El mantenimiento basado en el estado (CBM) es una estrategia de mantenimiento preventivo que depende de la monitorización de activos o equipos para determinar cuándo es necesario el trabajo de mantenimiento.
CBM implica el uso de sensores y otros equipos de monitorización para recopilar datos sobre el rendimiento del equipo. Usando algoritmos, aprendizaje automático e inteligencia artificial, los datos recopilados se analizan para identificar patrones y anomalías que pueden indicar un problema de mantenimiento.
En el pasado, las empresas solo realizaban el mantenimiento con un cronograma fijo o cuando el equipo fallaba, lo que a menudo resultaba en prácticas de mantenimiento costosas e ineficientes (es decir, tiempos de inactividad inesperados y reparaciones de emergencia). Sin embargo, el mantenimiento basado en el estado ofrece un enfoque más reciente y más avanzado de la gestión del mantenimiento.
En lugar de realizar el mantenimiento en un programa predeterminado o esperar a que se produzcan averías en los equipos, CBM utiliza datos en tiempo real para identificar las necesidades de mantenimiento, lo que permite prácticas de mantenimiento más eficientes y rentables.
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El mantenimiento basado en el estado y el mantenimiento predictivo son enfoques de gestión de activos que pueden ayudar a las organizaciones a minimizar la probabilidad de fallos en los equipos y maximizar la vida útil de los activos. Sin embargo, difieren en algunos aspectos clave.
Con CBM, el departamento de mantenimiento realiza el mantenimiento según sea necesario; es un proceso inherentemente reactivo. Por otro lado, el mantenimiento predictivo utiliza el análisis de datos y el aprendizaje automático para predecir cuándo es el momento de realizar tareas de mantenimiento. Representa un enfoque más proactivo para la gestión de activos.
Además, el CBM se basa en inspecciones, pruebas y datos en tiempo real para evaluar el estado actual del equipo, mientras que el mantenimiento predictivo se basa en la monitorización continua y el análisis de datos para predecir el comportamiento futuro del equipo.
Ambos enfoques pueden ayudar a las organizaciones a mantener los activos críticos funcionando al máximo rendimiento, por lo que cualquiera de los enfoques (o ambos) puede ser adecuado para su negocio. Sin embargo, elegir la mejor estrategia dependerá de factores como el tipo de equipo que tenga, la importancia de sus activos, el sector en el que opera y/o el entorno en el que albergue los activos.
Si bien existen innumerables técnicas de monitorización para el CBM, estos son los tipos de mantenimiento basado en el estado que es más probable que encuentre.
La termografía infrarroja utiliza imágenes térmicas para detectar sobrecalentamiento y otros problemas relacionados con la temperatura. Se basa en medidas sin contacto para detectar variaciones de temperatura potencialmente problemáticas en objetos y superficies.
La termografía infrarroja utiliza cámaras de imágenes térmicas para capturar la radiación infrarroja emitida por un objeto o superficie y convertirla en una imagen visual (o termogramo). El termograma se utiliza para medir la temperatura actual del activo con respecto a la temperatura inicial del activo.
Las organizaciones utilizan principalmente este tipo de CBM para monitorizar motores, inspeccionar cojinetes y comprobar los niveles de gas, lodo o líquido.
La monitorización de vibraciones (o el análisis de vibraciones) utiliza sensores de vibración para medir las frecuencias de vibración en un activo y detectar anomalías que pueden indicar un problema. Dado que los activos giratorios (como motores y bombas), por ejemplo, tienden a vibrar con mayor intensidad y más fuerte a medida que envejecen, la medición de los cambios en las vibraciones puede ayudar a identificar el desgaste y los daños antes de que el activo falle. La monitorización de vibraciones se puede utilizar para detectar una amplia gama de problemas, que incluyen desalineación, desequilibrio, desgaste o falla de los rodamientos, ejes doblados y componentes sueltos, entre otras fallas.
El análisis del aceite evalúa las propiedades del aceite (p. ej., viscosidad, acidez, etc.) en un activo para detectar contaminantes o partículas de desgaste. Suele consistir en recoger una muestra de aceite lubricante del equipo y enviarla a un laboratorio para su análisis. El análisis de aceite puede ser útil para monitorizar activos como motores, cajas de cambios y sistemas hidráulicos.
El análisis ultrasónico (o las pruebas ultrasónicas) utiliza ondas sonoras de alta frecuencia para detectar fugas, grietas o defectos en un equipo. Se basa en técnicas de recopilación de datos tanto por contacto (transmitidos por la estructura) como sin contacto (transmitidos por el aire) para determinar el desgaste de los activos. Los métodos de contacto se utilizan normalmente para detectar problemas mecánicos, como problemas de lubricación, daños en los engranajes y barras de rotor rotas, que generan sonidos de alta frecuencia. Los métodos sin contacto pueden detectar problemas, como fugas de presión y vacío en sistemas de gas comprimido, que tienden a generar sonidos de baja frecuencia.
