Significant accounting policies

Para seguir siendo competitivas hoy en día, las compañías deben poder responder rápida y correctamente a los eventos inesperados; esta toma de decisiones adecuada depende en gran medida del conocimiento en tiempo real que tengamos del estado de nuestras instalaciones.

En toda empresa existen una serie de equipos, que debido a su criticidad para el proceso de producción, ya sea cuestiones económicas, técnicas o de seguridad, hacen necesario una continua supervisión de su estado funcional. Esta supervisión continua es muy complicada y costosa de realizar por los métodos tradicionales, es decir, a través de un técnico de mantenimiento continuamente recopilando información del estado funcional del equipo a través de equipos off- line. Por lo tanto, para estos equipos, que deben permanecer monitorizados de forma continua, se hace necesario la utilización de equipos de medición de parámetros que envíen la información de su estado en tiempo real.

La monitorización permite hallar las causas de posibles fallos anticipándose a la avería mediante un seguimiento constante de unos parámetros funcionales, en este caso y principalmente, el nivel de vibraciones y la temperatura. Así mismo este tipo de monitorizaciones deben de estar provistas de potentes herramientas de análisis e interpretación de los datos para conocer el estado de dichas máquinas en todo momento.

El análisis de vibraciones en máquinas rotativas, conforme a lo descrito en el capítulo 2, es la técnica fundamental para diagnosticar problemas ocasionados por el deterioro normal, por defectos de fabricación, por montaje defectuoso o

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mal uso de las máquinas. A modo de ejemplo, con esta técnica se pueden detectar defectos comunes tales como:

Ejes doblados.

Falta de rigidez de bases y estructuras.

Holguras en sistemas de transmisión por correas. Fallo en rodamientos

Desalineación y Desequilibrio Defectos en engranajes.

Las principales ventajas de la monitorización con respecto a las técnicas tradicionales, basadas en rutas periódicas de revisión, son principalmente las siguientes:

• Conocimiento en tiempo real del estado de las máquinas. • _{Detección de tendencias y patrones.}

• _{Recibir alertas instantáneas cuando ocurre un comportamiento anormal.} • Acceso a información histórica de tendencias.

• Herramientas para identificar las causas de comportamiento anómalo, a las cuales hay que dirigir los esfuerzos para mejorar la calidad.

El análisis espectral mediante la FFT (Fast Fourier Transform), es la herramienta más utilizada en la actualidad para la detección y el análisis de averías en maquinaria rotativa. Esta técnica permite generar a partir de la señal de vibración que se obtiene directamente de los sensores, una representación gráfica de amplitud frente a frecuencia que da una información esencial para el diagnóstico, conforme a lo descrito en el capitulo 2. Existen comportamientos espectrales característicos clasificados en categorías de la mayoría de patologías que puede presentar una máquina.

La posibilidad de presentar la vibración en diferentes formatos interrelacionados, permite llevar a cabo evaluaciones del comportamiento dinámico de la maquinaria para determinar su estado de vida, proporcionando un aviso temprano de las anomalías de su funcionamiento y permitiendo por tanto, determinar las causas de defecto correspondiente.

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Así mismo, en determinadas soluciones existentes en el mercado, están disponibles herramientas avanzadas como la demodulación o el seguimiento de órdenes de marcha (order tracking) de un equipo. El uso de la demodulación o análisis de envolvente es un excelente complemento para mejorar el análisis espectral en la detección de defectos en rodamientos y cajas de engranajes. El seguimiento de ordenes de marcha permite, a diferencia del espectro estándar, el análisis de la vibración en máquinas de velocidad variable.

La estructura más común utilizada en los actuales sistemas de monitorización de equipos rotativos, es la siguiente (figura 3.14):

3.14. Infraestructura Monitorización

- Unos sensores que se acoplaran en los puntos de medida / control de los equipos rotativos.

- Los nodos de captura conectados a los sensores anteriores, que serán los encargados de gestionar los datos recogidos en los sensores y enviarlos, a través de la red, al servidor donde se ubica la base de datos principal.

- Una base de datos principal, ubicada en un servidor, que junto con el software de monitorización, serán los encargados de interpretar y representar la información obtenida en los sensores, gestionando los avisos o alarmas correspondientes cuando proceda.

- Y por ultimo y a través de la red, habitualmente Ethernet, los datos serán visualizados en los PCs que tengan acceso a la base de datos así

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como el software diseñado para la interpretación y presentación de los datos.

Las soluciones comerciales existentes en el mercado son reducidas y con unos costes de implantación muy elevados, no solamente por el coste elevado de los sensores y equipos que conforman toda la arquitectura de la monitorización, sino también por el coste del software asociado.

