¿Qué es el Condition Monitoring?
La monitorización de estado utiliza diversas tecnologías, sensores y análisis de señales para diagnosticar el estado de la maquinaria rotativa y otros equipos. Se trata de un enfoque proactivo que evita fallos inesperados en los equipos y garantiza un funcionamiento sin problemas. Los acelerómetros son los sensores de captación de señales de datos más comunes, mientras que la detección de fugas mediante Cámaras Infrarrojas Acústicas se ha convertido en un estándar de la industria, minimizando las pérdidas de gas y aire en las instalaciones industriales. Además, la termografía infrarroja se emplea ampliamente para la supervisión rutinaria de posibles problemas de sobrecalentamiento en armarios eléctricos. El uso de la monitorización de estado le permite evaluar el estado actual, la degradación y cualquier cambio relevante en sus máquinas, lo que ayuda a evitar fallos y eliminar tiempos de inactividad no planificados.
Aunque las medidas correctivas más avanzadas son importantes, la prevención de las vibraciones es igualmente crucial. Técnicas como el equilibrado de piezas desequilibradas (ventiladores, impulsores) y la alineación de ejes por láser garantizan una alineación perfecta entre los componentes, minimizando la fricción y alargando la vida útil de los equipos.
La integración del Internet de las Cosas (IoT) y la Inteligencia Artificial (IA) ha mejorado aún más la CM, permitiendo la monitorización en tiempo real y un mantenimiento predictivo más preciso. Esta evolución ha permitido aumentar la eficiencia, reducir el tiempo de inactividad y prolongar la vida útil de los equipos, lo que hace que la monitorización del estado sea indispensable para las operaciones industriales modernas.
¿Cuáles son los tipos de Condition Monitoring?
La monitorización de estado es crucial para las estrategias de mantenimiento predictivo y preventivo debido a los datos de rendimiento que recopila y a lo que esos datos reflejan. Los datos de la máquina se recopilan de diferentes maneras, dependiendo del tipo de máquina que se esté evaluando. La siguiente figura muestra las cuatro principales técnicas de Condition Monitoring que se utilizan hoy en día.
- Emisión acústica:
Todas las máquinas con piezas giratorias emiten sonidos: cuando ese sonido cambia, hay que buscar averías. La detección de cambios en las emisiones de alta frecuencia puede ayudar a detectar fallos a tiempo. Los equipos con rodamientos de rodillos, falta de lubricación o juntas en mal estado pueden beneficiarse de la supervisión basada en el estado de las emisiones acústicas.
- Alineación de ejes:
Garantizar la correcta alineación de los ejes giratorios es fundamental para reducir el desgaste de la maquinaria. La desalineación puede causar vibraciones y calor excesivos, lo que puede provocar el fallo prematuro de los componentes. Las soluciones de alineación láser de ejes ayudan a mantener una alineación precisa, prolongando así la vida útil de los equipos y mejorando la eficiencia operativa.
- Termografía:
Con las piezas móviles llega el calor, y cualquier cambio de temperatura dentro de una máquina puede indicar un problema. La supervisión de los puntos calientes y fríos ayuda a evitar que una máquina trabaje en exceso, evitando así los tiempos de inactividad. La termografía detecta la radiación en forma de calor que desprende un objeto, de forma similar a las imágenes térmicas.
- Análisis del aceite:
El lubricante o aceite de la máquina puede contener residuos, que pueden desgastar su máquina. Analizar los residuos ayuda a corregir otros fallos de la máquina antes de que se conviertan en averías. El análisis del aceite se utiliza a menudo en vehículos de motor para predecir residuos o partículas extrañas antes de que surja un problema.
- Análisis de vibraciones:
Las piezas giratorias vibran, y esas vibraciones pueden fluctuar. El uso del análisis de vibraciones en las estrategias de mantenimiento predictivo junto con el aprendizaje automático permite comprender los patrones exactos de cada máquina, lo que permite predecir los problemas antes de que se conviertan en averías.
Condition Monitoring en sus inicios: Retos y limitaciones
A principios de la década de 2000, el proceso de Condition Monitoring era rudimentario y manual. Los ingenieros recurrían a métodos estándar de recopilación de datos, como inspecciones periódicas y mediciones manuales, para evaluar el estado de la maquinaria. Para la recopilación de datos se solían utilizar herramientas como analizadores de vibraciones manuales y termómetros de infrarrojos. Aunque la recopilación de datos basada en rutas producía buenos resultados, el proceso llevaba mucho tiempo y la calidad de la señal se veía a menudo restringida por las limitaciones de hardware y almacenamiento. El análisis de los datos se realizaba normalmente con software de escritorio instalado en un único ordenador, lo que limitaba la accesibilidad y ralentizaba los esfuerzos de colaboración.
La conectividad también era limitada. Los datos tenían que registrarse y analizarse manualmente, lo que a menudo provocaba retrasos en la identificación de posibles problemas. La falta de supervisión en tiempo real significaba que muchos problemas sólo se detectaban después de que se hubiera producido un desgaste o daño significativo, lo que provocaba tiempos de inactividad inesperados y mayores costes de mantenimiento. A pesar de estas dificultades, las primeras prácticas sentaron las bases de las técnicas avanzadas de gestión del mantenimiento basadas en la tecnología que utilizamos hoy en día.