La mejor forma de monitorizar los activos que transportan gas, aire o fluido es mediante el análisis de presión, es decir, el proceso de medición y evaluación de los niveles de presión dentro de un activo. Los equipos de mantenimiento pueden utilizar el análisis de presión para determinar el caudal y la velocidad de fluidos a través de tuberías y válvulas; para optimizar el rendimiento de compresores de aire y reguladores; y para controlar la presión de gases y líquidos en tanques y tuberías.
El análisis eléctrico evalúa la calidad de alimentación entrante de los sistemas eléctricos o componentes utilizando lecturas de corriente del motor de los medidores de fijación. Medidas como la tensión, la corriente, la resistencia, la capacitancia, la inductancia y la potencia pueden ayudar a los equipos de mantenimiento a prever caídas de tensión, problemas de factor de potencia y fallos y distorsiones en los circuitos.
El ciclo de vida de CBM describe las etapas del proceso de CBM, cada una de las cuales juega un papel integral en el éxito general del programa. Estas etapas incluyen planificación, implementación, monitorización, análisis y mejora.
En la etapa de planificación, el equipo de mantenimiento debe definir claramente los objetivos de su programa de CBM. Los objetivos deben alinearse con las metas generales de la organización y ser específicos, mensurables, alcanzables, relevantes y tener un plazo limitado.
Una vez que haya establecido sus objetivos, debe identificar los activos críticos y centrar el programa de monitorización basado en el estado de estos activos. Desarrollará un plan de monitorización que describa las técnicas de monitorización específicas que utilizará, así como la frecuencia y duración de los procesos de monitorización. El plan también debe identificar al personal responsable de monitorizar y analizar los datos de rendimiento del equipo. Este enfoque garantiza que los departamentos de mantenimiento utilicen los recursos de manera eficaz y mantengan al mínimo el tiempo de inactividad no planificado.
Por último, el equipo de mantenimiento debe establecer sus líneas de base en la etapa de planificación. Las líneas de base son un componente esencial de la CBM, ya que proporcionan un punto de referencia para medir los cambios en el estado del equipo y le ayudan a identificar patrones en el comportamiento de los activos.
Puede utilizar líneas de base operativas, que reflejan los estados de operación típicas de los activos; líneas de base históricas, que se basan en los datos históricos de los activos; líneas de base del fabricante, que son establecidas por el fabricante del equipo; o cualquier otra métrica de referencia que el departamento de mantenimiento considere útil.
En la etapa de implementación, el equipo instala los sensores y los sistemas de adquisición de datos y capacita al personal para usar las herramientas CBM. Esta etapa requiere que el equipo desarrolle un sistema de gestión de datos e integre la CBM en el sistema de gestión de mantenimiento de la organización.
La etapa de monitorización es la parte más vital de cualquier programa de CBM. Implica recopilar datos de los sensores y sistemas de adquisición de datos, idealmente de forma continua, para monitorizar el estado del equipo en tiempo real.
En la etapa de análisis, el equipo interpreta los datos recopilados durante la etapa de monitorización, ya sea manualmente o mediante herramientas de software. Esto incluye identificar patrones y tendencias, y detectar anomalías y posibles fallos.
Una vez que el equipo interprete los resultados del análisis, desarrollará e implementará un plan de acción. Esto puede incluir programar actividades de mantenimiento, ajustar los parámetros operativos o realizar mejoras en el equipo o en el propio sistema de monitorización. El equipo también documentará los resultados del programa CBM y los incorporará en futuras actividades de planificación e implementación.
Es importante tener en cuenta que el ciclo de vida de la CBM no es un proceso único, sino un ciclo continuo. Como tal, el éxito de un programa CBM depende de si una organización mejora y refina continuamente su enfoque del mantenimiento.
El mantenimiento basado en el estado es una estrategia eficaz para mejorar la fiabilidad del equipo y reducir los costes de mantenimiento. Sin embargo, solo puede ser eficaz cuando el programa de gestión basado en el estado está bien diseñado y bien ejecutado. A continuación se presentan algunas prácticas recomendadas que ayudarán a su organización a optimizar el proceso de CBM.
Comprender los intervalos p-f y las curvas p-f puede ser muy útil en los programas de mantenimiento predictivo porque ayudan a determinar el momento óptimo de las actividades de mantenimiento.
La curva p-f proporciona una representación visual de la relación entre la gravedad de una falla y el tiempo hasta el fracaso del activo. Al analizar la curva p-f para un equipo en particular, es posible identificar las fallos más graves y priorizar las actividades de mantenimiento de acuerdo con la criticidad.
Por otro lado, el intervalo p-f muestra el tiempo disponible para realizar el mantenimiento una vez que se detecta un fallo inminente. El intervalo p-f puede ayudar al personal de mantenimiento a programar las actividades de mantenimiento con antelación, antes de que el equipo falle.
