Otorgar Confiabilidad a Través de los Rodamientos

En esta ocasión revisaremos una charla expuesta por el Ing. Alejandro Pérez, donde nos indica cuales son los 6 pasos para otorgar confiabilidad de manera inmediata a nuestras máquinas a través de los rodamientos.

Te recordamos que si deseas revisar la exposición completa de Alejandro puedes ver el video dando clic aquí y si deseas revisa el canal en youtube de BIMAN donde encontrarás charlas completas sobre temas de Mantenimiento, Confiabilidad y Gestión de Activos.

El tema que revisaremos hoy nace de la pregunta que muchos profesionales del mantenimiento se hacen a diario ¿cómo otorgo confiabilidad de manera inmediata a mis máquinas? La respuesta más usual refiere a las estrategias de mantenimiento adecuadas como RCM, RBM, CBM y un sinfín de estrategias que se pudieran implementar, pero bueno y si la empresa ¿no está preparada para la implementación de esos proyectos? ¿existe algo que muestre resultados a corto plazo?

Planteamiento del problema

El rodamiento es el corazón de la máquina, los apoyos dinámicos de la máquina, el rodamiento será quien hable de lo que suceda en la máquina. Al considerar que usualmente en las plantas más de la mitad del listado de los equipos son motores eléctricos, se entiende que existe aquí una gran oportunidad para lograr grandes ahorros. En un estudio de la compañía de rodamientos SKF se analizaron cuáles eran las fallas principales en motores eléctricos, el estudio arrojó respuestas como problemas en el rotor, problemas en el estator, problemas en el eje y en el agrupamiento, factores externos y causas desconocidas, pero lo que llama la atención de este estudio es que más de la mitad de las fallas en motores eléctricos fue debido a los rodamientos.

Con base en el estudio de la empresa SKF y con datos del departamento de energía de los EEUU, se calcularon que las pérdidas de producción en plantas rondan los 7.4 billones de dólares, esto en referencia a costos de reparación de todo lo involucrado a una falla en el motor eléctrico. Si se analizan las pérdidas de producción vs. el costo de reemplazo del rodamiento, este último rubro es mínimo. Es decir, no se debe admitir que un motor de USD 500 provoque un paro de miles y a veces hasta cientos de miles de dólares, aquí se tiene entonces una gran área de oportunidad al cuidar los rodamientos.

Al centrar la atención en el rodamiento se obtiene que las principales causas de fallo de este son debido a la lubricación, mala selección, malas frecuencias, mal almacenaje, la contaminación, el montaje, sobrecargas y otros problemas. Los fabricantes de rodamientos hacen el producto bajo una norma ISO y estiman su duración entre 60 a 100 mil horas, 100 mil horas son aproximadamente 12 años de duración del componente, entonces ¿por qué existen componentes que duran menos? ¿por qué se cambian componentes cada año, dos años, seis meses o cada semana?

Los 6 pasos que al ser instaurados pueden otorgar una mayor confiabilidad o minimizar el riesgo de fallas en los equipos son:

• El almacenamiento
• La manipulación
• El ajuste del rodamiento
• El montaje
• La lubricación
• El monitoreo

Almacenamiento

También llamado por el autor “el paso de la congruencia”. Reconocer cuáles son los rodamientos que se utilizan en planta, alimentar el sistema de administración del mantenimiento, administración del producto, administración de las compras y a su vez al almacén, es primordial para otorgar confiabilidad a través de los rodamientos.

No existe una congruencia entre lo que se tiene instalado en la máquina (lo que te marca el dato de placa), lo que está dado de alta en el sistema de administración (SAP, Maximo o Excel) y lo que existe en el almacén. La congruencia que se busca es estar seguro que aquello que está dentro de tu máquina sea lo mismo que está en administración y lo que se tiene almacenado.

Se debe dar una inspección al almacén para verificar si existe una gran cantidad de rodamientos obsoletos por designaciones ya muy antiguas, rodamientos en cajas abiertas expuestas a la intemperie, anaqueles que sean atacados por vibraciones externas y para verificar si la administración del almacén tiene un esquema adecuado donde los primeros rodamientos que sean comprados sean los primeros en salir.

