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Alcantarillas más inteligentes: Reduzca costes y averías con un mantenimiento proactivo

Índice

Las empresas de suministro de agua de todo el mundo se enfrentan a retos considerables, como el envejecimiento de las infraestructuras, los fenómenos meteorológicos extremos y el rápido crecimiento de la población. Todos estos factores están afectando significativamente al rendimiento de los sistemas de agua existentes, haciendo que problemas como atascos, desbordamientos del alcantarillado, fugas y fallos de los activos sean más probables y más frecuentes. En respuesta, muchas organizaciones están mejorando y optimizando la forma en que operan y mantienen sus equipos críticos a través de un enfoque de mantenimiento proactivo. Esta forma más inteligente de realizar el mantenimiento puede ayudar a hacer frente a los fallos de los equipos por envejecimiento y daños, al tiempo que ofrece importantes ventajas operativas. ¿Qué más pueden conseguir los equipos de las empresas de suministro de agua con un enfoque proactivo?

¿Qué es el mantenimiento proactivo? 

La mayoría de las estrategias de mantenimiento proactivo son una mezcla de iniciativas de mantenimiento preventivo y mantenimiento basado en el estado (CBM). El mantenimiento preventivo utiliza visitas programadas con regularidad para garantizar el buen funcionamiento de los equipos, en lugar de limitarse a enviar equipos cuando algo ya ha fallado (mantenimiento reactivo). El CBM va un paso más allá y utiliza técnicas que miden uno o varios parámetros físicos del estado de los equipos -corriente, tensión, lubricante, vibración, etc.- para identificar cambios en el comportamiento de una máquina que indiquen un fallo en desarrollo. Al estimar el estado de los activos, los equipos pueden programar intervenciones de mantenimiento oportunas y evitar fallos inesperados..

Con el auge de la inteligencia artificial (IA) y el internet industrial de las cosas (IIoT), monitorización de la condición ahora pueden analizar continuamente grandes cantidades de datos de sensores entrantes. Esto aporta beneficios adicionales a un enfoque de mantenimiento basado en la condición que es impulsado por sistemas de monitoreo de condición basados en IA.



Las alertas en tiempo real sobre el estado de los activos permiten programar las reparaciones en función de las necesidades, lo que elimina los elevados costes y riesgos para la seguridad de las llamadas de emergencia y las reparaciones, así como los costes aún mayores para la reputación y la normativa de un incidente de contaminación o una interrupción del suministro de agua. Las empresas pueden optimizar el uso de sus escasos recursos de mantenimiento sin comprometer la fiabilidad. Se pueden ahorrar costes en todas las fases, desde los problemas inesperados de los equipos hasta los activos que funcionan en condiciones no óptimas durante un periodo prolongado.

Tres formas de reducir los costes operativos con un enfoque de mantenimiento proactivo 

En esta entrada de blog, destacaremos tres ventajas del mantenimiento proactivo que ayudan a reducir los costes operativos y optimizar los recursos de mantenimiento. Para ello, utilizaremos ejemplos reales de empresas de aguas residuales que utilizan nuestra tecnología de monitorización del estado, SAM4 Health. 

Beneficio 1: Reducir el número de visitas de control

Dado que las estaciones de bombeo y las plantas de tratamiento de agua están repartidas por todo el país, a veces en zonas muy remotas, las visitas de inspección llevan mucho tiempo. Además, rara vez son eficaces. Puede producirse una avería la semana o incluso el día después de una inspección sin que haya habido ninguna señal de advertencia durante la visita anterior. Este tiempo dedicado a inspecciones periódicas de estaciones remotas supondría un elevado coste operativo en cualquier clima, pero es especialmente caro ante la escasez de mano de obra cualificada.

Por ejemplo, uno de nuestros clientes de aguas residuales programaba tradicionalmente unas 70.000 visitas de mantenimiento al año. Como suele ocurrir, tienen muchas estaciones de bombeo de aguas residuales en zonas remotas. Las revisaban con frecuencia para evitar el riesgo de contaminación por obstrucción de las bombas. En estas visitas se comprobaba que las estaciones funcionaban correctamente. La implantación de SAM4 Health proporcionó a la empresa una visión fiable y continua del estado de los activos de cada estación de bombeo. Esto, a su vez, les permitió reducir esas visitas sin valor añadido, priorizar su mantenimiento y optimizar la programación del personal.  

En un caso concreto, la empresa de suministro de agua tenía una estación de bombeo remota con dos bombas situadas en el mismo lugar que funcionaban en un régimen de alternancia de servicio-espera. Una noche, SAM4 Health detectó indicios de atasco en una de las bombas. El análisis de los datos sugirió un bloqueo parcial que no requería una respuesta de emergencia, ya que la otra bomba seguía siendo capaz de cumplir las funciones de la estación. Se hizo un seguimiento de la situación y, 48 horas después, una alerta naranja hizo saber al cliente que el incidente seguía su curso, pero que la situación podría resolverse en una semana.

Aproximadamente una semana después, SAM4 detectó signos de obstrucción en la segunda bomba, lo que provocó una alerta roja urgente. Un equipo de mantenimiento acudió inmediatamente a la estación de bombeo, levantó ambas bombas y descubrió dos bloqueos parciales. Se eliminaron y las bombas volvieron a funcionar rápidamente. 

Cambio de las puntuaciones de obstrucción de SAM4 Health tras el mantenimiento.
Datos SAM4 de la función de detección automática de atascos de ambas bombas de aguas residuales. Puede verse claramente la resolución de ambos incidentes de atasco. Una vez que el personal de mantenimiento eliminó los atascos, las puntuaciones continuamente altas de la bomba 2 y los signos de atasco en desarrollo de la bomba 1 volvieron a un comportamiento saludable.

