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Confiabilidad dirigida por el operador e inspección de ultrasonido

Operator Driven Reliability and Ultrasonic Inspection

by Jim Hall

La confiabilidad dirigida por el operador (ODR, por sus siglas en inglés) es un proceso que involucra a los operadores en el mantenimiento y la confiabilidad de sus equipos. La ODR selecciona tareas que antes eran realizadas por los técnicos de mantenimiento y se las reasigna a los operadores. Sin embargo, la ODR sólo es efectiva cuando los operadores están concentrados en tareas específicas. Los operadores deben ser capacitados e instruidos correctamente en el desarrollo de cada tarea.1

Se ha probado que la ODR puede hacer una diferencia, pero ¿cuánta más diferencia se puede ver con una capacitación más esencial? Encontrar técnicos calificados con las habilidades necesarias para realizar incluso las tareas básicas de mantenimiento se vuelve cada vez más difícil. Los mismos jóvenes adultos que solían pasar tiempo en la escuela aprendiendo mecánica, pintura y hojalatería, metalurgia o artes gráficas, ahora pasan sus tardes y noches jugando video juegos con joysticks y fantaseando con destruir invasores alienígenos.

El ultrasonido es una tecnología que no sólo es asequible, sino tiene una rentabilidad sobre la inversión (ROI) que muchas veces es instantánea.

Las industrias hoy incluyen automatización, que es más mecánica y electroneumática. Sin mencionar que la tecnología es tan avanzada que capacitar a alguien puede llevar años.

¿Qué experiencia estando sentado en un sofá, en un escritorio, o frente a una computadora nos prepara para reparar su coche o camioneta? ¿O qué experiencia nos prepara para hacer tareas domésticas en casa? ¡Que vuelvan las escuelas vocacionales que preparan a los estudiantes para desarrollar y suplir las necesidades de la industria y la manufactura!

Ahora, muchas personas han recurrido a videos en línea para aprender a desarmar una lavadora o secadora y para quitar un enchufe o cambiar una correa. Pero no se puede detener una línea de producción para permitir que alguien vea un video sobre cómo encontrar una fuga de vacío o sobre qué debe oír en los rodamientos de un motor. Estas son tareas básicas, pero esenciales, que todos los operadores deberían conocer.

Entonces, ¿dónde encontrarán los recursos para ocupar estas posiciones las plantas industriales, los fabricantes y los servicios públicos? Una reciente investigación en línea sobre este tema des‑cubrió que muchos lugares en los que compañías de alta tecnología han notado la necesidad de capacitar a los jóvenes mileniales o millennials de hoy. Esta encuesta por Internet también encontró muchas declaraciones sobre los jóvenes mileniales de muchas fuentes, pero la siguiente sección des‑taca aquellas que van más al punto.

Jóvenes mileniales o millennials: Cero tolerancia hacia capacitaciones y tecnologías anticuadas2

Los jóvenes mileniales son los primeros nativos digitales. Cuando uno comienza a usar computadoras, tabletas y celulares cuando todavía está en pañales, uno tiene una perspectiva completamente diferente de la tecnología y su función en la vida diaria. Las presentaciones en formato “Almuerza y aprende” y las sesiones de medio día que se usan para capacitaciones de hoy en día son tan de la vieja escuela para esta generación como las conexiones a Internet por vía telefónica de hace años. Aunque sea difícil de imaginar, PowerPoint® ya no es popular.

Entonces, ¿cómo se atrae, capacita y retiene a los jóvenes milenarios? Aquí hay algunos consejos de T.J. Bain de la compañía Instructure.

HÁGALO SOCIAL — Incluya elementos para compartir contenido en redes sociales y crear compromiso. Setenta por ciento de los jóvenes mileniales se han hecho amigos de un gerente o compañero de trabajo en Facebook®.

SEA BREVE — Los jóvenes mileniales cambian de tarea hasta 27 veces por hora. Eso no le deja mucho tiempo, cerca de 2.2 segundos o menos, para hacer llegar su mensaje. Piense en videos cortos de menos de 5 minutos y bibliotecas de recursos para estudio auto-guiado.

FOMENTE LA COLABORACIÓN — Ochenta y ocho por ciento de los jóvenes mileniales prefieren colaborar a competir en el trabajo.

DÉ COMENTARIOS (Y RÁPIDO) — Noventa y cinco por ciento de los jóvenes mileniales trabajan mejor cuando saben a dónde va su trabajo. Recuerde, esta es la generación de la gratificación instantánea, así que dé comentarios el mismo día, si es posible.

