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El poder de la inteligencia

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    2014 octubre 28, 09:00 CEST

    SKF dio a conocer en la Feria de Hannover 2013 una tecnología innovadora y pionera que promete revolucionar la manera en que los ingenieros utilizan e interactúan con los rodamientos. Denominada SKF Insight, esta nueva tecnología integra en el corazón del rodamiento un sensor inteligente en miniatura, inalámbrico y autoalimentado. Con esta innovación, los ingenieros pudieron monitorear por primera vez las condiciones de funcionamiento de un rodamiento desde el interior de una máquina, en tiempo real. Gracias a ello, ahora se podrá planificar y prevenir el desgaste y los posibles fallos del rodamiento, en lugar de simplemente predecir su aparición, como ocurría anteriormente.

    Hoy, 18 meses después de su presentación, la tecnología está en pleno proceso de validación y son cada vez más sus aplicaciones prácticas en distintos sectores del mercado. Antes de examinar con más detalle las aplicaciones de la tecnología SKF Insight, veamos qué es lo que la hace tan revolucionaria.

    El proyecto Insight surgió del hecho de que unos pocos rodamientos presentan fallos en servicio en condiciones normales de funcionamiento. De hecho, la mayoría de los fallos en servicio se deben a un uso incorrecto, negligencia, problemas de lubricación o condiciones de funcionamiento que eran imprevisibles al momento de diseñar la máquina o al especificar originalmente el tipo de rodamiento. 

    Tradicionalmente, el monitoreo de condición busca signos precoces de fallo a través de la medición de los niveles de vibración. Las señales de vibración se producen normalmente cuando comienzan a descascararse los primeros pequeños fragmentos de acero de la superficie de rodadura de los aros o de los elementos rodantes. Para el momento en que estos daños pueden detectarse mediante sensores convencionales, ya es demasiado tarde, puesto que el rodamiento ha sufrido daños que afectan su rendimiento operativo y su vida útil.

    Los ingenieros de SKF se preguntaban qué pasaría si, en lugar de utilizar dispositivos de monitoreo externos, los mismos rodamientos pudieran detectar los parámetros críticos que afectan su entorno operativo inmediato, y enviar esa información instantáneamente al operador de planta o al fabricante de la máquina a través de una conexión inalámbrica.

    Si se logra monitorear las condiciones de funcionamiento de esta manera, se puede prevenir, o al menos identificar, cualquier posible daño antes de que tenga un impacto, y tomar las acciones correctivas necesarias sin que la maquinaria deje de trabajar. Con esta tecnología, se evitarían fallos costosos y perjudiciales, con la consiguiente reducción del costo total de propiedad de los activos y la prolongación de la vida útil de las máquinas.

    La solución que se ha desarrollado utiliza sensores en miniatura y componentes inalámbricos inteligentes que están incrustados en el rodamiento y obtienen la energía necesaria para su funcionamiento del propio entorno de la aplicación, a medida que gira el rodamiento. Por consiguiente, el paquete es completamente autónomo; no se necesitan cables de alimentación ni de salida del sensor y, una vez instalado, el dispositivo funciona de manera independiente.

    La tecnología de comunicación inteligente e inalámbrica integrada en los rodamientos permite que estos se comuniquen en entornos donde la red WiFi tradicional no puede funcionar de manera adecuada. También permite configurar los rodamientos en redes inteligentes, para que puedan comunicarse entre sí a través de una puerta de enlace inalámbrica.

    Los rodamientos dotados con la tecnología SKF Insight pueden monitorear la carga aplicada, la calidad de la lubricación, la velocidad de funcionamiento, la temperatura y la vibración. Además, detectan cambios en la microestructura del acero del rodamiento y envían señales de advertencia precoces antes de que se produzcan daños a nivel macroestructural. Estos datos se pueden transmitir a través de servidores de nube a un operador local, que puede recibirlos en una aplicación especializada en un teléfono inteligente o tableta, o a un centro de monitoreo remoto. En cada caso, las herramientas de diagnóstico interpretan los datos y establecen las fluctuaciones de las condiciones de funcionamiento óptimas, incluidas sobrecargas, variaciones de rendimiento y contaminación del lubricante, para que se puedan implementar inmediatamente las modificaciones necesarias de las condiciones de funcionamiento, ya sea agregar lubricante, mitigar las sobrecargas transitorias, etc.

    Como los rodamientos son autónomos, se pueden utilizar en aplicaciones en las que anteriormente había sido imposible integrar sensores en el corazón de una máquina. Esto no solo representa un paso importante para el mantenimiento basado en la condición en tiempo real, sino que también proporciona una comprensión mucho mejor del entorno operativo. Con ello, por ejemplo, se puede reforzar una máquina para prolongar su vida útil o mejorar su potencia por encima de la especificación inicial. 

    Uno de los propósitos de la tecnología SKF Insight es hacer que el monitoreo de condición esté ampliamente disponible y accesible para muchas aplicaciones, especialmente en aquellas en las que antes era imposible o impracticable. Esta es una de las razones por las que la tecnología está en fase de prueba en industrias exigentes como la de la energía eólica, los ferrocarriles y la metalúrgica.

    Los parques eólicos pueden estar en lugares remotos, de difícil acceso. En algunas aplicaciones en el mar, el costo de cambiar un rodamiento importante de la turbina eólica puede ser tan alto que debilita el caso empresarial, hasta el punto de poner en riesgo la construcción misma de la turbina. Por lo tanto, tiene sentido para el negocio registrar las cargas y las condiciones de lubricación en servicio, y tomar las medidas necesarias para eliminar las condiciones perjudiciales.

    SKF actualmente trabaja con varios clientes en la integración de la tecnología SKF Insight. Esto permitirá desarrollar rodamientos inteligentes para el monitoreo de las turbinas eólicas. Esto permite obtener información dinámica del rodamiento en el estado de funcionamiento real y comunicar estas mediciones de manera inalámbrica a los centros de monitoreo remotos, o a los equipos locales de mantenimiento. La solución, actualmente en estudio, puede monitorear la velocidad, las vibraciones, la temperatura y la lubricación de los rodamientos, y puede retroadaptarse, mejorando de ese modo instantáneamente el potencial operativo de decenas de miles de turbinas en todo el mundo. 

    Se está desarrollando una solución similar para utilizar en rodamientos para cubos de ruedas en el sector ferroviario. Estos son componentes fundamentales para la seguridad, que normalmente se cambian a intervalos fijos, independientemente de la condición. Al incorporar la tecnología SKF Insight, se puede crear un método extremadamente rentable de recopilación de datos de monitoreo de condición, para que la vida del rodamiento y, por lo tanto, los intervalos de cambio, puedan determinarse con precisión en función de las condiciones reales de funcionamiento, en lugar de las previstas. 

    La tecnología de rodamientos inteligentes está presentando nuevas dimensiones, tanto en el campo del monitoreo basado en la condición como en el diseño, el funcionamiento y la vida útil de las máquinas. Innovaciones como SKF Insight ofrecen por primera vez las herramientas y los datos fundamentales que necesitan los ingenieros y directores de negocios para maximizar la eficiencia, la productividad y la rentabilidad de sus activos de maquinaria.

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    SKF es uno de los principales proveedores mundiales de rodamientos, sellos, mecatrónica, sistemas de lubricación y servicios, entre los que se incluyen asistencia técnica, servicios de mantenimiento y confiabilidad, asesoramiento en el campo de la ingeniería y capacitación. SKF tiene representación en más de 130 países y cuenta con, aproximadamente, 15.000 distribuidores en todo el mundo.

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