¿Qué es el mantenimiento basado en condición?
El Mantenimiento Basado en Condición (Condition Based Maintenance o CBM, por sus siglas en inglés) es una estrategia de mantenimiento que consiste en monitorear el estado o rendimiento de un activo en tiempo real, mediante el uso de sensores, tecnologías, instrumentos o sistemas de información, para determinar cuándo y qué tipo de acción debe realizarse.
En términos formales, es el proceso de colectar datos sistemáticamente y evaluarlos para identificar cambios en el desempeño o condición de un sistema o sus componentes, para que pueda plantearse una tarea costo-eficiente a fin de mantener su confiabilidad.
El objetivo del CBM, después de diagnosticar el activo, es prevenir, corregir la desviación o predecir las fallas antes de que se produzcan, optimizar la vida útil y el funcionamiento de los activos, reducir los costes y el tiempo de mantenimiento, así como también mejorar la seguridad y la calidad de los procesos.
Entre tantos tipos de mantenimiento de los que hemos escuchado hablar, podríamos preguntarnos cuál es el factor diferenciador de esta metodología. Pues, el CBM se diferencia de otros tipos de mantenimiento, como el correctivo, preventivo o predictivo, en los siguientes aspectos. Repasemos sus conceptos:
- El mantenimiento correctivo se realiza cuando el equipo o activo ya ha fallado o presenta una avería. Es el tipo de mantenimiento más reactivo y menos eficiente, ya que implica una mayor pérdida de producción, un mayor riesgo de daños y un mayor coste de reparación. Sin embargo, hay estrategias en las que conviene aplicar mantenimiento correctivo, al menos parcialmente. Se les conoce como correctivos planificados.
- El mantenimiento preventivo se realiza según un calendario o plan preestablecido, basado en el tiempo o en el número de ciclos de operación. Es un tipo de mantenimiento más proactivo que el correctivo, pero puede implicar un exceso o una falta de mantenimiento, ya que no tiene en cuenta el estado real del equipo o activo. Se basa en un cronograma de mantención, independientemente del estado del activo.
- El mantenimiento predictivo se realiza según las señales o indicadores (histórico de datos) que anticipan una posible falla o deterioro del equipo o activo. Es un tipo de mantenimiento más proactivo y eficiente, aún más que el preventivo, pero requiere de una mayor inversión en tecnología y personal capacitado para interpretar los datos.
Sin embargo, esto no es del todo cierto si se cuenta con una herramienta que facilite los dashboards y reportes de estos datos recabados, que además de su usabilidad, es una de las grandes ventajas del módulo de mantenimiento predictivo de Fracttal.
¿En qué consiste específicamente el mantenimiento basado en condición?
Dicho todo esto, el Mantenimiento Basado en Condición se realiza según la condición actual o el rendimiento del equipo o activo, medido en tiempo real. Es el tipo de mantenimiento más proactivo y óptimo, ya que permite actuar justo cuando es necesario, ni antes ni después. Se podría decir que combina las ventajas del mantenimiento predictivo con las del mantenimiento preventivo. Ya no se busca predecir cuándo ocurrirá la falla, sino que, simplemente, la falla nunca sucede.
Por ejemplo, para la gestión de lubricación, se conoce que una de las causas de su degradación son las partículas que contaminan el aceite, lo que a su vez interfiere en la vida útil de las máquinas. Con un mantenimiento preventivo se cambiaría el aceite bajo un cronograma establecido. Con el mantenimiento predictivo se detectaría cómo la lubricación ha venido cambiando con el tiempo y se proyectaría cuándo ocurrirá la falla en la máquina. Por su parte, con el CBM se evitaría la contaminación del aceite, tomando medidas para que las partículas nunca lleguen a comprometer su calidad.
En algunas ocasiones, justamente a razón de su parecido con los métodos predictivos, también se le relaciona con el Mantenimiento Centrado en la Confiabilidad (RCM), porque ayuda a identificar los posibles problemas con los activos y determinar lo que se debe hacer para asegurar que sigan produciendo a su máxima capacidad.
Desde un punto de vista general, lo primero para aplicarlo consiste en medir, de manera selectiva y sensible, los cambios en las condiciones de operación del activo. Acto seguido, se comparan los cambios contra un estándar o con lo que se estima por parámetros ideales, de modo que pueda detectarse una posible desviación y su magnitud, y así determinar si hay indicadores tempranos de una falla potencial. Toda la información recogida describe la naturaleza de la falla del activo, cómo empieza y cómo puede proyectarse para el resto de los activos de la misma categoría.
