¿Qué paquetes de mantenimiento y servicio son habituales en Alemania para una alta disponibilidad de la instalación?
Para una disponibilidad elevada de la instalación en Alemania suelen resultar útiles los paquetes híbridos de mantenimiento y servicio. Combinan una base sólida de mantenimiento preventivo con una supervisión orientada al estado para los componentes críticos, una disponibilidad de repuestos definida, un soporte remoto seguro, una modernización periódica y personal operador cualificado. Un contrato de disponibilidad integral resulta económico sobre todo para instalaciones cuello de botella críticas para el negocio. Para mezcladores menos críticos suele bastar un paquete escalonado de inspección, mantenimiento, kit de repuestos, soporte remoto y formación.
En este contexto, los conceptos deberían distinguirse con claridad. Según la norma DIN 31051, el mantenimiento (Instandhaltung) comprende las cuatro medidas básicas de conservación (Wartung), inspección, reparación (Instandsetzung) y mejora. La conservación sirve para retrasar el consumo de la reserva de desgaste. La inspección determina el estado real de la instalación. La reparación restablece la función exigida. La mejora aumenta, por ejemplo, la fiabilidad, la mantenibilidad o la seguridad. Por ello, un buen paquete de servicio no debería limitarse a prometer disponibilidad para reparar. Debería describir con claridad qué inspecciones se realizan, qué componentes se comprueban o se sustituyen, cómo se diagnostican las averías, cuándo están disponibles los repuestos, cómo se evalúan las modernizaciones y quién es responsable de la reanudación segura.
Un servicio básico comprende habitualmente una línea directa durante el horario comercial, la recepción de averías, el acceso a repuestos y la asistencia telefónica o digital. Este modelo es adecuado para instalaciones de baja criticidad o para operadores con un mantenimiento propio y eficaz. Sin embargo, todavía no garantiza una disponibilidad elevada. Sin inspecciones periódicas, una estrategia de repuestos definida y vías de escalado claras, la reacción ante las averías sigue siendo predominantemente reactiva.
El paquete de mantenimiento preventivo es el estándar en muchas empresas industriales alemanas. Comprende inspecciones anuales, semestrales o dependientes del uso, inspecciones visuales, limpieza, lubricación, ajuste, comprobaciones de funcionamiento y el control de juntas, rodamientos, accionamientos, engranajes, órganos de descarga, sensórica y funciones de protección. En los mezcladores de polvo, los intervalos no deberían orientarse únicamente al calendario. Deben tenerse en cuenta las horas de servicio, el número de lotes, la abrasividad del producto, la humedad, los cambios de temperatura, los ciclos de limpieza, la presión del proceso, el funcionamiento con vacío y la carga mecánica real. Un intervalo anual fijo puede ser un punto de partida razonable, pero no sustituye una evaluación de riesgo específica del producto.
El mantenimiento orientado al estado complementa los intervalos fijos con datos de estado reales. Resulta especialmente útil para componentes cuyo fallo es difícil de prever o cuyo defecto puede provocar paradas prolongadas. Las magnitudes de medición relevantes son la vibración en los rodamientos y el accionamiento, la temperatura del motor y del engranaje, el par, el consumo de potencia, la evolución de la presión y del vacío, el estado de estanqueidad, la precisión de dosificación, el historial de alarmas y el tiempo de funcionamiento. Una evolución creciente del par puede indicar adherencias de producto, una calidad de materia prima modificada, dificultad mecánica de marcha o problemas en la zona de descarga. Unos valores de vibración más elevados pueden apuntar a problemas de rodamientos, desequilibrio o errores de alineación. El mantenimiento orientado al estado ayuda a evitar sustituciones preventivas innecesarias y a detectar tempranamente los cambios críticos.
