El mantenimiento basado en las condiciones (CBM) es una estrategia de mantenimiento preventivo que depende del monitoreo de activos o equipos para determinar cuándo es necesario realizar trabajos de mantenimiento.
CBM utiliza sensores y otros equipos de monitoreo para recopilar datos sobre el rendimiento de los equipos. Por medio de 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 sólo realizaban el mantenimiento según un calendario fijo o cuando fallaba el equipo, 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 las condiciones ofrece un enfoque más nuevo y avanzado para su gestión.
En lugar de realizar el mantenimiento según un calendario 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 más eficientes y rentables.
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El mantenimiento basado en las condiciones y el mantenimiento predictivo son enfoques de administración de activos que pueden ayudar a las organizaciones a minimizar la probabilidad de fallas de 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. El mantenimiento predictivo, por otro lado, utiliza análisis de datos y aprendizaje automático para predecir cuándo es el momento de realizar tareas de mantenimiento. Representa un enfoque más proactivo para la administración de activos.
Además, CBM se basa en inspecciones, pruebas y datos en tiempo real para evaluar el estado actual de los equipos, mientras que el mantenimiento predictivo se basa en la supervisión continua y el análisis de datos para predecir el comportamiento futuro de los equipos.
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 tiene, la criticidad de sus activos, la industria en la que opera y el entorno en el que alberga los activos.
Si bien existen innumerables técnicas de supervisión para CBM, estos son los tipos de mantenimiento basado en las condiciones 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 mediciones sin contacto para detectar variaciones de temperatura potencialmente problemáticas en objetos y superficies.
La termografía infrarroja utiliza cámaras termográficas para capturar la radiación infrarroja emitida por un objeto o superficie y convertirla en una imagen visual (o termograma). Posteriormente, el termograma se utiliza para medir la temperatura actual del activo frente a la temperatura de referencia del activo.
Las organizaciones utilizan principalmente este tipo de CBM para supervisar motores, inspeccionar baleros y verificar niveles de gas, lodo o líquido.
La supervisión de vibraciones (o 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) tienden, por ejemplo, a vibrar con más intensidad y más fuerza a medida que envejecen, medir los cambios en la vibración puede ayudar a identificar el desgaste y los daños antes de que el activo falle. La supervisión de vibraciones se puede utilizar para detectar una amplia gama de problemas, que incluyen desalineación, desequilibrio, desgaste o falla de los baleros, ejes doblados y componentes sueltos, entre otras fallas.
El análisis del aceite evalúa las propiedades del aceite (por ejemplo, viscosidad, acidez, etc.) en un activo para detectar contaminantes o partículas de desgaste. Por lo general, implica recolectar una muestra de aceite lubricante del equipo y enviarla a un laboratorio para su análisis. El análisis de aceite puede resultar útil para supervisar activos como motores, cajas de cambios y sistemas hidráulicos.
El análisis ultrasónico (o 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 de contacto (transmitidas por la estructura) y sin contacto (transmitidas 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 rotas del rotor) 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.
Los activos que transportan gas, aire o fluidos se monitorean mejor mediante análisis de presión, es decir, el proceso de medir y evaluar 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 los fluidos a través de tuberías y válvulas; optimizar el rendimiento de compresores y reguladores de aire; y controlar la presión de gases y líquidos en tanques y tuberías.
El análisis eléctrico evalúa la calidad de la energía entrante de los sistemas o componentes eléctricos por medio de lecturas de corriente del motor de amperímetros de pinza. Mediciones como voltaje, corriente, resistencia, capacitancia, inductancia y potencia pueden ayudar a los equipos de mantenimiento a anticipar caídas de voltaje, problemas de factor de potencia y fallas y distorsiones de circuitos.
El ciclo de vida de CBM describe las etapas del proceso de CBM, cada una de las cuales desempeña un papel integral en el éxito general del programa. Estas etapas incluyen planificación, implementación, seguimiento, análisis y mejora.
