Optimización de paradas en industrias químicas
Tipo de caso
Contexto
EMI Suite es un fabricante de software industrial que destaca por su tecnología innovadora. EMI es un sistema MOM con las principales herramientas industriales como un MES, GMAO, SGA, APS, IIOT, etc.
Hacemos proyectos por todo el mundo a través de una potente red de Partners. Se adjunta presentación corporativa.
Tenemos varios clientes que podrían encajar en este reto, por ejemplo:
Industrias Químicas del Ebro opera tres plantas de producción continua de productos químicos intermedios en la ribera del Ebro. Su proceso implica reactores de síntesis, agitadores de alta viscosidad, bombas de dosificación de proceso y compresores de gas inerte para atmósfera controlada.
El entorno es crítico por dos razones simultáneas: la continuidad del proceso (una parada no planificada implica purga, limpieza y reacondicionamiento de reactores con pérdida de batch completo) y la seguridad (fugas por fallo mecánico en atmósfera química con presencia de vapores inflamables o corrosivos).
El modelo de mantenimiento vigente era preventivo por calendario basado en horas de funcionamiento, sin correlación con el estado real del equipo. Las averías más frecuentes se concentraban en:
- Rodamientos de agitadores de reactor (desgaste acelerado por producto viscoso y variaciones de temperatura)
- Sellos mecánicos de bombas de dosificación (fallo silencioso hasta fuga detectable)
- Compresores de tornillo para gas inerte (degradación de eficiencia sin alarma visible)
Problema
Las líneas generan grandes volúmenes de datos que no se aprovechan en el punto crítico: la intervención del operador.
Los micro-paros (pequeñas paradas imprevistas) penalizan significativamente el OEE, un solo operador por línea no puede gestionar eficazmente estos micro-paros.
Falta una herramienta de diagnóstico inmediato para reaccionar con la rapidez necesaria.
Requisitos de integración
Se trata de identificar 3 aspectos:
- Orígenes de información
- Herramientas de consulta y gestión del dato
- Herramientas de monitorización y notificaciones
Solución propuesta
Este es un claro proyecto de predictivo.
EMI Suite dispone de todas las herramientas para resolver este reto (Fast Monitoring, Visual Tracking, Easy GMAO, Emily y EMI Pulse). Nos centraremos en anticipar paradas no planificadas mediante análisis predictivo de datos históricos para reducir el tiempo de inactividad (downtime).
Arquitectura de datos y captura
La base es construir un data lake (fast Monitoring): vibraciones, temperatura, consumo eléctrico, presión, ciclos, RPM, corrientes de motor. A esto se suman los datos históricos de GMAO (órdenes de trabajo, averías, repuestos) y los logs de paradas. La calidad del histórico es crítica: sin al menos 6-12 meses de datos etiquetados con modos de fallo, los modelos predictivos rinden poco.
Capa analítica por niveles de madurez
Lo recomendable es escalonar la sofisticación en Fast Monitoring.
- Nivel 1 — Detección por umbrales dinámicos: reglas estadísticas (control SPC, desviaciones sobre baseline móvil). Rápido de desplegar, gana confianza del operario.
- Nivel 2 — Detección de anomalías no supervisada: Isolation Forest, Autoencoders o One-Class SVM sobre ventanas temporales. Detecta comportamientos "raros" sin necesidad de etiquetas de fallo.
- Nivel 3 — Predicción de RUL (Remaining Useful Life): modelos supervisados (LSTM, Random Forest, XGBoost, o Survival Analysis) que estiman tiempo restante hasta fallo. Requieren histórico etiquetado.
- Nivel 4 — Análisis causal de microparos: clustering de eventos cortos (<5 min) para identificar patrones recurrentes que el operario suele pasar por alto pero que acumulan gran impacto en OEE.
Las alertas predictivas se canalizan vía Push Notifications (APNs/FCM) al técnico de mantenimiento responsable, con priorización según criticidad y RUL estimado. El módulo Andon recibe el evento predictivo antes de que se materialice la parada, y Emily puede contextualizar: "El motor M-204 muestra patrón de desgaste de rodamiento similar al fallo del 12/03. RUL estimado: 72-96h. ¿Quieres ver el histórico o generar OT?". El hilo de incidente vinculado en mensajería permite coordinar al equipo sin salir de la app.
Impacto
Es dificil que el cliente te reporte todo el impacto, pero si disponemos de información de escenarios o casos concretos:
Fast Monitoring detectó en el agitador del Reactor R-07 una elevación progresiva de la componente RMS de vibración en eje radial, con aparición de armónicos en frecuencia BPFO correspondiente al rodamiento de apoyo inferior. La tendencia indicaba cruce de umbral crítico en un horizonte de 8 a 12 días.
Se planificó la sustitución del rodamiento en la siguiente parada de limpieza programada del reactor (5 días después), evitando tanto el fallo catastrófico como la parada anticipada. La inspección confirmó picadura avanzada en pista exterior con inicio de fragmentación.
Sin detección temprana, el escenario probable era fallo de rodamiento con daño al eje del agitador, pérdida del sello de proceso y contaminación del batch en curso — pérdida estimada de producto y limpieza: 38.000 €, más 72 horas de reactor fuera de servicio.
Aplicaciones destacadas
EMI Suite dispone de todas las herramientas para resolver este reto (Fast Monitoring, Visual Tracking, Easy GMAO, Emily y EMI Pulse)