{"id":10748,"date":"2025-01-02T15:05:12","date_gmt":"2025-01-02T14:05:12","guid":{"rendered":"https:\/\/samotics.com\/?p=10748"},"modified":"2025-10-01T13:26:55","modified_gmt":"2025-10-01T11:26:55","slug":"common-faults-steel-manufacturing","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/samotics.com\/es\/case-studies\/common-faults-steel-manufacturing","title":{"rendered":"9x fallos comunes detectados en la fabricaci\u00f3n de acero"},"content":{"rendered":"

En este estudio de caso, explicamos c\u00f3mo SAM4<\/a> detecta fallos comunes en acer\u00edas utilizando resultados reales de datos SAM4 anonimizados, para ayudar a los ingenieros a evaluar el valor de SAM4 para sus propias operaciones.<\/p>\n

Indicadores mec\u00e1nicos<\/h2>\n

Los componentes defectuosos dejan se\u00f1ales distintivas en las se\u00f1ales de corriente y tensi\u00f3n a frecuencias relacionadas con su geometr\u00eda. Por ejemplo, los problemas de los rodamientos de rodillos pueden identificarse por los cambios en las frecuencias de paso de bolas, giro de bolas y jaula del rodamiento, que dependen en parte del n\u00famero de rodillos y de su tama\u00f1o.<\/p>\n

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Figura 1. Los picos en torno a la frecuencia de alimentaci\u00f3n en las frecuencias caracter\u00edsticas de este rodamiento indican la aparici\u00f3n de da\u00f1os en el rodamiento (azul = sano, negro = rodamiento da\u00f1ado, verde = despu\u00e9s de la sustituci\u00f3n).<\/figcaption><\/figure>\n
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Figura 2 Ejemplo de an\u00e1lisis del cuadro de mandos de SAM4 para dos fallos mec\u00e1nicos diferentes.<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 1. Acoplamiento defectuoso Acoplamiento defectuoso<\/h2>\n

Los cambios en el espectro de frecuencias llevaron a SAM4 a diagnosticar un acoplamiento defectuoso en uno de los rodillos de la mesa de rodadura. Primero alertamos al cliente en el punto amarillo de la figura 4. El aumento lento continu\u00f3 y tres semanas despu\u00e9s (punto naranja) aconsejamos al cliente que inspeccionara el acoplamiento. El lento aumento continu\u00f3, y tres semanas m\u00e1s tarde (punto naranja) aconsejamos al cliente que inspeccionara el acoplamiento. No encontraron signos visuales de deterioro, pero los cambios insalubres persistieron, y pusimos el rodillo en alerta roja aproximadamente tres meses despu\u00e9s de que SAM4 se\u00f1alara por primera vez un aumento. El cliente decidi\u00f3 no intervenir, y el acoplamiento defectuoso se rompi\u00f3 tres semanas despu\u00e9s. Lo sustituyeron y las intensidades volvieron a la normalidad.<\/p>\n

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Figura 3 Espectro de frecuencias de corriente del rodillo en buen estado (azul) frente a acoplamiento deteriorado (negro).<\/figcaption><\/figure>\n
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Figura 4. Intensidad creciente durante un periodo de tres meses en el segundo arm\u00f3nico de la frecuencia de rotaci\u00f3n del rodillo. Obs\u00e9rvese el descenso de la amplitud despu\u00e9s de que el cliente sustituyera el acoplamiento defectuoso.<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 2. Acoplamiento defectuoso Acoplamiento defectuoso<\/h2>\n

Un aumento de la intensidad en la frecuencia de rotaci\u00f3n de un rodillo de la mesa de rodadura llev\u00f3 a SAM4 a diagnosticar un fallo de acoplamiento. La figura 5 muestra los cambios de intensidad en la frecuencia de rotaci\u00f3n del rodillo a lo largo del tiempo. En primer lugar, se alert\u00f3 al cliente de una anomal\u00eda significativa en el punto naranja de la figura 5 y se le recomend\u00f3 que inspeccionara el acoplamiento. La intensidad aument\u00f3 r\u00e1pidamente, lo que dio lugar a una alerta roja varios d\u00edas despu\u00e9s. El cliente dej\u00f3 el activo en funcionamiento hasta que se rompi\u00f3 el acoplamiento, aproximadamente tres d\u00edas despu\u00e9s de la alerta roja. Las intensidades volvieron a la normalidad tras sustituir el acoplamiento roto.<\/p>\n

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Figura 5. Intensidad creciente a la frecuencia de rotaci\u00f3n del rodillo a lo largo del tiempo. Obs\u00e9rvese la ca\u00edda de la amplitud despu\u00e9s de que el cliente sustituyera el acoplamiento roto.<\/figcaption><\/figure>\n
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Figura 6. Cambios en el espectro de frecuencias a lo largo del tiempo: sano (azul) frente a degradado (negro). La aparici\u00f3n de aumentos regulares pero transitorios del ruido (verde) fue parte de lo que motiv\u00f3 el paso a alerta roja de esta m\u00e1quina.<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 3: Acoplamiento defectuoso<\/h2>\n

