Por Eric Lundin, T&H Lamont
El mantenimiento de equipos no siempre está a la vanguardia de los planes, el presupuesto o la reunión del lunes por la mañana de una empresa de fabricación, pero el mantenimiento de equipos es más que necesario. Por supuesto, cada dólar gastado en mantenimiento debe justificarse (después de todo, el mantenimiento es un costo), pero un programa de mantenimiento integral y bien planificado puede amortizarse muchas veces. Vigilar de cerca el estado del equipo y tomar medidas para mantenerlo en buen estado puede ayudar a cada fabricante a obtener el mejor retorno de su inversión en equipo al extender la vida útil de cada máquina en su taller.
Es posible que una empresa pequeña no tenga un departamento de mantenimiento dedicado, por lo que para algunos talleres de perfilado, desarrollar un programa de mantenimiento integral puede parecer una tarea desalentadora. Sin embargo, el mantenimiento de equipos industriales no tiene por qué ser más complicado que el mantenimiento de un automóvil. Y aunque esto pueda resultar difícil de creer, el mantenimiento de un automóvil en realidad consta de cinco estrategias de mantenimiento distintas pero superpuestas.
Cualquiera que haya tenido un automóvil probablemente pueda pensar inmediatamente en dos: cambiar el aceite con regularidad y comprobar el nivel de aceite entre cambios de aceite. Cada propietario de un automóvil utiliza al menos dos más, y algunos utilizan tres más.
Las cinco estrategias de mantenimiento más utilizadas
Las cinco estrategias de mantenimiento no tienen un orden específico, pero tienen definiciones específicas, como sigue:
Reactivo: correr hacia el fracaso
Correctivo: Reparación no programada
Predeterminado:
Horario del fabricante
Preventivo: Modificación del calendario del fabricante
Basado en condiciones:
Utiliza sensores y medidores.
Utilizando la analogía del automóvil, la mayoría de la gente nunca consideraría utilizarlo hasta el fallo. Un automóvil es simplemente demasiado caro y demasiado necesario para descuidarlo, por lo que correr hasta el fallo parece extremadamente temerario. En realidad, lo hacemos todo el tiempo. Los faros son un buen ejemplo. El ligero inconveniente de un faro quemado, combinado con la facilidad de reemplazo, compensa la necesidad de reemplazar un faro antes de que falle. Lo mismo ocurre con las luces direccionales, los marcadores laterales, etc.
El siguiente es mantenimiento correctivo. El propietario de un automóvil podría abrir el capó para comprobar el aceite y notar una correa desgastada o una manguera del radiador envejecida.
Predeterminado es el más familiar. Todo el mundo sabe que mantener el motor bien lubricado es clave para la longevidad de un automóvil, por lo que es fundamental cumplir con el programa de mantenimiento del fabricante. Por supuesto, lo mismo ocurre con todo lo demás que requiera algún tipo de lubricante.
Mantenimiento preventivo lleva el mantenimiento predeterminado un paso más allá. Cuando un vehículo se utiliza en servicios pesados, como remolcar o transportar cargas útiles importantes con frecuencia, probablemente sea una buena idea cambiar los lubricantes con más frecuencia de lo que estipula el programa del fabricante. Lo mismo se aplica a la conducción en lugares desérticos o zonas semiáridas propensas a la arena y el polvo transportados por el viento. El filtro de aire se obstruirá mucho más rápidamente que cuando se conduce en otras condiciones, por lo que los reemplazos más frecuentes harán que el motor respire mejor.
La estrategia final basado en la condición — depende del estado del automóvil detectado por sensores y mostrado en indicadores o medidores en el tablero. Como en una carrera hasta el fallo, el estado de la máquina no deja lugar a dudas. Los otros tres, si bien son necesarios, se basan en parte en algunas conjeturas. Una correa de ventilador deshilachada puede durar muchos más kilómetros, y es difícil decir si el cronograma de cambios de aceite del fabricante es ideal o si es cauteloso, y lo mismo ocurre con el mantenimiento preventivo. Pero el mantenimiento basado en condiciones es muy específico.
En el caso de un automóvil, el indicador de temperatura del radiador es un buen ejemplo. Si la temperatura del refrigerante del radiador es más baja de lo habitual, podría indicar que el termostato está atascado en apertura, lo que no permite que el motor alcance su temperatura de funcionamiento normal. ¿Hace demasiado calor? Es posible que el termostato esté atascado, que el nivel de refrigerante del radiador sea demasiado bajo, que los conductos del radiador estén obstruidos o que el culpable sea algo mucho más caro, como una junta de culata con fugas. En cualquier caso, el propietario del vehículo sabe con certeza que algo anda mal y necesita atención. Ahora.