Tips a considerar al almacenar rodamientos:

  • Caducidad: los rodamientos abiertos, es decir, en su caja con su papel de protección anticorrosiva pero que no tengan sellos son almacenables durante 10 años, después de eso son obsoletos. Rodamientos que tengan obturaciones de metal o de plástico (ZZ, 2Z, 2RSH, 2RS1) se pueden almacenar durante 3 años, luego de ese tiempo estarán obsoletos o podrán provocar un daño al equipo.
  • Temperatura: almacenaje bajo condiciones de temperatura adecuada, a mayor temperatura la cantidad de años de caducidad va a irse reduciendo. Los rodamientos siempre se deben tener en su empaque original.
  • Limpieza: el almacén debe estar limpio, aislado de vibraciones y los rodamientos deben estar a una altura mínima de 20 centímetros.
  • Colocación: los rodamientos pequeños que son distribuidos en bolsitas o cajas pequeñas (tamaño 05, 07 menores a 010) se pueden almacenar de manera vertical sin ningún problema. A partir del tamaño 10 se deben almacenar de manera horizontal y dependiendo del tamaño se debe revisar si soportan solamente tres rodamientos encima, otros pueden soportar cinco u ocho rodamientos y existen otros que pueden soportar de 10 a 12 máximo.

Manipulación

El rodamiento es un componente de precisión y como tal debe ser tratado y existen algunas técnicas que causan daños sobre este.

  • Manos sucias: el sudor y los contaminantes que tienen las manos pueden ser lo suficientemente grandes para poder dañar los rodamientos, no significa que el daño se verá el día siguiente o en cuestión de horas, por supuesto que no, estamos hablando de reducción de vida útil.
  • Área limpia: cuando el montaje del rodamiento deba hacerse directamente en el piso a pie de máquina, debe realizarse con la técnica adecuada y hablando específicamente de la manipulación se debe aislar el área, existen cortinillas, mamparas y varios elementos para aislar de contaminantes a los rodamientos.
  • Empaque original: se debe mantener al rodamiento en su empaque hasta el momento mismo del montaje, no es necesario sacarlo antes. Existe la mala costumbre al desconocer la designación del rodamiento, retirar uno nuevo del almacén y removerlo de su empaque original para compararlo con el que estuvo en la máquina en busca de corroborar su dimensión, la nomenclatura, etc. esta acción puede causar un daño en el mismo.
  • Limpieza: al rodamiento se lo debe limpiar con un trapo que no suelte fibras, existen muchos materiales diseñados específicamente para ello.
  • Herramienta de montaje: no sólo se refiere a tener la herramienta y la técnica adecuada, también se debe tener el cuidado correcto con la herramienta antes y después de usarla, después de manipularla esta no debe quedar sucia o maltratada y debe ser regresada a su empaque o maletín.
  • Impactos: los rodamientos no se nos pueden caer, los rodamientos de mayor envergadura deben ser trasladados utilizando carretillas o montacargas, si existen rodamientos que tienen que ser suspendidos con una grúa se debe balancear correctamente la carga, no cumplir con esto puede causar daño en el elemento.
  • Corrosión: un ambiente corrosivo va a disminuir la vida útil del elemento.
  • Traslado: la manipulación no solamente se refiere a rodamientos nuevos, si se envía a reparar un equipo y el proveedor de servicios no procura transportar de manera adecuada los equipos que llevan rodamientos dentro, puede existir daño en estos.

Ajuste

Los alojamientos de los ejes deben tener el ajuste adecuado, deben guardar las dimensiones correctas, para ello existen normas. Hay que considerar que, si se subcontrata servicios, estas personas deben conocer la medida que deben mantener estos componentes, si el rodamiento es de bolas o de rodillos, si el rodamiento tiene agujero cónico o cilíndrico, si el rodamiento es de juego radial mayor al normal o un juego menor al normal, si el rodamiento se va a utilizar en el lado libre o en el lado fijo.

El no considerar los datos expuestos puede crear problemas, problemas físicos como el aumento de la temperatura, en ocasiones se busca lubricantes de mayor capacidad para soportar altas temperaturas cuando la causa raíz puede ser este mal ajuste.

Otro tipo de ajuste a tomar en cuenta es si el rodamiento es de doble hilera de bolas a rótula, de doble hilera de rodillos a rótula o esféricos, ya que estos van montados a través de un buje de montaje o manguito de desmontaje, es necesario conocer cómo el fabricante dimensionó el equipo ¿en pulgadas o milímetros? porque así se definirán componentes como el manguito de fijación, la arandela de seguridad y la tuerca de fijación.

Montaje

La técnica adecuada de montaje requiere saber cómo utilizar la herramienta y definir el tipo de montaje, si este será en frío o caliente.

El montaje caliente: los rodamientos cuyas últimas cifras sean 10 hacia arriba, tienen que ser montados o se facilitará montarlos en caliente. El montaje en caliente se puede hacer con un baño de aceite o con placas calentadoras o calentadores de inducción, hay que tomar en cuenta que la temperatura de montaje adecuada es 110°C y no más de 125°C y esa temperatura tiene que ser medida en el aro interior del rodamiento, un error común es conectar la sonda de temperatura del calentador de inducción aro exterior del rodamiento.

