Kitabı oku: «Mantenimiento preventivo de sistemas domóticos e inmóticos. ELEM0111»

Capítulo 1

Tipos de mantenimiento de los sistemas domóticos e inmóticos

1. Introducción

Desde hace ya algunos años se están produciendo importantes cambios que afectan principalmente a la vivienda y demás lugares donde habitualmente se trabaja, se visitan o en los que se pasa el tiempo libre, etc. Muchos de estos cambios están directamente relacionados con la mejora del confort y seguridad, además de ampliar y facilitar enormemente las posibilidades de comunicación con el entorno. También suelen potenciar notablemente el ahorro energético, ya que posibilitan un uso mucho más eficiente de los distintos dispositivos y aparatos que nos rodean.

El termino domótica se aplica, generalmente, a instalaciones que proporcionan este tipo de ventajas y comodidades, aunque para instalaciones de edificios que no están destinados a la vivienda, se suele usar el término inmótica.

En este capítulo se van a exponer unas nociones básicas relacionadas con las instalaciones domóticas e inmóticas, así como otras relacionadas con el mantenimiento de instalaciones en general y con el de las instalaciones domóticas en inmóticas en particular.

2. Introducción a la domótica e inmótica

La domótica se puede definir como una técnica que posibilita la automatización integral de las instalaciones eléctricas de viviendas y edificios.

Generalmente, este término se suele aplicar a todas las instalaciones de este tipo, aunque para instalaciones de edificios de mucha mayor complejidad que las de las viviendas se suele emplear el término inmótica.

Gracias a la domótica es posible integrar, en una sola plataforma de comunicaciones y gestión todas las tecnologías que existen en un edificio, siendo posible incluso ir añadiendo otras que se implanten en el futuro.

Nota

A no ser que se especifique lo contrario, cuando en los capítulos se utilice el término domótica, todo a lo que se refiera será aplicable tanto a las instalaciones domóticas de viviendas como a las de los edificios no destinados a la vivienda (inmóticas).

Gracias a la domótica, todos y cada uno de los aparatos mecánicos, eléctricos y electrónicos que existen en una vivienda o cualquier otro edificio pueden adaptarse a las características físicas del mismo, de manera que se minimice el impacto visual y se optimice el funcionamiento.

Importante

La domótica proporciona al usuario la posibilidad de vivir en un lugar mucho más eficiente, seguro y cómodo.

2.1. Servicios que ofrece la domótica

Los servicios que ofrece la domótica se pueden clasificar según cuatro aspectos fundamentales; estos son:

1 Ahorro energético

2 Confort

3 Seguridad

4 Telecomunicaciones

Ahorro energético

Las instalaciones domóticas pueden ser capaces de gestionar la energía de manera mucho más eficiente, sin que, en muchos casos, sea necesario reemplazar los aparatos eléctricos existentes por otros que consuman menos.

Fundamentalmente, el ahorro energético que proporcionan las instalaciones domóticas viene reflejado en:

1 Los sistemas de climatización: que pueden ser programados según la zona climática, fecha, hora del día, época del año, temperatura exterior, etc.Dispositivo domótico de control para la programación de los aparatos de calefacción y climatización (© Fotografía: Pavel Ševela Vía Web - CC BY-SA 3.0).

2 Gestión eléctrica: los sistemas domóticos de gestión eléctrica permiten racionalizar el consumo de dispositivos conectados a la instalación. Algunos ejemplos de funcionamiento de este tipo de sistemas pueden ser: desconexión de dispositivos de funcionamiento no prioritario dependiendo del consumo eléctrico en un determinado momento, derivación del funcionamiento de determinados aparatos a horas de tarifa reducida, etc.

3 Uso de energías renovables: las instalaciones domóticas también son capaces de integrar sistemas de energías renovables, gracias a lo cual se puede potenciar notablemente el rendimiento y ahorro energético que estas aportan.

Recuerde

La domótica se puede definir como una técnica que posibilita la automatización integral de las instalaciones eléctricas de viviendas y edificios.

Confort

La domótica también contribuye a mejorar la calidad de vida en relación al confort y bienestar. A continuación, se muestran algunos ejemplos de sistemas domóticos que favorecen la comodidad del usuario:

1 Apagado general de la iluminación de un edificio, apagado y encendido automático de las luces, regulación de la luminosidad de las lámparas, dependiendo de la intensidad de luz en el ambiente, etc.

2 Automatización de los distintos sistemas del edificio o vivienda, haciéndolos que sean más eficaces y fáciles de manejar.

