La evidencia es abrumadora: las estrategias de mantenimiento reactivo están obsoletas. Como señala Mobley (2002) en su obra fundamental «An Introduction to Predictive Maintenance«, el costo de una falla inesperada siempre excede por mucho el costo de monitorizarla. Pero, ¿cómo dar el salto hacia el monitoreo de condición?
Este artículo no solo explica qué es el mantenimiento predictivo, sino que también valida sus principios con técnicas avaladas por expertos y casos documentados, para que deje de depender de calendarios y comience a confiar en datos.
¿Qué es el Mantenimiento Predictivo? Una Definición con Base Técnica
En esencia, el mantenimiento predictivo (PdM) es una estrategia proactiva que utiliza el análisis de datos y tecnologías de monitoreo para predecir puntos futuros de falla en un equipo. A diferencia de otros enfoques, el PdM se basa en la condición real del activo.
Para profundizar, podemos citar a Nachlas (2005) en «Reliability Engineering: Probabilistic Models and Maintenance Methods«, quien establece que el núcleo del PdM reside en el análisis de tendencias. La meta es identificar desviaciones de los parámetros operativos normales que presagien una falla, permitiendo planificar la intervención justo a tiempo.
En consecuencia, esta metodología no solo evita paradas inesperadas, sino que también extiende la vida útil de los componentes al evitar el sobre-mantenimiento, un problema común en las estrategias puramente preventivas.
Diferencias entre Mantenimiento Preventivo y Predictivo: Un Análisis con Perspectiva
A menudo, existe confusión al comparar estrategias. Para aclararlo de forma contundente, la literatura especializada marca una línea clara. Mobley (2002) argumenta que el mantenimiento preventivo se basa en la estadística de vida media de un componente, mientras que el predictivo se fundamenta en su estado de salud específico e individual.
La siguiente tabla, inspirada en los principios de Jardine & Tsang (2013) en «Maintenance, Replacement, and Reliability: Theory and Applications«, ilustra la evolución:
| Característica | Mantenimiento Correctivo | Mantenimiento Preventivo | Mantenimiento Predictivo |
|---|---|---|---|
| Base de la acción | Fallo funcional. | Tiempo de uso (horas) o calendario. | Condición real monitorizada (Datos). |
| Enfoque | Reactivo. | Proactivo genérico. | Proactivo específico y basado en condición. |
| Coste Total | Alto (paradas, daños colaterales). | Medio (sobre-servicio, repuestos no usados). | Bajo (máxima disponibilidad y optimización). |
| Ventaja clave | Planificación simple. | Reduce fallas inesperadas. | Maximiza el ROI de los activos y la confiabilidad. |
Como resultado, la data demuestra que el predictivo es el único enfoque que optimiza simultáneamente la disponibilidad y los costos.
Técnicas de Mantenimiento Predictivo: Herramientas Validadas por la Industria
Ahora bien, ¿cómo se materializa esta estrategia? Las técnicas de mantenimiento predictivo son diversas y su selección depende del tipo de activo. Según el estándar ISO 13372 sobre monitorización de condición, las más efectivas son:
Análisis de Vibraciones
Es la técnica reina para equipos rotativos. **Como explica Scheffer & Girdhar (2004) en «Practical Machinery Vibration Analysis and Predictive Maintenance«, el análisis espectral de vibraciones permite diagnosticar con precisión problemas de desbalance, desalineación, holguras y fallas en rodamientos mucho antes de que sean críticos.
Para su aplicación básica, muchas empresas suelen empezar con vibrometros:
Estos instrumentos básicos te ayudarán a diferenciar los equipos en buen estado de aquellos que requieran una atención en el corto plazo.
Sin embargo, si lo que requieres es realizar un diagnóstico más preciso, requerirás realizar utilizar con colector de vibraciones como SKF CMVA 90 de SKF:
Y no basta con medir solo con el equipo, también se debe contar con personal certificado para el análisis de espectros y ondas en el software Aptitude Analyst.
Termografía Infrarroja
Entre las técnicas de mantenimiento predictivo, la termografía infrarroja se destaca por su capacidad para visualizar fallos invisibles a simple vista. Esta técnica, basada en la detección de la radiación térmica emitida por los objetos, permite identificar problemas críticos de forma segura, rápida y sin contacto.
