Muchos fabricantes tienen procesos de producción complejos que requieren maquinaria y equipos avanzados. Para evitar los tiempos de inactividad y maximizar la producción, los fabricantes deben asegurarse de que sus equipos y maquinaria funcionan a niveles de máxima eficiencia. De lo contrario, una maquinaria defectuosa puede causar algo más que defectos de calidad y tiempos de inactividad prolongados. También puede llegar a ser potencialmente peligrosa para los trabajadores de la fábrica.
Como resultado, las empresas han implementado diversos sensores y técnicas para medir el rendimiento de las máquinas. Un ejemplo común es la adopción de sensores de vibración y frecuencia para identificar problemas de rendimiento y equipos defectuosos antes de que la máquina se averíe.
La supervisión de las vibraciones de las máquinas proporciona a los fabricantes información vital sobre la eficacia de cada equipo. Las desviaciones de los parámetros esperados suelen señalar un problema potencial en el futuro, lo que impulsa a los fabricantes a ejecutar medidas de mantenimiento predictivo para mantener la línea de producción en funcionamiento.
En esta guía, hablaremos de la importancia de la supervisión del rendimiento de las máquinas y esbozaremos algunas herramientas y consejos sobre el análisis de las vibraciones de las máquinas y su aplicación en el entorno de una fábrica moderna.
¿Qué es el análisis de vibraciones de máquinas?
El análisis de las vibraciones de las máquinas consiste en examinar los patrones de vibración de los equipos para determinar su estado físico y funcional, detectando cualquier anomalía antes de que se convierta en algo más problemático.
Los equipos de las fábricas modernas constan de varias piezas móviles en zonas inaccesibles. La inaccesibilidad dificulta la supervisión de estas máquinas sin herramientas más precisas y avanzadas.
La supervisión de las vibraciones de las máquinas es ideal para la fabricación porque detecta los cambios en el funcionamiento regular de los equipos mediante el registro, el cruce y la identificación de las piezas de la máquina susceptibles de averiarse.
Y como los distintos materiales vibran de forma diferente en las mismas condiciones, los analizadores de vibraciones pueden detectar fácilmente patrones de onda no conformes.
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Por qué los fabricantes miden las vibraciones de las máquinas
El análisis de las vibraciones de las máquinas es un esfuerzo que merece la pena en numerosas operaciones de fabricación. He aquí las principales razones:
Mejore el rendimiento de los activos de la fábrica: Las máquinas y los equipos se componen de varias cajas de engranajes, cojinetes, rotores y motores, piezas críticas que producen diferentes niveles de vibración. La supervisión de las vibraciones de las máquinas identifica los elementos susceptibles de obstaculizar su correcto funcionamiento.
Esto permite a los técnicos evitar que los problemas se agraven. De este modo, las máquinas funcionan con más fluidez, ejecutando sus funciones con la eficacia y eficiencia previstas.
Reduzca los tiempos de inactividad imprevistos: Sin un análisis de las vibraciones de la máquina, los fabricantes pueden pasar por alto posibles problemas, lo que provoca averías en la maquinaria. Este tiempo de inactividad detiene la línea de producción, con la consiguiente disminución significativa de la productividad y la eficiencia.
Sin embargo, la supervisión y el análisis permiten una reparación y un mantenimiento proactivos, reduciendo el tiempo de inactividad imprevisto.
Mejorar la calidad del producto: Además, una maquinaria defectuosa repercute en la calidad del producto, aumentando las posibilidades de que haya piezas y productos finales defectuosos. Supervisar el rendimiento de la maquinaria permite a los fabricantes adelantarse a posibles averías.
Como resultado, la línea de producción bien engrasada libera productos que se ajustan a las especificaciones, normas y otros parámetros de garantía de calidad.
Mejore y mantenga los plazos de producción: Las máquinas defectuosas afectan negativamente a los objetivos de producción. Sin embargo, el mantenimiento predictivo resultante del análisis de vibraciones de las máquinas permite que éstas funcionen según lo previsto, lo que permite a las empresas alcanzar los objetivos de producción.
