Explicación del mantenimiento basado en la condición (CBM)

Imagine un mundo donde las líneas de producción funcionen sin problemas a niveles óptimos todo el tiempo. Unos días antes de que falle un activo crítico, se envía una notificación a su equipo de mantenimiento alertándolos sobre el problema inminente, brindándoles un aviso adecuado para programar el tiempo de inactividad y realizar el servicio o la reparación.

Idealmente, ese es el mundo que crea un programa de mantenimiento basado en la condición para las empresas de fabricación y producción actuales. Comprender el concepto, los beneficios, los desafíos, las aplicaciones y las estrategias puede ayudar a las empresas a seleccionar los mejores activos para el mantenimiento basado en la condición. La siguiente guía está diseñada para ayudarlo a comenzar.

¿Qué es el mantenimiento basado en la condición?

Según Reliable Plant , “el mantenimiento basado en la condición es una estrategia de mantenimiento que monitorea la condición en tiempo real de un activo para determinar qué mantenimiento debe realizarse”.

El mantenimiento basado en la condición se puede realizar utilizando herramientas de mantenimiento predictivo , como sensores que brindan monitoreo las 24 horas del día de datos de rendimiento de importancia crítica, como la temperatura de un congelador comercial para un fabricante de alimentos . Condiciones como la presión, la humedad, la vibración y otras pueden ser indicadores de problemas potenciales y fallas inminentes. Además, las pruebas periódicas o las inspecciones visuales también pueden desencadenar órdenes de trabajo de mantenimiento basadas en condiciones.

Como parte de un programa de mantenimiento completo, el mantenimiento basado en la condición funciona de la mano con otras estrategias de mantenimiento, incluido el mantenimiento preventivo que se enfoca en realizar inspecciones, el trabajo basado en un calendario o programa de uso, o el mantenimiento de ejecución hasta la falla que espera a que -componentes críticos para descomponer antes de reemplazar o reparar.

Tipos de mantenimiento basado en la condición

Dada la variedad de activos y equipos utilizados en el mundo actual de fabricación y producción, existen muchos tipos de mantenimiento basado en la condición. Algunos de los más comunes incluyen:

Monitoreo de vibraciones

Al medir los niveles de vibración y las frecuencias de los equipos, los equipos de mantenimiento pueden determinar la condición y el rendimiento de diferentes activos y sus componentes. Esta información puede ayudar a los técnicos a detectar problemas previos a fallas, como cojinetes desgastados, resonancia, desequilibrio, componentes que se han aflojado y ejes dañados.

Por ejemplo, los equipos rotativos tienden a vibrar más a medida que envejecen, lo que puede afectar su rendimiento, su vida útil general y la seguridad de los operadores. La vibración puede volverse más fuerte, más frecuente o más rápida antes de que ocurra una falla completa o un escenario peligroso. Por lo tanto, el análisis de vibraciones puede ayudar a detectar problemas como estos antes de que ocurran problemas importantes o daños.

Un artículo de Reliability Maintenance Solutions advierte: “al recopilar datos, debe asegurarse de recopilar el conjunto de datos completo. En otras palabras, debe obtener una firma de vibración completa para los ejes vertical, axial y horizontal en el equipo accionado, así como también en ambos extremos del motor. Y asegúrese de que podrá resolver cualquier indicación de falla de los componentes dentro del activo”.

Termografía infrarroja

Este tipo de mantenimiento basado en la condición utiliza una cámara termográfica que simplemente mide la cantidad de calor producido por un componente o máquina y muestra visualmente esos datos para su análisis. Idealmente, un equipo de mantenimiento ha establecido niveles de temperatura de referencia para todos los activos críticos, que luego se pueden usar para comparar las mediciones en curso. Cuando una máquina se sobrecalienta, este nivel excederá claramente la línea base, alertando al equipo de posibles problemas.

Varios tipos diferentes de termómetros infrarrojos pueden ser útiles en diversas aplicaciones:

• Pirómetros . También conocidos como termómetros infrarrojos puntuales, los pirómetros son pistolas de radar portátiles que pueden verificar la temperatura de un artículo en particular. Funcionan bien para activos de difícil acceso, como cojinetes y correas, componentes de salas eléctricas, sistemas de manejo de fluidos o motores rotativos. Los pirómetros utilizan un campo de visión y una relación de distancia al punto.
• Sistemas de escaneo . A diferencia de los termómetros puntuales, los sistemas de escaneo infrarrojo pueden monitorear áreas más grandes, como el área sobre una cinta transportadora en busca de cambios de calor.
• Cámaras de Imagen . Al verificar el calor en varios puntos dentro de un área más grande, estas cámaras pueden brindar una imagen bidimensional para un análisis posterior.

