Mantenimiento
Fallas industriales más comunes: cómo prevenirlas y reducir riesgos
Todo comienza con mantenimientos aplazados, decisiones erróneas, pequeños descuidos, falta de capacitación continua… acciones aparentemente menore ...
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Todo comienza con mantenimientos aplazados, decisiones erróneas, pequeños descuidos, falta de capacitación continua… acciones aparentemente menores que, con el tiempo, se acumulan hasta que ocurre una falla. Falla que no sólo impacta a los equipos, sino que eleva costes operativos, expone al personal a riesgos innecesarios y, en los peores escenarios, paraliza por completo la planta.
En este post te ofrecemos una visión integral de las fallas industriales. Analizamos cuáles son las averías y fallos más comunes, qué métodos puedes utilizar para prevenirlos y cómo reducir sus riesgos mediante estrategias integradas.
Las fallas industriales son eventos, condiciones, errores o cualquier circunstancia adversa que impide a un componente, sistema o equipo continuar cumpliendo con su función dentro de un proceso productivo.
Generalmente, las fallas o defectos industriales implican la pérdida de funcionalidad de un activo, paradas no planificadas, pérdidas de producción y riesgos de seguridad. Pueden manifestarse de forma súbita o progresiva, afectando tanto a activos individuales como a sistemas interconectados dentro de la planta.
Conocer los distintos tipos de fallos industriales facilita identificar sus causas, aplicar las medidas de mitigación más eficaces y, principalmente, prevenir las incidencias.
Las fallas mecánicas se deben al daño, fatiga o desgaste físico de componentes o estructuras de un equipo o máquina. Para evitar este tipo de averías industriales es clave el mantenimiento predictivo, mediante el uso de dispositivos y sensores que monitorizan el estado de las máquinas.
Los fallos industriales más usuales por causas mecánicas son los siguientes:
Este tipo de incidencia industrial ocurre cuando la pieza mecánica (como ejes y palancas) se somete a cargas cíclicas repetidas, de forma prolongada. Este estrés debilita la estructura y origina grietas internas que crecen hasta causar la fractura súbita de la pieza.
El roce continuo, la abrasión y la corrosión química en componentes mecánicos (como engranajes, válvulas o pistones) reducen gradualmente su sección. Por lo que se debilitan las estructuras y requieren ser reemplazadas.
Cuando los ejes acoplados o mecanismos de transmisión en equipos no están perfectamente alineados, se generan cargas laterales y vibraciones elevadas. Este tipo de fallas en maquinaria industrial pueden detectarse mediante sensores de vibración.
Si los tornillos, pernos o juntas se encuentran mal fijados, en la máquina se originan movimientos erráticos e impactos internos que pueden dañar rodamientos, engranajes u otros componentes mecánicos.
Las fallas en la maquinaria industrial también se producen por la fractura o deformación de sus componentes, normalmente cuando se someten a esfuerzos excesivos y prolongados.
Los fallos industriales eléctricos están relacionados con interrupciones en el suministro de energía eléctrica o a problemas en el funcionamiento de sistemas eléctricos de control. Los más comunes son:
Cuando la demanda de potencia es superior a la capacidad de diseño del circuito eléctrico o de equipos eléctricos (bombas, compresores, motores, etc.), se generan disparos de protección, sobrecalentamientos y posible daño de componentes.
Los terminales, bornes o empalmes eléctricos instalados deficientemente, o flojos por vibraciones o dilatación térmica, incrementan la resistencia en las conexiones. Lo que genera un calor excesivo que daña los cables y los equipos.
La humedad o condensación en cables eléctricos y tableros pueden debilitar los recubrimientos, producir fallos en el aislamiento y ser causantes de corrosión. Esto normalmente genera cortocircuitos.
El depósito de polvo, suciedad o aceite en componentes eléctricos deterioran el aislamiento y la disipación de calor. Entre todas los fallos industriales eléctricos es de los menos comunes.
Las variaciones bruscas de voltaje, por sobretensiones, picos transitorios o fluctuaciones rápidas, pueden sobrecargar y dañar los componentes electrónicos.
Los fallos industriales por electricidad también pueden ser causados por aislamientos defectuosos o envejecidos, por residuos o contaminantes que causen cortocircuitos, por las sobretensiones en líneas causadas por rayos, etc.