Un paquete de mantenimiento predictivo va un paso más allá. Vincula los datos de estado, los eventos de mantenimiento históricos y la información de proceso para estimar el momento probablemente óptimo de mantenimiento. Esto puede resultar útil para instalaciones altamente automatizadas, de difícil acceso o especialmente críticas por ser cuellos de botella. Son requisitos previos una sensórica fiable, un historial de datos suficiente, responsabilidades claras y un proceso que, a partir de una advertencia, derive realmente en una medida de mantenimiento oportuna. Para piezas sencillas, económicas o de sustitución rápida, una inspección visual periódica o un mantenimiento por intervalos fijos suele ser más económico.
Los contratos de servicio completo o de disponibilidad se acuerdan sobre todo para instalaciones cuya parada provoca pérdidas de producción elevadas. Combinan prestaciones preventivas, orientadas al estado y reactivas. Los componentes típicos son una línea directa definida, acuerdos de nivel de servicio, diagnóstico remoto, tiempos de reacción in situ acordados, existencias de repuestos, ventanas de mantenimiento periódicas, inspecciones documentadas, recomendaciones de modernización y reglas de escalado claras. En este caso no debería acordarse únicamente «servicio rápido» o «alta disponibilidad». Son importantes las definiciones concretas del tiempo de reacción hasta el primer contacto cualificado, del tiempo hasta el diagnóstico remoto, del tiempo de reacción in situ, del plazo de entrega de los repuestos críticos, de la cobertura de fines de semana y días festivos, de la disponibilidad de personal especializado y de la definición de los indicadores relevantes.
Una disponibilidad técnica comprometida del 98 o el 99,5 por ciento solo resulta significativa cuando el período de referencia, las paradas planificadas, las pausas debidas a la producción, la falta de materias primas, los errores del operador y las causas externas están claramente delimitados. En los mezcladores de polvo es además decisivo que la prestación no se describa únicamente como «el mezclador gira». Tras un mantenimiento o una avería, la instalación debe poder producir de forma segura y capaz de calidad. Esto incluye, según la aplicación, la comprobación de la estanqueidad, las funciones de protección, el tiempo de mezclado, la velocidad de giro, la función de descarga, los parámetros de proceso, el estado de limpieza y la documentación de lote.
Los paquetes de servicio voluntarios no sustituyen las obligaciones legales del operador. El Reglamento de Seguridad en el Trabajo (Betriebssicherheitsverordnung) exige comprobaciones periódicas por parte de una persona cualificada para la inspección cuando los equipos de trabajo están expuestos a influencias perjudiciales que puedan suponer riesgos para los trabajadores. El tipo y el plazo de la comprobación deben resultar de la evaluación de riesgos, el tipo constructivo, el uso y las cargas reales de la instalación.
Para las instalaciones y los equipos eléctricos rige además la norma DGUV Vorschrift 3. Exige comprobaciones antes de la primera puesta en marcha, así como tras modificaciones o reparaciones, antes de la reanudación. Además, son necesarias comprobaciones periódicas en intervalos de tiempo adecuados. Los plazos de comprobación deben elegirse de modo que los defectos previsibles se detecten a tiempo. En los mezcladores de polvo pueden ser relevantes además requisitos derivados de la protección contra explosiones, el funcionamiento con presión o vacío, las funciones de seguridad, las sustancias peligrosas, la química de limpieza, la higiene o las GMP. Por ello, el alcance concreto de comprobación y documentación debería fijarse conjuntamente entre el operador, la seguridad laboral, el mantenimiento, la gestión de calidad y, en su caso, las personas cualificadas para la inspección.
Los paquetes de servicio remoto pueden acortar considerablemente el tiempo de diagnóstico. Un fabricante o proveedor de servicios puede evaluar los historiales de alarmas, el estado del PLC, los mensajes del HMI, la corriente del motor, el par, la temperatura, y los valores de presión o vacío, y con ello preparar mejor una intervención in situ. Para ello, sin embargo, la instalación debe estar conectada de forma segura. Son necesarias redes OT segmentadas, una plataforma de mantenimiento remoto protegida o una DMZ, comunicación cifrada, cuentas individuales, autenticación multifactor, permisos basados en roles, liberación del operador limitada en el tiempo y un registro completo de todos los accesos. Un acceso remoto no debe consistir en una conexión directa abierta hacia el PLC.