Solamente en casos donde el coste de la máquina a monitorizar sea muy elevado, donde el coste de reparación de esta sea también muy elevado o donde el tiempo de la parada provocada por la rotura del equipo sea muy larga y por lo tanto genere unas pérdidas muy elevadas a la empresa, el coste de la inversión necesaria para esta implantación puede ser considerado y factible.

La implementación de estas soluciones comerciales en plantas de síntesis químicas de fabricación bajo lotes, donde existe una gran cantidad de equipos críticos (reactores, grupos de frío, compresores,…), es, en la mayoría de los casos, descartable desde el primer momento, ya que el coste de los equipos no está justificado, ni existe un retorno de la inversión aceptable que justificara su implantación.

La implementación en grandes fabricas de fabricación en continuo, como grandes petroquímicas, centrales energéticas, depuradoras de gran tamaño, donde el fallo de un equipo principal de producción pueda provocar una parada completa o parcial de las instalaciones, y por lo tanto del proceso de producción, en estos casos, la implantación de estas soluciones comerciales puede estar perfectamente justificada.

Por otro lado, y como sucede en otras soluciones anteriormente descritas, el software utilizado para la implementación, suele ser desarrollado sobre plataformas “propias” o libres, por lo que no se suelen utilizar las plataformas más extendidas para gestión de la información en las empresas, con lo que, obliga a la empresa a tener una nueva plataforma para la gestión de estos datos y a crear un interface para la conexión de ambas plataformas.

Existen autores [15] que proponen, junto con la monitorización en tiempo real de las vibraciones de los equipos rotativos, la monitorización de otros valores más característicos de producción o del proceso, de forma que estos

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complementan a los primeros y, según estos, la precisión en la predicción del estado es aún mayor. Por otro lado, otros autores [16] en vez de complementar los datos recibidos a través del análisis de vibraciones, proponen mejoras en la herramienta de representación de los datos recabados a través de nuevos algoritmos para el procesamiento de datos. Por último, existen bastantes estudios [17] donde se modelan el modo de fallo. Estos modelos, implementados en una herramienta informática, identificarán estos modos de fallo con los datos recibidos desde la monitorización.

Por lo tanto, debido a lo anteriormente expuesto, durante el desarrollo de la presente tesis, se decidió la búsqueda de equipos de monitorización alternativos, que a través del seguimiento y control en tiempo real de otros parámetros, sirviera para la detección temprana de fallos en los equipos rotativos.

Esta monitorización alternativa, y como premisa fundamental, debería utilizar los sistemas de monitorización y gestión de la información ya implantados en Takasago, ya fuera de forma aislada o en combinación de dos o más de estos sistemas.

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Capítulo Cuatro

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Evaluación y Categorización del Estado Funcional de Equipos

Rotativos

En las plantas industriales el conocimiento del estado de los equipos productivos en cada momento es cada vez más crítico, no solo por la necesidad del Departamento de Mantenimiento de mantener un correcto nivel de servicio, sino también por la necesidad de otros departamentos involucrados en la cadena de suministro (planificación, producción, compras...) de tener información precisa y actualizada ante paradas de equipos, retrasos y otros incidentes en la producción. La información sobre el estado de los equipos debe ser fácil de entender y gestionar, de forma que las personas no implicadas directamente en el día a día del mantenimiento de la planta puedan tomar las decisiones adecuadas en lo que respecta a dicho estado funcional.

En este capítulo se expone la metodología que hemos desarrollado y que se viene aplicando en una planta industrial de la empresa Takasago para que los resultados diagnósticos del mantenimiento predictivo realizado sobre los equipos de la planta, trasciendan más allá de las consiguientes actuaciones del Departamento de Mantenimiento.

Tras una introducción en la que se detallan las técnicas predictivas utilizadas, se describen los parámetros de significación funcional (PSF) cuya medición y análisis permite diagnosticar la condición de los equipos, esto es, su estado funcional. La correcta evaluación del nivel de severidad en el valor de estos parámetros es clave para poder clasificar en diferentes niveles, o categorías, el estado funcional de cada equipo.

En este capítulo también se describe el procedimiento seguido para la asignación dinámica de dichos estados funcionales a cada equipo y cómo a partir de los mismos se sigue una lógica de actuaciones que tiene implicaciones a distintos niveles de responsabilidad de la planta. En este sentido, se describen diferentes formas de gestión de la información obtenida, exponiendo casos reales donde esta información consigue mejorar la coordinación en la producción de la planta.

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