidades: Identificar las aplicaciones que pueden funcionar eficazmente a 4 bares y aquellas que requieren presiones más altas.

2. Actualización de Equipos: Si es necesario, invertir en reguladores de presión y equipos compatibles con 4 bares.

3. Capacitación: Asegurarse de que el personal esté capacitado en las nuevas operaciones y consciente de los beneficios.

4. Monitoreo Continuo: Supervisar el rendimiento y realizar ajustes según sea necesario para mantener la eficiencia.

Conclusiones

La transición al funcionamiento a 4 bares es una estrategia inteligente desde el punto de vista energético y financiero. Reduce el consumo de energía, prolonga la vida útil del equipo y contribuye al esfuerzo global de sostenibilidad. En SMC, estamos comprometidos a ayudar a las empresas a alcanzar estos objetivos y a optimizar sus sistemas de aire comprimido.

Si deseas obtener más información sobre cómo el funcionamiento a 4 bares puede beneficiar a tu empresa, no dudes en ponerte en contacto con nosotros. Estamos aquí para ayudarte a impulsar la eficiencia energética y el rendimiento sostenible.

El verdadero coste de un mantenimiento incorrecto o deficiente

Resulta tentador recortar gastos en las operaciones de mantenimiento. Ahora bien. el mantenimiento es un coste indirecto que impacta directamente en la rentabilidad final. Llevar a cabo un mantenimiento insuficiente, simplemente para ahorrar costes, va en contra de la lógica ya que este hecho genera más costes de los que se ahorran.

La eficiencia energética es un buen ejemplo. Supongamos que se detecta una fuga en el circuito de aire comprimido. Y bien, ¿qué importa? Tan solo es aire, ¿verdad? Puede que solo sea aire, pero es aire comprimido y, por tanto, costoso. Con los precios actuales de la energía, una fuga de 1 mm a 6 bares de presión asciende a más de 800 euros al año. Esto solo una fuga, sin tener en consideración que un circuito típico de aire comprimido puede tener más de una fuga.

La eficiencia energética también se resiente si no se sustituyen periódicamente los filtros. Los filtros obstruidos pueden hacer que aumente la caída de presión y esto exige aumentar la presión de entrada para mantener los mismos niveles de rendimiento. En base a nuestra experiencia esto conlleva un aumento del consumo de energía de aproximadamente el 7%.

Reducción de riesgos

En pocas palabras, un mantenimiento incorrecto o deficiente o incluso la omisión total del mismo, podría causar daños en un sistema. Como consecuencia, se generan tiempos de inactividad de la máquina que repercuten directamente en la productividad y en la eficiencia general de los equipos (OEE – Overall Equipment Effectiveness), al mismo tiempo que aumentan inevitablemente los costes de mantenimiento no planificado.

Por cada segundo que una máquina está parada, los ingresos disminuyen. Los costes tangibles se traducen en pérdida de producción, pérdida de capacidad, aumento del coste directo de la mano de obra por unidad y aumento de los costes de inventario. Además, existen numerosos costes intangibles, como el estrés de hacer frente a una situación de inactividad, el impacto negativo que esto tiene en otras actividades empresariales principales y el posible daño a la reputación de la marca si los clientes tienen que esperar los productos.

Un mantenimiento inadecuado o insuficiente repercute indudablemente en los costes generales de MRO y podría incluso poner en peligro la seguridad en el entorno de trabajo. ¿Qué precio se le asigna a un percance en el lugar de trabajo? 

La falta de mantenimiento puede afectar además a la calidad del producto.

Control de la información

Una de las soluciones más rentables es la monitorización. Si es capaz de monitorizar valores críticos del sistema como la presión, el caudal, la temperatura y la posición, puede planificar un programa de mantenimiento predictivo que evite las situaciones mencionadas. Hemos colaborado con muchos clientes en la aplicación de este tipo de estrategia y les ha reportado beneficios como: mayor seguridad, sostenibilidad y eficiencia energética; mejora del rendimiento, la disponibilidad y la fiabilidad de los equipos; y reducción al mínimo del tiempo y los costes de mantenimiento.
 

Air Management System de SMC: controla la temperatura, la presión y el caudal de tu sistema y programa los tiempos de desconexión y los periodos de espera para ahorrar energía.

Otra acertada estrategia, que complementa la anterior, consiste en seleccionar correctamente los componentes. Elegir componentes de alta durabilidad desde el inicio permite reducir considerablemente el coste total de propiedad (TCO) en gran medida porque la ampliación de la vida útil reduce o evita la necesidad de mantenimiento.

Cilindros de vida útil más larga, serie CA2-XB24 de SMC

En definitiva, no hay un proceso de producción que pueda alcanzar una productividad óptima sin aplicar un programa de mantenimiento inteligente.

Tenemos los medios para asesorarte y acompañarte en el camino correcto.