También generan incidentes industriales aquellas acciones/decisiones de los operadores o líderes que conducen al mal funcionamiento de equipos o procesos. Por ejemplo:
La ausencia de formación adecuada provoca que el personal realice tareas con inseguridad o sin seguir los protocolos correctos. Por ejemplo, un operario puede aplicar mal una maniobra de arranque o parada técnica, o ignorar normas de seguridad, simplemente porque no fue entrenado para determinadas actividades.
Los fallos industriales también pueden ocurrir debido al ajuste de parámetros fuera de rango, al uso de herramientas equivocadas durante el mantenimiento, a una conexión mal realizada o a otros errores cometidos por el trabajador durante la operación.
Si no fluye la correcta información entre los equipos de trabajo, por ejemplo, comunicando los hallazgos críticos durante turnos, puede fallar la coordinación en los trabajos de mantenimiento, ocasionando trabajos repetidos, intervenciones simultáneas en una misma máquina o tareas no realizadas. Lo que sin duda desencadena fallos industriales.
No planificar eficientemente una tarea, no establecer claramente las responsabilidades, redactar de forma ambigua los pasos o no garantizar los recursos adecuados (herramientas y repuestos) puede generar que los trabajadores intervengan de manera insegura, simultánea o errónea. Lo que eleva la probabilidad de errores humanos.
Algunos problemas recurrentes en los sistemas de automatización industrial están asociados tanto aspectos organizativos como técnicos. Debemos recordar que la automatización industrial abarca desde equipos físicos hasta softwares inteligentes, redes, sistemas SCADA de control, etc. Estas tecnologías y sistemas deben trabajar integrados.
No contar con sistemas que monitoreen las máquinas automatizadas y permitan identificar, de forma preventiva, cualquier problema en sus componentes, como desgastes o desajustes, disminuye la vida útil de estos equipos. Lo que puede generar distintos tipos de fallas.
Una lógica incorrecta o un bug (error o defecto en un software) en el programa del PLC/SCADA produce comportamientos incoherentes en el control. Además, la configuración errónea de los sensores avanzados, que detectan y diagnostican fallas, puede causar una lectura de datos erróneos, provocar problemas en el sistema u ocasionar la paralización total del proceso de automatización.
Los componentes electrónicos del sistema de control pueden dañarse por sobrecarga eléctrica, vibraciones extremas, uso inadecuado, etc. Son hardwares de automatización con defectos industriales.
El mal funcionamiento de los equipos de visualización impiden al operador supervisar los procesos. Por ejemplo, una pantalla táctil inoperativa bloquea la capacidad de ajustar parámetros en tiempo real, lo que puede provocar paralizaciones de tareas.
Los sistemas de automatización industrial conectados a redes digitales, especialmente aquellos basados en arquitecturas de sistemas OT/IT (integración de la tecnología de la información TI y la tecnología operativa TO), presentan cada vez más una brecha mayor frente a amenazas de ciberseguridad.
Por lo tanto, la ausencia de medidas de seguridad, como segmentación de redes, firewalls, control de accesos y sistema de detección de intrusiones, incrementan la probabilidad de accesos no autorizados y de riesgos significativos, como daños a los equipos físicos o la interrupción de las operaciones.
Integrar nuevas tecnologías en infraestructuras industriales existentes siempre constituye un desafío técnico, especialmente en entornos con sistemas heredados. La incompatibilidad entre hardwares y softwares puede provocar fallos de interoperabilidad, como latencias en el intercambio de datos y pérdida de sincronización entre subsistemas.
Normalmente, las paradas no planificadas son originadas por un fallo del sistema. No se derivan de un sólo equipo o componente, sino de la debilidad o problema de uno de los pilares de la producción (procedimientos, capacitación de personas, equipos o tecnologías), que a su vez sobrecarga los demás, creándose las condiciones del fallo y la interrupción inesperada.
Veamos las principales incidencias industriales que originan paradas no planificadas.
Ocurren cuando se llevan a cabo procesos defectuosos u obsoletos. Por ejemplo:
La capacitación insuficiente, la deficiente comunicación y la falta de compromiso de los operadores son fuente frecuente e involuntaria de periodos de inactividad.
