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El IoT encabeza la marcha: Las bombas también son cosas

Cómo la monitorización en línea está mejorando el mantenimiento de las bombas

El Internet de las cosas (IoT) conecta a miles de millones de personas mediante aplicaciones de software como Twitter y WhatsApp y plataformas como iOS y Android. Los conceptos de IoT y la tecnología de bajo nivel se están infiltrando en el espacio industrial y potenciando la eficacia de los negocios. El Internet industrial de las cosas (IIoT) al final conectará decenas de miles de millones de “cosas” que utilizan los negocios para operar con otras máquinas, la nube, sistemas de control y personas. Las bombas sin duda están en la lista de “cosas,” y, como muchos otros grandes activos de hierro que no generan publicidad de alta tecnología, las bombas tienen mucho que ganar con este aumento de tecnología. ¿Pero por qué necesitamos bombas de IIoT? ¿Y qué aspecto tiene una bomba activada con IIoT? El tiempo de actividad se ve amenazado por los cambiantes retos que añaden riesgo y coste a las operaciones. Sin embargo, a medida que las plantas que generan energía de fósiles buscan continuamente formas de mejorar el rendimiento y reducir costes, se está aplicando la monitorización de condiciones en línea para ayudar a abordar la introducción de la monitorización no solo para activos importantes sino también para el equilibrio de equipos de plantas. Esto mejora la fiabilidad y el tiempo de actividad en toda la central eléctrica. Aunque las bombas ilustran una “cosa” que hay que monitorizar, entre las posibles aplicaciones se incluye la monitorización y el rendimiento térmico, la monitorización de emisiones, monitorización de condiciones de equipos, la gestión de alarmas y rendimiento del sistema y las tendencias de datos. Este problema de tiempo de actividad se agrava con la edad de jubilación cercana de muchos de los profesionales de mantenimiento responsables de mantener operativos motores, bombas y unidades. Se jubilan e inmediatamente acuden a la consultoría privada por la demanda actual del sector, alimentada por la falta de profesionales cualificados para sustituirlos. Esto es especialmente difícil, teniendo en cuenta una parte del tiempo que emplea un profesional de mantenimiento en una ruta de ir de un activo a otro para tomar medidas manuales. La reducción de personal de mantenimiento en el campo significa que los que están ahí pasan incluso más parte de su tiempo recopilando datos, muchos de los cuales son de activos sanos y operativos. El objetivo es encontrar los problemas antes de que se produzca un costoso tiempo de inactividad, y medir activos sanos forma parte del precio que se paga para reducir ese riesgo.

Otro reto es la edad de los activos comisionados. Mantener el funcionamiento de las bombas y los motores más antiguos puede costar más y puede aumentar el riesgo de un corte en la actividad inesperado. En resumen, hay que monitorizar más activos, más a menudo cuando hay menos profesionales disponibles en el sector para mantenerlos operativos. Para las industrias de proceso, la salud de las bombas, motores y unidades puede marcar la diferencia entre un cambio suave y un costoso corte en la actividad. Para evitar un tiempo de inactividad inesperado, la fiabilidad y la disponibilidad son básicas en las operaciones seguras de las plantas eléctricas. Mantener el equipo, como las bombas, con estándares de alto rendimiento ayuda a entender la degradación de la bomba. Una parte importante para mantener una alta fiabilidad es el uso de tecnologías avanzadas de monitorización en línea que permiten monitorizar de forma continua los procesos de la planta. Según la EIA (ENLACE: http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=1830), los componentes del parque de generación eléctrica de EE. UU. varían enormemente en edad. Como se muestra en el gráfico, los generadores hidroeléctricos tienden a ser los más antiguos, seguidos por los generadores nucleares. Por el contrario, una tecnología muy nueva incluye centrales eléctricas alimentadas con gas natural y los recursos renovables, principalmente eólicos, que entran en escena en los años 2000. Al monitorizar tecnologías en una red distribuida se detectan posibles problemas y se ofrecen advertencias de fallos o degradaciones de rendimiento de equipos. La tecnología IIoT ofrece un modo mejor de operar, abordando estas dificultades con tecnología como la informática perimetral, la analítica, el acceso a la nube y el soporte de dispositivos móviles. Hace diez años la tecnología necesaria para abordar estas dificultades era costosa y la gravedad de estas dificultades era lenta. La ley de Moore, las plataformas de software, la nube y los dispositivos conectados están inspirando planes de mantenimiento más inteligentes. Recientemente en la Conferencia Tecnológica Offshore de 2016 en Houston, cuatro empresas (NI, HPE, PTC y Flowserve) mostraron una bomba inteligente para demostrar una variedad de tecnologías que abordan retos del sector y ayudan a los negocios a funcionar de forma más eficiente. El proceso de monitorizar de forma automática esta bomba empieza con varias tecnologías de sensores.