SAM4 detect\u00f3 un aumento de la intensidad en la frecuencia de rotaci\u00f3n de este rodillo m\u00e1s el segundo arm\u00f3nico, as\u00ed como un aumento del ruido de fondo. Estos cambios eran coherentes con el patr\u00f3n t\u00edpico relacionado con la holgura en el acoplamiento del eje card\u00e1n de los otros rodillos de la mesa de rotaci\u00f3n de este cliente. Aconsejamos al cliente que comprobara si el acoplamiento se hab\u00eda aflojado durante la siguiente ronda de mantenimiento. Nos notificaron que no hab\u00edan observado ning\u00fan signo de deterioro, pero que hab\u00edan sustituido el elemento defectuoso por si acaso. Los datos posteriores mostraron que los valores hab\u00edan vuelto a la normalidad.<\/p>\n

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Figura 7. Intensidad creciente en el segundo arm\u00f3nico de la frecuencia de rotaci\u00f3n del rodillo a lo largo del tiempo. Intensidad creciente en el segundo arm\u00f3nico de la frecuencia de rotaci\u00f3n del rodillo a lo largo del tiempo. Obs\u00e9rvese el descenso de la amplitud despu\u00e9s de que el cliente sustituyera el elemento defectuoso.<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 4: \u00c1rbol card\u00e1n defectuoso<\/h2>\n

Los cambios repentinos en el valor cuadr\u00e1tico medio (RMS) de la corriente hicieron que SAM4 detectara un posible problema en el eje card\u00e1n de este rodillo de mesa de rodadura. El an\u00e1lisis espectral revel\u00f3 un aumento de la intensidad en varios arm\u00f3nicos de la frecuencia de rotaci\u00f3n del rodillo, as\u00ed como en el ruido de fondo. La experiencia previa con los rodillos de este cliente indicaba que se trataba de un fallo que puede desarrollarse r\u00e1pidamente, por lo que pusimos el activo en alerta naranja y recomendamos al cliente que inspeccionara el \u00e1rbol de transmisi\u00f3n lo antes posible. Tres d\u00edas despu\u00e9s pasamos a alerta roja. El cliente se\u00f1al\u00f3 que estaba esperando la oportunidad adecuada para sustituir el \u00e1rbol card\u00e1n. Tres d\u00edas despu\u00e9s, el \u00e1rbol card\u00e1n se rompi\u00f3. El cliente lo sustituy\u00f3 y los valores volvieron a la normalidad.<\/p>\n

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Figura 8. Cambios en el espectro de frecuencias a lo largo del tiempo: sano (azul) frente a degradado (negro).<\/figcaption><\/figure>\n
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Figura 9. Aumento de la magnitud en el primer interarm\u00f3nico (parte del ruido de fondo).<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 5: Fallo del rodamiento<\/h2>\n

SAM4 midi\u00f3 una intensidad creciente en la frecuencia de la jaula (frecuencia fundamental del tren) para uno de los rodamientos del motor de este rodillo de la mesa de rodadura. La carga del motor tambi\u00e9n aument\u00f3 gradualmente, sin que se produjeran cambios correspondientes en el proceso. Alertamos al cliente de posibles da\u00f1os en el rodamiento (punto naranja en la figura 10). Cuatro semanas m\u00e1s tarde sustituyeron el rodamiento durante una parada de mantenimiento planificada. Las puntuaciones del motor volvieron entonces a la normalidad.<\/p>\n

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Figura 10. La carga del motor aumenta con el tiempo. El cliente recibi\u00f3 una alerta en el punto naranja, aconsejando una inspecci\u00f3n. Tras el mantenimiento, la carga del motor volvi\u00f3 a la normalidad.<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 6: Fallo del rodamiento<\/h2>\n

Peque\u00f1os picos en la frecuencia de la jaula del rodamiento NDE del motor llevaron a SAM4 a diagnosticar un problema de rodamiento en desarrollo. Se alert\u00f3 al cliente (el punto naranja de la figura 12) y se le aconsej\u00f3 que inspeccionara el rodamiento en la siguiente parada de mantenimiento planificada. En la parada planificada, unos dos meses m\u00e1s tarde, se confirmaron los primeros da\u00f1os en el rodamiento y se adoptaron medidas correctoras.<\/p>\n

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Figura 11 Espectro de frecuencias del motor en buen estado (azul) y con el cojinete deteriorado (negro). Los picos corresponden a la frecuencia de la jaula del cojinete y sus arm\u00f3nicos.<\/figcaption><\/figure>\n
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Figura 12. Intensidad creciente en la frecuencia de la jaula del rodamiento NDE (puntos azules). Los valores volvieron a la normalidad tras sustituir el rodamiento (puntos negros).<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 7: Fallo del rodamiento<\/h2>\n

SAM4 observ\u00f3 un aumento de intensidad en las frecuencias correspondientes al rodamiento de rodillos (frecuencia de la jaula m\u00e1s arm\u00f3nicos). Alertamos al cliente y le aconsejamos que inspeccionara el rodamiento en busca de da\u00f1os. Cuando se present\u00f3 el momento oportuno, tres meses m\u00e1s tarde, confirmaron los da\u00f1os en el rodamiento mediante mediciones manuales de las vibraciones. Sustituyeron el rodamiento y los valores volvieron a la normalidad.<\/p>\n

