Nadie puede discutir la importancia del software de vibraciones para la mejora de tiempos y del nivel de automatización en mantenimiento. Pero este aspecto presenta particular notoriedad en el sector papelero donde el elemento de mayor criticidad del proceso, la máquina de papel, incluye a un mayor número de activos.
Este software, por tanto, debe estar adecuadamente caracterizado para la industria siendo habitual que muchas empresas hayan acometido labores de desarrollo para adecuar las funcionalidades de las herramientas de ingenieria a las particularidades necesidades de su proceso.
En la actualidad, sin embargo, la elevada especialización y profesionalización de las distribuidoras de software ha aumentado la modularización de este tipo de plataformas, ofreciendo un adecuado nivel de personalización incluso para las empresas del sector del papel.
¿Mejor Software = Reducción de Tiempos?
Seguro que como responsable de área de producción y mantenimiento te has hecho esta pregunta en varias ocasiones; es decir,
¿usan mis técnicos e ingenieros los procedimientos adecuados para obtener la mejor información y de la manera más efectiva en su uso diario del software de vibraciones?
Obviamente generalizar en ingeniería es pretencioso, y erróneo por la elevada responsabilidad de nuestros trabajos, pero sí es una pregunta recurrente cuando se habla de software de vibraciones.
Sin embargo la cuestión resulta obligada en análisis de vibraciones, pues hace no demasiados años el archivo y registro de datos no era ni siquiera digital. Se pueden enumerar algunas razones, por ejemplo, la complejidad del algoritmo Fast Fourier Transform (FFT) y del proceso de tratamiento de la señal en el caso de la vibración o el ultrasonido, y desde un punto de vista más general la evolución exponencial que tiene lugar fundamentalmente desde finales del siglo XX en técnicas y herramientas de programación software.
Evolución del Software
La imagen anterior muestra un gráfico de vibración de la empresa IRD, pionera en mantenimiento predictivo en Estados Unidos, en el que se registra en una ficha individual por equipo los valores de vibración en los diferentes valores de análisis y su gráfica de evolución temporal. La ficha se archivaba en formato papel con el resto de fichas individuales hasta completar el expediente de esa área o planta.
Pero incluso con registro digital la evolución ha sido notable, por ejemplo en relación al
Sistema MS-DOS,
la misma empresa realizó un competitivo software en los años 90. Se trataba de un programa preparado para MS-DOS, que permitía acceder al registro de datos temporales (tendencia) y frecuencia (espectro) para cada máquina, punto, dirección o parámetro.
La funcionalidad más avanzada a nivel de tendencias era la visualización simultánea de gráficos de diferentes puntos o parámetros:
Obviamente no cabe comparativa con las funcionalidades existentes en la época actual, la entrada software de mantenimiento es otro botón de muestra.
Sin embargo en el contexto de mis experiencias con el análisis de vibraciones en el sector papelero, las mejoras en tiempos no han seguido las previsiones esperadas por los gestores de mantenimiento.
Por tanto,
¿Cuáles serían las funcionalidades exigibles a un
Software de Vibraciones en el Sector Papelero
y porqué del inadecuado rendimiento de estas aplicaciones?
Ya se comentó en otra entrada de esta misma sección, analisis de vibraciones mecanicas, la necesidad de disponer de todas las características técnicas de los equipos rotativos para un adecuado diagnóstico de la maquinaria, y también en diagnostico de mantenimiento se mostraba un error de análisis por no disponer de un módulo específico del software.
Por tanto, las dos primeras características serían:
-
Permitir caracterizar los datos técnicos de los equipos rotativos
Esta funcionalidad existe en los módulos de carácter superior de los diferentes software de ingeniería, y permite tras una adecuada parametrización visualizar las frecuencias de fallo de los componentes de defecto de cada máquina.
Por el tipo de máquinas existente, con variador de velocidad, es precioso poder parametrizar las diferentes definiciones de frecuencia de defecto en función de la RPM de la máquina. Este dato, que puede variar, entre las diferentes medidas del histórico se obtendría de:
- El espectro de vibraciones mediante un algoritmo de búsqueda.