El auge de los sistemas de Condition Monitoring en línea
La evolución de la monitorización de estado a principios de la década de 2000 supuso un cambio significativo: de las inspecciones manuales y la recopilación periódica de datos se pasó a los sistemas avanzados en línea. Los primeros avances en tecnología de sensores y transmisión de datos sentaron las bases para una supervisión continua en tiempo real. Los sistemas modernos utilizan diversos sensores para recopilar datos sobre vibraciones, temperatura y acústica, que luego se transmiten a un almacenamiento centralizado y se analizan mediante sofisticados programas informáticos y algoritmos de aprendizaje automático.
Estos sistemas estaban conectados a la red de área local (LAN) del cliente, lo que permitía recuperar los datos desde un único ordenador. La tecnología de servidores era básica, pero unas interfaces rudimentarias ofrecían acceso remoto a través de direcciones IP asignadas en la red. Este acceso inicial a las opciones de configuración sentó las bases para funciones más avanzadas en el futuro. Las ventajas de la monitorización de estado en línea incluyen la detección de anomalías en tiempo real, una mayor precisión y mejores capacidades de mantenimiento predictivo, lo que ayuda a reducir el tiempo de inactividad, prolongar la vida útil de los equipos y optimizar las estrategias de mantenimiento.
Transformación de la monitorización de condiciones: Normalización, movilidad y el poder de Internet
Hoy en día, la integración perfecta de diversas tecnologías de CM se ha logrado a través de protocolos estándar como Modbus, OPC y MQTT. Los cuadros de mando basados en navegador, accesibles desde cualquier lugar a través de Internet, permiten a los responsables de planta optimizar el funcionamiento de las instalaciones para lograr una mayor eficiencia y fiabilidad.
Instalación sin fisuras: Un ejemplo real
Imagínate a un joven ingeniero de CM en 2010, encargado de instalar sistemas de monitorización en línea para dos turbinas hidroeléctricas en una zona remota. El cableado de la fuente de alimentación y los sensores era sencillo, y el equipo de TI in situ garantizaba la conectividad LAN a los sistemas. La conexión Wi-Fi estaba disponible en el lugar y, con un iPhone en la mano, el ingeniero podía verificar las señales de los sensores a distancia mientras se desplazaba entre las dos turbinas en funcionamiento y las señales de vibración empezaban a flotar.
Gracias a los sitios web de interfaz HTML almacenados en el firmware del sistema de monitorización en línea, accesibles a través del navegador Safari del iPhone vía Wi-Fi, el trabajo fue fácil y sin complicaciones, garantizando la integridad de los datos válidos mientras se comprobaba el hardware, las condiciones de carga y los estados de funcionamiento. Este vistazo al futuro de la gestión de edificios mostró cómo la supervisión de activos podría simplificarse, con señales visibles en la pantalla y advertencias y alarmas en la interfaz de puesta en servicio.
Revolucionar la gestión de la salud de los equipos con una moderna monitorización inalámbrica
Desde aquellas primeras etapas, los modernos sistemas de supervisión inalámbricos han revolucionado la forma en que las industrias realizan el seguimiento y gestionan el estado de los equipos. Hoy en día, podemos supervisar el estado de las máquinas con interfaces de diseño atractivo accesibles a través de cualquier navegador en todos los dispositivos, como tabletas, teléfonos, portátiles y ordenadores. Aprovechando tecnologías inalámbricas como Wi-Fi, Bluetooth y redes celulares, estos sistemas permiten recopilar datos en tiempo real desde ubicaciones remotas o de difícil acceso. Esta transición de interfaces engorrosas a un acceso móvil fácil de usar pone de relieve avances significativos en la monitorización del estado y la gestión de activos.
Los acelerómetros modernos se comunican de forma inalámbrica, lo que elimina la necesidad de conexiones físicas entre el sensor y la unidad de captura y procesamiento de datos. Esto permite una transmisión sin fisuras de las señales a una pasarela, donde los datos se integran en una base de datos en red o en la nube. Esta capacidad aumenta la precisión de la supervisión, reduce los costes de mantenimiento y mejora la eficiencia operativa al proporcionar acceso instantáneo a los datos críticos de los equipos desde cualquier lugar y en cualquier momento. A medida que la tecnología sigue avanzando, la integración de soluciones de monitorización inalámbricas con IoT y análisis basados en la nube promete perspectivas aún mayores y capacidades de mantenimiento proactivo para aplicaciones industriales.
Más allá de hoy: La visión de futuro de Acoem NEST
El futuro de la monitorización de condiciones está preparado para avances significativos, impulsados por tecnologías de vanguardia como IoT y AI. Los sensores inalámbricos y el almacenamiento de datos en la nube mejorarán la accesibilidad y reducirán la necesidad de recopilar datos manualmente. Avancemos hasta 2024, con plataformas como Acoem NEST Vision representando la vanguardia de la gestión de activos. Imagínese la alegría de nuestro ingeniero, que ya no tendrá que navegar por crípticas interfaces HTML
Los resultados de sensores inalámbricos, recopiladores de datos portátiles, sistemas de supervisión en línea, cámaras térmicas, análisis de aceite, etc., pueden integrarse en una única plataforma visual de fácil manejo. Esta capacidad de recopilación de datos ha revolucionado la gestión de activos, haciendo más fácil, fiable y eficiente la combinación de múltiples recursos, obteniendo una imagen holística del estado de una máquina.
Al adoptar estos avances en las tecnologías de monitorización de estado, las industrias pueden obtener una ventaja competitiva significativa mediante el aumento de la eficiencia de la producción y la reducción del tiempo de inactividad. El recorrido de la monitorización de estado ha sido notable, y su futuro es aún más prometedor.