La supervisión precisa del estado y la información sobre la gravedad del problema permitieron a la empresa de aguas optimizar la planificación del mantenimiento y evitar el riesgo de daños en la bomba y un posible episodio de contaminación, que puede acarrear una multa de hasta 150.000 euros por incidente. 

Ventaja 2: Reducción de los trabajos de mantenimiento reactivo

Desde el alquiler de equipos hasta las horas extraordinarias del personal, pasando por los costes de suministros, resulta increíblemente caro esperar a hacer reparaciones hasta que haya un problema. En el mejor de los casos, las reparaciones reactivas pueden suponer una costosa mitigación de emergencia. En el peor de los casos, esperar a que se produzca un problema, como el fallo de un activo, puede dar lugar a un incidente de contaminación, que conlleva elevados costes medioambientales y de reputación, además de multas desorbitadas. En cambio, con el mantenimiento basado en el estado, los equipos pueden planificar con antelación las reparaciones y sustituciones de cualquier activo.

Considere el siguiente caso. SAM4 Health se ha instalado en una configuración de cuatro bombas helicoidales de entrada de aguas residuales que elevan y filtran el caudal que llega a una gran planta de tratamiento. En un caso concreto, SAM4 Health detectó un aumento de la energía espectral en dos frecuencias relacionadas con las correas. SAM4 aconsejó al cliente que, además de inspeccionar las correas, inspeccionara todo el tren de transmisión para asegurarse de que los problemas de las correas no hubieran causado tensiones en otra parte del sistema que pudieran provocar un fallo más adelante.

El ingeniero del cliente determinó que las correas estaban mal tensadas y, cuando inspeccionó la transmisión completa, observó que había algunos pernos sueltos, así como un problema de cojinetes en la entrada de la caja de cambios. El cliente creó una orden de trabajo planificada para realizar el mantenimiento necesario en las correas y la caja de cambios. Una vez realizado el mantenimiento, SAM4 Health confirmó que la bomba de tornillo había vuelto a funcionar correctamente.

Aumento de los valores energéticos medidos por SAM4 Health antes y después del mantenimiento
SAM4 Health observó un aumento de energía en dos frecuencias relacionadas con la correa. El cliente pudo planificar el mantenimiento para un momento en que la bomba de tornillo no fuera necesaria.

El cliente no había tenido conocimiento de ningún problema con los tornillos de Arquímedes y observó que esta alerta temprana le ahorró 360.000 euros en costes de mitigación de emergencia y 120.000 euros en reparaciones posteriores al fallo. También valoraron la posibilidad de planificar el mantenimiento necesario en un momento conveniente, cuando los otros tornillos de entrada podían gestionar todo el caudal entrante, evitando un posible riesgo de contaminación.

Ventaja 3: Menores costes de reparación y sustitución

Una evaluación temprana y precisa basada en el estado significa que las empresas pueden reducir drásticamente los costes de reparación y sustitución. En lugar de sustituir las piezas en función de un periodo de uso, las empresas pueden esperar hasta que sea necesaria una sustitución basada en el estado de un activo. Y lo que es más importante, las reparaciones pueden planificarse con antelación, lo que evita tiempos de inactividad imprevistos y minimiza las repeticiones y la escasez de piezas.

Como ejemplo, otro cliente del sector del agua instaló la solución SAM4 Health de Samotics en cuatro rotores de aireación de una planta de tratamiento de aguas residuales. El sistema detectó un aumento de la energía espectral en la frecuencia de rotación del motor, que es un indicador de desequilibrio mecánico. El cliente también tenía instalado en el rotor un sistema de control del estado de las vibraciones, pero ese sistema aún no había enviado una alerta de anomalía. Tras la notificación, el cliente pudo programar el mantenimiento para que no se interrumpiera la capacidad del emplazamiento y sustituyó la caja de engranajes que era la fuente del desequilibrio detectado. Tras este mantenimiento, SAM4 confirmó la vuelta a un comportamiento saludable. 

Aumento de la energía espectral notado por SAM4 Health y momentos en los que se alertó y solucionaron los problemas detectados.
El cliente fue alertado en la primera línea azul; después de realizar el mantenimiento, SAM4 confirmó la vuelta a un comportamiento saludable en la segunda línea azul. A petición del cliente, el OEM examinó la caja de cambios defectuosa después de este incidente, e informó de un gran desgaste en el eje de entrada y el diámetro interior del piñón.

Gracias a esta alerta a tiempo, el cliente pudo programar y realizar el mantenimiento necesario sin interrumpir la capacidad de las instalaciones y en un momento en que las reparaciones podían realizarse de forma más rápida y barata. Calcularon que la notificación de SAM4 evitó 54 000 euros en costes de mantenimiento, 40 000 euros en costes de mitigación de emergencias y hasta 400 000 euros en multas por contaminación.

Reducir los costes energéticos

También merece la pena destacar el potencial de optimización energética. Muchas empresas de abastecimiento de agua están reduciendo la energía como parte de un plan neto cero, pero la reducción de energía también supone un importante ahorro de costes. Las alertas sobre el estado de los activos en tiempo real permiten a los equipos de mantenimiento abordar los problemas en una fase temprana, lo que mantiene el funcionamiento eficiente de las bombas. Con el tiempo, estos datos también pueden ofrecer una visión significativa de los lugares en todo el sistema para reducir el consumo de energía y aumentar considerablemente la fiabilidad. 

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