El proceso de CBM genera grandes cantidades de datos que se deben almacenar, analizar y actuar a tiempo. El software de gestión y análisis de datos puede ayudar a dar sentido a los datos y convertirlos en información útil. Además, muchos programas de CBM son compatibles con los sistemas de gestión de mantenimiento asistidos por ordenador (GMAO) y los sistemas de gestión de activos empresariales (EAM), lo que simplifica la integración de CBM en su programa de gestión de activos existente.
Los programas de CBM requieren que los equipos de mantenimiento programen el mantenimiento en función del estado real del equipo. Para hacer esto de manera efectiva, las organizaciones necesitan implementar un sistema de programación de mantenimiento que pueda tener en cuenta los datos de rendimiento y priorizar las tareas de mantenimiento en consecuencia.
El mantenimiento basado en el estado no es una implementación única, sino un proceso continuo de monitorización, análisis y mejora. Las organizaciones deben animar continuamente al personal de mantenimiento a identificar áreas de mejora y aplicar cambios basados en los resultados.
El mantenimiento basado en el estado es una estrategia eficaz para mejorar la fiabilidad y la vida útil del equipo. El principal beneficio de CBM es su enfoque lean para la gestión de activos, pero también ofrece otros beneficios más matizados.
- Previene anomalías en los equipos y tiempos de inactividad. Al detectar problemas potenciales y anomalías inminentes desde el principio, CBM permite que un equipo de mantenimiento programe el mantenimiento cuando le convenga, cuando sea más rentable. Esto puede ayudar a reducir los costes asociados al mantenimiento y las reparaciones de emergencia, minimizar los retrasos en el programa de producción y maximizar el tiempo de actividad de los activos.
- Extiende la vida útil de los activos. Al realizar el mantenimiento de forma periódica, basándose en datos en tiempo real, el personal de mantenimiento puede mantener los equipos en estados óptimos, reduciendo el desgaste y prolongando la vida útil de los activos.
- Mejora la seguridad. El mantenimiento basado en el estado puede ayudar a detectar problemas que pueden convertirse en riesgos para la seguridad en el futuro, lo que permite tomar medidas correctivas antes de que se produzca un accidente y, en última instancia, reducir el riesgo de lesiones y accidentes en el lugar de trabajo.
- Reduce los costes de mantenimiento. En lugar de realizar el mantenimiento en una programación predeterminada, el CBM permite a los equipos realizar tareas de mantenimiento solo cuando sea necesario, reduciendo eficazmente los costes de mantenimiento innecesarios.
- Mejora la eficiencia del mantenimiento. El CBM ayuda a optimizar las prácticas de mantenimiento reduciendo el tiempo y los recursos necesarios para el mantenimiento y mejorando la precisión de las prácticas de mantenimiento.
Los programas de mantenimiento basados en el estado permiten a las organizaciones desarrollar planes de mantenimiento proactivos, pero puede haber desafíos con la implementación.
- Altos costos de implementación. Uno de los principales desafíos es la necesidad de equipos especializados y experiencia. La implementación de CBM requiere el uso de sensores avanzados y equipos de monitorización, así como software y algoritmos para analizar los datos de los activos. Esto puede ser costoso al principio, pero los beneficios a largo plazo de la CBM suelen compensar la inversión inicial. Además, los avances tecnológicos han hecho que los programas de CBM sean más asequibles, lo que los hace más accesibles a una mayor variedad de organizaciones.
- Amplia recopilación y análisis de datos. CBM se basa en diagnósticos en tiempo real para informar la toma de decisiones y las prácticas de mantenimiento, por lo que los datos deben recopilarse y analizarse de forma continua. Esto requiere un sistema robusto de recopilación de datos y un software de mantenimiento capaz de analizar grandes cantidades de datos a medida que se rellenan. Además, el personal debe estar capacitado para interpretar los datos y tomar las medidas adecuadas en función de los resultados, por lo que las empresas que deseen adoptar estrategias de mantenimiento basadas en el estado deben prepararse en consecuencia.
- Proceso de integración complejo. Para ser óptimamente eficaz, el CBM debe integrarse con los sistemas y equipos existentes. Esto puede resultar difícil en industrias con equipos antiguos o sistemas heredados que son incompatibles con equipos de monitorización modernos. En última instancia, algunas organizaciones pueden necesitar actualizar el equipo existente con nuevos sensores y equipos de monitorización o sistemas de actualización para garantizar la compatibilidad con el CBM. También pueden evaluar soluciones que proporcionan conectores para facilitar la integración con sistemas heredados.
- Consideraciones significativas de seguridad de datos. El CBM se basa en una amplia recopilación y almacenamiento de datos, lo que puede plantear problemas de seguridad. Es importante garantizar que los datos se almacenen de forma segura y que el acceso a los datos confidenciales esté restringido solo al personal autorizado.
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