La monitorización de estado funciona porque la mayoría de las máquinas no fallan sin avisar. Antes cambian: vibran de otra manera, funcionan algo más calientes, consumen más corriente para el mismo trabajo. La clave está en saber qué señal muestra qué problema y con cuánta antelación.
Vibración
La vibración se mide con acelerómetros o sensores de velocidad, normalmente en las carcasas de los rodamientos.
Qué detecta
- Desequilibrio: una componente intensa a la velocidad de giro (1×).
- Desalineación: componentes a 1× y 2× la velocidad de giro, a menudo también en dirección axial.
- Holgura: muchos armónicos de la velocidad de giro.
- Daño en los rodamientos: energía en frecuencias más altas, visible en análisis especializados como el espectro de envolvente, a menudo antes de que la máquina suene o se sienta distinta.
- Problemas en engranajes: componentes en las frecuencias de engrane y sus bandas laterales.
Con cuánta antelación: entre los primeros avisos en las máquinas rotativas, a menudo semanas antes de que falle un rodamiento, pero no siempre.
Precauciones
- La tendencia importa más que una lectura aislada. Compare la máquina con su propia normalidad.
- Los niveles globales de vibración tienen normas: ISO 20816 define zonas según la clase y el tamaño de la máquina. Utilícelas como referencia, no como la única regla.
- La posición y el montaje del sensor modifican la lectura. Un sensor que se cambia de sitio cambia la referencia.
Temperatura
Qué detecta: sobrecarga, mala lubricación, refrigeración obstruida, rodamientos en mal estado y, en los motores, bobinados calientes. Los equipos térmicos muestran su estado en la diferencia de temperatura y en la potencia que necesitan para mantener una consigna.
Con cuánta antelación: más tarde que la vibración. La temperatura reacciona a la fricción cuando el daño ya es importante, y la masa térmica ralentiza la respuesta.
Precauciones
- Compare con la misma carga y la misma temperatura ambiente. Un día caluroso no es una avería.
- La velocidad de aumento suele ser más reveladora que el valor.
- La temperatura del bobinado protege el motor, pero si la protección se dispara, la línea ya se ha detenido.
Corriente del motor
Qué detecta: la carga eléctrica del motor muestra la carga mecánica de la máquina.
- Una corriente que aumenta para la misma producción apunta a fricción, un flujo bloqueado o un componente desgastado.
- Una corriente desigual entre fases apunta a problemas de alimentación o del bobinado.
- El análisis detallado de la firma de corriente puede revelar problemas del rotor y algunas averías mecánicas, pero requiere un trabajo más especializado.
Con cuánta antelación: moderadamente pronto ante una degradación mecánica gradual, e inmediato ante problemas eléctricos.
Precauciones: la corriente depende de la carga del proceso, por lo que debe interpretarse junto con la producción, la velocidad y el par.
Señales de proceso: presión, caudal, ciclos
- Bombas: una bomba que entrega menos caudal o presión a la misma velocidad que antes se está desgastando o sufre cavitación. Compárela con su curva de rendimiento.
- Compresores: ciclos de carga más cortos con una caída de presión más rápida son un signo típico de fuga o de válvulas desgastadas; la temperatura del aceite y la vibración aportan más detalle.
- Accionamientos de transportadores: una corriente que aumenta mientras la velocidad de la banda patina apunta a la tensión de la banda o a un rodamiento de un rodillo.
Combinar las señales
Una sola señal da indicios; varias señales juntas dan confianza.
| Señal | Problema típico que muestra | Con cuánta antelación | Principal precaución |
|---|---|---|---|
| Vibración | Rodamientos, desequilibrio, desalineación, holgura | Temprano | Requiere una buena ubicación del sensor y una referencia |
| Temperatura | Sobrecarga, lubricación, refrigeración, daño tardío en rodamientos | Más tarde | Depende de la carga y del ambiente |
| Corriente del motor | Fricción mecánica, fallos eléctricos | Intermedio | Depende de la carga del proceso |
| Presión y caudal | Desgaste de la bomba, cavitación, fugas | Intermedio | Comparar con la curva de rendimiento |
| Recuento de ciclos | Fugas, desgaste de válvulas | Intermedio | Requiere el patrón normal de la máquina |
Añada siempre contexto: carga, velocidad, temperatura ambiente. Sin él, un cambio normal en la operación parece una avería, y una avería real puede esconderse tras un cambio en la operación.
Lo que la monitorización no puede ver
- Averías repentinas, como un bobinado en cortocircuito o un eje roto por una carga de impacto.
- Fallos en piezas que no se miden. Si no hay ningún sensor cerca de un componente, nada le avisará sobre él.
- Problemas del propio proceso que no son visibles en las señales de la máquina.
Una buena monitorización de estado es honesta al respecto. Reduce las sorpresas en los modos de fallo que dan aviso; no elimina todas las averías.
Por dónde empezar
Elija una máquina crítica, averigüe cuáles de estas señales ya tiene en su controlador o variador, añada vibración donde falte, registre el comportamiento normal durante un par de semanas y revise cada alerta con la persona que mejor conozca la máquina.