Herramientas para prevenir fallas en las máquinas – Mantenimiento basado en condición

Por: Rendela Wenzel, Eli Lilly and Company.

Una de las funciones fundamentales de un ingeniero de confiabilidad es desarrollar y mantener con efectividad un programa de mantenimiento preventivo y predictivo a largo plazo. Las principales expectativas de este tipo de programas es que las empresas puedan reducir los paros de planta no programados, incrementar la producción y mejorar la confiabilidad total de la maquinaria. Es esencial entender cómo funciona la maquinaria en una planta y ser capaz de predecir y prevenir fallas antes de que sucedan. Los resultados de la combinación de estas tecnologías le darán al ingeniero de confiabilidad una mayor confianza cuando le comunique a la gerencia que un activo se acerca a una falla inminente.

Este artículo proporciona una visión general de la utilización del análisis de aceite, análisis de vibraciones y análisis termográfico en forma combinada para evitar fallas en la maquinaria. Este tipo de enfoque, conocido como “la regla de dos de tres tecnologías”, le dará al ingeniero de confiabilidad mayor confianza cuando solicite sacar del programa de producción una máquina para hacerle el mantenimiento necesario.

Las tecnologías de mayor retorno de inversión y cómo se relacionan entre sí

Existen tres tecnologías que se consideran como las que brindan el mayor “retorno de inversión”. Ellas son el análisis de aceite, el análisis de vibraciones y la termografía infrarroja. Estas tecnologías son esenciales para que un ingeniero de confiabilidad obtenga una correcta “evaluación de la condición”. Un programa de monitoreo de condición bien diseñado deberá incorporar las diferentes capacidades de las tecnologías a su alcance para mejorar el desempeño del equipo, disminuir el número de fallas en los equipos y reducir el riesgo de paro de la maquinaria.

Las tecnologías de mayor retorno de inversión y los problemas que detectan

El análisis de vibraciones analiza las diversas tendencias de onda y reconoce los patrones de comportamiento. Los tipos de fallas que busca en el espectro de vibración para correlacionarlo con las diferentes tecnologías son los siguientes:

• Falla de rodamiento por desalineación (ventilador, bomba o motor)
• Falla del acoplamiento
• Desbalanceo (ventilador o motor)
• Resonancias (frecuencia en bandas/correas, poleas y alineación de las poleas)
• Lubricación
• Instalaciones eléctricas
• Estructura
• Bandas/correas
• Engranajes

El análisis de aceite examina las propiedades del fluido, los contaminantes y diversos tipos de partículas de desgaste para determinar el estado de la máquina. Cada aspecto del análisis de aceite puede ayudar a correlacionar los problemas de la máquina antes que cualquier otra tecnología. El análisis de aceite se compara al análisis de la sangre en el cuerpo humano. Se dice que más del 70 por ciento de las fallas están relacionadas con el lubricante.

Uno de los beneficios del análisis de aceite es que detecta los problemas, tanto en el fluido como en la máquina. También puede detectar algunos defectos antes que otras tecnologías. Con frecuencia se dice que el análisis de aceite es la primera línea de defensa en lo que se refiere a tecnologías predictivas. Los reportes de análisis de aceite definirán los siguientes aspectos:

• Presencia de fluidos extraños o contaminantes destructivos
• La condición física y química del fluido
• La presencia de materiales de desgaste de la máquina, su cantidad, tipo y morfología

Fortalezas y debilidades del análisis de vibraciones comparado contra el análisis de aceite

Correlación entre el desgaste y el análisis de las partículas de desgaste con vibraciones y termografía

La termografía detecta patrones de calor y mide las temperaturas de los componentes eléctricos y mecánicos. Puede identificar una diferencia de temperatura o “punto caliente” debido a la resistencia eléctrica o fricción excesiva. La termografía puede usarse en una serie de aplicaciones para entender problemas con humedad, espesor, aislamiento, capacitancia y fricción. También puede detectar problemas por la pérdida de calor en equipos mecánicos. La mayoría de las imágenes de termografía infrarroja son cualitativas. Los tipos de anomalías que usted busca para correlacionar datos con otras tecnologías son:

• Motores
• Rodamientos
• Acoplamientos
• Bandas/correas y poleas
• Trampas de vapor
• Intercambiadores de calor
• Electricidad (la utilización más común de la termografía)

El reporte bomba

El reporte bomba fue desarrollado por necesidad, como una manera de administrar el conocimiento de la severidad de lo que el programa de confiabilidad estaba tratando de decirnos. Cuando se ha invertido tanto dinero en tecnología, entrenamiento, mano de obra adicional, etc, es necesario proporcionar un medio a fin de dar seguimiento y facilitar la difusión del éxito para apoyar cualquier programa de confiabilidad.

