Sistema de monitoreo de vibraciones por medio de modelos de mantenimiento predictivo 4.0 PHM y sistemas inerciales con el propósito de diagnosticar el estado y salud de activos

Fecha

Autor corporativo

Título de la revista

ISSN de la revista

Título del volumen

Editor

Compartir

Altmetric

Resumen

Industrial rotating machines such as induction motors require constant maintenance in order to extend their productive and operational life as long as possible. Nowadays, there are several maintenance concepts, one of which is predictive maintenance, which is planned and systematic with the objective of preventing failures, minimizing the risk of corrective maintenance. With the rise of new technologies, the concept of Maintenance 4.0 has been created, which is the evolution of preventive maintenance. This is based on the use of Industry 4.0 technologies, such as the Internet of Things (IoT), Big Data, Artificial Intelligence, Augmented Reality, Digital Twins, among others. The main concept is to optimize maintenance processes by using real-time digital tools and data analysis to provide an accurate diagnosis of the state of the machine, motor, or asset being analyzed. The state monitoring is carried out through sensors such as accelerometers for the case of vibration analysis in motors. Many rotating machines vibrate due to the rotational movement of their internal components. Components such as stator, rotor, bearings, and contactors may have faults and be responsible for malfunction or damage to a motor, generating atypical vibrations. Motors are susceptible to noise and abnormal vibrations generating imbalance that can cause problems in the motors such as misalignment, shaft breakage, imbalance, cavitation or turbulence, clearances, bearing problems, and even asset destruction. Therefore, this document presents an alternative solution based on Maintenance 4.0 capable of analyzing, detecting, and predicting damage to rotating machinery through vibrational data analysis using machine learning. In addition, the design of an electronic system for data acquisition is carried out.

Descripción

Las máquinas industriales rotativas como los motores de inducción requieren mantenimiento constante con el fin de alargar su vida útil productiva y operativa el mayor tiempo posible. En la actualidad existen varios conceptos de mantenimiento, uno de ellos es el mantenimiento predictivo (), este se realiza de manera planificada y sistemática con el objetivo de prevenir fallas, minimizando el riesgo del mantenimiento correctivo. Con el auge de las nuevas tecnologías se ha creado el concepto de mantenimiento 4.0, el cual es la evolución del mantenimiento preventivo. Este se basa en la utilización de tecnologías de la industria 4.0, como el internet de las cosas (IoT), Big data, Inteligencias artificiales, realidad aumentada, gemelos digitales, entre otros. El concepto principal es optimizar los procesos de mantenimiento al utilizar herramientas digitales y de análisis de datos en tipo real para dar un diagnóstico acertado del estado de la máquina, motor o activo que se esté analizando. El seguimiento del estado se realiza mediante sensores como los acelerómetros para el caso de análisis vibracional en los motores. Muchas de las máquinas rotativas, vibran por el movimiento rotacional en función de sus componentes internos. Componentes como el estator, rotor, cojinetes, contactores pueden tener fallas y ser causantes de un mal funcionamiento o daño de un motor, generando vibraciones atípicas. Los motores son susceptibles al ruido y a vibraciones anormales, generando desbalances que pueden producir problemas en los motores como son desajustes, rompimiento de ejes, desbalance, cavitación o turbulencia, holguras, problemas de rodamientos y hasta la destrucción de activo. Por lo anterior, en este documento se expone una alternativa de solución con base en el mantenimiento 4.0 capaz de analizar, detectar y predecir daños en maquinaria rotativa, mediante análisis de datos vibracionales utilizando aprendizaje automático. Además, se realiza el diseño de un sistema electrónico para la adquisición de datos.Las máquinas industriales rotativas como los motores de inducción requieren mantenimiento constante con el fin de alargar su vida útil productiva y operativa el mayor tiempo posible. En la actualidad existen varios conceptos de mantenimiento, uno de ellos es el mantenimiento predictivo (), este se realiza de manera planificada y sistemática con el objetivo de prevenir fallas, minimizando el riesgo del mantenimiento correctivo.

Palabras clave

Análisis predictivo, Análisis vibracional, PHM

Materias

Ingeniería en Control -- Tesis y disertaciones de académicas , Mantenimiento predictivo , Tecnologías de la industria 4.0 , Análisis de vibraciones

Citación