Guillermo Zubieta: “La inteligencia artificial hoy nos permite la predicción de fallas y paros no programados”

Por | Jueves, 4 diciembre, 2014

(cc) Andrés Bechan

(cc) Andrés Bechan

En la actualidad, el mantenimiento ha ido adquiriendo una gran importancia dentro de los procesos productivos en la industria; es por ello que contar con sistemas confiables y disminuir al mínimo la probabilidad de falla de las máquinas durante la operación, es de vital importancia para la industria.

Guillermo Zubieta, Ingeniero civil mecánico de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, a sus 56 años,ha sido parte de importantes e innovadores proyectos en el área de la ciencia y tecnología tanto a nivel nacionalcomo internacional, donde ha destacado en diseños y consrucción de máquinas trituradoras para la industria del reciclado, además, ha trabajado en importantes y conocidas empresas en la fabricación de puertas de acceso a motores de aire de sello en turbinas a gas, en elalineamiento de cajas de reducción de ventiladores en torres de enfriamiento, en bombas de alimentación a baja presión, en el desmontaje de bombas para realizar inspección interna que incluye el mantenimiento de los sellos mecánicosy  también, ha contado con la construcción y programación de drones.

Su nueva propuesta y quizás una de las más relevantes en las que ha trabajando a lo largo de su carrera,es el método “CAS-CAM/RF® System”,la cual provee una alerta visual y audible del peligro inminente según parámetros que hayan sido definidos previamente, cuando un vehículo o máquina ingresa a la llamada “Zona de Riesgo”. Esta es respaldada por la empresa transnacional “National Instruments Corporation”.

Hola Guillermo, tengo entendido que estás realizando un nuevo proyecto, cuéntanos un poco acerca de esto.

El proyecto propuesto consiste en un sistema integrado que permita la predicción de fallas y paros no programados, en conjunto con plataforma de monitoreo por red inalámbrica y desarrollado con algoritmos de redes neuronales (inteligencia artificial), las que nos permiten identificar el elemento que se encuentre en potencial falla y el grado de evolución de criticidad en el tiempo.

¿Para qué tipo de sistemas  o máquinas está diseñada?

El sistema está diseñado para monitorear cualquier maquinaria rotativa, como motores, bombas, compresores, turbinas, ventiladores, así como cajas de engranes y más. Las “máquinas rotativas” están constituidas por elementos mecánicos diseñados para desarrollar una determinada función en el sistema de una máquina, como por ejemplo ejes, engranajes, rodamientos, agitadores, etc.

Háblanos un poco más en detalle sobre aspectos técnicos de las máquinas

Las maquinas se componende una parte que entrega potencia (motor), los elementos mecánicos y mecanismos que se encargan de cumplir la función específica para lo cual fue diseñada. El eje es el principal elemento el cual transmite movimiento a los sistemas y el que entrega la fuerza y velocidad o frecuencia de giro a todo su sistema, siendo este elemento el que recibe las vibraciones de cada uno de los elementos que la componen.

La velocidad de giro de la máquina, es la “frecuencia fundamental” del sistema y cada elemento contribuye con una onda sinusoidal cuya frecuencia resulta ser un armónico de la “frecuencia fundamental”. Es por ello, que es posible decir, que la señal de vibración de una máquina es un conjunto de sinusoides superpuestas con diversas amplitudes y frecuencias que determinan un estado general. La amplitud establece la criticidad de la vibración y la frecuencia indica cual es el elementó mecánico que provoca dicha vibración. A partir de estos dos parámetros, establecemos mediante algoritmos y un sistema de red neuronal podemos determinar cuál es el grado criticidad en que se encuentra la máquina y que elemento requiere reparación. De acuerdo a la característica de amplitud en determinada frecuencia podemos describir el elemento que se encuentra en problema. Esto es resuelto por algoritmos matemáticos y una red neuronal la que clasifica e identifica los diferentes armónicos sinusoidales de la frecuencia. Los diferentes niveles de vibración aceptables, inaceptable, limite, critico se determinan de acuerdo a la potencia y velocidad en eje de la máquina y se rige por las normas ISO-10816.

¿Cuál es la importancia de este proyecto y cómo influiría a la sociedad chilena?

La importancia de este proyecto radica en las amplias posibilidades que existen de reconocer varios tipos de fallas mecánicas a través de un algoritmo con poco margen de error, que permitirá a los clientes de pequeñas, medianas y/o grandes empresas, disponer de un sistema efectivo, confiable y seguro. Nuestros clientes accederán a una plataforma a través de la web, por medio de un equipo móvil o terminal de computación, desde cualquier lugar donde se encuentren y verificaran el estado y condición de cada maquinaria en tiempo real, accediendo a información respecto de elementos con fallas incipientes hasta fallas de gran criticidad.

Para finalizar, ¿qué beneficios le entragan a sus clientes?

Los beneficios que nosotros entregamos a nuestros clientes a través de nuestros servicios son los siguientes:

– Facilidad de acceder a información histórica de la maquinaria. Se eliminan desmontajes innecesarios: debido a que el análisis de vibraciones se puede realizar con la máquina en funcionamiento, es posible monitorear sus componentes internos sin necesidad de desmontar piezas.

– Reducción de tiempos de paro: mediante el análisis de vibraciones se pueden detectar desde el inicio las fallas de componentes en las máquinas, por lo que es posible corregir el problema en los períodos normales de mantenimiento de la máquina sin necesidad que esta llegue a fallar.
– Se evitan daños destructivos: es posible anticipar daños catastróficos en equipos críticos que podrían provocar grandes paros de producción y daños al personal, ya que permite seguir la evolución de un defecto en el tiempo.

– También, es posible implementar paros automáticos de la máquina al sobrepasar las vibraciones críticas adquiridas por acelerómetro que está en todo momento entregándonos datos de las variables dinámicas.

– La programación: se planifica con suficiente tiempo, el suministro del repuesto y la mano de obra para acometer la reparación en particular; lo que nos da como resultado, mejor preparación y en consecuencia mejores resultados en el desarrollo del trabajo a realizar.
– La verificación del estado de la maquinaria, realizada en forma periódica, nos permite preparar un archivo histórico del comportamiento mecánico, como también generar algoritmos de funcionamientos de sus elementos respecto a las fallas.

– Reducción de costos: reducción de los costos de seguridad en dos sentidos; garantía de producción continua; y garantía de confiabilidad en la maquinaria, incluyendo una mejor seguridad industrial.

– Reduce el tiempo de parada al conocerse exactamente que órgano es el que falla. Permite seguir la evolución de un defecto en el tiempo.

– Optimiza la gestión del personal de mantenimiento: requiere una plantilla de mantenimiento más reducida. Conocer el tiempo de intervenir: Conocer con exactitud el tiempo límite de actuación que no implique el desarrollo de un fallo imprevisto y/o catastrófico.

– Toma decisión – detención: Toma de decisiones sobre la parada de una línea de máquinas en momentos críticos. Confección de formas internas de funcionamientos o compras de nuevos equipos. Permite el conocimiento del historial de actuaciones, para ser utilizada por el mantenimiento correctivo.

Giff Entrevista

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