DEFINA EL MARCO DE TRABAJO, LUEGO DÉJELOS LIBRES — Dígale a los jóvenes mileniales qué se espera de ellos y ¡quítese de su camino! A esta generación le gusta descubrir, ser curiosos y mantener el control de su propio destino.

Establecer un programa de ODR para jóvenes mileniales

La clave para tener un programa de confiabilidad dirigido por el operador (ODR, por sus siglas en inlgés) es tener una persona capacitada en tareas básicas, como mantenimiento predictivo (PdM) con ultrasonido, imágenes infrarrojas y análisis de vibraciones. De estas tecnologías, el ultrasonido tiene la curva de aprendizaje más baja y es la más fácil de implementar. Sin embargo, muy pocos operarios entiendan el concepto de cómo usar el ultrasonido, y menos aún de sus beneficios.

Entonces, ¿por qué usar el ultrasonido? El ultrasonido es la tecnología que cualquiera puede aprender con poca capacitación. Los técnicos pueden aumentar su confianza para operar el equipo que les ha sido asignado con solo asistir a un curso de ultrasonido de primer nivel.

El ultrasonido está por encima del rango de audición del oído humano, que se define como un sonido sobre los 20.000 Hertz o 20 kHz. Lo que para usted es ruidoso no es detectado por el recibidor de ultrasonido, por lo tanto, el ultrasonido puede usarse en un ambiente ruidoso. El ultrasonido es la detección más temprana de defectos de rodamientos. Considere al ultrasonido como un sistema de detección temprana de fallas en los rodamientos, filtraciones, fallas eléctricas, etc.

Figura 1: El ultrasonido es el primer método de detección de la condición del equipo

Piense en una caja de cambios que hace chasquidos. Al principio, era casi imperceptible y es posible que no haya ni siquiera añadido un decibel a las lecturas anteriores. Pero, luego de varias horas, días, o incluso meses, el operador escucha los chasquidos y estos se vuelven cada vez más pronunciados. ¡Bingo! Ahora, en lugar de esperar, se inicia una orden de trabajo y así se evita que se detenga o haya pérdida de producción.

Aunque el ultrasonido es la herramienta de detección más temprana si se la compara con tecnologías de vibración e infrarroja, esta detección significa que el ultrasonido puede ser muy subjetivo. Pero es también por esa razón que las lecturas de decibeles y los archivos de ondas registradas tienen un papel tan importante en el análisis de forma de onda y en el diagnóstico de rodamientos de motor. ¿Es lo mismo que el análisis de vibraciones? No, no lo es.

Figura 2: Operador aprendiendo a usar un instrumento de ultrasonido que le permite conocer la temperatura de los rodamientos, registrar los datos de las lectura de decibeles, del tacómetro y del acelerómetro. De la misma manera puede registrar los datos de sensores de ultrasonido, bluetooth y grabar sonidos de rodamientos para futuros diagnósticos.

Los beneficios del ultrasonido

El ultrasonido, las vibraciones y los infrarrojos son tecnologías que se complementan entre sí. Pero el ultrasonido tiene otros beneficios como detectar fugas de vacío o de presión y defectos de rodamientos de motores, escaneo electrónico de interruptores (por ejemplo, arcos, alineación y corona), e inspección hidráulica de válvulas, solenoides y purgador de vapor. Dependiendo del fabricante o de la industria, hay muchos más beneficios, tales como: cámara integrada, grabadora digital, registrador de datos, puntero láser transformada rápida de Fourier (FFT, por sus siglas en inglés) en pantalla y/o series temporales e incluso un estroboscópico (es decir, un taquímetro óptico).

Figura 3: Los instrumentos de ultrasonidos actuales son más que detectores de fugas de aire y vapor. Este instrumento tiene pantalla táctil, termómetro, láser, tacómetro óptico, cámara, grabadora de audio, registro de datos, Bluetooth y más. Los operadores con poca o ninguna experiencia tendrán un mejor entendimiento y asumirán responsabilidad cuando usen estos instrumentos.

Un área de la capacitación de inspección por ultrasonido (UT, por sus siglas en inglés) que muchos no comprenden, o que incluso ignoran, es cómo usar el ultrasonido en un ambiente ruidoso cuando hay ultrasonidos que compiten. No se pierda las ganancias potenciales. ¡Evite tiempo de inactividad y ahorre energía aprendiendo los básicos!