También la estrategia de repuestos es un componente central de la disponibilidad. Directamente en el emplazamiento suelen resultar adecuadas las juntas, los rodamientos, los elementos filtrantes, los sensores relevantes, los componentes específicos de válvulas y descarga, así como, en su caso, las piezas críticas de accionamiento o de control. Los componentes disponibles regionalmente pueden asegurarse mediante plazos de entrega vinculantes. Para piezas poco frecuentes, costosas y a la vez críticas, resultan adecuados los almacenes en consignación o los pools de sustitución. Un buen concepto de repuestos tiene en cuenta también la obsolescencia del PLC, el HMI, los variadores de frecuencia, el hardware de comunicación y los estados de software. Debería incluir tipos de sustitución, kits de retrofit, versiones de software compatibles y rutas de migración antes de que un componente descatalogado se convierta en un riesgo de parada.
Los paquetes de modernización y retrofit prolongan la vida útil de las instalaciones existentes. Las medidas típicas son la sustitución de controles, controles de seguridad, accionamientos, sensórica, visualización y técnica de comunicación, la mejora de las funciones de limpieza, juntas, órganos de descarga, herramientas de mezclado o adiciones de líquido, así como las adaptaciones a requisitos de seguridad e higiene modificados. Antes de una reconversión de un mezclador de polvo debería comprobarse siempre cómo afecta el cambio a la calidad de mezcla, la protección del producto, el vaciado residual, la limpieza, la protección contra explosiones y la validación del proceso. Para instalaciones relevantes para GMP o ATEX pueden ser necesarias evaluaciones de riesgo adicionales, recualificaciones o nuevas recepciones.
Los paquetes de formación y competencia complementan toda oferta de servicio técnico. Los operadores necesitan instrucciones de trabajo claras para el manejo seguro, la limpieza, la inspección visual y la notificación estructurada de averías. El personal de mantenimiento necesita además conocimientos sobre juntas, accionamiento, rodamientos, sensórica, control, aislamiento de energías, sustitución de repuestos y diagnóstico de fallos. Con ello, los operadores pueden detectar antes las desviaciones sencillas y solucionarlas por sí mismos dentro de límites de competencia claramente definidos, en lugar de depender de asistencia externa para cada avería.
Concepto de servicio, mantenimiento y repuestos de amixon®: disponibilidad durante todo el ciclo de vida
Para una disponibilidad elevada de la instalación en Alemania son habituales los conceptos escalonados de mantenimiento y servicio. Abarcan desde inspecciones periódicas y paquetes de repuestos, pasando por el mantenimiento preventivo o el orientado al estado, hasta la modernización, la asistencia remota segura, la optimización de procesos y la cualificación. amixon® combina estas prestaciones en un acompañamiento durante todo el ciclo de vida de mezcladores de polvo, mezcladores-secadores, reactores y granuladores.
Alcance de las prestaciones desde una sola fuente
amixon® acompaña a los operadores desde el primer planteamiento de ingeniería de procesos. La búsqueda de la solución comienza con la pregunta de qué calidad de producto, tamaño de lote, calidad de mezcla, protección del producto, higiene, vaciado residual, limpiabilidad, rendimiento y automatización son necesarios. De ello resulta un concepto a medida con la forma constructiva de aparato adecuada, la herramienta de mezclado, la geometría del recipiente, la selección de materiales, las superficies, las juntas, la descarga, las opciones de limpieza, la sensórica y el control.
El montaje está acompañado por especialistas experimentados de amixon®. Puede realizarlo el propio amixon® o conjuntamente con el equipo de montaje del operador. Un jefe de montaje de amixon® puede coordinar los trabajos in situ y respaldar la coordinación con montadores, operadores de grúa y otros oficios. La puesta en marcha se realiza en estrecha colaboración con el operador y se ajusta a sus productos, recetas, regímenes de limpieza y procesos de producción.
