La elección y desafíos del sistema de gestión de equipos - parte uno

¿Cuáles son los beneficios de la inversión empresarial en el sistema de gestión de equipos? ¿Especialmente en la industria manufacturera, que ya ha implementado el sistema MES, y algunos incluso han implementado el sistema de aplicación de inspección digital de equipos? ¿Debería ser suficiente? Creo que la respuesta debería ser evaluada por la empresa. ¿Se han reducido el tiempo de inactividad no planificado y los costos de mantenimiento en comparación con el pasado? ¿Se ha acortado el ciclo de mantenimiento general? ¿Ha mejorado la calidad del envío y la satisfacción del cliente? Según el análisis y el informe de 2020 del Instituto Nacional de Normas y Tecnología de los Estados Unidos, se estima que las pérdidas anuales causadas por el mantenimiento de equipos en los Estados Unidos alcanzarán casi los 193 mil millones de dólares. Especialmente, los costos de mantenimiento de la maquinaria representan el 29,6%, mientras que las pérdidas de tiempo de inactividad no planificado representan el 9,4%. Las pérdidas comerciales causadas por razones relacionadas con la calidad representan el 51,7%, de las cuales el 16,1% está relacionado con defectos de calidad, y sorprendentemente, las pérdidas causadas por retrasos en el envío alcanzan el 35,6%. Ver tabla 1 para más detalles. Muchas empresas solo consideran los costos directos causados por el mantenimiento, pero ignoran las pérdidas ocultas bajo el costo total del iceberg. Esto a menudo se debe a la falta de análisis de datos efectivos y sistemas de gestión, incluso todavía se encuentra en operaciones de mantenimiento pasivas (mantenimiento correctivo) esperando a que el equipo se rompa o la falta de capacidad para estimar los repuestos de mantenimiento, lo que afecta seriamente el rendimiento general de la empresa.

Tabla 1. Costos y pérdidas en la gestión y mantenimiento de equipos en los Estados Unidos [2]

La gestión de activos empresariales se divide en tangibles e intangibles. La parte tangible se refiere a los activos físicos, que se abrevian como gestión de equipos en este artículo. Está relacionado con la rotación y la capacidad de retorno de la inversión de capital de toda la empresa, y también es un indicador importante que afecta el flujo de efectivo. Diferentes industrias tendrán niveles de rotación de activos fijos correspondientes, especialmente la gestión de equipos de las industrias intensivas en capital (industria intensiva en activos) requiere una gestión más estricta que las empresas ligeras en activos. Debe evitarse la gestión y operación de mantenimiento ligeramente anormal, especialmente en cuanto a la puntualidad de las operaciones de mantenimiento, el diagnóstico de equipos anormales, la gestión de repuestos de mantenimiento y, especialmente, el impacto del tiempo de inactividad no planificado en la operación y el envío general de la empresa. Los tipos, categorías, cantidades, patrones, valores y la relación con las operaciones de producción de los equipos correspondientes a diferentes tipos de industrias tienen un gran impacto en la intensidad de la demanda del sistema de gestión de equipos. Se puede imaginar el mantenimiento de equipos de tuberías requerido por los servicios públicos (como agua, electricidad, petróleo), que obviamente es más alto en términos de alerta temprana y repuestos de mantenimiento en comparación con los equipos de transporte que no afectan inmediatamente la producción y el envío. En el proceso de fabricación de semiconductores, el valor del equipo a menudo supera los diez millones de dólares. Para garantizar la reparación oportuna de los tiempos de inactividad no planificados, la advertencia de mantenimiento correspondiente y el análisis de datos de máquina son más importantes que en la industria electrónica de fabricación general.

Las funciones del sistema de gestión de equipos también varían según las características y necesidades de la industria. La Tabla 2 resume los informes de investigación relacionados y se divide en 5 categorías industriales, incluyendo 4 subcategorías en la industria manufacturera: vida cotidiana / química / metal / electrónica. Se proponen recomendaciones para seleccionar las funciones principales de 16 sistemas de gestión de equipos según las características y requisitos de diferentes industrias, divididas en tres categorías: necesarias, preferibles y dependientes del tamaño de la empresa, como se muestra a continuación: [lista de funciones].

