Aparte de las pérdidas monetarias, el coste real del tiempo de inactividad incluye una mano de obra desilusionada que se vuelve más difícil de motivar cuando se producen fallos persistentes en los equipos. Estas son algunas de las razones por las que la automatización del mantenimiento predictivo se está convirtiendo rápidamente en un concepto industrial que las empresas integran en sus procesos diarios.
El mantenimiento predictivo como modelo de negocio de Industria 4.0
El mantenimiento predictivo consiste en adoptar un enfoque preventivo para descubrir fallos en los equipos de la fábrica, mantenerlos y repararlos antes de que fallen. Como todo concepto de Industria 4.0, este enfoque también se basa en la captura y el análisis de datos. Así, la capacidad de comprender los datos históricos y actuales que produce un activo del taller es la base para automatizar las tareas de mantenimiento tanto a nivel de componente como de conjunto.
Aunque el mantenimiento predictivo es un concepto de Industria 4.0, sigue siendo aplicable tanto a los activos heredados como a los relativamente nuevos. Según The Plant Engineer's Handbook, el mantenimiento predictivo tiene la capacidad de reducir el tiempo de inactividad en aproximadamente un 20%, mientras que la opción de automatizar el proceso puede aumentar aún más este porcentaje y reducir el tiempo de inactividad no planificado. La elección de integrar la automatización del mantenimiento predictivo en toda la planta también conlleva muchas ventajas, entre las que se incluyen:
1. Reducción del coste total de fabricación (CTF) - En la fabricación, los costes de mantenimiento, las reparaciones y las costosas sustituciones suponen una proporción considerable del CTF del desarrollo de un producto. La automatización del mantenimiento predictivo ayuda a reducir estos costes de forma significativa. Estas formas incluyen el conocimiento de la vida útil de un equipo, la programación de las paradas planificadas y la planificación de las listas de inventario de piezas de repuesto.
Las iniciativas de mantenimiento predictivo automatizado permiten planificar los tiempos de inactividad que desvían la producción de los equipos afectados. También eliminan la posibilidad de errores humanos en los cálculos que pueden retrasar las actividades de reparación o mantenimiento asociadas a los equipos del taller. El proceso automatizado también tiene su propio efecto mariposa en el inventario de piezas de repuesto de una empresa. El conocimiento de la tarea a realizar puede utilizarse para automatizar la compra de piezas de repuesto con antelación, reduciendo así el exceso de existencias y garantizando al mismo tiempo que el equipo de mantenimiento disponga de todas las herramientas necesarias para la tarea.
2. Aumento de la vida útil de los componentes de la máquina - La automatización de las actividades regulares de mantenimiento predictivo garantiza que la tarea se realice en el momento oportuno. La disciplina de seguir un calendario estricto en lo que respecta al mantenimiento aumenta la vida útil de los componentes de una máquina. Esto se debe a que la máquina y sus componentes estarán equipados con los recursos necesarios para mantenerla en funcionamiento hasta el siguiente ciclo de mantenimiento.
3. Reducción de los accidentes en los talleres - En las instalaciones de fabricación, los equipos de manipulación de materiales son responsables de aproximadamente 85 muertes y miles de lesiones al año sólo en los Estados Unidos. Estos incidentes se producen debido al mal funcionamiento de las carretillas elevadoras, a la negligencia de los empleados y, lo que es más importante, al mal mantenimiento de los equipos de manipulación de materiales. Aquí es donde entra en juego la automatización de las actividades de mantenimiento predictivo. Con un mantenimiento adecuado, los equipos de manipulación de materiales y otros activos de ingeniería funcionarán como se espera sin dar sorpresas a los desprevenidos trabajadores del taller.
3 pasos para automatizar el mantenimiento predictivo en las instalaciones de fabricación
Como en la mayoría de los conceptos de fabricación o modelos de negocio, existen pasos para adoptar una cultura de mantenimiento predictivo automatizado. Estos pasos son los siguientes:
- Integración de dispositivos de captura de datos en los equipos - El primer paso para automatizar el mantenimiento predictivo implica la captura de datos relevantes de los equipos. En las instalaciones nuevas, el equipo de fabricación general utilizado está equipado con sensores y actuadores que supervisan el rendimiento y el estado de los componentes. En las instalaciones "brownfield", la captura de datos sólo puede lograrse tras la integración de dispositivos inteligentes en los equipos heredados.
Se puede utilizar un dispositivo inteligente de interfaz hombre-máquina para hacer un seguimiento de la temperatura, la vibración y otros aspectos de un equipo en el taller. Con estos datos históricos, así como con los datos de tiempo de inactividad o tasa de fallos, se puede llevar a cabo el proceso de automatización de las actividades de mantenimiento predictivo en un taller. La empresa de fabricación también tendrá que establecer soluciones industriales en la nube, aplicaciones analíticas y un sistema funcional de tickets o alertas para automatizar el proceso de mantenimiento predictivo.
- Algoritmos para supervisar patrones en tiempo real - Para las empresas de fabricación que acaban de empezar, es comprensible que no se disponga de datos históricos que proporcionen un contexto sobre el estado de los equipos. Aquí es donde entran en juego el aprendizaje automático y la inteligencia artificial. Las empresas tendrán que adquirir servicios o crear aplicaciones basadas en algoritmos que permitan la supervisión basada en el estado. Estos servicios se encuentran entre las aplicaciones destacadas en el primer punto de esta sección.
También es importante tener en cuenta que existen diferentes técnicas para evaluar los datos comparativos de las máquinas, ya que la infraestructura informática pone en marcha el proceso y el equipo recoge los datos. Los fabricantes pueden optar por comprar los datos relacionados a plataformas que ofrecen Datos como Servicio a su nicho industrial o hacer extrapolaciones utilizando la guía de reparación o mantenimiento del equipo como estándar.
- Un cambio de mentalidad fundamental para el mantenimiento - El éxito de la integración del mantenimiento predictivo automatizado en un taller sigue dependiendo de los conocimientos de la dirección y de los empleados sobre el análisis predictivo. Por eso es importante crear una política de gestión y de empleados sobre la automatización del mantenimiento predictivo. Las partes interesadas dentro de las cuatro paredes del equipo de fabricación deben entender lo que supone la automatización y los beneficios que aporta, como se ha destacado anteriormente.
El éxito de una empresa en la integración del mantenimiento predictivo automatizado depende de los niveles de compromiso del equipo directivo y de los empleados. Sólo entonces el proceso de automatización puede tener éxito, ya que todos comprenden su papel dentro de un taller de fabricación automatizado.
Conclusión
Cuando se automatiza el mantenimiento predictivo, se recomienda el uso de programas piloto para que todo el mundo esté de acuerdo. Si la automatización se realiza correctamente, las organizaciones de fabricación pueden reducir el tiempo de inactividad en un 55% y el tiempo de reparación y revisión en aproximadamente un 60%. Una cultura de mantenimiento eficaz también reducirá los gastos de sustitución de equipos, al tiempo que creará un entorno propicio para aumentar la productividad.