En este proceso se comprueban las funciones mecánicas, eléctricas, de control y relacionadas con el proceso. Entre ellas se incluyen el accionamiento, el sentido de giro, la suavidad de marcha, los dispositivos de protección y enclavamiento, la descarga, la dosificación, la sensórica, la gestión de recetas y, en su caso, las funciones de temperatura, presión, vacío o limpieza. A continuación tiene lugar el funcionamiento de prueba relacionado con el producto, con producto original o un medio sustitutivo adecuado. En él se fijan o confirman el tiempo de mezclado, el grado de llenado, la frecuencia de giro, el orden de adición, la adición de líquido, el vaciado y la secuencia de limpieza.
Mantenimiento: preventivo en lugar de reactivo
Las inspecciones periódicas y el mantenimiento preventivo son el núcleo de un concepto de disponibilidad eficaz. El objetivo es detectar tempranamente el desgaste, las adherencias, los problemas de estanqueidad, las desviaciones de rodamientos, los problemas de accionamiento, los defectos en la descarga o las anomalías en los sensores, y solucionarlos en ventanas de mantenimiento planificadas. Los intervalos de mantenimiento deberían adaptarse a las horas de servicio, el número de lotes, la abrasividad, la humedad, la frecuencia de limpieza, los cambios de temperatura y presión, así como la carga real del proceso.
El diseño constructivo de los mezcladores amixon® favorece un funcionamiento de fácil mantenimiento. El órgano mezclador se apoya y se acciona únicamente en la parte superior. Se prescinde de un paso de eje inferior con junta y rodamiento en contacto con el producto. Con ello hay menos puntos críticos de estanqueidad y rodamiento en la cámara de mezclado. El modo de funcionamiento comparativamente de baja velocidad limita las cargas dinámicas adicionales y puede reducir el desgaste de rodamientos, engranajes y herramientas.
Las grandes puertas de inspección CleverCut® permiten un acceso ergonómico a la cámara de mezclado, al órgano mezclador y a la zona de descarga. Con ello, muchas inspecciones visuales, inspecciones de limpieza y medidas de mantenimiento pueden realizarse sin un desmontaje extenso. La construcción OmgaSeal® se describe como permanentemente estanca, técnicamente sin espacios muertos, limpiable en húmedo y microbiológicamente controlable. Esta accesibilidad ayuda a detectar tempranamente adherencias, abrasión, daños y problemas de estanqueidad.
Para productos de mezcla abrasivos se dispone, según el proceso, de materiales Hardox, recargues de soldadura con carburo o cerámica de óxido de wolframio aplicada térmicamente mediante procedimientos de llama o de plasma. La elección debe coordinarse con la limpiabilidad, los requisitos de higiene, la pureza del producto y la vida útil deseada. Los granuladores-mezcladores de capa anular de mayor tamaño pueden además ejecutarse con amortiguación de vibraciones y equilibrado dinámico.
Además del mantenimiento preventivo, amixon® puede respaldar una estrategia de mantenimiento orientada al estado o predictiva. Los sensores pueden suministrar continuamente datos de estado a una evaluación centralizada. El mantenimiento se realiza entonces no solo según un intervalo fijo de calendario, sino que también se planifica ante indicios de desgaste o fatiga. Los datos relevantes pueden ser el par, el consumo de potencia, la temperatura, la vibración, el tiempo de funcionamiento, el número de lotes, el historial de alarmas, así como los parámetros de presión, vacío y limpieza.
Antes de una intervención de mantenimiento planificada puede registrarse y documentarse el estado real de la instalación. De ello resulta una lista de tareas precisa. Las piezas de desgaste y los materiales consumibles necesarios se ponen a disposición de forma preventiva o los lleva consigo el equipo de servicio. Así, la ventana de parada disponible se aprovecha para el mantenimiento propiamente dicho y no se prolonga por el reabastecimiento.