Además de ser la tecnología más simple de aprender, el ultrasonido es una tecnología que no sólo es asequible, sino que tiene una rentabilidad sobre la inversión (ROI, por sus siglas en inglés) que muchas veces es instantánea. Entonces, ¿por qué no está aplicando esta tecnología en sus instalaciones?

Cumplir las metas de la ODR con inspección ultrasónica

El propósito de la confiabilidad dirigida por el operador (ODR, por sus siglas en inglés) es doble. La primera meta es liberar a los técnicos de mantenimiento involucrando a los operadores. Si los operadores realizan las tareas que los técnicos de mantenimiento realizan normalmente, se liberan recursos de mantenimiento que pueden ser redirigidos a tareas predictivas y de confiabilidad de mayor complejidad.

La segunda meta es encontrar tareas que creen menos tiempo de inactividad para los operadores si son ellos quienes llevan a cabo estas tareas en vez de requerir la presencia de técnicos de mantenimiento.

Ambas metas deben balancearse contra las tareas operativas que ya están asignadas a los operadores para prevenir cualquier pérdida de producción que resulte del tiempo que el operador pasa realizando tareas de mantenimiento de confiabilidad en los equipos.3

Desarrollo del personal de ODR

El personal de la ORD está concentrado en la operación de un activo en particular. Sin embargo, a medida que todo el programa de mante­nimiento evoluciona, el personal de la ODR también debe evolucionar. Tienen que ser capaces de cambiar un filtro, ajustar un perno, asegurar un panel o carcasa y realizar otras tareas de mantenimiento básico.

El personal de ODR debe ser capacitado para que sean líderes que pueden llevar a cabo tareas en los equipos que están bajo su responsabilidad.

Destrezas muy básicas deben ser asumidas como propias por el personal de ORD. Por ejemplo, las destrezas básicas incluyen detección de fugas e inspección ultrasónica de rodamientos de motores, junto con otras tareas mínimas tales como cambiar un filtro.

El señor Dean Cotton, CRL, CMRP; y presidente de la Society for Maintenance and Reliability Professionals (SMRP, por sus siglas en inglés), comparte su opinión con respecto a la ODR y el desarrollo del personal. “Los operadores de manufactura coexisten con la maquinaria todos los días. Debido a la naturaleza de la operación continua y el deseo de mejorar, los operadores obtienen el conocimiento práctico de lo que su maquinaria necesita diariamente. La clave para la ODR es darles a los operadores las habilidades básicas o esenciales para realizar mantenimiento predictivo (PdM, por sus siglas en inglés) rudimentario y de rutina todos los días o cada dos semanas y según sea necesario cuando se presenten problemas.”

“Aunque muchas plantas de manufactura pueden tener entre cuatro y diez técnicos en PdM, puede que no sean suficientes para cubrir una planta de tamaño modesto debido a los miles de activos que tienen. Al aprovechar a los operadores, digamos el 50% de los operadores de una mano de obra de 200 individuos, ahora usted cuenta con 100 técnicos adicionales en PdM básico para la ODR. Tener una percepción aumentada de la condición de la maquinaria antes de que ocurra una falla catastrófica o incluso una falla funcional es la clave para un programa de mantenimiento predictivo exitoso. Esto no es un reemplazo para los técnicos en PdM, sino una extensión para obtener mayor confiabilidad. Su siguiente generación de técnicos en PdM podría derivar de la ODR”.

Además, el señor Cotton señala que “usar el ultrasonido en la ODR para hacer encuestas antes y después de realizar tareas de mantenimiento preventivo (PM, por sus siglas en inglés) le ayudará a concentrar el mantenimiento que se realiza durante las tareas de PM. Con los neumáticos, por ejemplo, el mejor momento para detectar una fuga es tan pronto como sea posible para ahorrar tiempo y dinero, en lugar de detectarla meses o años después cuando las reservas ahorradas ya se han agotado.”

Para concluir, el señor Cotton subraya que “al final, todo se resume a riesgo y valor. Con los recursos disponibles y una capacitación mínima (es decir, riesgo bajo, valor alto), los operadores pueden aumentar significativamente el nivel de detalle o resolución de un programa PdM y aumentar la confiabilidad general con costos mínimos”.

El personal de la ODR debe ser capacitado para que sean líderes que pueden llevar a cabo tareas en los equipos que están bajo su responsabilidad. O, como algunos suelen decir, ellos “se apropian” de estos equipos.