Finalmente, se toman las acciones necesarias para regresar el activo a sus condiciones nominales de operación.
Algunos ejemplos concretos sobre aplicaciones del Mantenimiento Basado en Condición podrían ser:
- El uso de sensores acústicos para detectar fugas o anomalías en las tuberías de gas o agua.
- El uso de sensores de vibración para evaluar el desgaste o la alineación de los rodamientos o engranajes en las máquinas rotativas.
- El uso de sensores térmicos para medir la temperatura o la resistencia eléctrica en los motores o transformadores.
- El uso de sensores ópticos para analizar la calidad o la composición del aire o del agua.
- El uso de sistemas inteligentes para controlar el consumo o la generación de energía en los edificios o las redes eléctricas.
Como se observa, la relación entre esta metodología de mantenimiento y los datos monitorizados en tiempo real es muy estrecha, lo que significa, y en pocas palabras, que se necesitan sensores y una cultura de ingeniería que sepa aprovecharlos y administrarlos. Esto es muy común, también, en empresas que aplican mantenimiento predictivo.
Cómo aplicar el mantenimiento basado en condición a la cultura de la empresa
Antes de su aplicación en la organización, hablando en términos técnico-culturales, es importante que el organigrama de mantenimiento deba ser modificado para adaptar esta metodología. Esto implica que no basta con apoyarse en un área técnica meramente operativa: es menester un área de ingeniería, que trabajará con datos y modelos matemáticos, y con un área de diagnóstico. Un personal específico y profesional dentro de estos departamentos es el que debe decidir qué hacer con los activos.
Es decir, se necesita un área que piense, otra que diagnostique y otra que ejecute la tarea de mantención. En función de la condición del activo es que se realizaría tal o cual tipo de mantenimiento o tarea proactiva. Más aún, además de los cambios en la organización de la mano de obra, también debe repensarse la gestión de los materiales, los métodos de trabajo y los medios técnicos.
En este sentido, ya no sería conveniente continuar con el clásico organigrama de un departamento mecánico, departamento eléctrico y otro de instrumentación y control. Suele ser difícil el aceptar estos cambios en organizaciones que ya tienen tiempo trabajando de esta manera, por lo que la resistencia al cambio es un factor fundamental al momento de implementar el estilo de mantenimiento propuesto. De hecho, si la resistencia a los cambios es muy significativa, se recomendaría continuar con los estilos clásicos de mantenimiento preventivo y predictivo.
En la praxis, se notará que las resistencias relacionadas al cambio del organigrama son las más difíciles de superar, porque implican de suyo cambios sindicales, económicos, laborales y también cambios de turno durante la ejecución de las tareas. Como se ve, el mantenimiento siempre está fuertemente ligado al talento, motivaciones y experiencias de los técnicos, y no sólo las variables técnico-comerciales son las que influyen en la toma de decisiones para las estrategias.
En términos formales, es el proceso de colectar datos sistemáticamente y evaluarlos para identificar cambios en el desempeño o condición de un sistema o sus componentes, para que pueda plantearse una tarea costo-eficiente a fin de mantener su confiabilidad.
El objetivo del CBM, después de diagnosticar el activo, es prevenir, corregir la desviación o predecir las fallas antes de que se produzcan, optimizar la vida útil y el funcionamiento de los activos, reducir los costes y el tiempo de mantenimiento, así como también mejorar la seguridad y la calidad de los procesos.
Entre tantos tipos de mantenimiento de los que hemos escuchado hablar, podríamos preguntarnos cuál es el factor diferenciador de esta metodología. Pues, el CBM se diferencia de otros tipos de mantenimiento, como el correctivo, preventivo o predictivo, en los siguientes aspectos. Repasemos sus conceptos:
- El mantenimiento correctivo se realiza cuando el equipo o activo ya ha fallado o presenta una avería. Es el tipo de mantenimiento más reactivo y menos eficiente, ya que implica una mayor pérdida de producción, un mayor riesgo de daños y un mayor coste de reparación. Sin embargo, hay estrategias en las que conviene aplicar mantenimiento correctivo, al menos parcialmente. Se les conoce como correctivos planificados.