3 Integración del portero al teléfono del usuario e incluso el video portero a la TV.

4 Control de la instalación a través de internet.

5 Etc.

Actividades

1. Imagine que quiere instalar en su domicilio un sistema domótico que enciende o apaga las luces de una estancia en función de la presencia o no de personas en la misma. El encendido de dichas luces también dependerá de la cantidad de iluminación que exista en la estancia (si hay luz suficiente, la iluminación no se activará). Enumere las ventajas que cree que le supondría tener instalado este sistema.

Seguridad

Gracias a la domótica también se pueden instalar sistemas de seguridad destinados a proteger tanto a los bienes patrimoniales como a los propios usuarios. Algunos ejemplos de sistemas de este tipo pueden ser:

1 Detectores de presencia.

2 Detección de incendios, fugas de gas, escapes de agua, etc.

3 Teleasistencia médica.

4 Cerramiento de seguro de puertas y persianas.

5 Acceso a cámaras de videovigilancia.

6 Etc.

Detector de presencia

Comunicaciones

La domótica también permite establecer sistemas o infraestructuras de comunicaciones que permiten:

1 Ubicuidad en el control tanto exterior como interior, control remoto desde internet, control desde dispositivos móviles (móvil, tablet, etc.).

2 Transmisión de alarmas.

3 Intercomunicaciones.

4 Etc.

Control de la temperatura del salón de una vivienda con tablet

Recuerde

Gracias a la domótica es posible integrar, en una sola plataforma de comunicaciones y gestión, todas las tecnologías que existen en un edificio, siendo posible incluso ir añadiendo otras en el futuro.

2.2. Ventajas e inconvenientes de la domótica

En definitiva, se puede determinar que la domótica aporta al usuario las siguientes ventajas fundamentales:

1 El control automático tanto del alumbrado como de los sistemas de climatización y calefacción hace que el ahorro energético en este sentido sea muy significativo.

2 Una vivienda o edificio que disponga de estas instalaciones se revaloriza considerablemente.

3 Una vivienda o edificio con estas instalaciones hace que sea mucho más confortable y segura.

No obstante, también se pueden plantear una serie de inconvenientes cuando se decide instalar este tipo de sistemas. Algunos de los más significativos pueden ser:

1 Los sistemas domóticos suelen ser costosos.

2 Si la vivienda no es de nueva construcción o bien no está en fase de reforma puede que sea necesario ejecutar una obra considerable para instalar el cableado.

3 Si el dispositivo controlador principal sufre una avería importante el sistema global puede quedar inutilizado, con los problemas que eso supone.

Nota

La capacidad que tienen las instalaciones domóticas para gestionar el funcionamiento, el consumo energético y la intercomunicación entre los distintos dispositivos que requieran de alimentación eléctrica, hace que sean muy importantes a la hora de aportar ahorro, seguridad y confort al usuario.

La domótica contribuye en gran medida a ahorrar energía en una vivienda o edificio.

2.3. Partes de una instalación domótica

Dentro de un sistema domótico se pueden identificar las siguientes partes fundamentales:

1 Unidad de control

2 Dispositivos de entrada

3 Actuadores

Unidad de control

La unidad controladora o unidad de control es la parte del sistema domótico que se encarga de almacenar y procesar toda la información que le suministran los diferentes elementos de control, transmitiéndola por el bus de comunicaciones para que sean recibidas por los dispositivos que corresponda. Otra importante función que desempeña la unidad de control es la gestión de los estados en los que se encuentra cada dispositivo en todo momento.

Definición

Bus de comunicaciones

Los sistemas domóticos basados en bus son aquellos donde sus elementos están unidos por un cable especial que hace posible que se puedan comunicar entre ellos. A este cable se le denomina bus y es el que transporta la información entre los diferentes sensores (dispositivos de entrada) y actuadores.

Las unidades de control mantienen una comunicación directa con todos los dispositivos conectados en el mismo bus y están en todo momento recibiendo información procedente de los dispositivos de entrada. Dependiendo de cómo estén programadas y de la información que reciban, las unidades de control actuarán de una u otra forma sobre los actuadores.

Unidad de control domótico (© Fotografía: Stehfun Vía Web - CC BY-SA 3.0)

A las unidades de control también se les conoce como nodos e incorporan en su hardware microcontroladores o microprocesadores que se encargan de compilar el programa introducido por el usuario y ejecutarlo según las circunstancias que estén sucediendo en la vivienda o edificio.

Importante

Es importante tener en cuenta que no todas las unidades controladoras son iguales, ya que la elección de un tipo u otro dependerá de la tipología de sistema domótico que se seleccione para implementarlo en la vivienda o edificio (sistemas basados en corrientes portadoras, sistemas basados en autómatas programables, sistemas domóticos inalámbricos, sistemas basados en protocolos estándar, etc.).

