Herramientas avanzadas simplifican el mantenimiento de instrumentos

En muchas plantas de proceso, el mantenimiento de la instrumentación (figura 1) se puede dividir en dos categorías. La primera es ‘demasiado poco, demasiado tarde’, en cuyo caso la instrumentación falla por la ausencia de mantenimiento preventivo, muchas veces acompañado por una parada del proceso. La segunda categoría es ‘demasiado mantenimiento’, donde las empresas remueven, calibran, limpian y brindan servicio a instrumentación que no lo necesita, con un alto costo en lo que hace a partes, mano de obra y tiempo de parada de los equipos.

Hoy en día, algunos proveedores de instrumentos ofrecen capacidades y servicios que ayudan a los usuarios finales a gestionar el mantenimiento utilizando diagnósticos online, gestión de activos, programación adecuada de tareas de mantenimiento y alertas automáticas cuando surgen problemas.

A continuación se describe de qué manera se pueden aprovechar estas tecnologías para simplificar el mantenimiento, reducir costos, reducir inventarios de partes y evitar fallas inesperadas en los equipos.

 

Figura 1. La instrumentación moderna brinda información de diagnóstico y estado para el mantenimiento preventivo de una planta.

 

Instrumentación con autodiagnósticos

Los caudalímetros y otros instrumentos de proceso han estado disponibles por años en versiones ‘inteligentes’, ofreciendo información vital para mantenimiento.

Por ejemplo, los dispositivos HART de 4-20 mA están en el mercado desde los años ‘80. HART superpone 35 a 40 parámetros digitales a la señal de 4-20 mA, que puede incluir estado del dispositivo, alertas de diagnóstico, parámetros de configuración, etc. Los instrumentos fieldbus ofrecen gran parte de la misma información a través de distintos protocolos, tales como EtherNet/IP y PROFIBUS PA.

Desafortunadamente, más del 60% de los instrumentos se usan sólo para medir la variable de proceso primaria, donde el estado y los datos de diagnóstico son ignorados por el sistema de control. Los técnicos de mantenimiento muchas veces tienen que acceder a los datos con dispositivos portátiles que se enchufan en el caudalímetro. La ausencia de comprensión, capacitación y un software útil para procesar los datos quizás pueda explicar el hecho de que los departamentos de mantenimiento no aprovechan esta capacidad.

Los proveedores de instrumentos pudieron reconocer el problema, lo que los llevó a incorporar en sus caudalímetros y otros dispositivos los diagnósticos a bordo, información de estado y otros parámetros secundarios que necesita el personal de mantenimiento, además del software imprescindible para lograr que todos estos datos sean fácilmente accesibles y utilizables.

Por ejemplo, los caudalímetros de Endress+Hauser incorporan la tecnología Heartbeat, que proporciona una gran cantidad de información de estado y diagnóstico, además de desempeñar funciones vitales, tales como monitoreo de condiciones y verificación in situ.

El monitoreo de condiciones reconoce un posible deterioro en el desempeño de la medición o en la integridad del caudalímetro. Los valores de monitoreo son transmitidos a un sistema de monitoreo de condiciones externo, que se puede usar para reconocer tendencias en los valores secundarios medidos y para evaluar relaciones entre parámetros individuales.

Las normativas muchas veces exigen que los caudalímetros u otros instrumentos sean calibrados periódicamente. Por lo general, esto se lleva a cabo retirando el caudalímetro del proceso, llevándolo a un laboratorio de caudal o instalación de calibración, y comparándolo cuantitativamente con un patrón trazable.

En los instrumentos modernos, la electrónica del transmisor del caudalímetro realiza continuamente una evaluación cualitativa para verificar todos los componentes relevantes que afectan la función y la integridad del dispositivo. Esto confirma y puede documentar mediante verificación que ningún componente del medidor tiene una deriva fuera de las tolerancias de calibración originales. La posibilidad de extender la frecuencia de calibración del caudalímetro se traduce en importantes ahorros en cuanto a mano de obra y paradas de proceso.

 

Figura 2. Los programas de gestión de activos proveen manuales de equipos, listas de partes y demás información a dispositivos portátiles, tales como Field Xpert SMT70 de Endress+Hauser.

 

Gestión de mantenimiento

La instrumentación moderna ofrece información de estado y diagnóstico, pero procesar todos estos datos suele ser un problema. Además, el sistema de control se cargaría con datos irrelevantes para su tarea primaria, esto es control de proceso en tiempo real.

Dentro de este contexto, los fabricantes de instrumentos desarrollaron paquetes de software que realizan todas estas funciones. Hay dos categorías de paquetes: programas de gestión de instrumentos, que analizan la información en tiempo real proveniente de la instrumentación, y un software de gestión de activos, que se encarga del seguimiento de cada instrumento en la planta y guarda datos vitales, tales como manuales y listas de partes.

