En un entorno empresarial plagado de preocupaciones medioambientales, problemas regulatorios y de cumplimiento y presiones económicas, la presión sobre las operaciones de los buques nunca ha sido tan fuerte. Ante márgenes ajustados y obligaciones cada vez mayores, las tripulaciones de los buques se ven obligadas a hacer mucho con poco. Y mantener los barcos en movimiento es de suma importancia.

Los problemas de la cadena de suministro global significan que es posible que las piezas no estén disponibles cuando se necesitan, lo que podría provocar largos retrasos y consecuencias catastróficas para el funcionamiento del negocio.

Lo que la industria necesita es un poco de apalancamiento.

Afortunadamente, el mercado ha dado un paso al frente para responder al llamado.

Tirar de la palanca de mantenimiento

El mantenimiento a bordo ha ido evolucionando desde los días de la Revolución Industrial.

El mantenimiento se define ampliamente como un conjunto de actividades o tareas utilizadas para restaurar un elemento al estado en el que puede realizar su función principal. El mantenimiento tradicional era de naturaleza correctiva. Es decir, la máquina o componente fallaría y luego sería reparado. Esta sencilla estrategia conduce a largos tiempos de inactividad y costosas reparaciones debido a su naturaleza de última hora. Se necesitaba una solución mejor.

El mantenimiento preventivo fue el siguiente paso. La idea era realizar un mantenimiento previo a la falla para reducir la tasa de fallas y extender la vida operativa del equipo. Esto suele basarse en las recomendaciones de los fabricantes y en gran medida en el tiempo, mediante el seguimiento de las horas calendario o de funcionamiento.

Sin duda, es una mejor solución, pero aún no es la ideal. Cien horas son cien horas y el plazo del proyecto probablemente no coincida con el plazo de mantenimiento. Continuó la búsqueda de una solución más flexible.

La década de 1950 vio un avance importante en el campo del análisis de aceite lubricante, uno de los primeros y más sencillos ejemplos de monitoreo de condición. Un examen cuidadoso del aceite de motor usado comenzó a contar la historia de lo que estaba sucediendo en el interior. La evaluación de las propiedades del aceite, la presencia de contaminantes o partículas metálicas y el contenido de agua dio de repente una gran idea del estado del equipo.

El mantenimiento predictivo comenzó a convertirse en una realidad. La vida útil del motor y el tiempo medio entre fallas aumentaron. Todo esto generó ahorros de costos y marcos operativos más predecibles.

La era del monitoreo de condición había comenzado.

Lubricantes y monitoreo: una combinación perfecta

Los motores marinos de 2 tiempos son particularmente propensos a ensuciarse los cilindros en comparación con sus homólogos de 4 tiempos. Esto es debido a:

• Mayor grado de combustión incompleta
• Mayor temperatura/presión de funcionamiento
• Sensibilidad a la calidad del combustible.

MAN ES fabrica motores marinos que impulsan el comercio internacional. Su longevidad y confiabilidad se deben al uso de aceites para cilindros de categoría II 40BN en sus últimos diseños. Uno de esos motores fue llenado con GulfSea Cylcare XP 5040 por Gulf Marine.

8.077 horas después, se inspeccionaron los cilindros. Las mediciones de los revestimientos de los anillos de pistón, la holgura de los anillos de pistón y el espesor del carbono fueron todas aceptables para los estándares OEM. Los resultados de la inspección del puerto de barrido también encontraron excelentes condiciones para la corona del pistón, los anillos del pistón y las camisas de los cilindros.

Los aceites de categoría II mostraron una gran mejora en la dispersancia, la protección contra el desgaste y la inhibición de la oxidación, las mismas propiedades necesarias a medida que los combustibles alternativos se vuelven más comunes.

De los fluidos a la vibración

Si los aceites lubricantes son el alma, la maquinaria alternativa es el músculo que hace que la máquina funcione.