Tipos de señales

Los diferentes dispositivos que constituyen un sistema domótico se comunican entre sí a través de señales. Dichas señales se pueden clasificar en función de dos criterios de clasificación fundamentales:

1 En función del tiempo:Continuas: son señales que están definidas en cualquier instante de tiempo (siempre tienen un valor).Discretas: estas señales solo están definida en determinados instantes de tiempo.

2 En función de su valor:Analógicas: este tipo de señales pueden tomar infinitos valores (dentro de un rango limitado) dentro de un intervalo de tiempo concreto.Digitales: las señales digitales solo pueden tomar los valores 0 o 1.

Actividades

2. Identifique el tipo de señal que se da en cada caso:

1 Control de temperatura de un edificio, que puede variar desde los 15 a los 35 ºC, según la época del año.

2 Control de apertura de una puerta, que enviará al actuador dos tipos de señales (abrir o cerrar).

Dispositivos de entrada

Según el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT), en su ITC-51 (Instalaciones de sistemas de automatización, gestión técnica de la energía y seguridad para viviendas y edificios) define el término dispositivo de entrada como:

Sensor, mando a distancia, teclado u otro dispositivo que envía información al nodo.

Definición

Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión

Constituye un conjunto de normativas que regulan las condiciones de instalación, mantenimiento y explotación que deben cumplir las instalaciones de baja tensión (tensión menor o igual a 1000 V en corriente alterna o 1500 V en caso de corriente continua).

El REBT está estructurado en dos partes fundamentales. La primera corresponde a una serie de artículos (29) que establecen las condiciones legales y administrativas que deben cumplir las instalaciones de baja tensión. La segunda parte establece una serie de instrucciones (51), denominadas como ITC-BT que establecen los requisitos técnicos de dichas instalaciones. Dentro de estas instrucciones técnicas, la última, la ITC-BT-51 se aplica a las instalaciones de sistemas automatizados para viviendas y edificios (domóticos).

Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión

Los sensores son los dispositivos capaces de detectar cambios físicos o alteraciones del entorno del edificio y a su vez transmitirlos a la unidad de control, para que este procese dicha información y actúe o no dependiendo de estos datos recibidos.

Recuerde

A las unidades de control también se les conoce como nodos.

El funcionamiento del sensor está compuesto por las tres siguientes etapas:

1 Etapa transductor: en esta etapa se convierten las magnitudes físicas captadas en señales eléctricas.

2 Etapa de acondicionamiento de señal: en esta etapa se adapta la señal captada por el transductor para adecuarla a la etapa de salida.

3 Etapa de salida: en esta etapa se adapta la señal recibida y se envía a la unidad de control, nodo o actuador.

En función de la señal de salida que proporciona, los sensores se clasifican en:

1 Analógicos: son aquellos sensores que en su etapa de salida pueden enviar señales cuya magnitud puede cambiar o oscilar de forma continuada entre un rango determinado.

2 Digitales: son aquellos sensores cuyas magnitudes en la etapa de salida envían señales codificadas en impulsos con una codificación digital.

3 Todo o nada: son aquellos en los que en su etapa de salida pueden adoptar dos únicos estados: 0 y 1.

Detector de gas, un ejemplo de sensor todo o nada.

Actividades

3. Busque en internet al menos tres ejemplos de sensores de cada uno de los tipos de los que se acaban de mencionar y que además se suelan utilizar en instalaciones domóticas. Describa brevemente las características principales de cada uno de ellos.

4. Piense en el funcionamiento de los siguientes tipos de sensores e indique la tipología a la que cree que pertenecen según la señal de salida que proporcionan:

1 Sensor de temperatura

2 Sensor de detección de presencia

3 Sensor de luminosidad

4 Sensor de viento

Actuadores

Un actuador es un dispositivo que, en respuesta a la señal procedente de un elemento de mando, actúa sobre alguna variable de salida, ya que es capaz de transformar la señal que recibe (por lo general, procedente de un automatismo) en un trabajo útil.

Algunos de los actuadores más característicos utilizados en domótica son: lámparas, sirenas, electroválvulas, motor de toldo, motor de persiana, etc.

Actividades

5. Busque en internet al menos tres ejemplos de actuadores que se suelan utilizar en instalaciones domóticas e indique brevemente el funcionamiento de cada uno de ellos.

