Gestión integrada del mantenimiento y la energía para la prevención de fallos en equipos de plantas de proceso

Resumen

Resumen En toda planta de producción, el objetivo principal del Departamento de Mantenimiento es asegurar el correcto estado funcional de los equipos con el fin de obtener su máxima disponibilidad, lo que, en definitiva, significa una mejora del servicio a su cliente principal (Departamento de Operaciones) y una aumento, no menos importante, de la seguridad de una planta y, por tanto, en la disminución de los riesgos. La consecuencia de la mejora de la fiabilidad de los equipos es que la optimización de sus condiciones funcionales incide directamente en una disminución de los costes productivo, por ejemplo, la mejoría funcional de los equipos está directamente relacionada con una reducción de los consumos energéticos de los equipos involucrados, y por lo tanto, en una mejora de los costes directos de la empresa. La industria se encuentra en un momento de cambio, donde la gestión de la información proveniente desde todas las áreas de la empresa debe ser gestionada de forma eficiente y en tiempo real, para así, ser más flexibles y atender de manera más eficaz las demandas, cada vez más particulares y cambiantes, de los clientes. Por lo tanto, la interconectividad en tiempo real entre todas las áreas de gestión de la empresa, así como de los equipos productivos y servicios auxiliares, son el punto clave en este cambio. Esta evolución industrial se conoce como Industria 4.0 (Capitulo 3). Una apuesta por un elevado grado de automatización y de digitalización de las fábricas, recurriendo al uso intensivo de Internet y redes virtuales, con el objetivo de modernizar las fabricas hasta transformarlas en "inteligentes" (Smart Factories). Estas fábricas están caracterizadas por una inter-comunicación en tiempo real entre los diferentes equipos de producción y auxiliares que componen las cadenas de producción, de aprovisionamiento y de logística, en definitiva, toda la cadena de suministro. Desde el año 2012, la empresa Takasago y la Universidad de Murcia tienen suscrito un convenio para llevar un proyecto de investigación para el desarrollo de "nuevas" metodologías operativas de manteniendo predictivo en los equipos dinámicos que esta empresa tiene en su planta industrial de Murcia (España). Esta tesis se ha realizado en el marco de dicho proyecto de investigación (PREYBA-2012), donde se han desarrollado nuevas técnicas y estrategias en lo referente a las necesidades reales de seguimiento y diagnóstico de los equipos en el plan de mantenimiento predictivo, en la forma de gestionar la logística de la cadena de producción en función del estado funcional de los equipos en cada momento y en la implementación de aplicaciones novedosas para la gestión, procesamiento y presentación de la información recabada, de modo que esta llegue en tiempo real a todo el personal involucrado. La tesis ha sido vertebrada en torno a tres líneas de investigación principales. Una primera línea (Capítulo 4), donde se ha desarrollado un procedimiento sencillo, operativo y eficaz para cuantificar el "estado funcional" de un equipo dinámico como consecuencia de los resultados obtenidos de los diagnósticos de mantenimiento predictivo, gracias al cual, la comprensión del estado real de cada equipo será sencillo y operativa, incluso para aquellas personas que no estén involucradas en el día a día del departamento de mantenimiento. Tras la evaluación del estado de los equipos dinámicos, la segunda línea de investigación (Capítulo 5) se ha focalizado en la implementación de sistema de gestión dinámica de los intervalos de medición basada en la criticidad y el "estado funcional" de los equipos anteriormente desarrollado. La criticidad de los equipos se calculará en función de criterios operativos, de servicio y de mantenibilidad. Por último, la tercera línea de investigación (Capítulo 6) se ha centrado en la monitorización de aquellos equipos que resultasen críticos. Se ha desarrollado una metodología para identificar situaciones anómalas mediante la monitorización en tiempo real de los parámetros eléctricos (potencia, intensidad, voltaje¿) o mediante la monitorización de indicadores mixtos, resultado de combinar datos operativos del proceso o producción (datos provenientes de los sistemas MES y DCS) con la monitorización de los parámetros eléctricos. Así mismo, y como pilar básico de esta tesis, conforme a la actual filosofía de Industria 4.0, toda la información relevante obtenida a través de los sistemas y herramientas que se han desarrollado e implantado, ha sido integrada en los sistema de gestión de la información operativos en la empresa (principalmente ERP, MES y DCS), haciéndola altamente disponible, operativa y compartida en tiempo real en los diferentes niveles de decisión de la empresa, dentro y fuera del departamento de mantenimiento, cumpliendo, por lo tanto, con la premisas de las "Fábricas Inteligentes" o "Smart Factories". Así mismo y gracias a la utilización de las plataformas ya existentes en la empresa, se ha evitado la generación de plataformas alternativas o complementarias que dificultaría el manejo de esta información.