Las fallas en la maquinaria industrial clave de planta suelen obligar a parar hasta repararla. Este tipo de averías pueden tener origen en:
Prevenir las incidencias industriales requiere una planificación integral que combine: buenas prácticas de mantenimiento, cultura de seguridad y tecnología avanzada. Las estrategias clave incluyen:
El mantenimiento predictivo, potenciado por IoT, permite anticipar fallos. Al conectar sensores a equipos críticos, se monitorea en tiempo real diversas variables, como la vibración, la temperatura o la presión.
Los sistemas de análisis predictivo emplean algoritmos de IA y Machine Learning para detectar tendencias anómalas antes de que ocurra la falla. De esta forma es posible anticipar los problemas y solucionarlos antes de que se conviertan en fallas graves.
| Implementar un programa de mantenimiento preventivo, basado en inspecciones programadas sobre los equipos propiedad del cliente, permite anticipar fallos, alargar la vida útil de los activos y reducir el riesgo de paradas no planificadas. |
Este enfoque se centra exclusivamente en la reparación y mantenimiento de maquinaria y equipos industriales del cliente, utilizando sus propias plataformas articuladas, manipuladores y medios auxiliares, operados por técnicos especializados y habituados a intervenir en este tipo de equipos.
De forma complementaria, el mantenimiento predictivo, aplicado cuando el tipo de equipo y el contexto lo permiten, contribuye a optimizar recursos y mejorar la planificación de las intervenciones, siempre dentro del ámbito de actuación sobre maquinaria concreta y no sobre instalaciones industriales completas ni fábricas como unidad productiva.
Una fuerza laboral formada en su línea de trabajo es clave para prevenir incidentes que pongan en riesgo la producción y la seguridad del personal. Pero debe construirse un ecosistema de aprendizaje inteligente, mediante los siguientes pasos:
Por otro lado, es fundamental fomentar la cultura de seguridad. ¿Qué significa? Cultivar un compromiso compartido por todos los miembros de la empresa por la seguridad. Esto va más allá de cumplir normas, requiere que cada decisión y cada acción, en todos los niveles, considere la seguridad.
Por ejemplo, la cultura de seguridad se hace más fuerte al mantener los canales de comunicación abiertos, para que los empleados expresen sus preocupaciones sobre las medidas de protección y seguridad.
La digitalización es un paso fundamental para reducir riesgos. Por ejemplo, los sistemas IoT (Internet Industrial de las Cosas) permiten integrar sensores en equipos y redes de comunicaciones para capturar datos en tiempo real.
Al procesar esta información con softwares inteligentes, se pueden generar alertas en tiempo real ante valores fuera de norma. Esta capacidad de visualizar el estado del equipo, o recibir alertas, permite ejecutar acciones inmediatas y programar mantenimientos precisos.
La digitalización también abarca el uso de un sistema computarizado de gestión de mantenimiento CMMS, para gestionar las órdenes de trabajo, los historiales de mantenimiento y el seguimiento de repuestos. Esto facilita la atención oportuna de incidentes, antes de que la falla se manifieste.
Cuando ocurre una falla crítica en un equipo se deben activar los protocolos de emergencia y seguridad establecidos, dependiendo del tipo de industria y los riesgos asociados. Básicamente, los pasos son los siguientes:
Al controlar la emergencia y asegurar el entorno, se procede a determinar el origen del fallo y el porqué y cómo ocurrió. Uno de los principales métodos es el análisis de causa raíz. En esta fase, el uso de plataformas elevadoras puede ser necesario para realizar inspecciones técnicas o reparaciones en equipos situados en altura.
Ciertas incidencias industriales generan grandes impactos, tanto a nivel económico como operativo, debido a su capacidad para detener procesos productivos completos, comprometer la seguridad o degradar la fiabilidad global de la planta.
Estas fallas no solo afectan a un equipo aislado, sino que suelen propagarse a lo largo de la cadena productiva, amplificando sus consecuencias. Por ejemplo:
La mitigación de riesgos extremos requiere un enfoque integral que combine tecnología, organización y formación. Las principales estrategias claves son:
Los pilares del TPM son:
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