En la etapa de planificación, el equipo de mantenimiento debe definir claramente los objetivos de su programa CBM. Los objetivos deben alinearse con las metas generales de la organización y ser específicos, mensurables, alcanzables, relevantes y con plazos determinados.
Una vez que establezca sus objetivos, debe identificar los activos críticos y enfocar el programa de supervisión basado en las condiciones de estos activos. Desarrollará un plan de supervisión que describa las técnicas de supervisión específicas que utilizará, así como la frecuencia y duración de los procesos respectivos. El plan también debe identificar al personal responsable de supervisar y analizar los datos de desempeño del equipo. Este enfoque garantiza que los departamentos de mantenimiento utilicen los recursos de forma eficaz y mantengan al mínimo el tiempo de inactividad no planificado.
Finalmente, el equipo de mantenimiento debe establecer sus puntos de referencia en la etapa de planificación. Los puntos de referencia son un componente esencial del CBM, ya que proporcionan un estándar para medir los cambios en el estado de los equipos y ayudan a identificar patrones en el comportamiento de los activos.
Se pueden utilizar puntos de referencia operativas, que reflejan las condiciones de operación típicas de los activos; puntos de referencia históricos, que se basan en los datos históricos de los activos; puntos de referencia del fabricante, que son establecidos 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 utilizar las herramientas de CBM. Esta etapa requiere que el equipo desarrolle un sistema de administración de datos e integre la CBM en el sistema de gestión de mantenimiento de la organización.
La etapa de supervisión es la parte fundamental de cualquier programa de CBM. Implica recopilar datos de los sensores y sistemas de adquisición de datos, idealmente de forma continua, para monitorear el estado del equipo en tiempo real.
En la etapa de análisis, el equipo interpreta los datos recopilados durante la etapa de supervisión, ya sea manualmente o mediante herramientas de software. Esto incluye identificar patrones y tendencias, y detectar anomalías y fallas potenciales.
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 parámetros operativos o realizar mejoras en el equipo o el propio sistema de monitoreo. El equipo también documentará los resultados del programa CBM y los incorporará en futuras actividades de planificación e implementación.
Es importante señalar que el ciclo de vida de CBM no es un proceso único, sino más bien un ciclo continuo. Como tal, el éxito de un programa CBM depende de que una organización mejore y perfeccione continuamente su enfoque de mantenimiento y cómo lo hace.
El mantenimiento basado en las condiciones es una estrategia eficaz para mejorar la confiabilidad del equipo y reducir los costos de mantenimiento. Sin embargo, sólo puede ser eficaz cuando el programa de gestión basado en las condiciones 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 y las curvas de pf puede resultar muy útil en los programas de mantenimiento predictivo porque ayudan a determinar el momento óptimo de las actividades de mantenimiento.
La curva pf es una representación visual de la relación entre la gravedad de una falla y el tiempo que transcurre hasta la falla del activo. Al analizar la curva pf para un equipo en particular, es posible identificar las fallas más críticas y priorizar las actividades de mantenimiento según su criticidad.
El intervalo pf, por otro lado, muestra el tiempo disponible para realizar el mantenimiento una vez que se detecta una falla inminente. El intervalo pf puede ayudar al personal de mantenimiento a programar las actividades respectivas con antelación, antes de que falle el equipo.
El proceso de CBM genera grandes cantidades de datos que deben almacenarse, analizarse para actuar en consecuencia de manera oportuna. El software de análisis y gestión de datos puede ayudar a darles sentido y convertirlos en conocimientos prácticos. Además, muchos programas de CBM son compatibles con sistemas computarizados de gestión de mantenimiento (CMMS) y sistemas de administración de activos empresariales (EAM), lo que simplifica la integración de CBM en el programa de administración de activos existente.
Los programas de CBM requieren que los equipos respectivos programen el mantenimiento en función del estado real del equipo. Para hacer esto de manera efectiva, las organizaciones deben implementar un sistema de programación de mantenimiento que pueda tener en cuenta los datos de desempeño y priorizar las tareas de mantenimiento en consecuencia.
