Más allá del "Si funciona, no lo toques": El poder oculto del análisis de vibraciones y ultrasonidos en el mantenimiento hoy día

Por Jordi Torné, 2025-07-18

Durante décadas, el mantenimiento industrial ha operado en gran medida bajo dos principios:

1. "Correr a arreglar" (Mantenimiento reactivo): Se espera hasta que una máquina se rompa por completo y luego se repara. Esto es como esperar a que el motor de su coche se bloquee antes de llevarlo al mecánico. ¿El resultado? Paradas no planificadas masivas, reparaciones de emergencia costosas y pérdida de producción.

2. "Mantenimiento basado en el tiempo" (Mantenimiento preventivo): Se cambian piezas o se da servicio a las máquinas en un horario fijo, independientemente de su estado real (ej. reemplazar un rodamiento cada 6 meses). Esto es mejor que el reactivo, pero a menudo es derrochador (cambiar piezas que aún son buenas) o insuficiente (un problema podría desarrollarse y escalar entre chequeos programados).

Hoy, existe una forma más inteligente y rentable: el mantenimiento predictivo (PdM), que se basa en la monitorización de la condición (CM). En lugar de adivinar o esperar un desastre, el PdM utiliza tecnologías avanzadas para escuchar a sus máquinas y comprender su salud en tiempo real.

Piense en ello como darle a sus máquinas un "chequeo físico" regular, pero de forma automatizada. Este artículo se centrará en dos de las herramientas más poderosas del arsenal de PdM: el análisis de vibraciones y el análisis de ultrasonidos. Explicaremos qué son, cómo funcionan y cómo una plataforma como Avibana de Akalta transforma datos complejos en información procesable, incluso si usted es nuevo en el mundo de la monitorización de la condición.

Por qué "si funciona" no es una estrategia

Antes de sumergirnos en las soluciones, veamos brevemente los costos reales del mantenimiento tradicional:

• Tiempo de inactividad no planificado: Este es el mayor asesino de la productividad y de las ganancias. Cada hora que su maquinaria crítica está inactiva inesperadamente, usted está perdiendo producción, incumpliendo plazos y potencialmente incurriendo en multas por retraso.

• Altos costos de reparación: Las reparaciones de emergencia a menudo implican horas extras, envío acelerado de piezas y tarifas de servicio más altas.

• Reducción de la vida útil del activo: Operar máquinas hasta el fallo catastrófico a menudo causa daños a los componentes circundantes, lo que lleva a reparaciones más extensas y costosas.

• Riesgos de seguridad: Una máquina que opera con un fallo grave puede representar un riesgo significativo para la seguridad del personal.

El Mantenimiento Predictivo tiene como objetivo eliminar estos problemas al encontrar los fallos antes de que se conviertan en fallos.

El lenguaje secreto de la máquina: el análisis de vibraciones

Cada máquina rotativa (motores, bombas, ventiladores, cajas de engranajes, turbinas) produce una "firma" de vibración única cuando funciona correctamente. Cuando algo comienza a ir mal, la vibración cambia.

¿Qué es la vibración?

La vibración es simplemente el movimiento oscilatorio o de ida y vuelta de una máquina. Si la máquina está perfectamente equilibrada, el movimiento es estable y con una mínima fluctuación. Los problemas internos, incluso los microscópicos, generan fuerzas que hacen que la máquina se mueva de formas específicas según el problema.

¿Qué podemos detectar con el análisis de vibraciones?

El verdadero poder no está solo en medir la cantidad de vibración, sino en analizar la frecuencia de esa vibración. Los distintos tipos de fallos generan vibraciones a distintas frecuencias, lo que permite un diagnóstico increíblemente preciso:

• Desequilibrio (Unbalance): Si hay un peso desigual en una parte giratoria, vibrará a la misma velocidad de rotación de la máquina (1X RPM).

• Desalineación (Misalignment): Si el motor y la bomba (o dos ejes cualesquiera) no están perfectamente alineados, la vibración aparece típicamente a 2X y 3X RPM.