Según indica la empresa, muchas máquinas amixon® llevan más de 30 años en uso diario. Sin embargo, la vida útil real depende de la abrasividad del producto, el tiempo de servicio, las condiciones del proceso, la limpieza, los cambios de temperatura y presión, así como la calidad del mantenimiento.
Repuestos: almacenados en lugar de adquiridos
Una disponibilidad elevada exige que los repuestos críticos estén disponibles antes de que se necesiten. amixon® puede facilitar ya con la primera entrega determinadas piezas de desgaste seleccionadas. Según el folleto de servicio, amixon® mantiene un almacén de piezas de desgaste bien surtido en el emplazamiento de Paderborn; existen otras existencias de repuestos en los centros de servicio de Japón y Estados Unidos.
Para cada instalación debería realizarse un análisis de criticidad de repuestos. Son decisivos la probabilidad de fallo, el plazo de entrega, la duración de la sustitución, la influencia en la seguridad laboral, la calidad del producto y el coste de una parada. Los componentes especialmente críticos deberían estar disponibles en poder del propio operador o como existencias en consignación. Entre ellos pueden figurar juntas, rodamientos, elementos filtrantes, sensores, componentes de descarga, técnica de accionamiento, variadores de frecuencia, componentes relevantes para la seguridad y piezas específicas de la herramienta de mezclado.
Como fabricante con soberanía de fabricación propia, amixon® puede refabricar de forma trazable componentes específicos del cliente, materiales especiales y componentes específicos de la aplicación. Cuando un proveedor original ya no suministra un componente, puede evaluarse técnicamente y fabricarse una solución de sustitución compatible. Esto respalda el servicio de repuestos de por vida descrito en el folleto y resulta especialmente valioso para instalaciones de larga vida útil.
Para el PLC, el HMI, los variadores de frecuencia, el hardware de comunicación y los estados de software es necesaria además una gestión de la obsolescencia. Las descatalogaciones, los tipos de sustitución, los kits de retrofit, los estados de software compatibles y las rutas de migración deberían conocerse antes de que un componente ya no disponible se convierta en un riesgo de parada.
Modernización en lugar de parada
Las nuevas recetas, los caudales más elevados, las materias primas modificadas, unos requisitos de higiene más estrictos o una normativa más rigurosa no tienen por qué exigir necesariamente una nueva inversión. Las incorporaciones posteriores específicas, las modernizaciones y las optimizaciones de ingeniería de procesos pueden preparar las instalaciones existentes para el futuro, siempre que la construcción, la seguridad y la tarea de proceso lo permitan.
Las posibles incorporaciones posteriores comprenden, por ejemplo, las herramientas de mezclado SinConvex® y ComDisc® para optimizar el mezclado y el vaciado, MultiPlane® para tareas de mezclado especialmente cuidadosas, las HighShearBlades para la desaglomeración y la dispersión de líquidos de alta viscosidad en polvo, así como boquillas de uno o varios componentes para la adición específica de líquido.
Otras opciones son la introducción de gas o vapor, la impregnación al vacío, los tomamuestras, los integradores de polvo para cantidades de aditivo mínimas, DosiFlap® para el envasado directo, WaterDragon® para la limpieza en húmedo automatizada, la refrigeración criogénica, la protección contra el desgaste y la modernización de la técnica de control y automatización. Si un cambio resulta conveniente debe evaluarse en función del producto, el proceso, la higiene, la limpiabilidad, la protección contra explosiones, la mecánica y la rentabilidad.
Los centros de ensayos de amixon® en Alemania, China, Japón, India, Corea del Sur, Tailandia y Estados Unidos permiten realizar ensayos con producto original. Las nuevas recetas, los cambios de producto, los grados de llenado modificados, las adiciones de líquido, las tareas de escalado o las recualificaciones pueden probarse en condiciones controladas antes de trasladarse a la instalación de producción. Según la documentación de servicio, los centros de ensayos pueden servir también para probar nuevos procedimientos, llevar productos a la madurez de mercado o salvar de forma temporal una parada de producción.