- El mantenimiento preventivo se realiza según un calendario o plan preestablecido, basado en el tiempo o en el número de ciclos de operación. Es un tipo de mantenimiento más proactivo que el correctivo, pero puede implicar un exceso o una falta de mantenimiento, ya que no tiene en cuenta el estado real del equipo o activo. Se basa en un cronograma de mantención, independientemente del estado del activo.
- El mantenimiento predictivo se realiza según las señales o indicadores (histórico de datos) que anticipan una posible falla o deterioro del equipo o activo. Es un tipo de mantenimiento más proactivo y eficiente, aún más que el preventivo, pero requiere de una mayor inversión en tecnología y personal capacitado para interpretar los datos.
Sin embargo, esto no es del todo cierto si se cuenta con una herramienta que facilite los dashboards y reportes de estos datos recabados, que además de su usabilidad, es una de las grandes ventajas del módulo de mantenimiento predictivo de Fracttal.
Buenas prácticas para implementar el mantenimiento basado en condición
Dicho lo anterior, si su implementación en la empresa es deseable, habría que considerar algunas prácticas recomendadas, debatidas ampliamente y comprobadas en congresos y conferencias de gerentes de mantenimiento. La primera, consiste en definir los objetivos e indicadores clave de rendimiento (los KPI) del CBM, así como los criterios para determinar cuándo y cómo intervenir en cada uno de los activos previstos.
Luego, y casi a la par de la primera, habría que seleccionar los equipos o activos críticos para aplicar el CBM, teniendo en cuenta su impacto en la producción y seguridad. También su impacto en el medio ambiente, pues es cada vez más necesario entender que la gestión del mantenimiento y la sostenibilidad están estrechamente relacionadas.
Una vez elegidas las tecnologías adecuadas para medir y transmitir los datos sobre la condición o el rendimiento de los activos, hay que integrarlos. Como es de suponer, los datos provendrán de diferentes fuentes y sistemas, y habría que centralizar toda esta información en una plataforma única que facilite su análisis e interpretación. Desde luego, Fracttal, sería una solución más que ideal para estos propósitos, pues fue concebida y validada exactamente para dicha finalidad.
El resto consistiría en definir los parámetros críticos de los activos y establecer los umbrales de alarma o notificaciones para cada uno. Inmediatamente se notará la reducción de costes de mantenimiento al evitar reparaciones innecesarias o excesivas, así como también el aumento de la disponibilidad y fiabilidad de los activos al prevenir las paradas no planificadas o, si es el caso, las pérdidas de producción. Al mismo tiempo, irá mejorando la seguridad de los trabajadores al minimizar los riesgos de accidentes o defectos.
Desde el punto de vista de la empresa que implementa el Mantenimiento Basado en Condición, se dice que es una estrategia que defiende los intereses del propietario de la instalación. Sucede que con los mantenimientos preventivo y predictivo, son los fabricantes y proveedores de servicios los que comparten el beneficio de mantener el sistema, aún y cuando no fuere necesario hacerlo.
En contraste, parte del sentido común el atender los activos sólo cuando den indicios de falla, situación que puede determinarse incluso en pleno proceso de mantenimiento correctivo, cuando el técnico se percata de que lo que está reparando necesita algunos trabajos adicionales preventivos. Sólo en esos casos es que se mantienen los equipos y/o sistemas, optimizando al máximo los costes asociados a este rubro.
En este sentido, el CBM no tiene nada de novedoso: se ha venido aplicando desde 1950. Lo que sí es novedoso son las formas a través de las cuales los datos se transmiten en tiempo real. Desde la inspección de rutina a través de los sentidos, hasta los sensores IoT combinados con una plataforma CMMS/GMAO y modelos de mantenimiento predictivo.
Por eso, hay cuatro tipos de técnicas para aterrizar el CBM a las operaciones de la empresa, complementando lo que se ha hecho desde hace muchos años con algunas aproximaciones más recientes:
- Inspecciones realizadas por operadores.
- Inspecciones realizadas por mantenimiento.
- Inspecciones realizadas offline (como analizadores de vibraciones, cámaras termográficas, analizadores de aceite, etc.).
- Análisis de datos de las inspecciones, a partir de la instrumentación y sensores montados en los equipos.