• Fallos de rodamientos (Bearings): Los rodamientos son críticos y a menudo fallan. La vibración de un rodamiento dañado es de muy alta frecuencia. Analizar la vibración en estas altas frecuencias puede indicarnos específicamente qué parte del rodamiento está fallando (pista exterior, pista interior, elemento rodante) con semanas o meses de anticipación.

• Problemas de engranajes y holguras: Los engranajes desgastados o los componentes sueltos (holgura) también tienen patrones de vibración distintivos.

El reto del análisis de vibraciones

El análisis de vibración ha sido tradicionalmente una herramienta especializada, costosa y realizada manualmente por un experto que recorre la planta con un dispositivo portátil. Esto es lento y solo proporciona una "instantánea" de la salud de la máquina.

El oído electrónico: el análisis de ultrasonidos

Mientras que la vibración detecta problemas mecánicos en etapas avanzadas, el análisis de ultrasonidos detecta problemas a menudo inaudibles al oído humano y que se manifiestan como ruido de muy alta frecuencia.

¿Qué es un ultrasonido?

El ultrasonido es un sonido por encima del rango de audición humana, generalmente por encima de 20 kHz. En la industria, el ultrasonido es generado por tres fuentes principales de fallo:

1. Fugas de aire y gas: Una pequeña fuga en una tubería presurizada crea una turbulencia que genera sonido de alta frecuencia.

2. Descargas eléctricas: El "ruido" de la electricidad (como el tracking, el arcing o la descarga parcial) genera una emisión ultrasónica.

3. Fricción: El sonido de un rodamiento que está empezando a secarse o a desgastarse debido a una lubricación insuficiente.

¿Qué detectamos con los ultrasonidos?

El ultrasonido es una herramienta fantástica para la detección temprana y para la seguridad:

• Fallos de rodamientos en fase inicial: El ultrasonido es a menudo la primera señal de advertencia de que un rodamiento se está deteriorando o necesita ser lubricado. La fricción genera ultrasonido mucho antes de que la vibración se vuelva significativa.

• Detección de fugas: Los detectores ultrasónicos pueden localizar fugas de aire comprimido, vapor o gas. Una pequeña fuga de aire comprimido puede costar miles de euros al año, y el ultrasonido permite encontrar estas "fugas invisibles" de forma rápida y segura.

• Inspección eléctrica: El ultrasonido es el método más seguro para inspeccionar paneles eléctricos cerrados, ya que los sonidos de arcing o tracking se transmiten a través de pequeñas aberturas o respiraderos.

Los ultrasonidos no reemplazan a las vibraciones, sino que las complementan. Un ultrasonido puede decir: "Hay un problema incipiente, necesita lubricación". Una vibración puede decir: "El problema es grave; es un fallo en la pista exterior del rodamiento y se romperá en 3 semanas".

Avibana: el centro de control de la salud de su maquinaria

Si el análisis de vibración y ultrasonido son sus herramientas de diagnóstico, la plataforma Avibana de Akalta es el sistema nervioso central que automatiza la adquisición, el análisis y la toma de decisiones. Avibana reduce la necesidad de ser un experto en vibraciones para obtener beneficios predictivos.

Avibana se centra en la monitorización de la condición y el mantenimiento predictivo con un enfoque claro en la facilidad de uso y la acción.

1. Adquisición automatizada  y flexible de datos

Avibana se integra con sensores inalámbricos IoT (Internet de las Cosas) de bajo consumo, eliminando el costoso cableado y el riesgo de errores de la recolección manual, aunque también puede admitir datos desde terminales portátiles y otros sistemas en línea.

• Adquisición constante: Los sensores se instalan en puntos críticos y envían mediciones de vibración y temperatura de forma regular y automática a la nube de Avibana.

• Integración de ultrasonidos: Avibana puede consolidar y rastrear los datos de sus inspecciones de ultrasonido junto con los datos de vibración, proporcionando un historial de salud unificado para cada activo.