- Como una medida de proceso introducida en la rutas de mantenimiento.
Como un dato introducido manualmente en cada medida en el propio calculador de frecuencias.
Dado que el objeto es mejorar los tiempos de diagnóstico esta última opción parece claramente descartable.
Ejemplo de este definidor de frecuencias de defecto en un software de vibraciones:
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Modularización de las funcionalidades en el software de vibraciones
El precio y nivel de funcionalidad del software adquirido por la planta debe ser personalizable.
Así, un módulo básico debería permitir únicamente la visualización de datos y carga/descarga de datos; por el contrario, un nivel avanzado debería tener incluso opciones de gestión de usuarios además de acceso a todas las operativas que permitiera la plataforma.
Este formato modular debe extenderse al resto de herramientas que ofrezca el proveedor de software de vibraciones.
La extensión no se refiere sólo a nivel técnico sino también a nivel de precios y posibilidades de ampliación, en el sentido de facilitar / bonificar futuras ampliaciones – extensiones del software de vibraciones adquirido inicialmente.
Tras estas 2 primeras características entraríamos a las tripas del software de vibraciones.
En ellas existen siempre las mismas opciones, y son pequeños los detalles que diferencian a unos de otros. Sin embargo, esos pequeños detalles suponen horas extra de trabajo al hablar de años, departamentos y miles de activos.
Por eso esta última parte del post puede resultar de mayor utilidad al sufrido gestor de procesos productivos, pues detallaré en base a mi experiencia los campos de verdadera valía para los profesionales e ingenieros de la industria papelera:
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Disponer de opciones de cálculo personalizadas
Al analizar un gráfico de vibraciones, se usan cursores para identificar frecuencias de falla y relaciones entre ellas.
Refiriéndonos al espectro de vibraciones, los software básicamente ofrecen los cursores:
- Cursor principal. Identifica la frecuencia correspondiente a cada línea espectral.
- Cursor armónico. Identifica las frecuencias múltiplo de una principal.
- Cursor de Banda lateral. Permite visualizar parejas de frecuencias equidistantes de una central.
- Cursor de Banda. Establece bandas de análisis entre 2 frecuencias.
Es habitual que todo software de vibraciones ofrezca estos cursores de análisis, si bien no todos ofrecen cálculos de las energías contenidas en cada una de estas bandas. Esos valores permiten evaluar en forma de ratio la evolución de zonas de falla concretas, más allá del valor energético global de cada medida.
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Ofrecer funciones de diagnóstico / autodiagnóstico adicionales
Evaluar una máquina mediante los gráficos e informes de un software de vibraciones garantiza un determinado nivel de fiabilidad en el diagnóstico.
El salto a niveles superiores de diagnóstico exige según los casos:
- Usar técnicas adicionales de análisis como ultrasonido, termografía, …..
- Adquirir módulos o extensiones superiores del software – hardware
Ahora bien, ya en la actualidad algunos software ofrecen funciones adicionales de diagnóstico, matemáticas – lógicas – estadísticas, que adecuadamente usadas pueden incrementar nuestro porcentaje de éxito.
De entre estas librerías software se destacarían:
- Estadísticas: Kurtosis, Asimetría, Valor Promedio, ….
- Matemáticas: Valor Pk, Energía de Banda, Cepstrum, Logaritmo, …..
- Lógicas: AND, OR, ….
Estas últimas, combinadas con un óptimo nivel de alarma, permitiría la automatización de los procesos de diagnóstico de vibraciones quedando la labor del analista más orientada hacia análisis de fiabilidad, causa raíz o planificación.
Despedirme del boletín y el blog como siempre recordándote que dispones de una sección de comentarios donde plasmar tus dudas o inquietudes sobre el tema del post. Feliz entrada de primavera estimado lector y hasta la próxima.
Finalmente, y como en cada entrada de boletín se ofrece un tutorial sobre
Chavetas y Ejes Nervados
de amplia utilidad para cualquier analista de vibraciones e ingeniero de mantenimiento. El archivo como habitualmente se ofrece en formato PDF.