En esencia, todos los objetos cuya temperatura esté por encima del cero absoluto (-273,15 °C) emiten radiación infrarroja. Una cámara termográfica captura esta radiación y la convierte en una imagen de temperatura en tiempo real, llamada termograma, donde cada color representa un rango térmico específico. Aquí te mostramos un ejemplo de termograma de un contactor eléctrico:
Kruse (2019) enfatiza que la efectividad de esta técnica no radica solo en capturar un punto caliente, sino en la correcta interpretación de los patrones térmicos. Un termograma debe analizarse considerando:
- Emisividad: La capacidad de un material para emitir radiación infrarroja. Un error en este ajuste puede derivar en mediciones inexactas.
- Temperatura reflejada: La radiación térmica que proviene de fuentes cercanas y se refleja en la superficie del objeto bajo inspección.
- Humedad ambiental y obstrucciones: El vapor de agua y el polvo pueden absorber y dispersar la radiación infrarroja, distorsionando los resultados.
Aplicaciones Prácticas de la Termografía en Mantenimiento Predictivo
La versatilidad de esta técnica la hace indispensable en múltiples áreas:
Instalaciones Eléctricas (Baja, Media y Alta Tensión):
En sistemas eléctricos se inspecciona patrones de calor en componentes para identificar fallas. También se evalúa borneras para identificar el delta de temperatura. Aquí te mostramos un ejemplo de contacto con una temperatura anómala:
Sistemas Mecánicos:
Un rodamiento que comienza a fallar por falta de lubricación o por contaminación experimentará una fricción anormal, generando calor. La termografía puede identificar este aumento de temperatura antes de que se produzca un gripaje catastrófico.
Instalaciones Industriales y Edificios:
Una trampa de vapor defectuosa (abierta o cerrada) mostrará una firma térmica claramente distinguible de una que funciona correctamente, permitiendo identificar pérdidas de energía costosas.
En aislamientos térmicos, permite localizar rápidamente defectos o zonas faltantes en el aislamiento de hornos, cámaras frigoríficas o tuberías, cuantificando las pérdidas energéticas.
También detecta filtraciones de agua en techos y problemas en sistemas de calefacción por suelo radiante. Aquí te compartimos una imagen tomada con una Pocket2 en la que se aprecia una filtración de agua en el techa:
Limitaciones y Consideraciones que Debes Tener en Cuenta
Si bien es una herramienta poderosa, la termografía tiene limitaciones que un experto debe conocer:
- Solo mide la temperatura superficial: No puedes realizar inspecciones térmicas atravesando objeticos.
- Requiere línea de visión directa: El operador debe tener un acceso despejado al objetivo.
- La interpretación requiere expertise: Como advierte Kruse (2019), un termograma sin el contexto operacional (e.g., carga del equipo, condiciones ambientales) puede llevar a diagnósticos erróneos. Un punto caliente en un motor puede deberse a una falla eléctrica interna, a un problema de lubricación o simplemente a que está operating a plena carga. El termografista debe investigar para encontrar la causa raíz.
La termografía infrarroja es, por tanto, una de las técnicas de mantenimiento predictivo más valiosas para la inspección de sistemas eléctricos y térmicos. Cuando es ejecutada por personal certificado (según la norma ISO 18434-1) y utilizando equipos calibrados, se convierte en una herramienta indispensable para prevenir paradas no planificadas, ahorrar energía y garantizar la seguridad en las instalaciones.
Su integración con otras técnicas, como el análisis de vibraciones, conforma el ecosistema ideal de un programa de mantenimiento predictivo robusto y confiable.
Análisis de Aceite y Tribología
El Análisis de Aceite y Tribología se consolida como una de las técnicas de mantenimiento predictivo más precisas para diagnosticar la salud interna de un equipo que utilice aceite. A diferencia de otras métodos, esta técnica no solo predice fallos, sino que también identifica la causa raíz del desgaste.
En esencia, el lubricante que circula por un sistema (motor, transmisión, hidráulico) contiene partículas de desgaste y contaminantes que son testigos directos de su condición interna. El análisis de aceite consiste en tomar una muestra del lubricante en uso y someterla a una serie de pruebas de laboratorio que miden:
- Propiedades del Lubricante: Se analiza la viscosidad, TBN (Número de Base Total), TAN (Número de Acidez Total) y oxidación. **Como establece Troyer & Williamson (2015), la degradación del lubricante por sí misma es una de las principales causas de falla de los componentes. Una viscosidad fuera de especificación indica contaminación, mezcla incorrecta o degradación térmica avanzada.
- Contaminación: Se cuantifica la presencia de elementos externos como agua, hollín (en motores diésel), anticongelante y polvo/suciedad. La presencia de silicio, por ejemplo, es un indicador claro de contaminación atmosférica por fugas en los filtros de aire o respiraderos.