Transformar la rotación en movimiento y energía mantiene las cosas en movimiento, pero tiene un costo. Vibración excesiva, desalineación de piezas y resonancia son sólo algunos de los problemas a los que está sujeto el equipo, incluso el equipo que aparentemente está en buen estado.

El monitoreo de vibraciones es un buen comienzo y puede proporcionar una base sólida, pero la detección y el análisis han llegado mucho más lejos y pueden descubrir mucho más.

La amplificación de movimiento por vídeo es ahora una tecnología madura que está creciendo a pasos agigantados. Se utiliza una cámara de alta velocidad y alta definición, como la IRIS-MX de RDI Technology, para tomar muestras a más de 24.000 cuadros por segundo, que luego se filtran a través de un software de soporte que mide la diferenciación de la intensidad de la luz en píxeles individuales.

Cada píxel se convierte en su propia medida de vibración.

Los especialistas en vibración y alineación Advanced Mechanical Engineering (AME) son el proveedor de servicios autorizado para esta tecnología y han obtenido resultados sorprendentes al tomar una lectura de referencia para los barcos que van a un astillero para reparaciones y otra cuando están terminadas. Esto proporciona un modelo para el operador de la embarcación, identifica problemas que pueden no haber estado en la lista de reparación y garantiza que las reparaciones se hayan completado correctamente.

La habitabilidad, el confort y la reducción de los niveles de ruido han llevado a un aumento de los equipos montados de forma elástica, sobre goma o muelles. Anteriormente, era difícil saber si los soportes estaban correctamente equilibrados y un desequilibrio provocaba un aumento de las vibraciones. Ahora, con la amplificación de movimiento por vídeo, se puede determinar visiblemente en sólo unos minutos.

Nadie quiere drama mecánico a bordo. El tiempo de inactividad es costoso, crea caos para la tripulación y puede evitarse. Un programa de encuestas inteligente es un seguro barato.

Análisis de vibraciones

El análisis de vibraciones se utiliza para mejorar la rentabilidad, la eficiencia y la seguridad en la mayoría de las industrias más importantes del mundo.

Los especialistas en vibraciones marinas Condition Analyzing Corporation (CAC) han aplicado el análisis de vibraciones durante más de 50 años. CAC vigila las tecnologías emergentes y las combina con procesos probados en el tiempo, proporcionando conocimiento del estado de toda la maquinaria rotativa en un buque y centrando la atención en aquellas máquinas que requieren mantenimiento de forma prioritaria y aquellas que están en buen estado.

CAC invirtió recientemente en nuevos analizadores de vibraciones con clasificación ATEX para su uso en buques cisterna, barcazas y el número cada vez mayor de buques de doble combustible de GNL. Estos analizadores intrínsecamente seguros son imprescindibles para realizar estudios de monitoreo de condición seguros y eficientes en barcos y ATB.

Durante el año pasado, CAC aumentó el uso de una innovadora herramienta de análisis llamada video de forma de deflexión operativa (ODS) de una máquina. Estos videos ayudan a exagerar el movimiento de las máquinas para facilitar el diagnóstico de problemas fundamentales y partes de las máquinas distintas de las ubicaciones de los rodamientos tradicionales.

CAC tiene una interfaz para el cliente a través de su sitio web propietario CAC Decision Point®, que brinda a los clientes acceso a informes de encuestas y datos de tendencias. Además, Decision Point® permite a los clientes informar las acciones de reparación realizadas a bordo al CAC para un análisis futuro informado de la máquina. Los informes de la encuesta ayudan a priorizar qué máquinas necesitan mantenimiento y cuál debería ser la mejor solución, comenzando con la solución de menor costo y avanzando hacia opciones más costosas.

Decision Point® es una herramienta de gestión para que el ingeniero jefe y el administrador del barco prioricen ventajosamente los fondos de mantenimiento y las horas de trabajo.