El montaje en frío: el tip principal para este tipo de montaje será aplicar fuerza de montaje al aro que lleva el mayor ajuste, es decir, al aro que está girando. Allí se debe imprimir la fuerza de montaje en al menos 180 grados de la circunferencia del aro que esté girando o en la medida que sea posible en los 360 grados. Es importante utilizar la herramienta adecuada, todos los fabricantes de rodamientos tienen kits adecuados para montar rodamientos.

Es posible también hacer un montaje con una prensa, se deberá tomar en cuenta el aplicar la fuerza de montaje en el aro que lleva el mayor ajuste y las dos formas de hacer el montaje de rodamientos con una prensa hidráulica, pudiendo empujar el rodamiento sobre el eje o que el eje se introduzca sobre el rodamiento. Es correcto usar cualquiera de las dos formas, respetando la técnica de 180 o 360 grados de la circunferencia en el aro de mayor ajuste.

Lubricación

Por experiencia del autor, es muy probable encontrarse con máquinas sobre lubricadas y es aquí donde aparece un gran punto de ahorro. Generar ahorros por lubricación inicia al preguntar ¿Cómo están los consumos de lubricante? ¿Cómo se selecciona el lubricante? ¿Cómo se almacena y etiqueta el lubricante?

Las causas principales del fallo de un lubricante son a nivel de almacenaje, tambos de aceite que no están en la posición adecuada, que no están aterrizados o quizá al momento de descargarlos se ocasionó un golpe al contenedor, este se astilló internamente y soltó partículas contaminantes al aceite.

Existe fallo por viscosidad de lubricante, el fabricante del equipo tiene ciertos lubricantes diseñados para el equipo, pero al paso del tiempo se debe analizar cómo este se degrada, cómo va cambiando o por simple contexto operacional cómo cambia en la operación del equipo.

El exceso y escasez de lubricante, revisar si este es el lubricante adecuado y por supuesto el gran problema de la compatibilidad. La compatibilidad es un gran problema que no ocasiona graves efectos en las máquinas, pero aun así es un gran problema. Común es encontrar inyectores de grasa que parece un arcoiris, contienen grasa roja, amarilla o verde, es primordial el capacitar al personal para lograr la cultura de utilizar correctamente los instrumentos y proporcionarle las herramientas adecuadas.

Por último, cuando un contenedor de grasa se destapa y se observa ‘agua’ encima, no es agua es el aceite que se separó de su espesante, es necesario revolver para unir nuevamente el aceite con su estresante y esto se tiene que hacer con un elemento que no contamine el lubricante.

Monitoreo de condición

La técnica correcta de monitoreo será aquella que permita detectar una falla rápidamente para darnos sobre esta un mejor tiempo de respuesta.

Otra recomendación es no optar solamente por una técnica predictiva, existen empresas donde se mide vibraciones, pero no se tiene una estrategia adecuada, es decir, miden vibraciones a todo lo que se mueva y esperan que el informe de vibraciones diga el día, la hora y el turno en que va a fallar el equipo, probablemente dentro del espectro mismo de técnicas predictivas hay otras que puedan servir más.

Se debe entender que al utilizar ultrasonido, vibraciones, termografía o alguna otra técnica cada una de ellas va a detectar ciertos problemas y en algún momento estas técnicas deberán juntarse para detectar una mayor cantidad de problemas. Se debe tener en cuenta que aquello que el ultrasonido puede detectar es posible que las vibraciones o la termografía tarden más en detectarlo. Aquí es importante capacitar al recurso de nuestra planta para llevar a cabo este tipo de mediciones.

IoT y 4.0

El tipo de avances que se veían lejanos ya ha llegado, hoy en día se tienen rodamientos que indican cuál es su ajuste y lubricación correcta, se tiene información en tiempo real a través de equipos de monitoreo, ciertos sensores incluso ya se están dando impresiones en tercera dimensión de rodamientos. Esto dará un incremento en la producción, se estima que en el año 2025 la industria gastará cerca de 360 billones de dólares en el monitoreo de condiciones.

¿Cuál es el mensaje? el mensaje es preparar al talento humano, las máquinas seguirán fallando, pero cada día se tendrá una mayor cantidad de tecnología al alcance y se debe echar mano de esta ya sea de manera propia o de manera subcontratada, tomar el conocimiento de los especialistas ya no es un gran problema, hoy en día existe un soporte a nivel mundial de fabricantes de rodamientos.

Recomendación

Por último, la estrategia adecuada para otorgar confiabilidad a los equipos va a ser una conjunción entre la herramienta correcta para montar y desmontar el rodamiento, la forma de utilizar esa herramienta y conocer el componente, es decir, la capacitación cómo vas a lubricar este rodamiento, cómo lo vas a monitorear, qué tan rápido o qué tan eficiente se quiere detectar una falla y más allá, proactivamente qué se hará para evitar la  aparición de esa falla.

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