- Desgaste Metálico (Análisis de Ferrografía y Espectrometría): Esta es la parte más crucial. La espectrometría identifica y cuantifica metales traza (Hierro, Cobre, Cromo, Aluminio, Estaño) en partes por millón (ppm), señalando qué componente específico se está desgastando. La ferrografría, por su parte, examina el tamaño, la forma y la composición de las partículas de desgaste. Partículas de fatiga grandes y laminares, por ejemplo, indican un fallo por fatiga avanzado en un engranaje o rodamiento, mucho antes de que se manifieste con vibraciones audibles.
Aplicaciones Prácticas y un Ejemplo Concreto
Esta técnica es crítica para cualquier equipo con lubricación circulante:
- Motores de Combustión Interna: Detecta desgaste en anillos, camisas, cojinetes y contaminación por combustible o refrigerante.
- Sistemas Hidráulicos: Extremadamente sensibles a la contaminación por partículas. Un conteo de partículas alto puede generar la falla de una bomba o de válvulas servo.
- Reductores y Cajas de Engranajes: Identifica desgaste micropitting en los dientes de los engranajes y fallos incipientes en rodamientos.
Aquí te compartimos un ejemplo de reporte de análisis de aceite:
Limitaciones y Fortalezas
- Fortaleza: Proporciona el diagnóstico más completo del estado interno de la máquina sin desmontarla. Es predictivo y proactivo.
- Limitación: Es una técnica offline que requiere un muestreo correcto y un ciclo de análisis en laboratorio. No proporciona datos en tiempo real como los sensores de vibración. La calidad del diagnóstico depende en gran medida de la toma de muestra representativa.
El Análisis de Aceite es, por tanto, una técnica complementaria y a la vez fundamental dentro de un programa de mantenimiento predictivo. Mientras el análisis de vibraciones detecta problemas geométricos y dinámicos, el análisis de aceite diagnostica la química y la tribología del sistema. Juntas, forman una estrategia imbatible para alcanzar la máxima confiabilidad de los activos.
Ultrasonido Acústico
El ultrasonido acústico es una técnica de mantenimiento predictivo que se basa en la detección de ondas sonoras de alta frecuencia (inaudibles para el o humano) generadas por fenómenos eléctricos y mecánicos. Su aplicación en sistemas eléctricos es fundamental para la detección temprana de fallas potencialmente catastróficas.
Principio de Detección en Sistemas Eléctricos
En entornos eléctricos, muchas fallas emiten sonidos de alta frecuencia como primer síntoma. Estas emisiones acústicas son causadas principalmente por la ionización del aire alrededor de componentes energizados, resultante de:
- Descargas Parciales (PD): Pequeñas chispas o descargas que ocurren en aislamientos defectuosos o en puntos con alta concentración de estrés eléctrico.
- Efecto Corona: Descargas luminiscentes causadas por la ionización del aire circundante a un conductor energizado, often en presencia de superficies irregulares o contaminación.
- Arco Eléctrico: Descargas continuas de alta energía que pueden generar calor extremo y daños equipment.
Un equipo de ultrasonido convierte estas frecuencias ultrasónicas (típicamente en el rango de 2 kHz a 96 kHz o superior) a un rango audible, permitiendo al técnico escuchar el sonido de la falla (como un crepitación o un zumbido) y, en el caso de las cámaras acústicas, visualizar la ubicación precisa de la fuente emisora en una imagen espectral superpuesta en tiempo real.
Por ejemplo la cámara acústica Hikmicro AI56 tiene la capacidad de identificar la fuente de ultrasonido y el modo de falla, aquí te compartimos un modelo de reporte:
Ventajas Clave de la Técnica para Sistemas Eléctricos
- Detección Temprana: Identifica problemas incipientes mucho antes de que sean detectables por inspección visual o termográfica.
- Seguridad: Permite la localización precisa de la falla desde una distancia de seguridad, sin necesidad de contacto físico con el equipo energizado.
- Precisión en la Localización: Es especialmente útil en entornos complejos y ruidosos, donde el oído humano o un sensor de un solo punto no pueden filtrar y localizar la fuente del sonido con exactitud.
- Diagnóstico Rápido: La capacidad de escuchar y visualizar el problema acelera enormemente el proceso de troubleshooting en comparación con métodos tradicionales.
En conclusión, el ultrasonido acústico es una herramienta indispensable dentro de cualquier programa de mantenimiento predictivo para sistemas eléctricos, actuando como un sistema de alerta temprana que previene fallos costosos y mejora la confiabilidad y seguridad de las instalaciones.
