Esclusa de Eefde: un mantenimiento predecible
El "World Class Maintenance" es objetivo de numerosas compañías globales.
La consecución de los más altos estándares en todos los sectores empresariales conlleva una mejora de todos los procesos. Las infraestructuras de las vías navegables de los Países Bajos también persiguen este objetivo.
Existe una gran necesidad de innovaciones en las áreas de mantenimiento y gestión de las infraestructuras. En el proyecto Fieldlab "CAMINO", diferentes grupos colaboran en el desarrollo de aplicaciones para que el mantenimiento de esta infraestructura hídrica sea 100% predecible con la ayuda de sensores y análisis de datos.
En el marco de este proyecto, la agencia de obras públicas del Ministerio holandés "Rijkswaterstaat" y el socio del proyecto Mobilis TBI han iniciado un proyecto piloto en el complejo de esclusas de Eefde con el objetivo de probar y aplicar tecnologías nuevas o innovadoras, así como conocer mejor el estado de la propia esclusa, incluido su entorno inmediato. El objetivo es que los trabajos de mantenimiento de la infraestructura sean 100% predecibles. Las soluciones convencionales, como las tareas preventivas y correctivas de mantenimiento, ya no son suficientes.
El reto es un mantenimiento justo a tiempo
En el momento oportuno para evitar que algo salga mal, pero no tan pronto que no se puedan reducir costes. Esto requiere un enfoque sofisticado, esto es, un mantenimiento inteligente, que aplique nuevos desarrollos como el uso de sistemas de sensores, modelos de predicción de datos, big data o el Internet de las cosas (IoT). ifm, como proveedor de soluciones de mantenimiento en tiempo real, es uno de los socios del proyecto.
Todos los participantes aportan sus conocimientos y experiencia en los ámbitos del mantenimiento, la supervisión y la administración de sistemas y estructuras hídricos, las técnicas de medición y análisis, así como la arquitectura y el almacenamiento de datos.
El objetivo del proyecto en Eefde es desarrollar una "esclusa inteligente" que permita conocer automáticamente su estado actual, lo analice con ayuda de algoritmos y, a partir de ahí, sugiera automáticamente mejoras para la construcción o el mantenimiento necesario. “La participación de ifm en este proyecto es muy importante para nosotros, ya que aporta muchos conocimientos y experiencia”.
El proyecto se está desarrollando de manera muy positiva gracias al trabajo conjunto entre las diferentes partes, independientemente de la disciplina, ya sean estatales o privadas, así como del ámbito científico, es como en la universidad. Todos colaboran, desarrollando cada uno sus propias soluciones.
ifm juega un papel importante en este proyecto, ya que proporciona muchos conocimientos sobre sensores y sus aplicaciones en otros sectores; además de que con ello aporta la experiencia que podemos aplicar en este contexto. Estoy muy satisfecho con eso".
Prevención de averías
La esclusa de Eefde cumple una importante función en la región. Conecta el río Ijssel con el canal Twente. Este canal es la vía de transporte de muchas empresas.
Por lo tanto, una interrupción imprevista del funcionamiento de la esclusa causaría problemas considerables. La esclusa se construyó en 1933. Rijkswaterstaat, la autoridad gubernamental responsable de esta infraestructura, quiere tener un mayor control del mantenimiento de las instalaciones esenciales.
Dos sensores de vibración, instalados de manera separada, supervisan permanentemente el estado de los rodamientos giratorios.
Monitorización permanente de las condiciones
A fin de garantizar el buen funcionamiento de la apertura y el cierre de la esclusa y evitar paradas imprevistas, se instaló una solución de mantenimiento basada en condiciones. Para ello, ifm, como socio del proyecto, instaló un sistema de diagnóstico de vibraciones en los motores y engranajes de las compuertas de la esclusa. Los daños inminentes en los rodamientos provocan un cambio en el comportamiento de las vibraciones. Los sensores lo detectan e informan de este evento cuando se alcanzan los valores umbral. Así, la sustitución de los componentes puede planificarse y realizarse antes de que un defecto provoque una parada repentina.
Ruud Schoenmakers, gerente de activos de Mobilis TBI, Países Bajos, explica:
"100% previsibilidad, eso es lo importante para nosotros. Esto significa que el mantenimiento preventivo o correctivo forma parte del pasado. Medimos todos los datos para poder planificar y realizar los trabajos de mantenimiento necesarios de forma óptima. Lo llamamos mantenimiento predictivo, que consiste en medir y recopilar datos, y, a partir de ahí, extraer información para poder realizar el mantenimiento en el momento adecuado.
Este momento adecuado viene determinado por una serie de factores medibles, predecibles y fijos, como el rendimiento de los objetos, los componentes y los sistemas, las características de las averías, el comportamiento de la degradación, pero también por factores como las condiciones meteorológicas, el nivel de agua y la disponibilidad de personal, así como las horas de funcionamiento de las esclusas. Basándonos en estos factores medibles y objetivos, podemos elegir el momento óptimo para realizar el mantenimiento y así evitar sorpresas desagradables".
En el pasado, el mantenimiento se realizaba de forma periódica. Pero esto era costoso y no podía minimizar completamente el riesgo de paradas imprevistas. Además, en caso de duda, se sustituían componentes cuyo margen de desgaste aún no se había agotado por completo. Esto también provocaba unos costes elevados innecesarios. Con el mantenimiento predictivo se minimizan los costes y se maximiza la fiabilidad operativa.
Sin modificaciones de la estructura existente
Para el operador era importante no afectar al complejo histórico de esclusas. Por ello, ifm instaló su solución sin interferir en la estructura de la instalación ni afectar de ninguna manera al funcionamiento. El diagnóstico de vibraciones se integra en la instalación como si se tratara de un sistema totalmente autónomo.
Además de las vibraciones, los sensores también determinan la temperatura de la instalación y la humedad, e incluyen estos valores en la evaluación del estado. Los valores de medición y los mensajes de alarma se envían a través de una pasarela inalámbrica autónoma al centro de control, donde se evalúan y analizan los datos. Además, la unidad de evaluación para supervisión de deslizamiento y sincronización DS2505 de ifm supervisa la sincronización de los polipastos de cadena izquierdo y derecho en la compuerta de la esclusa.
La electrónica para la evaluación de las vibraciones VSE, una unidad de evaluación para supervisión de deslizamiento y sincronización de ifm, así como la pasarela inalámbrica para transferir los datos a la estación de control, se instalan en un armario eléctrico compacto.
Conclusión
La monitorización de vibraciones es solo una pequeña pieza dentro del “World Class Maintenance”. Sin embargo, a partir de los datos obtenidos, ayuda a comprender mejor y optimizar los procesos, así como a aplicar estos conocimientos en el futuro en otros proyectos, con el fin de lograr una infraestructura hídrica totalmente predecible y libre de averías.