Preactuadores

Los preactuadores son dispositivos que a veces se colocan entre el actuador principal y el controlador (nodo). Su instalación es necesaria en aquellos casos en los que el consumo eléctrico del receptor o actuador a gobernar no es soportado directamente por el controlador.

Los preactuadotes más utilizados en las instalaciones domóticas son los relés y los contactores.

Recuerde

Las unidades de control mantienen una comunicación directa con todos los dispositivos conectados en el mismo bus y están en todo momento recibiendo información procedente de los dispositivos de entrada. Dependiendo de cómo estén programadas y de la información que reciban, las unidades de control actuarán de una u otra forma sobre los actuadores.

Aplicación práctica

Imagine que trabaja en una empresa que se dedica a la instalación y mantenimiento de instalaciones eléctricas y te asignan la reparación de una falla en una instalación domótica de una vivienda. Antes de personarse en el domicilio, le facilitan un diagrama de la instalación:

Donde:

A: Regulador de luminosidad

B: Interruptor del toldo

C: Cuadro central

D: Lámpara

E: Toldo (motor)

F: Relé

G: Calefacción

H: Regulador de calefacción

Indique a qué tipo de elemento (dispositivo de entrada, actuador, nodo o preactuador) pertenece cada uno de los bloques que aparecen en el diagrama.

SOLUCIÓN

A: Regulador de luminosidad: dispositivo de entrada.

B: Interruptor del toldo: dispositivo de entrada.

C: Cuadro central: nodo.

D: Lámpara: actuador.

E: Toldo (motor): actuador.

F: Relé: preactuador.

G: Calefacción: preactuador.

H: Regulador de calefacción: dispositivo de entrada.

Actividades

6. Indique la tipología de cada uno de los distintos dispositivos de entrada que aparecen en la aplicación práctica anterior, en función de la señal de salida que proporcionan.

3. El mantenimiento de instalaciones. Tipos de mantenimiento

Generalmente, se define el término mantenimiento como un conjunto de técnicas que tienen como objeto conservar aparatos e instalaciones para que estén en servicio durante el mayor tiempo posible, buscando la disponibilidad más elevada y con el mayor rendimiento que sean capaces de ofrecer.

Definición

Disponibilidad

Es la probabilidad que hay, en un intervalo de tiempo determinado, de que el funcionamiento de un servicio esté asegurado (que esté disponible).

El mantenimiento de instalaciones tiene cuatro objetivos fundamentales; estos son:

1 Mantener tanto la disponibilidad como la confiabilidad de las funciones que desempeña el sistema.

2 Satisfacer todos y cada uno de los requisitos del sistema de calidad.

3 Cumplir con lo estipulado en la normativa de seguridad y medioambiente.

4 Mejorar y preservar el confort de los usuarios de la instalación.

El alargar la vida de los elementos que constituyen una instalación es uno de los objetivos principales del mantenimiento.

Definición

Confiabilidad

Es la probabilidad de que una instalación pueda estar funcionando sin fallas durante un intervalo de tiempo determinado.

Dependiendo de la metodología empleada a la hora de ejecutarlo, se pueden distinguir tres tipos de mantenimiento; estos son:

1 Mantenimiento correctivo

2 Mantenimiento predictivo

3 Mantenimiento correctivo

A continuación, se va a explicar detenidamente en qué consiste cada uno de ellos.

Importante

Para que una tarea de mantenimiento sea efectiva, es necesario planificar, coordinar y distribuir adecuadamente la ejecución de estos trabajos con el objetivo fundamental de minimizar los costes y optimizar los resultados.

3.1. Mantenimiento correctivo. Reparación programada y no programada

El mantenimiento correctivo es el conjunto de tareas que se ejecutan en una instalación con el objetivo de reparar una falla una vez que esta se manifiesta.

Se pueden distinguir dos tipos de mantenimiento correctivo, que están claramente diferenciados: el programado y el no programado. En el primer tipo consiste en reparar la avería una vez que se dispone de la mano de obra, herramientas, materiales y demás recursos necesarios para ejecutarlo satisfactoriamente. En el no programado, la reparación de la falla de efectúa justo cuando se ha manifestado.

En el mantenimiento correctivo, la reparación se efectúa después de que la avería se manifieste.

A la hora de decidir si la corrección de un fallo ha de ejecutarse de manera programada o inmediata será necesario tener en cuenta la importancia del elemento defectuoso dentro del sistema, es decir, si la falla hace que la instalación global deje de funcionar, la reparación debe ejecutarse inmediatamente sin una programación previa. Por otro lado, si la instalación puede seguir siendo operativa aun con la presencia de la falla, la reparación podría aplazarse hasta que llegue el momento más adecuado.

