miércoles, 18 de diciembre de 2013

Uso de datos los PLC para la mejora de las Operaciones y el Mantenimiento.

Palabras claves: Microparadas, PLC, procesos, datos, fallas, análisis, cuellos de botellas, confiabilidad.

¿Cómo puedo emplear la data del PLC para mi gestión de operaciones y mantenimiento en procesos automatizados?



En éste artículo se intentará responder una pregunta muy frecuente de los operadores y mantenedores de activos, ¿Cómo puedo emplear la data del PLC para mi gestión de operaciones y mantenimiento en procesos automatizados?, pero en principio debe tenerse muy claro que los datos por si solo son solo información, y como lo he explicado en artículos anteriores, no se convierten en inductores ni indicadores si no se tratan de manera adecuada.

Además es de suma importancia poseer lo que algunos llaman “data dura”, que son datos tomados en condiciones correctas, y en un período de tiempo suficiente prolongado para que sea fiable, por lo menos el de un mantenimiento mayor. La toma de la misma se debe hacer de una manera consistente en el tiempo, para de ésta manera poder realizar comparaciones y llevar registros históricos confiables.

Ahora bien, es necesario que dentro de las prácticas operativas de cualquier empresa, la toma de data como base para los indicadores de gestión, tanto administrativos, operativos como de mantenimiento, para de ésta manera poder visualizar claramente como se están haciendo las cosas, y evaluar las áreas suceptibles a mejoras. Dependiendo del tipo de proceso éstos datos pueden ser tomados manualmente, y operacionalizarlos de la misma manera. Pero cuando la complejidad de los procesos es alta se hace necesario hacerse de otras herramientas para su correcto procesamiento, empleando softwares para facilitar el procesamiento de la data y convertirla en información manejable e indicadores de gestión.

Muchos de los automatismos existentes hoy en día, que conforman las líneas de producción, están comandados por los llamados PLC,  sistemas programables, que poseen como prestaciones:

  • Espacio reducido para el sistema lógico.
  • Posibilidad de programar de manera secuencial los procesos a automatizar.
  • Permite tener varias programaciones dentro de su lógica para procesos cambiantes.
  • Chequeo centralizado de la programación, y de fallas.
  • Posibilidad de añadir modificaciones al proceso, en cuanto a tiempos y formas de operación (mientras el activo lo permita) con un bajo costo.
  • Bajos costo de mantenimiento del PLC.
  • Posibilidad de comandar varias máquinas, actuadores, sensores, y sistemas con un mismo autómata.

 Fuente: El Autor

Como se puede visualizar en la figura, el proceso en si se compone por una serie de parámetros de entrada, que son programados el controlador PLC, generando unas salidas que comandarán los actuadores, motores, servo motores, bombas, etc. Ésto permitirá que los sistemas asociados al proceso se pongan y mantengan en marcha de manera eficaz y eficiente; todo esto apoyado por el uso de sensores, fines de carrera, foto células, entre otros. 

Ellos que enviarán señales al PLC, para censar el funcionamiento y envíale la retroalimentación al proceso, bien sea con los parámetros de funcionamiento correctos, y que continúe, o que se ha producido una falla, paralizando el proceso.

Ahora bien, para la aplicación en la cual se enfoca éste artículo, se emplea los bucles de control del PLC, por medio de la conexión del procesador con computador, para poder conocer que elemento del sistema productivo está presentado una determinada falla, por ejemplo, que sensor está detectando puede ser un atasco en una banda transportadora, y paralizando el proceso, o motor dejó de funcionar. También los controladores nos permiten saber los períodos de tiempo por cada parada del sistema asociado a ese punto de control.

En la actualidad en el mercado existen múltiples softwares que permiten la descarga de los datos de paradas producidas en un proceso comandado por PLC, enlazando el software del fabricante, con sistemas informáticos colectores de datos, o simplemente enviándolo a hojas de cálculo para poder procesar toda esta data.

Como se puede visualizar en la gráfica se tendrían datos en un período de tiempo determinado de las llamadas microparadas ocurridas dentro del proceso productivo como tal, que son capturadas por el PLC en relación a los sensores y los elementos de control asociados a la línea de producción.

Fuente: El Autor


El siguiente paso es saber ¿qué hacemos con esa información? y ¿cómo la manejamos para convertirla en indicadores para la mejora de los procesos?.

¿Qué hacemos con esa información?

Lo primero que hay que hacer es establecer un criterio para seleccionar las microparadas que se van a estudiar, y pude tomarse los siguientes:

  • Tiempo de duración de las paradas.
  • Cantidad de paradas.
  • Cantidad de subprocesos que detiene (cuello de botella).
  • Criticidad de los activos (equipos) que están relacionados con la falla.

¿Como la manejamos?

Luego de decidir cuál es el criterio más adecuado en función al caso de estudio, se evalúan las paradas reportadas que mayor incidencia tengan en el proceso en sí, y que generen mayores cotos asociados por merma en la producción. De ésta forma se tendrá una prioridad de los efectos que debemos revisar, para buscar su causa raíz, para reducir la problemática principal en muchísimas industrias manufactureras, la merma de producción por paradas e indisponibilidad de los equipos, bien sea por las llamadas microparadas o por mantenimientos reactivos.

Luego de seguir estos pasos se aplica cualquiera de los métodos de análisis sistemático que conozca la gerencia para el estudio de las fallas, puede ser las Cinco M, Análisis de Causa Raíz, Pareto, AHP, o el que considere más adecuado la persona que está realizando el estudio. Para encontrar las alternativas de solución; éstas alternativas en principio deben ser evaluadas en conjunto por la Gerencia de Producción y la de Mantenimiento, incluyendo evaluación técnica económica, para realizar la elección de la mejor alternativa para la organización.

Además se pueden emplear estos datos para el cálculo de indicadores de gestión productivos y de mantenimiento, como son los de productividad, eficiencia, eficacia, disponibilidad, parada forzada, mantenibilidad, entre otros. Siendo muy importante para esto que las condiciones de toma de los datos para el cálculo de los indicadores sea consistente en el tiempo.
  
De ésta manera se puede emplear como herramienta la información proveniente de PLC, para discriminar las paradas que reporta la lógica de control, y como procesarla, y emplearla para realizar estudios para la mejora del proceso productivo, y la pertinencia del mantenimiento proactivo, para la mejora sistemática y mantenimiento del área productiva de una organización.


Ing. Carlos Alberto Díaz

@ingcarlosadiaz

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