Mantenimiento Predictivo Ejemplo: Un Caso Documentado
En una planta líder del sector manufacturero, hemos implementado una estrategia integral de mantenimiento predictivo diseñada para maximizar la confiabilidad de los activos críticos. Este programa se compone de de tres técnicas administradas desde una sola plataforma multiusuarios.
Técnicos que Aplicamos para el Monitoreo de Condición
- Análisis Vibracional: Realizamos el monitoreo mensual de 280 activos rotativos. Este proceso sistemático, que incluye la medición, el análisis y la emisión de reportes, nos permite identificar desviaciones en el estado mecánico de los equipos (desbalanceos, desalineaciones, fallas en rodamientos, etc.) long antes de que deriven en una falla funcional.
- Termografía Eléctrica: Complementamos el análisis de vibraciones con el monitoreo mensual de 100 tableros eléctricos. Las inspecciones termográficas son vitales para detectar puntos calientes anómalos causados por conexiones flojas, sobrecargas o componentes defectuosos, previniendo así paradas no planificadas y mitigando riesgos de incendio.
- Rutinas de Inspección Interdiarias: Reconociendo que el monitoreo mensual podía dejar ventanas de riesgo, implementamos un programa de inspecciones intermedias. Utilizando instrumentos básicos (como vibración global, ultrasonido portátil o medición de temperatura con pirómetro), los operadores o técnicos recogen data clave cada pocos días. Esto proporciona al analista una visibilidad continua del estado de los equipos y permite alertar de inmediato a los planificadores de mantenimiento sobre cualquier señal de anomalía incipiente, cerrando la brecha entre los monitoreos mensuales formales.
Centralización y Digitalización de la Data con Netsigem
La eficacia de este programa multicapa reside en su completa integración dentro del software Netsigem. Esta plataforma nos permite:
- Consolidar toda la información: Los datos de vibraciones, termografías e inspecciones se almacenan y gestionan en un mismo ecosistema.
- Digitalizar procesos: Mediante el uso del aplicativo móvil de Netsigem, hemos eliminado por completo el uso de papel en las rutas de inspección, agilizando la captura de datos y minimizando errores.
- Facilitar la toma de decisiones: Los reportes unificados y el dashboard de Netsigem le proporcionan al usuario final (gestores, planificadores, analistas) una visión clara y en tiempo real del estado global del plan de mantenimiento y del health de los activos, permitiendo priorizar acciones y optimizar recursos.
Esta integración de técnicas predictivas y la centralización de la información en Netsigem no solo ha fortalecido la confiabilidad operacional de la planta, sino que también ha creado un ciclo de mejora continua, donde los datos se transforman en insights accionables para el departamento de mantenimiento.
Conclusión: De la Teoría a la Implementación
En definitiva, el mantenimiento predictivo trasciende la tendencia; es una disciplina de ingeniería respaldada por décadas de estudio y aplicación práctica, como demuestran los autores citados. Comprender qué es el mantenimiento predictivo y sus técnicas es el primer paso para lograr la confiabilidad operacional.
La brecha ya no está en la información, sino en la implementación correcta. Y es en este punto donde la expertise marca la diferencia. Nosotros no solo aplicamos estas técnicas; las adaptamos a su contexto específico, basándonos en los principios probados por la literatura especializada.
¿Está listo para transformar sus datos en decisiones predictivas? Contáctenos hoy mismo para una evaluación basada en los estándares de la industria. Nuestros expertos le guiarán en la implementación de una estrategia que maximice el retorno de sus activos.
📞 Celular: +51 954134546
📧 Correo: ventas@sedisaservicios.com
🌍 Ubicación: Av. Circunvalación Golf Los Incas 154 – OF. 904 Edificio Capital Golf – Santiago de Surco
Bibliografía
- Jardine, A. K. S., & Tsang, A. H. C. (2013). Maintenance, Replacement, and Reliability: Theory and Applications. CRC Press.
- Kruse, J. (2019). Thermographic Monitoring: Early Detection of Electrical and Mechanical Failures. Reliability Web.
- Mobley, R. K. (2002). An Introduction to Predictive Maintenance (2nd ed.). Butterworth-Heinemann.
- Nachlas, J. A. (2005). Reliability Engineering: Probabilistic Models and Maintenance Methods. CRC Press.
- Robinson, J. (2017). Ultrasound for Predictive Maintenance. UE Systems Europe BV.
- Scheffer, C., & Girdhar, P. (2004). Practical Machinery Vibration Analysis and Predictive Maintenance. Newnes.
- Troyer, D., & Williamson, M. (2015). Oil Analysis Basics. Noria Corporation.
Un comentario