Si bien el monitoreo remoto es parte de su capacidad, la compañía sabe que nada supera el valor de hablar con la tripulación, escuchar los sonidos, colocar una mano sobre la máquina y obtener lecturas de vibración repetibles. Cuando los técnicos de CAC encuentran vibraciones excesivas, se informan inmediatamente al equipo para garantizar que la máquina esté marcada para tomar medidas correctivas.

Si se realiza una reparación antes de que el técnico desembarque el barco, entonces se puede tomar un nuevo conjunto de lecturas para determinar si la reparación funcionó. Mientras está a bordo, el técnico de CAC también puede mejorar la seguridad realizando una inspección termográfica (infrarroja) de los componentes eléctricos.

El uso estratégico del monitoreo de condiciones junto con la experiencia del mundo real conduce a mayores eficiencias, mayor productividad y mejores resultados.

Máquinas aprendiendo sobre máquinas

Fairbanks Morse Defense es el mejor de su clase cuando se trata de innovación.

Si bien es mejor conocido por su trabajo en el diseño y suministro de sistemas de energía de alta confiabilidad, está innovando constantemente, porque no se puede construir una confiabilidad de clase mundial sin una tecnología de monitoreo de clase mundial.

El conjunto de herramientas a bordo de FMD, FM OnBoard, lleva el monitoreo basado en la condición dos pasos más allá al permitir a los usuarios de todos los océanos aprender y acceder a soporte en vivo a través de capacitación de simulación 3D que utiliza realidad aumentada y datos en tiempo real mapeados desde motores físicos hasta gemelos digitales.

Con una interfaz manos libres y herramientas intuitivas, puede acceder a instrucciones de trabajo y múltiples formatos multimedia en espacio 3D, aumentar la disponibilidad operativa, mejorar las tasas de reparación a la primera y reducir el tiempo de reparación.

La pila de tecnología incluye colaboración remota, monitoreo de activos/gemelo digital, detección de anomalías e instrucciones de trabajo y herramientas de creación de realidad mixta. La autoría en particular es interesante con la redacción de FMD, la capacitación del personal y la implementación de instrucciones de trabajo para guiar los procesos estándar de mantenimiento y reparación para el personal técnico con una solución sin código. Y es tan fácil de configurar como escribir un correo electrónico.

El diferenciador es el uso de inteligencia artificial y algoritmos de aprendizaje automático en lugar de modelos más tradicionales basados ​​en la física que utilizan parámetros establecidos y resultados esperados.

En cambio, la IA primero aprende cómo es lo «normal» (respaldado por datos de todos los barcos de la clase) y luego busca desviaciones de esa norma. Todos los datos se guardan en un historial de datos que visualiza e informa sobre el estado de los activos. Cuando se detecta una anomalía, FMD puede ofrecer soporte en tiempo real de forma remota utilizando una pantalla frontal manos libres, un teléfono o una tableta, todo a través de un enlace de datos cifrados de extremo a extremo.

Si bien el enfoque de la compañía está en el mercado de defensa marina, el sistema es independiente de la tecnología y puede usarse desde buques comerciales hasta pescantes de barcos (el elemento número uno que falla en la navegación) a plantas de energía nuclear. Es fácil de integrar ya que aprovecha los sensores existentes y utiliza datos OEM.

Con cada iteración, la máquina aprende a hacerlo mejor. Y esa experiencia se retroalimenta para iniciar el proceso nuevamente.

Una onza de prevención

Un equipo que funciona mal provoca tiempos de inactividad, pérdida de ingresos y pérdida de reputación.

Los avances en tecnología permiten a los operadores mirar detrás de la cortina, ver el interior de la máquina y reducir el tiempo para saber qué está sucediendo realmente. Este conocimiento no tiene precio si se lo compara con el costo de un mal funcionamiento importante o un evento de mantenimiento no planificado.

Como dice el refrán, más vale prevenir que curar.

Sean Hogue es vicepresidente senior de operaciones de Baker Marine Solutions.