Los elementos 1 a 4 son funciones básicas y constituyen la fuente de datos fundamental para la gestión de equipos. Comenzando con la definición de mantenimiento de equipos y la gestión de contratos, hasta la ejecución de estrategias de mantenimiento diario (tiempo, ciclo, bloque, falla, reparación, oportunidad), se lleva a cabo el mantenimiento preventivo (Mantenimiento Preventivo), la planificación de órdenes de trabajo de mantenimiento y la gestión de costos de mantenimiento, entre otras, a través de la identificación por número de máquina o mediante escaneo NFC, se muestran en tiempo real los registros de inspección/mantenimiento/reparación, así como los reemplazos y los costos de los componentes [3]. Las funciones 5 a 7 están relacionadas principalmente con la inmediatez y la movilidad del mantenimiento, que incluyen la gestión y el cálculo de costos de los repuestos necesarios para la reparación, así como la gestión del mantenimiento de equipos en ubicaciones remotas mediante el uso de dispositivos móviles.

Toma de decisiones basada en datos:

En industrias específicas o grandes empresas, el tiempo de inactividad y mantenimiento de la máquina es muy importante. En este momento, el análisis de datos de mantenimiento de equipos y la gestión de confiabilidad se vuelven muy importantes. Por ejemplo, en la fabricación mecánica y electrónica y en el equipo de tubería de servicios públicos. Los elementos 8 a 10 se utilizan principalmente para la toma de decisiones basada en datos. Utilizando datos de fallas para analizar la confiabilidad y la vida útil restante del equipo para evitar fallas no planificadas, esto es mantenimiento predictivo (mantenimiento predictivo). Es importante tener en cuenta que cuando se realiza este tipo de análisis, los datos no deben ser solo datos de mantenimiento de la fábrica en la isla, sino que también deben incluir datos de mantenimiento en el lugar del proveedor (servicio en campo). Solo de esta manera se puede comprender realmente el estado de salud del equipo. El uso de modelos de falla para predecir el mantenimiento posterior y la demanda de piezas puede reducir efectivamente el número de fallas no planificadas y el tiempo de reparación, y establecer la capacidad de análisis predictivo. Incluso a través del monitoreo en tiempo real del estado de funcionamiento del equipo a través de dispositivos de IoT, la retroalimentación de los parámetros clave (como temperatura, estrés, vibración, ruido, fugas, señales / códigos anormales) para realizar mantenimiento basado en el estado del equipo (Mantenimiento basado en condiciones) y comprender aún más las necesidades de piezas individuales posteriores. Inicie las operaciones de mantenimiento necesarias en tiempo real, teniendo en cuenta la eficiencia y el costo del mantenimiento.

Asistencia inteligente:

Para algunas industrias, debido a las características y requisitos de gestión de la industria, se requieren herramientas más convenientes para ayudar en la determinación, garantizando la seguridad y la inmediatez de las operaciones y logrando el mantenimiento oportuno para evitar pérdidas de seguridad o fallas no planificadas costosas, como los objetivos de las funciones 11-13. A través de la información de salud proporcionada durante la operación del equipo en tiempo real, se utiliza la realidad virtual para monitorear y administrar el mantenimiento, o se encuentra la mejor programación de mantenimiento mediante inteligencia artificial, e incluso se proporcionan planes de mantenimiento autónomos (mantenimiento, reparación, reemplazo) y sugerencias de actualización del sistema para reducir los costos y pérdidas totales de mantenimiento, establecer mantenimiento normativo (mantenimiento prescriptivo). Esto es especialmente aplicable a la gestión de equipos de alto valor y a la gestión de equipos transfronterizos. Bajo la condición de reducir la intervención humana en la selección de modelos de análisis de datos y predicción, se completan las operaciones de mantenimiento inteligente.

Tabla 2: Requerimientos de la industria para el sistema de gestión de equipos [5,6]

En las industrias intensivas en activos, los activos de equipos tienen un valor que a menudo es mayor que la facturación anual de la empresa (rotación de activos fijos ＜1). Además de prestar atención al mantenimiento diario de los activos de equipo, estas empresas también necesitan dar importancia a la eficacia de la inversión de activos, el período de recuperación, los métodos de adquisición y la gestión de la venta, actualización y eliminación de activos de equipo. Esto pertenece a la gestión del ciclo de vida de los activos. Como servicios públicos, incluso la industria electrónica y de semiconductores. Los objetivos de las funciones 14-15 son proporcionar una gestión integral de recursos empresariales.

Con las soluciones recomendadas en la Tabla 2, las empresas pueden elegir la necesidad de la función del sistema de gestión de equipos según su propia industria y escala. Además de considerar las funciones, también se deben considerar la conexión de datos del sistema con los sistemas periféricos existentes, la elasticidad del costo de uso del equipo y lo más importante, la compatibilidad con las características futuras del desarrollo empresarial de la empresa. Todos estos deben ser considerados antes de elegir un sistema.