Fieras de la Ingeniería

Una nueva investigación de los ingenieros del Instituto de Tecnología de Georgia en Estados Unidos, hará posible pronto predicciones sobre la degradación y vida útil restante de la mecánica y equipos electrónicos de una manera mucho más fácil y precisa, al mismo tiempo que mejora significativamente las operaciones de mantenimiento y la logística de piezas de repuesto, un paso clave para asegurar un perfecto funcionamiento de los sistemas.

Para ello se ha desarrollado modelos que utilizan datos en tiempo real mediante las mediciones de sensores para calcular y revisar continuamente la cantidad de vida útil restante de los diferentes sistemas de ingeniería sobre la base de su actual condición y estado de salud. Estas predicciones son luego integradas con la gestión de mantenimiento y piezas de repuesto de la cadena de suministro como parte de un autónomo “sentido y respuesta” al paradigma de la logística.

Los recientes avances en tecnología de sensores inalámbricos y de sistemas de comunicaciones han permitido desarrollar métodos innovadores para indirectamente controlar y vigilar la salud de los diferentes productos tecnológicos. Esto ha creado un ambiente con una gran abundancia de datos que pueden ser aprovechados en la toma de decisiones a través de diferentes procesos en los ámbitos de aplicaciones tales como la fabricación, la degradación de infraestructuras, control de los sistemas aeronáuticos, equipos militares, centrales eléctricas y un largo etcétera.

Los sensores son utilizados por los modelos de pronóstico generales que se combinan para controlar la fiabilidad en tiempo real basada en condición de señales, que proporcionan una evaluación precisa y completa de un sistema de su actual estado de salud y su evolución futura. Estas predicciones exactas se utilizan para determinar la forma más económica a tiempo para una pieza de recambio de componentes y mantenimiento en un calendario de sustitución para la contabilidad de los diversos costes, incluidos los debidos a fallos inesperados, inventario de piezas de repuesto y la concertación de un balance de situaciones extraordinarias.

Los ingenieros comenzaron su investigación mediante el control de las vibraciones y las emisiones acústicas de las señales de máquinas rotativas, es decir, los rodamientos. Se extrajeron basándolos en la degradación de las características relativas a los principales componentes de la maquinaria y se utilizaron para desarrollar la condición a base de señales. A partir de ahí, los investigadores crearon modelos estocásticos para caracterizar la evolución de esas condiciones basadas en las señales y predecir el resto de la vida de estos componentes críticos.

Después de una amplia experimentación y ensayos, los resultados mostraron que estas técnicas pueden reducir drásticamente los costos asociados con la falta de piezas de repuesto del inventario en aproximadamente el 55 por ciento. Con esos resultados positivos, los ingenieros orientaron su atención al desarrollo de modelos de la electrónica. Recientemente empezaron a trabajar en el desarrollo de modelos de adaptación para estimar la vida útil restante de los componentes electrónicos de aeronaves.

Los aviones en el despegue se encuentran a unos grados determinados y al llegar rápidamente a su altitud de crucero, las temperaturas tienden a ser inferiores a cero, es en estos cambios de temperatura junto con las inherentes vibraciones las que afectan a la vida útil y el deterioro de los equipos electrónicos por poner un ejemplo. Por lo tanto la meta de los ingenieros es incorporar su metodología de pronóstico clave en los sistemas aeronáuticos de manera que las decisiones se puedan tomar acerca de si una aeronave es capaz de llevar a cabo una misión específica o si debería ser asignada para reparación.

El impacto a largo plazo de todos estos proyectos sobre la seguridad humana y los gastos de mantenimiento será enorme, especialmente en la industria del transporte aéreo.

Datos de investigación provenientes del Instituto de Tecnología de Georgia.