Análisis ultrasónico

En lugar de usar calor como lo hace la termografía infrarroja, el análisis ultrasónico pone el sonido a trabajar. Estas herramientas de medición pueden convertir tonos de alta frecuencia en datos procesables. Por ejemplo, una organización puede utilizar la recopilación dependiente de la estructura o del contacto para detectar posibles problemas en cojinetes, engranajes o bombas, que producirán un sonido de alta frecuencia antes de fallar. Además, las mediciones sin contacto o en el aire pueden detectar fugas de vacío o presión dentro de los sistemas eléctricos o de gas comprimido.

Monitoreo de aceite

El aceite a menudo se conoce como el elemento vital de los equipos, ya que pasa por los componentes críticos de una máquina. Entonces, es lógico pensar que analizar ese petróleo puede proporcionar información sobre el rendimiento del activo y desencadenar actividades de mantenimiento basadas en la condición. Cuando se revisa regularmente, el aceite puede indicar si un activo está funcionando de manera óptima, si los aditivos están agotados y si hay contaminantes presentes. Al verificar las propiedades y la viscosidad del aceite, un equipo de mantenimiento puede estudiar qué elementos pueden ser causados por la corrosión u otra degradación mecánica.

Análisis Eléctrico

La maquinaria tiende a consumir diferentes cantidades de electricidad a lo largo de su funcionamiento, y realizar un análisis eléctrico completo puede ser otra herramienta útil en un programa de mantenimiento basado en la condición. Esta herramienta puede verificar la calidad de la energía entrante tomando las lecturas actuales de un motor usando amperímetros, que luego alertan a los técnicos de mantenimiento qué equipo está consumiendo una cantidad inusualmente alta de electricidad.

Monitoreo de presión

La presión deficiente dentro de los activos que requieren gas, aire o fluido para moverse a través de su sistema significa un rendimiento subóptimo, mientras que una presión anormalmente alta puede causar problemas de seguridad para los empleados. Los sensores que pueden monitorear la presión durante todo el día significan que las alertas se pueden enviar de inmediato cuando no se alcanzan los rangos de presión para que se puedan realizar las reparaciones adecuadas antes de que ocurra una falla importante o lesiones.

Cuándo usar el mantenimiento basado en la condición

Los programas de mantenimiento son diversos y es importante que las organizaciones seleccionen el equilibrio adecuado entre los diferentes tipos de mantenimiento para que sean más eficaces. El mantenimiento basado en la condición tiene sus puntos fuertes y es mejor para aplicaciones que requieren un monitoreo constante o regular de un factor que pueda alertar de manera confiable a los técnicos sobre fallas inminentes. Estos deben ser activos críticos necesarios para el rendimiento óptimo de la línea de producción o la seguridad de los empleados. Las aplicaciones más comunes son:

Activos sensibles a la temperatura . La temperatura es un indicador importante y fácil de medir del rendimiento del equipo. Se puede aplicar en una amplia variedad de situaciones. Por ejemplo, garantizar que un congelador permanezca dentro de rangos de temperatura seguros garantiza la calidad y la seguridad en la industria alimentaria, mantener un motor dentro de rangos de temperatura aceptables evita el sobrecalentamiento y monitorear las temperaturas del edificio puede mantener a los empleados cómodos mientras se conserva energía.

Aplicaciones sensibles a la presión . Los sensores que pueden tomar lecturas de presión continuas brindan un gran servicio a las organizaciones que dependen de activos que utilizan aire, agua o gas a presión para sus operaciones. No solo se pueden detectar pequeñas fugas inmediatamente usando caídas de presión, sino que también se pueden prevenir daños importantes y lesiones a los empleados si las situaciones de alta presión se pueden mitigar tan pronto como ocurran.

Equipos Dependientes del Petróleo . Los activos más comunes que se benefician del mantenimiento basado en la condición del análisis de aceite son los vehículos. Al igual que su automóvil personal requiere cambios de aceite regulares, los equipos de flota u otros equipos de transporte también lo requieren. En lugar de basar estos cambios de aceite en el tiempo o el uso, analizar la viscosidad y las partículas del aceite puede ayudar a predecir mejor la vida útil del aceite y cuándo es necesario reemplazarlo para lograr un rendimiento óptimo.