La bomba consta de varios sensores que miden la vibración, tensión, corriente, temperatura, presión y velocidad de flujo. Las puertas de enlace de IIoT diseñadas para conectar tecnología operativa a tecnología informática, específicamente para aplicaciones brownfield, deben ser lo suficientemente abiertas como para admitir una gama de sensores, como nuevas tecnologías de sensores cuando se fusionan en la plataforma de IIoT. Para esta demostración, una única puerta de enlace inteligente agrega datos de todos los sensores conectados y elige si realizar un procesamiento local en el activo para alarmas y desencadenadores de eventos. ¿Recuerda cómo los profesionales de mantenimiento pasan mucho tiempo en el camino entre activos? Al cambiar de una rutina de mantenimiento basado en una ruta manual a una que utiliza monitorización en línea para activos críticos y casi críticos, los negocios pueden monitorizar más máquinas, más a menudo y habilitar a su personal para que pase más tiempo diagnosticando y gestionando activos en lugar de caminar o conducir para tomar medidas. La capacidad de computar energía en el activo es una función importante para ayudar a analizar los datos en tiempo casi real y mejorar la probabilidad de atrapar fenómenos transitorios. Esta capacidad también reduce el ancho de banda de red necesario, ya que las mediciones dinámicas, como la vibración, suelen ejecutarse a decenas de miles de muestras por segundo. No hay motivo para transmitir en exceso megabytes de datos de una bomba sana hasta la nube. Este sistema de monitorización avanzado de bombas también incluye un motor analítico que puede realizar cálculos de diagnóstico y pronóstico en la bomba. Se trata de términos de IIoT de moda para decir “¿Qué se va a averiar?” y “¿Cuándo se va a averiar?” Si el trabajo de los ingenieros de mantenimiento en una planta de tratamiento de agua o electricidad es mantener las cosas funcionando, resulta útil un sistema que les indica exactamente lo que está mal y cuánto tiempo tienen para solu cionarlo. Estos motores analíticos requieren hardware con más potencia de computación que lo que ofrecen en la actualidad sistemas típicos de monitorización y puertas de enlace de sensores.

Teniendo en cuenta la latencia de información y el ancho de banda, cierto hardware de más potencia de computación para la siguiente generación de sistemas de IIoT se está acercando “al borde” donde se adquieren los datos. Estas plataformas de servidor más robustas permiten a los negocios adquirir inteligencia más accionable con menos uso de ancho de banda para un puenteo más eficaz de tecnología de información y tecnología operativa. Es una forma elegante de decir “solo obtiene lo que necesita solo cuando lo necesita” de su sistema de monitorización de la salud de activos. Las plataformas de software del IIoT ayudan a gestionar amplios conjuntos de datos y los ofrecen como información accionable a operadores comerciales. En esta demostración, la plataforma de software del IIoT agrega datos de la puerta de enlace del sensor y el motor analítico para mostrarlos en un panel de mayor nivel que ofrece funciones informativas sobre la salud de la bomba. Estas funciones incluyen los datos de la altura manométrica total, la potencia y la mejor eficiencia de la bomba, así como la información de diagnóstico y pronóstico. Con un grupo experimentado más pequeño de profesionales de solumantenimiento que no tendrá que viajar tanto, las grandes empresas pueden acceder a esta información desde cualquier parte del mundo y vigilar la salud de activos. Organizaciones más pequeñas que carecen de grupos de mantenimiento propios pueden utilizar esta tecnología para comunicarse con expertos de servicios remotos de consultoría. Los expertos pagados pueden iniciar la sesión en un servidor y ver cada activo que está contratado. Cuando las empresas deben reparar activos que fallan, pueden utilizar esta misma plataforma para conectarse a sistemas de realidad aumentada, lo que ayuda a los técnicos de mantenimiento in situ a ver lecturas de sensores, información de diagnóstico e incluso procedimientos manuales de servicio desde un auricular portátil mientras observan el activo. Los técnicos de mantenimiento tienen motivos para pensar que la analítica inteligente que utilicen en el futuro para diagnosticar fallos se conectará a software de adquisición para realizar un pedido automático de la pieza. El IoT puede utilizarse para realizar un pedido de detergente de lavadora pulsando un botón; el IIoT realizará un pedido de cojinetes y sellos de forma automática. La tecnología del IIoT no solo ofrece ganancia de eficacia para bombas y otros activos pesados ahora mismo, sino también mucho margen de maniobra para innovación y más ventajas.  



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