La Maquinaria Rotativa, relevante para la Eficiencia del Sector Alimentario

La maquinaria rotativa es el tipo de activo en el que suele focalizarse cualquier sistema de vibracion; desde ese punto de vista el sector alimentario ofrece un elevado caudal de posibilidades por el gran número de equipos existentes.

¡Pero no se puede controlar todo!, por lo que centraremos el artículo en los criterios usados para la definición de un óptimo listado de maquinaria en el contexto de un programa de análisis de vibraciones.

Tecnologias Predictivas

Como sabéis se usan para dar nombre a una buena parte de las etiquetas del portal:

• Vibración
• Termografía
• Análisis de Aceítes
• Ultrasonido
• Análisis de Corriente Eléctrica
• Inspección Sensorial

Cada una de ellas presenta unas características que se convierten en ventajas o inconvenientes en función del tipo de maquinaria sobre el que se apliquen.

En ese sentido podéis recordar la entrada previa del blog, Tecnologias Predictivas, en la que se hablaba sobre la necesidad de crear una

Matriz de Salud de Activos,

herramienta que nos permitía delimitar las técnicas más adecuadas a usar por el tipo de equipo.

Ello exigía un detallado conocimiento de las propiedades, modo de operación y funcionalidad de cada activo, así como de cada una de las técnicas haciéndonos una idea sobre el potencial que ofrece cada tecnología para la casuística de nuestra planta y tipo de maquinaria.

En el caso de la vibración es clara la idoneidad de su uso en maquinaria rotativa por las características ya comentadas en otras entradas de esa etiqueta y que se resumirían en:

1. Todos los equipos vibran como consecuencia de las fuerzas que actúan sobre sus elementos rotativos.
2. Un aumento o cambio en las características base de la vibración indica una anomalía o inicio de falla en la maquinaria rotativa.
3. Los patrones del cambio vibracional se pueden relacionar con la naturaleza de cada perturbación existente.

Maquinaria Rotativa

El sector alimentario presenta la mayor cantidad de equipos rotativos, hablando en términos de número de unidades o ubicaciones. Por ello resulta crítico la definición de un adecuado listado para su seguimiento predictivo.

Cada industria ofrece su propia particularidad de equipos:

• La aceitera tiene una abundante cantidad de prensas, hornos, mezcladores, ….
• La azucarera bombas y centrífugas….
• Las tomateras pasadoras y refinadoras ….
• Las plantas de harina molinos y centrífugas ….

¿Usar la Vibración?

Y así un largo etcétera, debiéndose analizar para cada tipo de maquinaria rotativa la idoneidad de la técnica vibracional en base a los 3 puntos anteriormente indicados, para lo que se debe analizar:

Características de los Fallos dominantes y más frecuentes de cada activo y naturaleza de las vibraciones asociadas.

Contraejemplos

• Apoyos exteriores de los prensas en el sector aceitero, en los que existe una elevada carga axial por el flujo del producto con rodamientos de doble hilera de bolas. Su baja RPM genera elevados desplazamientos y cargas sobre el lubricante que aconsejan el uso de otras técnicas como el ultrasonido.
• Centrífugas en el sector azucarero, suelen trabajar con largos ciclos de carga-descarga que generan desequilibrios, con importantes carga sobre el lubricante recomendándose el uso del ultrasonido frente a la vibración.

Análisis de Fallos

Se trataría de jerarquizar en base a criterios de:

• Frecuencia de Aparición. Nos debemos apoyar para ello en el histórico de averías e intervenciones de nuestra planta.
• Criticidad del Fallo. Nos debemos apoyar en el conocimiento de las áreas, zonas y equipos de nuestra planta, y las consecuencias de sus fallos para la funcionalidad general o parcial de cada instalación.

cada activo, con nombre y apellidos, de los tipos de maquinaria anteriormente comentados.

Contraejemplos

• En plantas de envasado los procesos continuos de producción con cargas pulsantes asociadas a tiempos de ciclo y preparación de equipos, no es adecuado el análisis de vibraciones para los motoreductores y rodamientos de líneas de transporte, pese a su criticidad para la instalación.
• En instalaciones complejas como las refinerías es conveniente establecer flujos para los productos auxiliares usados en la planta, de manera independiente al resto de áreas y usando criterios específicos de ponderación de la criticidad. Así se ha determinado adecuado el control de motores por vibraciones para análisis eléctrico en bombas de trasiego de sosa, pese a su baja incidencia sobre la funcionalidad general de la instalación.

Ponderar la Criticidad de cada Ubicación

En la mayor parte de las industrias se suelen usar ponderaciones cualitativas de la criticidad basándose en la operativa de cada elemento de maquinaria rotativa en relación a aspectos como:

• Su uso como elemento de reserva.

• Su operación en modo continuo.

• Su funcionamiento intermitente.

dentro de los activos críticos obtenidos del análisis de fallos previo. De modo que a los equipos se les etiqueta con un código secundario de criticidad, por ejemplo A, B y C.

Esto resulta a todas luces insuficiente en un sector como el alimentario puesto que la cantidad de ubicaciones precisa de indicadores cuasi porcentuales, que permitirá ponderar tiempos de trabajo, prioridades y la gestión del mantenimiento y sus necesidades para cada máquina rotativa de la planta.

Contrajemplos

•  El número de horas de operación de 2 equipos del 100% en las bombas de alimentación de caldera no se tuvo en cuenta en esta cuantificación de prioridades. Sin embargo la planta sí sabía que uno de los equipos se usaba en el 75% de las horas, y de manera informal se tuvo en cuenta en la gestión futura su mantenimiento.
• La criticidad del área no se incluye típicamente en la ponderación; sin embargo por las características de ciertas zonas la maquinaria rotativa se ve sometida a desiguales niveles de stress lo que debería influir en sus necesidades de mantenimiento futuras. Al igual que en el caso anterior existen prácticas informales en el día día que tienen en cuenta este aspecto de la operativa de planta.

Situaciones Coyunturales de Gestión

La demanda del sector alimentario es fácilmente modelizable, pues se basa en las necesidades de orden primario del consumidor salvo en aquellas que tengan algún tipo de operativa estacional. Por esa razón las características de ciertas operaciones de mantenimiento es gestionada a la carta por el personal de operación.

Por ello el mantenimiento predictivo puede perder parte de su valor como elemento no intrusivo y de control eficiente de la disponibilidad de equipos de planta. Un conocimiento de estos aspectos, basado en el know how adquirido en la fase de auditoria de procesos permitirá establecer un orden del listado de equipos de maquinaria rotativa basado tanto en aspectos técnicos (criticidad) como de gestión (gestión de tiempos improductivos en planta).

Y finalmente un breve

Tutorial

sobre Series de Fourier, introductorio y de amplia utilidad para aquellos que quieran entender la naturaleza matemática de las líneas y elementos que aparecen en el espectro de vibraciones, y también para aquellos amantes de las ecuaciones diferenciales y el algebra lineal.

Hasta aquí este número del boletín, que espero te haya resultado de interés especialmente si trabajas con la maquinaria del duro y fatigoso sector alimentario; en cualquier caso, ya sabes que para cualquier consulta o planteamiento por tu parte, lector del blog, no dudes en usar la sección de comentarios.

Sin más despedirme hasta la próxima entrada y desearte un feliz verano,