Situaciones donde debes ampliar tu Analisis Predictivo de Maquinaria

En esta entrada de la sección se os entrega un tutorial sobre ecuaciones diferenciales, además de una lista de situaciones donde es habitual la necesidad de medidas adicionales para el analisis predictivo de maquinaria.

«Conocerlas seguro que te ayuda a mejorar la Organización y Tiempos de tus Áreas de Mantenimiento Predictivo»

analisis predictivo de maquinaria

Pero como primer aporte aquí tenéis un

Tutorial

sobre ecuaciones diferenciales, de amplia utilidad en la industria pues multitud de sistemas físicos regulan su funcionamiento y parámetros apoyándose en estas fórmulas básicas de ingeniería. Se trata de una primera aproximación a una teoría compleja, y que sin duda alguna será objeto de futuros tutoriales y PDFs en el blog.

apoyo para analisis predictivo de maquinaria

En el contexto de cualquier

Programa de Mantenimiento Predictivo

es habitual configurar unas bases de datos para el seguimiento histórico de las variables definitorias del estado de condición de cada activo.

En este proceso se suele utilizar la siguiente metodología:

1. Adquisición de datos técnicos de maquinaria.

Es fundamental conocer la maquinaria para cualquier analisis predictivo, como ya se indicó en la entrada vibraciones mecanicas, necesitando para ello seccionales, fichas técnicas, fotos del equipo, datos de placa, …..

Incluso puede resultar bastante habitual tener que desplazarnos a pie de máquina, o al taller, para mejorar los datos técnicos con fotos o anotaciones sobreestas características.

Ejemplo:

  • Bomba Centrífuga de impulsor simple, 3000 rpm con rodamientos y bancada rígida. Fabricante y modelo KSB ……
  • Fallos más frecuentes o probables
  • Potencia del equipo
  • etcétera

2. Estudio de la instrumentación software + hardware en Planta

Obviamente no es lo mismo realizar una configuración para un analizador de gama avanzada, que para otros más simples. Como ya se ha detallado en diferentes entradas del blog, fundamentalmente en las incluidas en la etiqueta de vibracion, el paquete de filtros, alarmas, u otros dependerá en gran medida de la combinación de soft-hard elegida.

Tan importante es que los propios fabricante del software incluyen funcionalidades específicas para delimitar el hardware sobre el que se va a realizar cada configuración, a fin de evitar errores o incompatibilidades.

Ejemplo:

  • Software y Hardware de CSI
  • Rango dinámico del analizador
  • Uso de filtros de envolvente para análisis de rodamientos
  • Uso de alarmas de tipo constante

3. Establecer la Parametrización teórica para el Analisis Predictivo de Maquinaria

Se trata de relacionar todo lo anterior con el fin de definir una configuración y parámetros teóricos qué medir en cada activo de maquinaria. Es habitual que estas configuraciones se definan por familias de máquinas similares.

Ejemplo:

  • Medidas de mm/s y envolvente para cada rodamiento
  • 2 direcciones por apoyo
  • Configuraciones para el Muestreo Analógico-Digital

4. Configuración en la base de datos

Este paso más relacionado con la pura ofimática, más que con el analisis predictivo de maquinaria consiste en trasladar la parametrización teórica al software de gestión utilizado en cada industria. Es una una labor más administrativa que ingenieril, si bien puede presentar alguna particularidad a nivel de limitaciones en la codificación de activos pues cada software presenta un máximo de carácteres en ese campo.

5. Carga de los datos al analizador-adquisidor

Se trata de realizar la carga física de las medidas configuradas al adquisidor para lo que en cada software-hardware se han de seguir una serie de pasos para que se realice de manera adecuada, usando las opciones adecuadas para la particularidad de cada industria.

Ejemplo:

  • Inclusión en la ruta de los Códigos de Inspección para datos sensoriales.
  • Carga de las alarmas al adquisidor para que avisen al inspector.
  • Formateo previo de la tarjeta de memoria evitando posibles problemas de almacenamiento.

software y analisis predictivo de maquinaria

Pese a todo lo anterior los hardware de cualquier tecnología predictiva ofrecen la posibilidad de tomar medidas fuera de ruta, es decir, variables adicionales a las cargadas en el equipo para un software de analisis predictivo de maquinaria.

Como podéis imaginar la naturaleza y necesidad de esas mediciones dependerá en gran medida de la casuística de cada histórico o fallo en maquinaria, si bien sí se pueden tipificar ciertas situaciones en los que se precisará de un específico

Analisis Predictivo de Maquinaria

apoyándonos en medidas de diagnóstico más allá de las estándar configuradas en ruta:


analisis predictivo de maquinaria en rodamiento

Coexistencia de varias Fuentes de Alta Frecuencia en Maquinaria

Existen muchos equipos donde existen diferentes fuentes de alta frecuencia. Pese a que el espectro o la forma de onda permiten analizar la naturaleza de estas fuerzas, la condición de operación, la aparición de nuevos problemas o recientes intervenciones en la maquinaria puedan exigir medidas adicionales, entre las que se destacarían:

  • Adquirir formas de onda con tiempos de adquisición especiales, considerando que las medidas de forma de onda se configuran en función de la RPM de la máquina.
  • Medidas en más ubicaciones de las incluidas en ruta ante niveles anormales en alta frecuencia, puesto que estas señales se disipan con la distancia se pueden buscar los puntos de anormal energía obteniendo quizás información adicional a la obtenida en ruta.