Mejor rendimiento financiero de la empresa: Todas estas razones se reducen a una mayor productividad y un mejor rendimiento financiero de la operación en general. La empresa ahorra costes gracias a un menor número de reparaciones y a una producción más fluida y puntual.
Además, la mejor calidad del producto y la reducción de los plazos de entrega aumentan la satisfacción del cliente, mejorando los ingresos y la reputación.
Herramientas para medir las vibraciones de las máquinas
Las empresas manufactureras deben ejecutar la monitorización y el análisis de las vibraciones de las máquinas con precisión para lograr los beneficios asociados al ejercicio. Para ello, los fabricantes deben utilizar las herramientas adecuadas para medir las vibraciones de las máquinas.
Estas herramientas vienen en varias formas y con diferentes funcionalidades. Sin embargo, todas se agrupan en dos categorías basadas en el tipo de despliegue.
Entre ellas se incluyen:
Dispositivos portátiles: Este tipo de dispositivo de control de las vibraciones de las máquinas suele ser portátil, lo que permite a los operarios trasladarlo fácilmente a diferentes máquinas según lo deseen. Estos sensores pueden acoplarse a los equipos de la fábrica mediante un potente imán o una conexión por cable.
Esto permite al técnico medir las vibraciones en diferentes puntos utilizando un solo dispositivo. Además, la portabilidad garantiza la presencia de un técnico, lo que proporciona la ventaja añadida de la inspección visual de la maquinaria.
Dispositivos fijos: Algunas máquinas instaladas en el suelo contienen puntos de medición de interés fuera del alcance de los técnicos. Además, intentar alcanzar estos puntos puede ser peligroso para los técnicos.
Por ello, los fabricantes instalan sensores fijos que no requieren la presencia humana para funcionar. Esto también permite a los fabricantes mantener una vigilancia constante y continua de la maquinaria más delicada.
Estos dispositivos también aprovechan el Internet de las cosas (IoT), aprovechando la informática en la nube para realizar análisis de vibraciones en tiempo real y actuar con rapidez en caso de un posible fallo de la máquina.
El proceso de análisis de las vibraciones de la máquina
He aquí cómo los fabricantes pueden llevar a cabo la supervisión y el análisis de las vibraciones de las máquinas:
1. Establezca líneas de base específicas para cada máquina: Supervise y analice las vibraciones de una máquina que funcione normalmente dentro de los parámetros deseados. Esto proporciona una línea de base para comparar con los datos de vibraciones recogidos del mismo tipo de máquina.
2. Normalización de los procesos de seguimiento y análisis: Con la línea de base en la mano, estandarice los procesos de seguimiento y análisis, asegurándose de que los resultados recogidos se comparan de forma similar a la línea de base.
Por lo tanto, los fabricantes deben crear procedimientos normalizados de trabajo (PNT) exhaustivos e instrucciones de trabajo que los técnicos puedan ejecutar y reproducir con eficacia.
3. Ejecutar el análisis de vibraciones: Los empleados pueden utilizar dispositivos portátiles para recoger manualmente los datos de las vibraciones de diferentes máquinas o de varios puntos de un equipo. Por otro lado, los sensores fijos pueden hacerlo automáticamente, como ya se ha explicado.
Los mecanismos de análisis más antiguos se basaban en los datos brutos de las formas de onda temporales de las máquinas de la fábrica. Sin embargo, el software analítico de vibraciones moderno utiliza ondas de transformada rápida de Fourier (FFT) para analizar la salud de los equipos.
4. Documentación y mantenimiento de registros: Como parte de los esfuerzos de garantía y control de calidad, el análisis de las vibraciones de las máquinas requiere una documentación y un mantenimiento de registros detallados para el análisis retrospectivo de la salud de los equipos.
Los sensores y dispositivos fijos se conectan a la nube, alimentando de datos al software de análisis. Dicho software mantiene un registro de todos los análisis periódicos.
Cómo puede ayudar Tulip en el análisis de vibraciones
Utilizando Tulip's Edge IO, los fabricantes pueden conectar sensores analógicos a Tulip's Frontline Operations Platform para recopilar datos y obtener nuevos conocimientos sobre el rendimiento de las máquinas.
En el siguiente vídeo, le ofrecemos una visión en profundidad de cómo sería esto en la práctica:
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