Ventajas y desventajas del mantenimiento correctivo

Algunas de las ventajas más significativas que presenta la ejecución de este tipo de mantenimiento frente a los demás (predictivo y preventivo), pueden ser:

1 No genera gastos fijos.

2 No se hace necesario planificar ninguna actividad previa.

3 La inversión económica se efectúa únicamente en el momento en el que es necesario reparar la avería.

No obstante, en el mantenimiento correctivo también se plantean una serie de desventajas. Las más importantes son:

1 La fiabilidad y funcionamiento de la instalación se vuelve impredecible, ya que no se puede predecir la aparición de una avería.

2 No se puede diagnosticar correctamente la naturaleza de una avería.

3 Las averías y comportamientos anómalos de la instalación ponen en riesgo tanto a la integridad de la propia instalación como la de las personas o el medioambiente debido a los posibles accidentes que se puedan derivar de las fallas.

Aplicación práctica

Imagine que trabaja en una empresa de mantenimiento de instalaciones automatizadas y le asignan la sustitución de unos detectores de gas de una vivienda, ya que se ha agotado su vida útil. Razone si la tarea de mantenimiento que va a ejecutar es de tipo correctivo. En caso afirmativo, indique si se trata de un mantenimiento correctivo de tipo programado o no programado.

SOLUCIÓN

Este tipo de mantenimiento no se puede clasificar como de tipo correctivo, ya que el reemplazo de los sensores se va a efectuar con motivo de la finalización de su vida útil. En el caso en el que el mantenimiento se hubiera hecho con motivo de una avería, dicha tarea de mantenimiento podría clasificarse como de tipo correctivo.

3.2. Mantenimiento predictivo. Procedimientos establecidos

El mantenimiento predictivo, también conocido como bajo condición, consiste en evaluar la integridad de cada uno de los elementos, ya sean mecánicos o eléctricos, que constituyen a la instalación en cuestión. Esto se desempeña mediante técnicas de seguimiento y comprobación, que hacen posible que se efectúe una programación y planificación de las tareas de mantenimiento, únicamente cuando es necesario efectuarlas, es decir, el trabajo de reemplazo/sustitución se realiza justo antes de que se produzca la avería.

En el mantenimiento predictivo, se lleva a cabo un estudio de determinadas variables o parámetros que están directamente relacionadas con el estado de la instalación, como pueden ser: la temperatura, el aislamiento de los conductores, etc. Gracias al análisis de estos datos se dispondrá de información relacionada con el estado de sus componentes y la manera en la que están operando en la instalación.

Gracias al mantenimiento predictivo, es posible detectar problemas relacionados, tanto con los componentes, como con el di seño de la propia instalación.

Se puede decir que la base del mantenimiento predictivo se encuentra en la monitorización de los dispositivos, ya que se hace necesario evaluar los parámetros que correspondan en cada caso con la instalación en marcha. Por lo tanto, no es necesario detener la instalación a la hora de evaluar la condición de la misma y de esta forma, se conoce el estado de los elementos que constituyen la instalación mientas está funcionando.

Gracias a distintas técnicas que hay disponibles es posible evaluar los fallos en los componentes y realizar un seguimiento de su evolución durante períodos de tiempo considerables antes de decidir la intervención del técnico. De esta manera, es posible coordinar el momento más adecuado para la intervención de mantenimiento.

Recuerde

El mantenimiento de instalaciones tiene cuatro objetivos fundamentales; estos son:

1 Mantener tanto la disponibilidad como la confiabilidad de las funciones que desempeña el sistema.

2 Satisfacer todos y cada uno de los requisitos del sistema de calidad.

3 Cumplir con lo estipulado en la normativa de seguridad y medioambiente.

4 Mejorar y preservar el confort de los usuarios de la instalación.

A la hora de implantar un plan de mantenimiento preventivo, lo primero que hay que hacer es una selección de los equipos y elementos que se van a monitorizar, es decir, de los que van a ser objeto de dicho mantenimiento. Esta elección va a estar condicionada principalmente por tres factores; estos son:

1 La importancia del equipo dentro de la instalación.

2 La facilidad de acceso al mismo.

3 La información técnica de la que se disponga acerca de él.

Para que la implantación de un sistema de mantenimiento predictivo sea exitosa, es necesario seguir una estrategia previamente definida.

Cuando se implanta un plan de mantenimiento predictivo, es recomendable centrarlo en un pequeño número de equipos, analizando la técnica a aplicar que sea más adecuada al principio. Posteriormente se debería realizar un programa piloto con los elementos seleccionados, localizando fallas, analizando causas y retroalimentando el sistema cuando los errores hallan sido eliminados.