Beneficios del mantenimiento basado en la condición

La implementación de un componente de mantenimiento basado en la condición dentro de su programa general de mantenimiento puede generar una gran cantidad de beneficios para su organización. Algunos beneficios clave incluyen:

Mayor confiabilidad . Cuando sus activos esencialmente puedan “decirle” cuándo están a punto de fallar, podrá experimentar una confiabilidad del equipo mucho mayor.

Disminución del tiempo de inactividad . Esto, a su vez, reduce el tiempo de inactividad, lo que significa que sus operadores se mantienen ocupados durante sus turnos y su equipo funciona a niveles óptimos.

Mayor productividad. A largo plazo, esto significa una mayor productividad. Más productos de calidad pueden salir de sus líneas, manteniendo contentos a los clientes y aumentando los ingresos.

Costos de mantenimiento reducidos . Es importante mantener sus activos funcionando sin problemas, pero demasiado mantenimiento innecesario puede ser costoso. El mantenimiento basado en la condición significa que se está concentrando en los problemas que deben solucionarse de inmediato, maximizando esos dólares de mantenimiento.

Identificación rápida de fallas . Dado que los sensores de temperatura o presión pueden desencadenar fallas potenciales, se le notificará rápidamente sobre los problemas.

Reducción de fallas no planificadas . Como resultado, puede generar órdenes de trabajo para tiempos de inactividad programados en lugar de cerrar una línea para mantenimiento de emergencia.

Seguridad mejorada. Dado que el mantenimiento basado en la condición puede "detectar" los problemas antes de que se conviertan en problemas importantes, podrá mantener a los empleados más seguros.

Mayor vida útil de los activos . Los pequeños problemas en el equipo, si no se controlan, no solo pueden causar problemas mayores, sino que también pueden resultar en daños mayores y reparaciones más grandes y costosas. El mantenimiento basado en la condición puede significar agregar años de vida útil a los activos críticos.

Desafíos del mantenimiento basado en la condición

Antes de implementar el mantenimiento basado en la condición, es importante comprender que a menudo surgirán desafíos típicos. Aquí están los más comunes.

Alta Inversión Inicial . Comenzar con el pie derecho con la selección de activos críticos, el establecimiento de mediciones de referencia y la compra e implementación de sensores y programas de análisis adecuados puede resultar costoso. También necesitará importantes recursos humanos para realizar el trabajo inicial de recopilación de datos y priorización de activos para establecer un programa de mantenimiento basado en la condición.

Formación Continua . Una vez que haya seleccionado los mejores activos para el mantenimiento basado en la condición e invertido en sensores para monitorear los factores clave de rendimiento, necesitará técnicos y empleados capacitados para analizar y comprender adecuadamente las alertas y los datos. El equipo de mantenimiento deberá comprender qué significa cada alerta y qué tan rápido se deben completar las órdenes de trabajo para evitar fallas completas, más daños costosos o un accidente o lesión. Si bien la capacitación requerirá recursos adicionales, tanto en los costos de la capacitación en sí como en el tiempo requerido para recibirla, es imperativo para un programa de mantenimiento basado en la condición exitoso y sostenible.

Gestión de entornos hostiles . A menudo, los sensores deben operar en condiciones de trabajo duras o subóptimas, lo que dificulta potencialmente la obtención de datos precisos. Seleccionar el tipo correcto de sensores para monitorear su equipo será clave para lecturas y alertas confiables.

Planificación de mantenimiento incierta . Aunque siempre es deseable entender cómo será el día de un técnico en términos de tareas de mantenimiento, el mantenimiento basado en condiciones por naturaleza es impredecible. Tan pronto como un sensor se activa por un factor fuera de rango, es posible que el equipo de mantenimiento deba cambiar de marcha, según la gravedad del problema. Esto puede interrumpir el flujo de trabajo del día y causar gastos presupuestarios inesperados e irregulares.

Soporte tecnológico. Dado que el mantenimiento basado en la condición requiere una gran cantidad de datos, potencialmente recopilados de múltiples sensores en varios equipos, necesitará un sistema de tecnología y software para respaldar, organizar, capturar, administrar y analizar toda esta información. Seleccionar el socio y el programa adecuados puede requerir tiempo y recursos adicionales.

Cómo optimizar el mantenimiento basado en la condición

Ahora que comprende los conceptos básicos del mantenimiento basado en condiciones, es hora de dar el siguiente paso y aprender a optimizarlo para su organización. La incorporación del mantenimiento basado en la condición en un programa general de gestión de operaciones de activos (AOM) garantizará que su inversión se gaste bien con las personas, los procesos y la tecnología alineados para optimizar sus beneficios.