Todo lo explicado hasta ahora puede considerarse una introducción a la norma ISO 17359, la cual presenta un procedimiento general recomendado para implementar un programa de Mantenimiento Basado en Condición.
En la normativa, sin embargo, después del listado de máquinas, se recomienda realizar un análisis de criticidad (en donde habría que incluir todos aquellos activos que tiene impacto en la producción, riesgo, costes, así como también impacto ambiental) y un análisis de modos de falla y efectos, justo antes de determinar cuáles son los parámetros que se monitorizarán. Por lo demás, se determina la frecuencia de monitoreo y se recolectan los datos.
Si durante los análisis de criticidad y análisis de modos y efectos es posible determinar la causa de la falla, el impacto del CBM será profundo y muy significativo. Realmente esta sería la forma más ideal de aplicarlo.
Además, cabe agregar que la norma ISO 17359 recomienda verificar la efectividad de las acciones tomadas para regresar el activo a sus condiciones normales de operación. En términos cuantitativos, saber cuántas veces una máquina o activo aparece en condiciones normales de operación de manera consecutiva. Todo ello se refleja, al final, en el aumento de la confiabilidad y disponibilidad, en la disminución del número de reparaciones, disminución de número de repuestos extraídos del inventario o comprados, entre otras variables. Con un análisis costo-beneficio es posible confirmar la asertividad de la estrategia implementada.
Se podría pensar que la implementación de una filosofía de Mantenimiento Basado en Condición precisa de mucho más personal que la necesaria para los tipos clásicos de mantenimiento. Sin embargo, en realidad sólo ocupa la misma cantidad de personas, incluso menos. Lo que sí es cierto, es que las especialidades del equipo técnico tendrán que ser pensadas más razonablemente, de modo que las mismas sean más polivalentes o polifuncionales.
Un mismo técnico tendrá que ser capaz de realizar varias tareas, sobre todo en empresas o departamentos de mantenimiento relativamente pequeños. En todo caso, se necesita al menos una persona que se dedique a las funciones de ingeniería, una o varias personas que realicen los diagnósticos, así como una o varias personas que ejecuten las tareas operativas de mantenimiento.
El diagnóstico y pronóstico son las actividades que requieren particular especialización y profesionalización dentro de los miembros del equipo. Son necesarios técnicos que sean capaces de usar cada una de las tecnologías de monitoreo, y de identificar e interpretar correctamente los datos. Al respecto, la norma ISO 18436 establece los requisitos de certificación para vibraciones, ultrasonido, termografía, tribología y lubricación.
Centralización y control de todos los datos de mantenimiento
Como la monitorización de los parámetros es el núcleo central de esta estrategia de mantenimiento, la conjugación de su gestión con dispositivos IoT es altamente recomendable, sobre todo si la frecuencia de monitoreo es alta, o si la monitorización exige estar en lugares de difícil acceso, o bien si son muchos los activos a diagnosticar. En cualquier caso, conviene apoyarse en sensores que transmiten los datos a una plataforma central.
Mucho más que una plataforma (y huelga decir que mucho mejor), Fracttal es un sistema completo de gestión del mantenimiento capaz de integrarse eficazmente a su propia gama de sensores IoT.
Los planificadores y gerentes pueden, vía online, centralizar toda la información de los activos, almacenes, órdenes de trabajo, tareas y recursos técnicos en un dashboard completo que les ayuda a tomar las mejores decisiones. Además, con su módulo de mantenimiento predictivo, potenciado con inteligencia artificial y machine learning, la toma de decisiones del área de ingeniería serán mucho más rápidas y precisas. Esta es, precisamente, la tendencia del CBM con las industrias 4.0 y 5.0.
Mantenimiento basado en condición con Fracttal
Una vez implementada una estrategia de Mantenimiento Basado en Condición, la mejor forma de evaluar su eficacia continua es conociendo todos los indicadores, tanto cuantitativos como cualitativos, en tiempo real y en un solo lugar. Vale la pena implementar la metodología con una herramienta digital que contenga toda la información necesaria y sea capaz de integrarse a otras plataformas de la empresa. Esa es la especialidad de Fracttal.
En la siguiente demo de Fracttal puedes ver en detalle cómo llevar a cabo un mantenimiento basado en condición de tus activos con Fracttal.
