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Supervisión de Procesos y Mantenimiento Predictivo

Objetivo

mantenimiento predictivoEl desarrollo de esquemas de diagnóstico de fallas y pronóstico de condiciones críticas en maquinaria minera se ha convertido en un tema preponderante, por cuanto el impacto económico de la fiabilidad del sistema y la operación rentable de los activos críticos se hace cada vez mayor. Dichos esquemas tienen como objetivo caracterizar la evolución de condiciones de falla incipiente y estimar en tiempo real de la vida útil remanente (RUL, por sus siglas en inglés) de equipos con el fin de facilitar su supervisión, reducir costos de mantenimiento a través de la implementación de estrategias predictivas, y asegurar la continuidad operativa del proceso; considerando para estos efectos fuentes de incertidumbre asociadas a condiciones de uso u operación. Especial interés en los problemas asociados al desgaste y la corrosión, en cintas transportadoras, trituradoras de mineral, molinos SAG, motores eléctricos, cajas de engranajes, rodamientos, y equipos mineros móviles (camiones, LHD, martillos de impacto).

Metodología

Esta iniciativa contempla en una primera etapa el desarrollo de herramientas de pre-procesamiento de datos para la generación de indicadores de condición de equipos de minería, así como la generación de módulos de fusión sensorial capaces de establecer indicadores de condición (IC) para equipos mineros. Dichos indicadores resultan fundamentales a la hora de implementar sensores virtuales para la supervisión de maquinaria y la determinación de modelos predictivos en una segunda etapa; permitiendo establecer estructuras de caracterización de la incertidumbre y el riesgo del sistema. La integración, en una tercera etapa, de los mencionados indicadores, modelos de riesgo, la caracterización probabilística de perfiles de utilización futura, y algoritmos de predicción basados en métodos secuenciales de Monte Carlo establecen medios concretos para estimar la probabilidad de fallo crítico del equipo como función del tiempo. Como resultado, no sólo es posible estimar la vida útil remanente y cuantificar la disponibilidad mecánica de equipos mineros en tiempo real, sino que optimizar los planes de mantenimiento preventivos; convirtiéndolos de este modo en enfoques predictivos de mantenimiento.

Resultados

La caracterización del conjunto de parámetros críticos que afectan el rendimiento y la vida útil de dispositivos de almacenamiento de energía, y particularmente de baterías de Ion-Litio, es un tema que ha cobrado especial relevancia en la actualidad. Lo anterior, motivado primariamente por el impacto que dichos parámetros tienen en el diseño de estrategias de optimización para recursos energéticos renovables, además del desarrollo experimentado por la industria de artículos tecnológicos y vehículos eléctricos. Es así como en un esfuerzo conjunto con el Centro de Innovación del Litio de la Universidad de Chile se han desarrollado exitosamente módulos de supervisión y pronóstico del estado de salud y el estado de carga de baterías de ion-litio. El primero de éstos parámetros condiciona directamente el número de ciclos de carga/descarga realizables antes de la degradación y el consiguiente remplazo/reciclaje de baterías. Por otra parte, el estado-de-carga condiciona el nivel de autonomía del sistema alimentado mediante ESD al proporcionar una medida de la energía remanente en el sistema. El módulo permite estimar el estado actual de dichos parámetros y predecir la degradación de los mismos en función de una caracterización de perfiles de utilización futura.

Financiamiento
FONDECYT
Centro de Innovación del Litio

Socios
Centro de Innovación del Litio

Contacto
Dr. Marcos Orchard
marcos.orchard@amtc.cl



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