Aplicaciones de maquinaria
En cuanto a la maquinaria industrial, estas estrategias son esencialmente las mismas.
La base del mantenimiento es la estrategia predeterminada basada en el cronograma del fabricante. Estas actividades pueden ser acciones elaboradas e intrusivas, como apagar el equipo anualmente e ingresar a la máquina para inspeccionar los motores, las cajas de cambios y otros componentes del sistema de transmisión. Además, la agenda del fabricante incluye tareas frecuentes y menos intrusivas. Por lo general, son diarias, semanales y mensuales e implican inspecciones visuales para buscar herrajes sueltos, cadenas sueltas, correas desgastadas, mangueras hidráulicas envejecidas, etc. Estas inspecciones pueden dar lugar a reparaciones, lo que sería un mantenimiento correctivo.
Una estrategia preventiva podría aplicarse a cualquier máquina, componente o herramienta que se ejecute cerca de su capacidad máxima prevista o tasa de producción máxima, o ambas. Es probable que el programa de mantenimiento del fabricante esté diseñado para condiciones promedio o condiciones variables, por lo que hacer funcionar la maquinaria a toda velocidad todo el tiempo probablemente supere las expectativas de desgaste del fabricante, y el mantenimiento preventivo es necesario.
Es probable que de vez en cuando surja una acción de mantenimiento reactivo, a pesar de cumplir con el programa de mantenimiento. Un rodamiento puede estropearse prematuramente y, si bien no necesariamente falla por completo, es necesario reemplazarlo si no cumple con su trabajo.
El último es el mantenimiento basado en la condición, que se basa en el uso de sensores y medidores. Estos no son tan comunes en el perfilado como lo son en algo como una planta de procesamiento químico o una refinería, pero confiar más en ellos podría ayudar a los perfiladores a detectar un pequeño problema antes de que se convierta en uno grande.
Una nueva visión del mantenimiento basado en la condición
En un artículo técnico publicado en El diario de tubos y tuberías (y publicado en www.thefabricator.com), el autor Paul Hogendoorn analizó el mantenimiento basado en la condición. En realidad, el objetivo de su artículo no estaba relacionado con el mantenimiento, sino que mostraba cómo un monitor de sistema podría sustituir el control de calidad. Al hacerlo, su artículo demostró el poder del mantenimiento basado en la condición.
La idea de Hogendoorn es que monitorear el estado de la máquina para determinar la coherencia del proceso es un buen indicador de la coherencia de la calidad. Titulado “¿Qué monitorea para garantizar la calidad? Olvídese de las piezas, céntrese en el proceso”, el artículo analiza cómo se hace esto, sus ventajas y desventajas.
El ejemplo del artículo utiliza una galga extensométrica montada en el bastidor de una máquina o componente. El componente, que podría ser una unidad de punzonado o cizallado en una línea de perfilado, genera una fuerza cada vez que realiza un ciclo. La pieza de trabajo resiste esa fuerza y el resultado es una deformación que puede medirse directamente con una galga extensométrica.
La puesta en marcha. Un extensómetro utiliza un sensor piezoeléctrico, que genera una pequeña cantidad de voltaje cuando está bajo tensión. A medida que el punzón o la hoja pasa por un ciclo, la tensión cambia de manera muy repetible. La herramienta entra en la pieza de trabajo, la parte y sale, creando una firma de deformación específica.
La salida de voltaje es débil, por lo que este tipo de sistema requiere hardware y software que trabajen juntos para amplificar e interpretar la salida.
Los umbrales. El resultado se basa en varios factores, incluida la materia prima, la lubricación, el estado de las herramientas, la configuración de la máquina y el estado de la máquina. Mientras todos estos sean consistentes, la salida del extensímetro será consistente. El resultado de la máquina (un agujero perforado o un extremo cortado) también será consistente.
Antes de comenzar una producción, la máquina se optimiza con una inspección exhaustiva, que incluye cualquier ajuste o reparación necesarios y herramientas nuevas. Al procesar varias muestras de material en buen estado, el extensímetro genera varios resultados, que el software promedia para crear una firma representativa.