Cuando esta experiencia piloto sea satisfactoria, es recomendable pasar a realizar una extensión de la aplicación a más equipos y así sucesivamente hasta que la implantación sea total.

Aplicación práctica

Imagine que trabaja en una empresa que se dedica al montaje y mantenimiento de sistemas automatizados en viviendas y edificios y le acaban de asignar la reparación de un actuador que ha dejado de funcionar. Cuando inspecciona la avería, se da cuenta de que la falla se debe a la rotura de uno de los cables de alimentación del mismo, por lo que se dispone a repararlo. Razone si este trabajo de mantenimiento es de tipo predictivo.

SOLUCIÓN

El mantenimiento predictivo consiste en pronosticar el momento en el que se producirá la avería en función del estudio de diferentes parámetros. El enunciado plantea una situación donde la reparación se realiza una vez que ha ocurrido el fallo, por lo que no se trata de un mantenimiento de tipo predictivo.

Ventajas e inconvenientes del mantenimiento predictivo

Son muchas las ventajas que aporta la implantación de un plan de mantenimiento predictivo. Las más significativas son:

1 Siempre se tiene conocimiento del estado del aparato sobre el que se está ejecutando el mantenimiento.

2 La probabilidad de que se produzcan averías repentinas prácticamente se elimina.

3 La intervención y parada de la máquina se realiza únicamente cuando es necesario.

4 Se tiene conocimiento del daño sufrido por los componentes desde el principio de la fase de mantenimiento, lo que permite planificar su sustitución en el momento más conveniente.

5 El tiempo que se tarda en reparar el dispositivo se reduce considerablemente, ya que se conoce lo que está fallando.

6 Las piezas necesarias para la reparación se pueden obtener con más antelación, por ejemplo cuando se detecta el problema en una fase primaria.

7 Con este tipo de mantenimiento se incrementa considerablemente la seguridad en la instalación.

Recuerde

En el mantenimiento predictivo, el seguimiento de los equipos se efectúa mediante técnicas de verificación y comprobación, que hacen posible que se realice una programación y planificación de las tareas de mantenimiento, únicamente cuando es necesario efectuarlas.

No obstante, en este tipo de mantenimiento también se plantean una serie de desventajas. Las más importantes son:

1 Elevados costes de inversión inicial tanto en tecnología como en formación.

2 La inversión inicial se rentabiliza a medio y largo plazo.

Actividades

7. ¿Qué mantenimiento cree que es más rentable, el predictivo o el correctivo? ¿Bajo qué condiciones e instalaciones? Razone su respuesta.

Tecnologías aplicables al mantenimiento predictivo

Existe una amplia variedad de técnicas y tecnologías que pueden ser utilizadas en el mantenimiento predictivo. Dos de las más populares son: el análisis de vibraciones y la termografía infrarroja.

Análisis de vibraciones

El análisis de vibraciones es una de las técnicas más populares que se utilizan en el mantenimiento predictivo, ya que gracias a ella es posible determinar defectos en una amplia gama de maquinaria sin tener que hacer un desembolso económico muy grande.

La vibración es uno factores que informan más claramente acerca del estado de una máquina, ya que cuando los niveles de vibración aumentan más de lo normal, está claro que algo comienza a ir mal.

Termografía infrarroja

La termografía infrarroja es una técnica que permite, mediante la utilización de la radiación infrarroja que emiten los cuerpos, medir la temperatura superficial de los mismos. El aparato que se emplea en la medición de dicha temperatura es la cámara de infrarrojos.

Termografía infrarroja (© Fotografía: Hotflashhome Vía Web - CC BY-SA 3.0)

La principal ventaja que tiene esta técnica es que se trata de un método de medida sin contacto, por lo que las condiciones de los elementos que se estén observando no varían al efectuar la comprobación. Esto hace que este método sea especialmente interesante para el control y mantenimiento de elementos en tensión.

3.3. Mantenimiento preventivo. Sustitución de elementos en función de su vida media. Procedimientos establecidos

El mantenimiento preventivo consiste en efectuar las tareas de reemplazo o reparación antes de que las averías sucedan para así dar tiempo a solventarlas sin afectar al servicio e integridad de la instalación. La frecuencia con la que se realizan este tipo de actividades puede estar programada y dependerá fundamentalmente del estado y de la vida útil del elemento en cuestión.

Nota

El mantenimiento preventivo no evita que se efectúen reparaciones ni el coste que supone ejecutarlas. No obstante, sí que se pueden evitar las consecuencias negativas que se originaría si se espera a que el fallo aparezca.

