Mantenimiento basado en condición para plantas de bombeo utilizando gemelos digitales y detección de anomalías

Contexto

Nuestro cliente brinda el servicio de agua potable a cerca de 10 localidades del área metropolitana. Además de las plantas de potabilización cuenta con las plantas de bombeo que son las responsables de enviar el agua con presión suficiente a las viviendas de las diferentes zonas de cada localidad.

Un equipo de bombeo está conformado principalmente por dos partes: la bomba y su accionador, el cual es un motor eléctrico. A este par de elementos se le denomina “grupo”. Cada planta de bombeo tiene tres grupos de bombas: G1, G2 y G3.

Los técnicos de las plantas son responsables de la operación y el mantenimiento de estas instalaciones. Los mantenimientos periódicos incluyen:

• Mantenimiento en Sellos mecánicos
• Mantenimiento de Empaques
• Mantenimiento en Motor Eléctrico
• Mantenimiento en VFD
• Mantenimiento para Alineación
• Calibración de sensores

Cuando se debe realizar mantenimiento a un grupo de bomba-motor se debe detener su funcionamiento. Esto puede afectar eventualmente la prestación del servicio.

Descripción del problema

En la actualidad los técnicos de plantas tienen las siguientes dificultades:

• Alto número de visitas a campo para inspección de equipos.
• Tiempos lentos de descarga y preparación de información.
• Análisis de anomalías manuales y complejos.
• Alto número de mantenimientos correctivos.

Necesitan una solución que disminuya el trabajo manual y mejore la eficiencia: identificar anomalías, predecir fallas y analizar eficiencia para cuantificar desgastes de rodamiento, rotores, tiempos de falla, entre otros.

Descripción de la solución

Se desarrolló una solución de operación y mantenimiento de plantas de bombeo que incluye:

• Gemelo digital de cada planta para visualizar sensores y simular escenarios.
• Plataforma IoT con lectura multiprotocolo y almacenamiento centralizado.
• Analítica avanzada y machine learning para detección de anomalías y predicción de fallos.
• Servicios cognitivos que programan mantenimiento basado en condición.
• Dashboard (también móvil) con estado de activos y alertas.

Fallos relacionados con vibraciones que se pueden predecir:

• Desbalanceo, holgura mecánica, desalineamiento
• Fallas en rodamientos y cajas de engranes
• Resonancia, torsión de eje, velocidades críticas
• Fallas eléctricas en motores y cavitación en bombas

Beneficios para el negocio

• Paso de mantenimiento programado/correctivo a mantenimiento basado en condición.
• Mayor disponibilidad de instalaciones y menor costo de O&M.
• Reportes automáticos eléctricos, hidráulicos y mecánicos.
• Datos en tiempo real para eficiencia energética.