 

oscilaciones en analisis predictivo de maquinaria

Niveles Globales excesivamente Erráticos

Es habitual que los niveles de energía presenten una evolución constante en la pantalla de nuestro adquisidor; si nuestra maquinaria presenta excesivas oscilaciones indica la presencia de eventos transitorios por fenómenos de fricción o roce. En esos casos es conveniente visionar la señal temporal en modo vivo durante varios ciclos de la máquina usando las opciones de recolección que ofrecen muchos adquidores, o simplemente incluirlo como un código de inspección asociado a la medida para su posterior análisis.

Si el equipo de medida lo permite puede ser interesante realizar capturas de pantalla que poder adjuntar al informe predictivo posterior. Estos pantallazos son fácilmente identificables sin más que usar un nombre identificativo de cada una de las imágenes guardadas.

En estos casos, y refiriéndonos a la vibración una gran herramienta de analisis predictivo de maquinaria es la medida de fase que es fácilmente realizable si se dispone de:

  • Un adquisidor de doble canal.
  • Dos sensores de similar funcionalidad.

En estos casos se visualiza un gráfico polar con la señal de fase (absoluta) de un canal de medida en relación al otro (que actúa de referencia).

«si existen fenómenos de carácter aleatorio la señal de fase presentará oscilaciones«


ruido en analisis predictivo de maquinaria

Ruidos Excesivos en Maquinaria

Resulta difícil cuantificar este aspecto, pese a que el criterio de un un detallista y avezado inspector pueda resultar una técnica de diagnóstico predictivo de elevada fiabilidad. En esos casos, con mayor o menor importancia dependiendo de la técnica, puede resultar difícil considerar esa medida como válida en un seguimiento histórico de parámetros de analisis.

Estos fenómenos se producen en muchas ocasiones por sobrecarga, por lo que si pensamos en el coste y frecuencia de las inspecciones predictivas puede ser necesario tomar una medida adicional que usar para seguir las trazas habituales de nuestra maquinaria.

La naturaleza de estas medidas dependerá de los parámetros de analisis utilizados si bien se destacan los siguientes ejemplos:

  • Problemas avanzados de rodamientos generan componentes aleatorias pese a que los máximos de energía suelen presentar patrones repetitivos. Si la máquina hace ruido, o el propio rodamiento, es conveniente detectar eventos en una escala de tiempos muy inferior a la RPM de la máquina, visualizando además varios ciclos de la máquina pues el desfase de los diferentes eventos que aparecen puede hacer que estos no siempre sean visibles.
  • Si los ruidos son en baja frecuencia se precisa ampliar los tiempos de adquisición en las medidas (aumentar la resolución), debiendo usar la forma de onda como variable de análisis para evitar alargar los tiempos de inspección habituales en el equipo.

resultados en analisis predictivo de maquinaria


Problemas Estructurales

El analisis predictivo de maquinaria se realiza mayoritariamente sobre activos que trabajan por debajo de las velocidades críticas (frecuencias naturales) de estructuras y rotores. El deterioro temporal, o simplemente malas e innecesarias intervenciones de mantenimiento pueden bajar estas frecuencias naturales al deteriorar la rigidez de estructuras y soportes (véase la entrada vibracion en rodamientos para entender perfectamente esto), provocando que el equipo trabaje en resonancia.

La coexistencia de esos problemas estructurales con las fuerzas mecánicas en la maquinaria puede generar cambios bruscos en la vibración y distorsionar nuestra tendencia temporal, alarmas de control y procesos de análisis de causa raíz.

En estos casos suele ser conveniente valorar evoluciones en el ángulo de fase:

  • Inestable cuando se trabaja en resonancia
  • Estable en otros casos

De este modo en aquellas medidas donde la vibración se incremente se ha de comprobar si es por un predominio del fenómeno resonante sobre la vibración convencional de la maquinaria, algo que es puramente casual y alejado de cualquier indicación de aviso en nuestros procesos de analisis predictivo de maquinaria.

Bueno, pues aquí tienes estas 4 situaciones genéricas donde el

Analisis de Maquinaria

exige de medidas adicionales a las usualmente configuradas.

Por supuesto que existen otras, pero se presentan de modo más o menos puntual; en los casos planteados la generalización es necesaria pues casi siempre generan datos atípicos en tendencias, no asociándose a ninguno de los cuatro componentes que existen en una serie temporal:

  1. Tendencia Real o Componente Secular.
  2. Componente estacional.
  3. Componente Cíclica.
  4. Componentes Aleatorias.

Se podría argumentar su inclusión en la última de las componentes, si bien estas variables se deben minimizar en el contexto del analisis predictivo de maquinaria por la elevada criticidad y coste de este tipo de trabajos.

Por tanto lo importante es conocer esas situaciones especiales para formar sobre ellas a vuestros inspectores y/o ingenieros de mantenimiento y fiabilidad, logrando que los tiempos de inspección y trabajo no se alejen a lo estimado en base a la cuantía de cada ruta de medida.

Una vez conocido estos aspectos de las técnicas de inspección, y todas las posibilidades que ofrece cada equipo de medida seguro que mejoras el rendimiento de tus programas de mantenimiento predictivo tanto a nivel de tiempos de trabajo como de fiabilidad en los diagnósticos.

Si quieres mejorar o conocer más en detalle estos aspectos, no dudes en contactarme para cualquier posible proceso de formación online o presencial.

final del analisis predictivo de maquinaria

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