• Tipos de datos críticos: Avibana captura tanto los datos escalares (simples mediciones de RMS, temperatura) como los datos dinámicos (la forma de onda de vibración o el espectro), cruciales para el diagnóstico avanzado.

2. Diagnóstico inteligente y alertas procesables

Aquí es donde Avibana convierte el ruido en significado.

• Análisis automático: La plataforma aplica algoritmos avanzados a los datos de vibración para identificar patrones de fallo. Por ejemplo, si se detecta energía a las frecuencias específicas de un fallo de rodamiento, Avibana lo etiqueta y lo clasifica.

• Umbrales inteligentes de alarma: Avibana permite configurar umbrales de alarma específicos. Si la vibración excede un nivel preestablecido, el sistema genera automáticamente una alerta de advertencia o una alerta crítica. Esto es el corazón del PdM: el sistema le avisa antes de que el fallo sea visible.

• Visualización para no expertos: En lugar de obligar al usuario a interpretar gráficos de espectro complejos, Avibana presenta la salud de la máquina con indicadores claros: semáforos de salud (verde, amarillo, rojo) y gráficos de tendencias fáciles de leer.

3. Del diagnóstico a la acción (Integración CMMS/ERP)

El mejor diagnóstico es inútil si la acción se retrasa. Avibana cierra el ciclo del mantenimiento:

• Generación automática de órdenes de trabajo: Al detectarse una alerta crítica, Avibana tiene la capacidad de integrarse con su Sistema de Gestión de Mantenimiento Computarizado (CMMS), como SAP PM o Maximo, para crear automáticamente una orden de trabajo. Esto asegura que el problema pase directamente del diagnóstico a la programación de la reparación.

• Historial centralizado: Avibana mantiene un historial de la salud de la máquina, permitiendo a los ingenieros de fiabilidad revisar la tendencia de deterioro de semanas o meses para tomar mejores decisiones sobre el reemplazo y el ciclo de vida del activo.

Un ejemplo práctico: el ahorro de Avibana

Considere un motor crítico en su línea de producción.

1. Día 1: Detección incipiente (vía ultrasonidos y bajas vibraciones): Un sensor de Avibana detecta un ligero aumento en la vibración de alta frecuencia y una medición ultrasónica elevada. Avibana genera una alerta de advertencia.

2. Día 30: Diagnóstico de fallo: La vibración sigue aumentando y el análisis de Avibana identifica la frecuencia exacta de fallo de la pista exterior del rodamiento. Avibana eleva la alarma a crítica y genera automáticamente una orden de trabajo en el CMMS: "Reemplazar Rodamiento X del Motor Y - Fallo en Pista Exterior Detectado".

3. Día 45: Reparación planificada: El equipo de mantenimiento utiliza la orden de trabajo para comprar el rodamiento necesario y planifica el reemplazo durante el próximo paro programado de 4 horas, días antes de que el rodamiento hubiera fallado catastróficamente.

Resultado: La empresa evita 8 horas de parada no planificada (el tiempo que habría tomado la rotura total y la reparación de emergencia), reduciendo los costos de mano de obra y evitando penalizaciones por retraso. El PdM no es un costo, sino una inversión en disponibilidad.

Conclusión: La fiabilidad como ventaja competitiva

El mantenimiento moderno trata de tomar el control del destino de sus activos. Las herramientas como el análisis de vibración y ultrasonido son vitales, pero es la inteligencia centralizada de una plataforma como Avibana la que las hace accesibles y accionables.

Avibana democratiza el Mantenimiento Predictivo, permitiendo a las empresas, incluso sin un equipo de expertos en vibraciones dedicado, beneficiarse de la detección temprana de fallos. Al pasar del mantenimiento reactivo o basado en el tiempo al mantenimiento basado en la condición, usted no solo ahorra dinero; transforma la fiabilidad en una ventaja competitiva que asegura la máxima disponibilidad de su producción.