Comprender el pronóstico en el mantenimiento predictivo
Definición: ¿Qué es el pronóstico?
Pronóstico (También llamada estimación de vida útil restante o predicción de fallos) es el proceso de estimar cuánto tiempo queda antes de que un fallo detectado cause un fallo funcional o requiera intervención. El pronóstico se realiza a continuación. detección de fallos (identificar que existe un problema) y diagnóstico (identificar cuál es el problema), respondiendo a la pregunta crítica "¿Cuándo debemos actuar?" mediante el análisis de vibración tendencias de progresión, características del tipo de falla y condiciones de funcionamiento del equipo.
Un pronóstico preciso es lo que hace mantenimiento predictivo Verdaderamente predictivo: permite programar el mantenimiento en el momento óptimo (ni demasiado pronto, desperdiciando la vida útil restante, ni demasiado tarde, arriesgándose a una falla), la adquisición de piezas con largos plazos de entrega, la asignación de recursos y la coordinación de la programación de la producción.
Métodos de pronóstico
1. Extrapolación de tendencias
Método más común y práctico:
- Graficar datos históricos de vibración en función del tiempo
- Ajustar línea de tendencia (lineal, exponencial, etc.)
- Extrapolar para predecir cuándo se cruza el umbral de alarma o fallo
- Actualizar la predicción con cada nueva medición
- Precisión: Moderado (se supone que la tendencia continúa)
- Requisitos: Historial de tendencias suficiente (mínimo de 6 o más puntos de datos)
2. Modelos basados en la física
- Utilizar el conocimiento de la física de la falla (crecimiento de grietas, propagación de desprendimientos).
- El modelo predice la progresión en función del estrés, los ciclos y el entorno.
- Ejemplo: Ley de Paris para el crecimiento de grietas, cálculos de vida útil L10 de los rodamientos
- Precisión: Es conveniente conocer los parámetros del modelo.
- Requisitos: Datos detallados sobre el equipo y el funcionamiento
3. Basado en la experiencia (datos históricos)
- Basándonos en fallos anteriores de equipos similares,
- Tasas de progresión típicas según la historia
- Relaciones empíricas (nivel de vibración → tiempo hasta el fallo)
- Precisión: Justo, específico para el equipo
- Requisitos: Base de datos histórica de fallos
4. Aprendizaje estadístico/automático
- Entrenar algoritmos con datos históricos de progresión
- Reconocimiento de patrones a partir de muchos casos similares
- predicciones probabilísticas
- Precisión: Puede ser muy bueno con datos suficientes.
- Requisitos: Gran conjunto de datos, recursos computacionales
Factores que afectan la precisión del pronóstico
Calidad de los datos de tendencia
- Más datos → mejor definición de tendencia
- Mediciones consistentes → tendencias fiables
- Historial adecuado (mínimo meses)
- Datos limpios (valores atípicos identificados)
Características de la progresión de fallas
- Progresión predecible: Más fácil de pronosticar (desgaste gradual de los cojinetes)
- Acelerar el progreso: Más duro (con crecimiento exponencial de desprendimientos)
- Progresión errática: Dificultad (holgura, roces intermitentes)
- Fallos repentinos: Impredecible (fractura del eje por grieta)
Estabilidad de las condiciones de funcionamiento
- Condiciones estables → predicciones fiables
- Cargas/velocidades variables → predicciones menos ciertas
- Los cambios en el proceso pueden acelerar o ralentizar el progreso.
Estimación de la vida útil restante (RUL)
Definición
- Tiempo transcurrido desde la condición actual hasta el fallo o el umbral de intervención
- Expresado en horas de funcionamiento, días o tiempo calendario
- Actualizado continuamente a medida que se recopilan nuevos datos.
Intervalos de confianza
- La RUL es una estimación con incertidumbre.
- Expréselo como rango (30-90 días con confianza 90%)
- La incertidumbre disminuye a medida que se acerca el fallo (más datos)
- Estimaciones conservadoras para equipos críticos
Ejemplo
- Defecto en el rodamiento detectado con una amplitud de envolvente de 2g
- Evolución histórica: 2 g → 10 g (nivel de alarma) en 60 días (típico).
- Tasa actual: aumento de 0,5 g por semana
- Predicción: Nivel de alarma en aproximadamente 10 semanas
- Recomendación: Programar el mantenimiento dentro de 6 a 8 semanas
Aplicaciones
Programación del mantenimiento
- Planificar la interrupción cuando RUL indique el momento óptimo
- Coordinar con los cronogramas de producción
- Realizar reparaciones en grupo para minimizar el tiempo de inactividad
- Evitar tanto las intervenciones prematuras como las tardías.
Gestión de piezas
- Solicite repuestos con el plazo de entrega adecuado.
- Evite acelerar los costos
- Reducir las necesidades de stock de seguridad
- Aprovisionamiento justo a tiempo basado en el pronóstico
Asignación de recursos
- Priorizar entre múltiples máquinas degradadas
- Asignar los recursos limitados a las necesidades más urgentes
- Planificar las asignaciones de personal
- Preparación de herramientas y equipos
Desafíos y limitaciones
Incertidumbre de predicción
- La progresión de la falla no es perfectamente predecible
- Las condiciones de funcionamiento pueden cambiar.
- Posibles aceleraciones inesperadas
- Mantenga siempre márgenes de seguridad.
Requisitos de datos
- Se necesita un historial de tendencias adecuado.
- En las primeras etapas del desarrollo de la falla, las predicciones son menos ciertas.
- Mejoró a medida que se recopilaron más datos.
Múltiples modos de fallo
- Predecir un modo mientras se predice otro provoca un fallo.
- La monitorización integral ayuda
- Deben considerarse todos los mecanismos de degradación activos.
Mejora de la precisión pronóstica
Aumentar la frecuencia de medición
- Más datos → mejor definición de tendencia
- Detectar la aceleración con antelación
- Reducir la incertidumbre de las predicciones
Múltiples parámetros
- Vibración + temperatura + análisis de aceite
- Los indicadores corroborativos mejoran la confianza
- Los distintos parámetros pueden tener diferentes plazos de entrega.
Actualización continua
- Revise el pronóstico con cada nueva medición.
- No te fíes de una sola predicción temprana.
- Adaptarse a la tasa de progresión real
El pronóstico es el elemento predictivo que distingue el verdadero mantenimiento predictivo de la simple monitorización de la condición. Al estimar la vida útil restante y los plazos de fallo a partir de datos de tendencias y la comprensión de la progresión de las averías, el pronóstico permite optimizar la programación del mantenimiento para maximizar la utilización de los equipos y mantener su fiabilidad: el objetivo final de las estrategias de mantenimiento basado en la condición.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									