Luego, un ingeniero experimentado puede establecer umbrales o límites para la cantidad máxima y mínima aceptable de tensión. Cualquier cantidad de tensión registrada más allá del umbral activa una alarma sonora o visual, o ambas.
La frecuencia. La belleza de este sistema es un doble beneficio. Primero, durante una ejecución de producción, el sistema se ejecuta en segundo plano, sin requerir atención por parte del operador. En segundo lugar, compara la firma de deformación de referencia con la firma de deformación de cada ciclo para interpretar la estabilidad del proceso. En otras palabras, proporciona una cobertura del 100 por ciento, monitoreando cada ciclo durante cada ejecución de producción, turno tras turno, día tras día.
El gatillo. Una desventaja de este sistema es que no es diagnóstico. Un disparador que activa la alarma le dice al operador que algo ha cambiado, pero no identifica la causa. Es posible que la hoja o el punzón estén astillados, que el depósito de lubricante se haya quedado vacío, que un componente en algún lugar dentro de la unidad de punzonado o corte se haya roto, etc. Ésta es la compensación. El sistema es integral y detecta cualquier cambio en el proceso; pero no es diagnóstico.
Ventajas y Desventajas de la Cirugía de
Por un lado, este sistema constituye un sustituto razonable de un sistema de control de calidad convencional. Mientras el sistema de monitoreo no suene la alarma, el operador tiene confianza en que el proceso es estable y la calidad de la pieza también es consistente. Además, es fácil de usar porque no requiere capacitación del operador. Por otro lado, un sistema de control de calidad convencional requiere mucho tiempo y mano de obra y, por lo general, requiere capacitación del operador.
Ambos sistemas requieren una inversión para comenzar, por lo que esto es una apuesta.
Una desventaja de confiar en la coherencia del proceso es que no puede detectar todos los tipos de fallas que puedan ocurrir en el proceso de producción. Por ejemplo, puede pasar por alto defectos ocultos en los ensamblajes.
En lo que respecta al mantenimiento del equipo, el monitor de procesos mantiene los costes bajo control. Reduce o elimina la probabilidad de realizar el mantenimiento de la máquina con demasiada frecuencia, lo que aumenta el tiempo de inactividad y desperdicia recursos. También reduce la probabilidad de realizar el mantenimiento de la máquina demasiado tarde, lo que puede permitir que un problema pequeño y económico se convierta en un problema crítico y costoso.
La versión actual del monitoreo de procesos
El sistema que Hogendoorn analiza en su artículo no es un proyecto que pueda hacer usted mismo; Requiere hardware, configuración y programación de una empresa que se especializa en la tecnología de sensores y los algoritmos necesarios para comparar la firma de deformación de referencia con las firmas de deformación de producción. Sin embargo, los pequeños fabricantes con presupuestos ajustados tienen otras opciones.
Aunque el artículo de Hogendoorn y el sistema que describe son tan válidos hoy como cuando se publicó hace unos años, muchas cosas han cambiado. Internet no estaba tan desarrollado entonces como lo está hoy. Hoy en día, casi todo lo electrónico se puede conectar mediante Wi-Fi o Bluetooth, por lo que abundan las opciones. En otras palabras, si bien el sistema de Hogendoorn es extremadamente capaz y versátil, hoy en día un departamento de mantenimiento podría desarrollar un sistema más básico sin depender de expertos para configurar y programar un sistema.
Hay disponibles sensores que pueden conectarse de forma inalámbrica para medir algunos de los aspectos críticos de la maquinaria industrial, como la vibración y la temperatura, lo que ayudaría a evaluar el estado de los componentes de la transmisión, como las cajas de cambios. Hay sensores disponibles para medir el voltaje, el consumo de corriente y el par de motores eléctricos.
La configuración de dichos sensores requiere varios pasos, pero es bastante sencilla. El primer paso es configurar una puerta de enlace que envíe los datos que recopila a la nube. El segundo paso es conectar los sensores a la puerta de enlace. Una vez que todo está en funcionamiento, los sensores funcionan en segundo plano, recopilan datos y los envían a la nube continuamente.
Y los responsables del mantenimiento pueden descansar un poco más tranquilos. RF
eric lundin es ingeniero de ventas en T&H limón. T&H Lemont es un fabricante personalizado de máquinas, componentes, herramientas y consumibles para producir tubos, tuberías, perfiles y paneles.