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Figura 13. Variaci\u00f3n del espectro de frecuencias del rodillo durante un periodo de tres meses: en buen estado (azul y negro) y con principio de degradaci\u00f3n del rodamiento (verde). Los picos corresponden a la frecuencia de la jaula del rodamiento y sus arm\u00f3nicos.<\/figcaption><\/figure>\n
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Figura 14. Mapa de calor que muestra los cambios relacionados con la degradaci\u00f3n de los rodamientos. El eje horizontal es la frecuencia; el eje vertical es el tiempo, desde la fecha m\u00e1s antigua en la parte superior hasta la fecha m\u00e1s reciente en la parte inferior. El color indica la intensidad, de alta en rojo a baja en azul. En la mitad inferior del gr\u00e1fico se aprecian claramente nuevos picos en las frecuencias relacionadas con los rodamientos.<\/figcaption><\/figure>\n

Indicadores el\u00e9ctricos<\/h2>\n

El desarrollo de problemas el\u00e9ctricos afecta instant\u00e1neamente al campo magn\u00e9tico del motor y deja firmas distintivas en las se\u00f1ales de corriente y tensi\u00f3n. Por ejemplo, una barra de rotor rota crea una asimetr\u00eda el\u00e9ctrica en el rotor que produce un campo magn\u00e9tico contrarrotatorio, induciendo corrientes en el estator a m\u00faltiplos del doble de la frecuencia de deslizamiento en torno a la frecuencia de alimentaci\u00f3n.<\/p>\n

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Figura 15. Otro indicador de barra de rotor rota: las deformaciones t\u00e9rmicas del rotor resultantes inducen picos en la frecuencia de rotaci\u00f3n del motor (flechas) modulados en torno a arm\u00f3nicos de la frecuencia de alimentaci\u00f3n (l\u00edneas verticales).<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 8: Cortocircuito en el devanado del estator<\/h2>\n

SAM4 observ\u00f3 un aumento en la frecuencia de rotaci\u00f3n del motor, lo que puede ser indicativo de varios modos de fallo. Avisamos al cliente y le pedimos que inspeccionara el rodillo. No encontraron signos de da\u00f1os. Con el tiempo, la intensidad tambi\u00e9n empez\u00f3 a aumentar en los arm\u00f3nicos impares de la frecuencia de alimentaci\u00f3n, y SAM4 empez\u00f3 a observar un desequilibrio de corriente mayor que en los dem\u00e1s motores del cliente. Estos indicadores llevaron a SAM4 a diagnosticar la degradaci\u00f3n del aislamiento del bobinado del estator y a pasar el motor a alerta roja. El cliente sustituy\u00f3 el motor durante la siguiente parada planificada y los valores volvieron a la normalidad.<\/p>\n

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Figura 17. La frecuencia de rotaci\u00f3n del motor muestra un aumento claro e intensificado de su magnitud (puntos azules). Los valores volvieron a la normalidad (puntos negros) tras la sustituci\u00f3n del motor. Tres meses desde la primera alerta de SAM4 hasta la sustituci\u00f3n.<\/figcaption><\/figure>\n
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Figura 18. El desequilibrio durante el periodo de inter\u00e9s (parte derecha del gr\u00e1fico) fue notablemente superior al habitual en este motor, y no se reflej\u00f3 en los dem\u00e1s motores del mismo grupo.<\/figcaption><\/figure>\n

Ejemplo 9: Excentricidad del rotor<\/h2>\n

SAM4 observ\u00f3 un aumento de la intensidad a una frecuencia correspondiente al n\u00famero de barras del rotor multiplicado por la frecuencia de rotaci\u00f3n, lo que puede ser indicativo de excentricidad del rotor. Avisamos al cliente y seguimos vigilando el activo. Como los valores segu\u00edan aumentando, pasamos a la alerta naranja y luego a la roja, manteniendo informado al cliente semanalmente y luego a diario. Cinco meses despu\u00e9s, el cliente sustituy\u00f3 el motor y las intensidades volvieron a niveles normales.<\/p>\n

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Figura 19. Intensidad creciente a la frecuencia correspondiente al n\u00famero de barras del rotor multiplicado por la frecuencia de rotaci\u00f3n del motor durante un periodo de siete meses. Despu\u00e9s de que el cliente sustituyera el motor, los valores volvieron a la normalidad.<\/figcaption><\/figure>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

In this case study, we explain how SAM4 detects common faults in steel mills using actual results from anonymized SAM4 data, to help engineers evaluate SAM4\u2019s value for their own operations. Mechanical indicators Failing components leave distinct signatures in the current and voltage signals at frequencies related to their geometry. For example, roller bearing issues […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":12859,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"content-type":"","_lmt_disableupdate":"no","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"coauthors":[22],"class_list":["post-10748","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-case-studies"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10748","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10748"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10748\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11577,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10748\/revisions\/11577"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12859"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10748"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10748"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10748"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/samotics.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=10748"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}