El reporte bomba es esencialmente un resumen ejecutivo sobre el activo en cuestión. Tiene los siguientes atributos:

• Ubicación de los activos
• Fecha de la presencia confirmada de un problema
• El problema con el activo
• Pasos necesarios para abordar y corregir el problema
• Órdenes de trabajo emitidas para resolver el problema
• Tecnologías predictivas/preventivas utilizadas para localizar el problema
• Todos los datos de confiabilidad para soportar su hallazgo

Este simple nombre para el reporte tiene gran connotación, cuando se menciona en alguna reunión operativa. Cuando presento este informe como el reporte bomba, los gerentes tienden a escuchar. Tengo esos 10 a 12 segundos difíciles de obtener parea atraer la atención de la gerencia y hacerles ver que tenemos un problema en la planta y que se necesita reaccionar con rapidez para evitar el desastre.

Muchas veces los ingenieros de confiabilidad solicitarán una intervención a una máquina con tan solo un reporte de análisis de aceite que mostraba problemas y se darán cuenta de que pidieron que se hiciera algo a una máquina que aún tenía muchos meses, o incluso años, de vida restante. Tomaron una decisión sobre un rodamiento porque vieron un ligero aumento en el plomo, estaño o aluminio. Podrían haber pedido reparar una caja de engranes al ver un ligero aumento en el hierro. Sin contar con el apoyo de dos o incluso tres tecnologías diciéndole lo mismo, usted no tendría la confianza plena para pedirle al área de producción que saque un activo del servicio para darle mantenimiento.

Pedir que se pare la maquinaria para darle mantenimiento es una cuestión de mucho riesgo. Después de todo, puede tener un millón de trabajos bien hechos, pero con un solo desliz,su credibilidad personal puede venirse abajo. Sin contar con el beneficio de múltiples tecnologías que lleguen a las mismas conclusiones, se corre el riesgo de perder no sólo su credibilidad, sino también su empleo.

Un ingeniero de confiabilidad necesita entrenarse en diversas tecnologías para entender y apreciar los beneficios y limitaciones que tiene cada una. El análisis de aceite y el análisis de vibraciones son excelentes cuando se combinan entre sí, lo mismo cuando el análisis de vibraciones y la termografía se complementan. Dependiendo de la situación que se presente usted sabrá cuál tecnología utilizar para obtener las respuestas que necesita y de la manera más concluyente posible.

La regla de dos-de-tres tecnologías

Empleo algunas reglas de oro procurando lograr un programa integral de monitoreo de condición.Siguiendo estas sencillas pautas de pensamiento, un ingeniero de confiabilidad tendrá el mejor arsenal a su disposición para resolver cualquier problema que se le presente relacionado con sus equipos.

• Necesita emplearse al menos una tecnología en cada equipo catalogado como importante
• Si observa alguna anomalía, utilice alguna otra tecnología para confirmar su existencia
• Dos tecnologías confirman un problema de  producción
• Programe acción correctiva y dele seguimiento
• Registre y rastree los resultados para confirmar que las prácticas actuales de mantenimiento preventivo están atacando problemas específicos de la máquina
• No existen dos máquinas idénticas y no pueden ser tratadas igual
• Registre el éxito para crear casos de estudio para la mejora y adición de nueva tecnología

Correlacionar más de una tecnología tiene enormes beneficios al permitir ser capaces de diagnosticar con precisión los problemas y rectificar el rumbo antes de que se conviertan en paros de planta no programados. Un ingeniero en confiabilidad tiene a su alcance muchas herramientas en la industria para ser capaz de predecir y prevenir que se presenten problemas en las máquinas y evitar la recurrencia. Si se siguen algunos de estos simples pasos, como la regla de dos de tres tecnologías, el ingeniero en confiabilidad puede ser extremadamente confiable al decidir reparar, sustituir y efectuar mantenimiento específico a una máquina.