El mantenimiento basado en las condiciones no es una implementación única, sino un proceso continuo de supervisión, análisis y mejora. Las organizaciones deben alentar continuamente al personal de mantenimiento a identificar áreas de mejora e implementar cambios basados en los resultados.
El mantenimiento basado en las condiciones es una estrategia eficaz para aumentar la confiabilidad y la vida útil de los equipos. El principal beneficio de CBM es su enfoque simple para la administración de activos, pero también ofrece otros beneficios más precisos.
- Previene fallas en los equipos y tiempos de inactividad. Al detectar problemas potenciales y fallas 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 costos asociados con el mantenimiento y la reparación de emergencia, minimizar los retrasos en el programa de producción y maximizar el tiempo de actividad de los activos.
- Prolonga la vida útil de los activos. Al realizar el mantenimiento de forma regular, con base en datos en tiempo real, el personal de mantenimiento puede mantener los equipos en condiciones óptimas, reduciendo el desgaste y prolongando la vida útil de los activos.
- Mejora la seguridad. El mantenimiento basado en las condiciones ayuda a detectar problemas que pueden convertirse en riesgos de seguridad en el futuro, lo que permite al equipo de mantenimiento tomar medidas correctivas antes de que ocurra un accidente y, en última instancia, reducir las lesiones y el riesgo de accidentes en el lugar de trabajo.
- Reduce los costos de mantenimiento. En lugar de realizar el mantenimiento en un calendario predeterminado, CBM permite a los equipos realizar tareas de mantenimiento solo cuando se requiera, reduciendo eficazmente los costos innecesarios.
- Aumenta la eficiencia del mantenimiento. CBM ayuda a optimizar las prácticas de mantenimiento reduciendo el tiempo y los recursos necesarios y mejorando la precisión de las prácticas respectivas.
Los programas de mantenimiento basado en las condiciones permiten a las organizaciones desarrollar planes de mantenimiento proactivos, pero puede haber desafíos con la implementación.
- Costos altos de implementación. Uno de los principales desafíos es la necesidad de experiencia y equipos especializados. La implementación de CBM requiere el uso de sensores avanzados y equipos de supervisión, así como software y algoritmos para analizar los datos de los activos. Esto puede resultar costoso desde el principio, pero los beneficios a largo plazo de CBM suelen superar la inversión inicial. Además, los avances tecnológicos han hecho que los programas de CBM sean más asequibles, haciéndolos accesibles a una gama más amplia de organizaciones.
- Recopilación y análisis extensos de datos. CBM se basa en diagnósticos en tiempo real para informar las prácticas de mantenimiento y toma de decisiones, por lo que los datos deben recopilarse y analizarse de forma continua. Esto requiere un sistema firme de recopilación de datos y un software de mantenimiento capaz de analizar grandes cantidades de datos a medida que se ingresan. 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 basado en las condiciones deben prepararse en consecuencia.
- Proceso de integración complejo. Para ser óptimamente eficaz, la CBM debe integrarse con los sistemas y equipos existentes. Esto puede resultar difícil en industrias con equipos más antiguos o sistemas heredados que no son compatibles con los equipos modernos de supervisión. Es posible que, en última instancia, algunas organizaciones necesiten modernizar los equipos existentes con sensores y equipos de supervisión nuevos o actualizar los sistemas para garantizar la compatibilidad con CBM. También pueden evaluar soluciones que proporcionen conectores para facilitar la integración con sistemas heredados.
- Consideraciones importantes sobre la seguridad de los datos. CBM se basa en una extensa recopilación y almacenamiento de datos, lo que puede generar preocupaciones sobre la seguridad de los datos. Es importante garantizar que los datos se almacenen de forma segura y que el acceso a datos confidenciales esté restringido únicamente al personal autorizado.
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