Los programas de gestión de instrumentos realizan varias funciones para los departamentos de mantenimiento:

  • Configuración – Colaboran con el mantenimiento a la hora de configurar una nueva instrumentación durante la instalación inicial o cuando se reemplaza un instrumento existente.
  • Monitoreo de condiciones – Analizan datos en tiempo real provenientes de instrumentación, detectan problemas y notifican al departamento de mantenimiento cuando un dispositivo necesita atención con antelación a una falla.
  • Gestión del ciclo de vida – Hacen un seguimiento del ciclo de vida completo de un instrumento, desde configuración inicial a calibraciones y reparaciones, y proveen información para auditorías y regulaciones de seguridad.

Si bien un fabricante de instrumentos puede proveer información para sus propios instrumentos, ¿qué hay acerca de los demás instrumentos de otros fabricantes en una planta? Afortu­nadamente, la estandarización en la industria de instrumentación hace posible disponer de esa información.

Hoy en día se dispone de archivos DD (Device Description), EDDL (Enhanced Device Description Lan­guage), DTM (Device Type Manager) y configuraciones HART y fieldbus Foundation de todos los fabricantes, que se pueden acceder desde distintos websites y luego cargarlos en el programa de gestión de instrumentos.

 

Gestión de activos

Cuando una planta tiene miles de instrumentos, hacer un seguimiento de manuales, listas de partes, reportes de auditoría, programas de mantenimiento y demás información puede convertirse en una pesadilla. Un programa de gestión de activos de mantenimiento recopila toda esta información, la digitaliza y la pone a disposición de los técnicos de mantenimiento por medio de dispositivos portátiles (figura 2).

Por lo general, un programa de gestión de activos ofrece:

  • Manuales de instrumentos – Los manuales modernos están disponibles en formato digital y se descargan fácilmente en la base de datos, mientras los anteriores manuales en papel pueden ser escaneados.
  • Listas de partes – Igual que los manuales, las listas de partes pueden ser descargadas o escaneadas.
  • Cumplimiento – El software hace el seguimiento de todas las actividades de los instrumentos, o sea calibraciones, verificaciones y mantenimiento realizado, para cumplir con las regulaciones vigentes.
  • Documentación y reportes – El software puede producir auditorías y reportes que cumplen con los distintos patrones.
  • Gestión de mantenimiento – Determina el momento en que los instrumentos necesitan recibir servicio, ser calibrados o verificados, y lo notifica a mantenimiento.
  • Comunicaciones – El software puede compartir datos con otros programas de gestión de mantenimiento, historizadores, hojas de datos, etc.

Esta información puede ser guardada en el sitio o en la nube, donde se la accede desde una estación de trabajo (figura 3) o un dispositivo portátil.

 

Figura 3. Es posible acceder a datos de instrumentos con un software de gestión de activos, por ejemplo el programa W@M de Endress+Hauser, desde estaciones de trabajo o dispositivos portátiles.

 

Análisis de la base instalada

Muchas plantas no disponen de suficiente información acerca de su base instalada de instrumentos y analizadores de proceso; además, con el tiempo, las plantas se modifican y los instrumentos cambian, empeorando la situación.

Una de las mejores maneras de abordar este problema es implementar un programa de gestión de mantenimiento, normalmente con la ayuda de un proveedor importante de instrumentos. La mayoría de estos proveedores pueden ir a una planta de proceso, realizar una evaluación de la base instalada de instrumentación y ofrecer recomendaciones de gestión acerca de lo que hace falta para mejorar una determinada situación.

Por ejemplo, un análisis de la base instalada consiste de:

  • Inventario de instrumentos – Rastrea y lista todos los dispositivos del sitio para una futura transparencia, sin importar el fabricante.
  • Evaluar la criticidad y mantenibilidad de los dispositivos – Define y clasifica puntos críticos de medición y su mantenibilidad para garantizar que las tareas de mantenimiento puedan realizarse de manera fácil y efectiva.
  • Recomendar una estrategia adecuada de mantenimiento – Evalúa las actividades actuales de mantenimiento y recomienda mejoras para llegar a un programa de mantenimiento balanceado.
  • Identificar equipos obsoletos – Incluye un plan de migración para modernizar la planta,
  • Reducir la complejidad – Incluye recomendaciones para estandarizar la instrumentación y minimizar los repuestos.

Una vez finalizada la evaluación, el proveedor de instrumentos podrá elaborar recomendaciones con información clave para la toma de decisiones relevantes respecto de mejoras en mantenimiento y calidad, obsolescencia y gestión de repuestos para los respectivos activos de la base instalada.

 

Sumario

En las plantas de proceso, la instrumentación moderna y las estrategias afines de mantenimiento tienen una importancia decisiva a la hora de realizar el mantenimiento preventivo, eliminar paradas de proceso a causa de instrumentos que fallan y ahorrar tiempo y dinero evitando actividades de mantenimiento innecesarias.

La implementación de un sistema de gestión de instrumentación puede ser una tarea abrumadora, pero se puede recurrir a los proveedores de instrumentos para recibir asistencia en caso de necesidad.

 

Preparado en base a una presentación de Jon Dietz, gerente de servicio de campo en Endress+Hauser.

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