Encuentre su línea de base

Es prácticamente imposible medir la mejora si no sabes por dónde empiezas. Por eso es importante conocer íntimamente sus activos críticos, las cosas que puede medir para un rendimiento óptimo y sus modos de falla. Una vez que tenga esos datos, podrá calibrar con precisión sus sensores y otros esfuerzos de análisis para alertarlo sobre posibles fallas tan pronto como ocurran, lo que le permitirá abordarlas lo antes posible.

Comience por identificar qué activos son los mejores candidatos para el mantenimiento basado en la condición. Los activos ideales se pueden monitorear de manera efectiva mediante uno o más de los métodos definidos anteriormente y pueden alertar al equipo de mantenimiento sobre posibles problemas con tiempo suficiente para tomar medidas de manera rentable.

Comience por establecer el rendimiento de referencia o los rangos aceptables para los factores que supervisará, como temperaturas, frecuencias o presiones mínimas y máximas. Es posible que desee consultar las recomendaciones del fabricante para ciertos activos o ver los datos históricos de ese equipo para establecer las líneas de base adecuadas. Una vez que se determinen, implemente los sensores o programas de análisis que usará para monitorear.

Crear una curva PF

Desde que se creó la falla potencial o curva PF en la década de 1970 para United Airlines y el Departamento de Defensa de EE. UU. para ayudar a reducir las pérdidas y el tiempo de inactividad, las organizaciones han estado utilizando esta herramienta para ayudar a visualizar la salud de los activos a lo largo del tiempo.

Usando un eje XY, esta curva muestra una relación entre el deterioro, el costo y la prevención del equipo. Hacia el comienzo de la curva, un activo puede seguir funcionando bien pero en las primeras etapas de avería, lo que puede desencadenar cierto comportamiento o señales. A medida que pasa el tiempo, la posibilidad o la gravedad de la falla aumenta y las señales o factores desencadenantes pueden volverse más frecuentes hasta que el activo deje de funcionar por completo.

El intervalo de tiempo entre la falla potencial y la pronosticada es donde debe ocurrir su mantenimiento basado en la condición para que sea efectivo, formando el quid de un programa exitoso de mantenimiento basado en la condición.

Implementar la tecnología AOM

La tecnología AOM reúne lo mejor de los datos y procesos de mantenimiento, operaciones y confiabilidad para ayudar a las organizaciones a tomar las decisiones comerciales más inteligentes con una visibilidad completa de todo el ciclo de vida del mantenimiento, la gestión de activos y las operaciones.

Al utilizar AOM, las empresas pueden tomar las pautas del fabricante junto con el rendimiento y los datos históricos de reparación para decidir qué tareas de mantenimiento deben realizarse y con qué frecuencia. Luego, una solución de software AOM registra los datos del sensor, inicia las órdenes de trabajo necesarias, facilita las reparaciones y registra el trabajo completado para obtener un historial de activos preciso.

Toda esta información está disponible para toda la organización, por lo que se pueden realizar más análisis y decisiones basadas en activos de forma continua.

Cuando AOM y el mantenimiento basado en la condición trabajan juntos, una organización puede garantizar que las piezas correctas estén disponibles a tiempo y que el trabajo se realice antes de que surjan problemas importantes, pero no con tanta frecuencia como para desperdiciar valiosos recursos.

Construir la cultura adecuada

Para que la tecnología AOM y el mantenimiento basado en la condición sean sostenibles y exitosos a largo plazo, debe crear la cultura adecuada y ofrecer capacitación continua al personal, los técnicos y todos los empleados. Los técnicos que entienden sus acciones y actitudes sobre el valor que aportan individualmente son un componente importante del éxito del mantenimiento basado en la condición. No solo serán más efectivos en el uso de las herramientas, sino que buscarán oportunidades para mejorar todo el proceso.

La capacitación debe ser completa y continua, incluida una explicación de las diferentes formas en que se puede realizar el monitoreo basado en la condición. Los empleados deben comprender cómo se aplica este concepto a todos los activos críticos, qué deben hacer para garantizar que los datos se registren correctamente y cuán importantes son las reparaciones oportunas para evitar fallas completas.

Conclusión

El mantenimiento basado en la condición es un componente clave de cualquier programa de mantenimiento general. Para ciertos activos que tienen factores medibles específicos, como lecturas de temperatura o presión que pueden indicar fallas potenciales, el mantenimiento basado en condiciones puede ser una excelente manera de optimizar las actividades de mantenimiento para evitar fallas completas y minimizar los costos generales de mantenimiento.