Reproducible y documentado
Una disponibilidad elevada requiere procesos reproducibles y datos trazables. Los programas de mezclado pueden almacenarse como recetas completas del PLC. Contienen, por ejemplo, el tiempo de mezclado, la frecuencia de giro, el grado de llenado, el orden de dosificación, el perfil de temperatura, la adición de líquido, el nivel de presión o de vacío, el tiempo de post-mezclado y la secuencia de descarga. Con ello, cada lote puede procesarse con los mismos valores de consigna autorizados.
La integración en el sistema ERP del operador puede vincular la receta, el lote de materia prima, el programa de mezclado, los valores de proceso, las intervenciones del operador, el estado de limpieza y la liberación del lote. Los lectores de código de barras pueden respaldar la documentación en tiempo real. Esta base de datos es importante para la trazabilidad de lotes, la evaluación de la OEE, el análisis de causas, la planificación del mantenimiento, la evaluación de tendencias y la mejora de procesos.
La asistencia remota puede acortar el tiempo de diagnóstico cuando el historial de alarmas, el estado del PLC, los mensajes del HMI, los datos de accionamiento, el par, la temperatura, los valores de presión o vacío y otros datos de proceso están disponibles de forma estructurada. El socio de servicio puede entonces acotar el cuadro de la avería antes de una intervención in situ. Con ello, el especialista adecuado llega preparado al operador con un planteamiento claro y el paquete de repuestos correcto.
Sin embargo, el mantenimiento remoto debe implementarse de forma segura. Una conexión remota no debe consistir en una conexión directa abierta hacia el PLC o hacia la red de producción. Son necesarias redes OT segmentadas, una plataforma de mantenimiento remoto protegida o una DMZ, comunicación cifrada, cuentas de usuario personalizadas, autenticación multifactor, permisos basados en roles, liberación del operador limitada en el tiempo y registros de auditoría completos. La Oficina Federal alemana de Seguridad de la Información recomienda expresamente estas medidas para el mantenimiento remoto industrial.
El soporte remoto no sustituye la autorización de seguridad local, el aislamiento de energías, el equipo de protección personal ni la responsabilidad del operador en cuanto a la reanudación segura. Las modificaciones de recetas, parámetros del PLC, funciones de seguridad o software de control deben evaluarse, probarse y documentarse de forma trazable.
Cualificación y ciclo de vida
amixon® puede prestar apoyo a los operadores en la cualificación y la documentación. Para aplicaciones reguladas pueden prepararse o completarse documentos para la cualificación de diseño, la cualificación de instalación y la cualificación operativa. La documentación de servicio menciona además el apoyo en documentos «as built», ensayos de limpieza, análisis HACCP, análisis de peligros, evaluaciones de riesgo y la definición de normas de conducta relevantes para la seguridad.
Ante ampliaciones de producto con componentes peligrosos, inflamables o con riesgo de explosión de polvo, la instalación existente puede evaluarse en cuanto a las modificaciones constructivas, las zonas Ex, el concepto de limpieza y las medidas de cualificación necesarias. Si una máquina puede cualificarse para un nuevo grupo de productos depende de la construcción concreta, del sistema de sustancias y de la evaluación de riesgos y de seguridad requerida.
La formación es un componente esencial para reducir los errores de manejo y las paradas innecesarias. Según la documentación de servicio, amixon® ofrece documentación de formación, listas de comprobación, revisiones de seguridad y unidades de formación. Los operadores y el personal de mantenimiento aprenden el manejo seguro, la notificación estructurada de averías, la limpieza, la inspección visual y las tareas de automantenimiento definidas. Las formaciones pueden realizarse en Paderborn o en las instalaciones del operador.
En este contexto, las competencias deben permanecer claramente limitadas. El automantenimiento comprende únicamente actividades autorizadas y de bajo riesgo. Las intervenciones en instalaciones eléctricas, funciones de seguridad, accionamientos rotativos, sistemas de presión o vacío, así como las modificaciones de los parámetros del PLC, solo pueden ser realizadas por personal técnico debidamente cualificado y autorizado.