Por ejemplo, ¿qué tal si hay una fuga en una línea neumática que coloca un producto en su lugar para ser atornillado? Usted querrá animar al personal para que encuentren defectos y los reporten. En la mayoría de casos, otras tareas tendrán que ser ingresadas en el sistema antes de la reparación, especialmente en una planta sindicalizada.

Enseñar los básicos de la inspección con ultrasonido debería ser parte del desarrollo del personal de la ODR. Como receptor de sonido, un instrumento de ultrasonido es un traductor de ondas de sonido de alta frecuencia que al recibirlas: las amplifica, genera nuevas frecuencias (heterodina) o demodula a una frecuencia baja para que usted pueda discernirlas. Además, un instrumento de ultrasonido tal vez pueda diagnosticar un problema al escuchar con auriculares.

Figura 4: Técnico usando un instrumento de ultrasonido para ubicar una fuga de aire en un brazo robótico. (Fotografía cortesía de All Leak Detection & Locate, LLC).

Aquí hay unos ejemplos de cómo la capacitación en ultrasonido puede ser valiosa: Como parte de una capacitación del equipo de mantenimiento, el grupo tuvo problemas analizando una fuga de vacío en un activo. La planta había comprado un instrumento de ultrasonido 24 meses atrás y había tenido muy poca suerte ubicando las fugas de vacío o de presión en esta área particular. Un miembro del equipo describió como la resistencia de las luces fluorecentes emitía un ultrasonido que competía e interfería con la detección de la fuga. El operador había ingresado al área dónde estaba la supuesta fuga de vacío, y comenzó a escanear usando auriculares y el instrumento puesto a 40 kHz. Luego de solo dos o tres minutos de escaneo, el individuo se dio por vencido.

Este activo en particular era parte de una operación de impresión que usa el vacío para sostener el papel en su lugar durante la operación. Detener la operación y encontrar la fuga fue un trabajo grande que requirió de muchas horas de trabajo y la pérdida de producción fue sustancial. Pero se tomó la decisión de presionar el botón de apagado para detener al activo.

Si este operador hubiese sabido los principios básicos para usar el ultrasonido, especialmente cómo ubicar una fuga en un ambiente ruidoso, tal vez él o ella habría aprendido cómo utilizar la opción de ajuste de frecuencia. De esta manera él o ella habría bajado o aumentado la frecuencia uno o dos kilohertz para eliminar o simplemente reducir en gran parte la interferencia. Como resultado, el tiempo que se detuvo la producción podría haberse evitado.

Otro operador en una fábrica de papel al suroeste de Alabama tenía que inspeccionar varios purgadores de vapor, pero no sabía que otro departamento dentro de la planta tenía un kit de ultrasonido que había sido comprado solo para localizar fugas de aire comprimido. Si este operador y otros hubieran sido capacitados en el uso del ultrasonido, hubiesen sabido sobre el módulo de contacto incluido en el kit de ultrasonido. El módulo de contacto habría permitido al usuario final inspeccionar las condiciones de las trampas con el ultrasonido.

Conclusión

Al implementar un programa de confiabilidad dirigido por el operario (ODR, por sus siglas en inglés), usted debe entender claramente por qué lo está implementando. En otras palabras, debe quedar claro que la implementación de un programa ODR va a producir disponibilidad o confiabilidad adicional en los equipos, o va a liberar recursos de mantenimiento para que sean reasignados a actividades predictivas o de confiabilidad de mayor complejidad. Una organización debe tener el enfoque adecuado para ser exitosa en la implementación de la ODR.

Referencias

  1. Crédito: Introducción del Pasaporte ODR (Confiabilidad Dirigida por el Operador) de los Elementos™ Uptime®
  2. Extraído de “An informative guide to working with Millennials” por TJ. Bain; Publicado en LinkedIn, 11 de Noviembre, 2015: https://www.linkedin.com/pulse/informative-guide-working-millennials-t-j-bain?forceNoSplash=true
  3. Crédito: Capítulo 3 del Pasaporte ODR (Confiabilidad Dirigida por el Operador) de los Elementos™ Uptime®

Jim Hall

Jim Hall, CRL, is the Executive Director of The Ultrasound Institute (TUI). Jim has been in the ultrasonic market for over 25 years and has trained many Fortune 500 companies in the use of airborne ultrasound, including the electrical power and generation, pulp and paper, automotive and aviation industries. Jim has been a contributing writer for Uptime® Magazine’s (ultrasound segment) since the magazine’s inception.
www.theultrasoundinstitute.com

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