En el mantenimiento preventivo de instalaciones, es importante tener en cuenta que la probabilidad de avería de un elemento incrementa considerablemente cuando este envejece. Esto se verifica cuando se observa que todas las unidades iguales de un elemento determinado tienen una uniforme y pequeña probabilidad de fallo en un determinado intervalo de tiempo conocido, a partir del cual, la posibilidad de fallo aumenta bruscamente. En estos casos, la reparación o sustitución del elemento justo antes de que finalice su vida útil conocida es técnicamente factible.

Nota

Una de las consideraciones que hay que tener en cuenta respecto al mantenimiento de las instalaciones es que no todos los elementos que la constituyen se comportan según el patrón de fallo de su vida útil.

En definitiva, el mantenimiento preventivo consiste en reparar o sustituir el elemento en cuestión, lo que se realizará en plazos preestablecidos.

Actividades

8. Elabore una tabla en la que indique, de manera resumida, las diferencias más importantes que cree que existen entre el mantenimiento correctivo, preventivo y predictivo de instalaciones.

El procedimiento del mantenimiento preventivo

Para llevar a cabo el mantenimiento preventivo de una instalación es necesario efectuar trabajos previamente planificados de inspección y renovación de los elementos estropeados y deteriorados.

En las inspecciones se procede al desmontar total o parcialmente el equipo en cuestión con el objetivo de revisar el estado e integridad de sus elementos. Durante este trabajo se sustituyen aquellos elementos que no cumplan con los requisitos de funcionamiento de la máquina. Los elementos también pueden ser reemplazados considerando su vida media o el tiempo de funcionamiento con el objetivo de minimizar la probabilidad de fallo.

El objetivo fundamental del mantenimiento correctivo es hacer que la instalación funcione correctamente todo el tiempo.

En este tipo de mantenimiento, los periodos de inspección que se establezcan son cruciales para que dicho trabajo tenga éxito, ya que un periodo excesivamente reducido va a generar costos innecesarios, mientras que un periodo demasiado amplio conlleva a un incremento del riesgo de avería.

Diseño

El mantenimiento preventivo de una instalación se diseña con objeto de anticiparse a las averías de las máquinas y equipos, utilizando para tal fin un conjunto de datos sobre los distintos sistemas y subsistemas que constituyen a la instalación.

Bajo estos datos se efectúa el diseño del programa de mantenimiento donde se planifica en un calendario tareas como: cambio de dispositivos, reparaciones, ajustes, cambios de líquidos, etc., que irán destinadas a maquinaria, equipos e instalaciones sobre las que se considere importante actuar.

Es fundamental trazar la estructura del diseño, teniendo en cuenta la conservación, confiabilidad, mantenibilidad, y un plan que refuerce la capacidad de gestión a todos los niveles sin importar su localización, ubicando adecuadamente cada responsabilidad para asegurar así el cumplimiento de los objetivos.

Gracias al mantenimiento preventivo es posible localizar defectos en la instalación antes de que estos provoquen fallas.

Recuerde

Se entiende por confiabilidad a la probabilidad de que una instalación pueda estar funcionando sin fallas durante un intervalo de tiempo determinado.

Alcance y presupuesto

El muy importante definir el alcance de un programa de mantenimiento preventivo, que debería ser prioritario en dispositivos y equipos críticos.

También se hace fundamental definir el presupuesto del plan de mantenimiento, así como considerar cualquier requerimiento necesario para poder implementarlo.

En definitiva, a la hora de decidirse a implantar un plan de mantenimiento es muy importante analizar, previamente, tanto las ventajas como los inconvenientes que se planteen con su implantación.

Recuerde

El mantenimiento preventivo no evita que se efectúen reparaciones ni el coste que supone ejecutarlas. No obstante, sí que se pueden evitar las consecuencias negativas que se originaría si se espera a que el fallo aparezca.

Ventajas e inconvenientes del mantenimiento preventivo

Las ventajas más interesantes que aporta el mantenimiento preventivo de instalaciones son:

1 Confiabilidad de la instalación, ya que al conocer el estado y las condiciones de funcionamiento de las misma, los equipos funcionan en condiciones de seguridad más favorables.

2 Reducción del tiempo de parada de equipos y máquinas.

3 Equipos e instalaciones más duraderos.

4 Disminución de existencias en almacén y, por consiguiente, sus costos, ya que se ajustan los repuestos de mayor y menor consumo.

5 Al programarse las actividades de mantenimiento, las cargas de trabajo del personal encargado se distribuye de una manera más uniforme.

6 Disminución del coste de las reparaciones.

El mantenimiento preventivo de equipos favorece notablemente a alargar la vida útil de los mismos.

No obstante, en el mantenimiento preventivo de instalaciones también se plantean algunos inconvenientes, como pueden ser:

1 Coste de las inspecciones.

2 Si la máquina que se va a inspeccionar es muy importante en el sistema, es posible que se la instalación se detenga hasta que su revisión finalice y se vuelva a poner en marcha.

3 Si la máquina que se va a montar y desmontar funciona correctamente, esta tarea puede resultar superflua.

Actividades

9. Analice las ventajas e inconvenientes del mantenimiento preventivo frente al correctivo. ¿Qué plan de mantenimiento cree que sería más óptimo implantar en el control del sistema de videovigilancia de una instalación inmótica sabiendo que dicho sistema tiene que funcionar de manera ininterrumpida todos los días de 22:00 h a 7:00 h de la mañana? Razone su respuesta.

Pasos necesarios para establecer un plan de mantenimiento preventivo

Los pasos que hay que llevar a cabo para definir e implementar un programa efectivo de mantenimiento preventivo, son los que se describen a continuación.

1. Determinar las metas y objetivos

El primer paso que hay que llevar a cabo a la hora de desarrollar un programa de mantenimiento preventivo es determinar de manera clara qué es lo que se quiere alcanzar con dicha implantación. Por lo general, es recomendable definir, al principio, un número de objetivos limitados y expandirlos posteriormente una vez que se han obtenido algunos resultados positivos.

Ejemplo

Algunos ejemplos de objetivos que se pueden definir en la planificación de un programa de mantenimiento preventivo pueden ser:

1 Aumentar la disponibilidad de los equipos en un 80 %.

2 Reducir las averías en un 70 %.

3 Etc.

2. Establecer los requisitos para el mantenimiento preventivo

En esta etapa se define qué es lo que se va a necesitar y dónde se va a actuar:

1 Maquinaria y equipo a incluir: aquí se determina cuál o cuáles son los equipos más críticos de la instalación.

2 Áreas de operación a incluir: también es importante definir la sección o secciones de la instalación sobre las que se va a ejecutar el mantenimiento. Es muy recomendable expandir dicho alcance una vez que se han obtenido resultados satisfactorios.

3 Decidir si se van a añadir disciplinas adicionales: aquí se determina si se van a efectuar ajustes, calibraciones, reemplazos en base a frecuencia y o uso, etc.

4 Medición del mantenimiento: consiste en desarrollar una línea de tiempo sobre la que se va a implementar el mantenimiento, así como la frecuencia de cada una las acciones.

Sabía que...

Muchos programas de mantenimiento preventivo fallan debido a una medición errónea.

3. Desarrollo del programa de mantenimiento preventivo

En esta etapa se define el plan de mantenimiento propiamente dicho para así acoplarlo a la línea de tiempo definida en la etapa anterior.

En cualquier programa de mantenimiento preventivo es necesario incluir:

1 Un listado completo de equipos que se incluyan en el mantenimiento.

2 Una tabla donde se especifique claramente la frecuencia de las órdenes de trabajo.

3 El uso de materiales y herramientas necesarios para el mantenimiento de cada máquina.

Cuadro eléctrico con autómata programable (© Fotografía: Elmschrat Vía Web - CC BY-SA 3.0)

Nota

Es importante tener en cuenta que es posible programar varias tareas de mantenimiento preventivo diferentes para una misma máquina.

Aplicación práctica

En una empresa de mantenimiento de instalaciones domóticas e inmóticas se realizan los siguientes trabajos:

1 Sustitución del motor que sube / baja automáticamente el toldo de la terraza de una vivienda por rotura del mismo.

2 Reemplazo de los sensores de gas de un edificio una vez que se cumple la vida útil de los mismos.

3 Sustitución de un cable del cuadro de control de un edificio por desgaste del aislamiento. El reemplazo se efectúa cuando los hilos de cobre son visibles.

Indique el tipo de mantenimiento que se realiza en cada uno de estos casos. Razone su respuesta.

SOLUCIÓN

1 Mantenimiento correctivo, ya que la sustitución del motor se efectúa una vez que se produce la avería.

2 Mantenimiento preventivo, ya que la sustitución de los dispositivos se efectúa cuando finaliza la vida útil de los mismos.

3 Mantenimiento predictivo, ya que la reparación se realiza justo antes de que se produzca la avería.

Actividades

10. Indique un ejemplo de cada tipo de mantenimiento (correctivo, preventivo y predictivo) que se puede realizar en la instalación eléctrica de un edificio.