L&H Industrial posee un sistema de elevación hidráulico con capacidad para desmontar palas eléctricas con cable con capacidad de 1.270–tm y suspenderlas hasta 10 pies por encima del suelo. (Foto: L&H Industrial)

Las ofertas de telemetría y servicio de mantenimiento ayudan a las mineras a aumentar la disponibilidad, la vida útil del conjunto de rodado y otros componentes, y el apoyo de los inversionistas

Por Jesse Morton, Redactor Técnico

Un beneficio común para las ofertas de telemetría y mantenimiento de palas más populares en el mercado es una menor mantención no planificada. Otro beneficio común es la capacidad de lidiar de mejor manera con lo inesperado cuando esto ocurre. Ambos hablan de la necesidad de una óptima disponibilidad. Como casi todo lo demás en la mina sucede luego del trabajo de las palas, la disponibilidad se traduce en ganancias. Y para el creciente número de mineras que ahora reclaman principios más elevados que el motivo de las ganancias, las ofertas que se destacan a continuación también pueden, directa o indirectamente, ayudar a una mina a lograr algunos objetivos de desarrollo sustentable. En otras palabras, pueden ayudar a una minera a apaciguar a su parte interesada más consciente y resonante, los inversionistas.

La Experiencia Vence a lo Inesperado

L&H Industrial dijo que, con décadas de experiencia, una huella global y una cadena de suministro, y un personal de primer nivel, es experto en enfrentar el mayor desafío común al trabajo de mantenimiento y reparación de palas: lo inesperado.

Por ejemplo, en el primer trimestre de 2021, L&H Industrial acababa de realizar un importante reacondicionamiento en una pala eléctrica de cable P&H 4100A en una faena el sur de Arizona, EE. UU., cuando sucedió lo inesperado.

“El proyecto consistió en que L&H suministrara un sistema de giro completo, es decir, la corona dentada, el conjunto del círculo de rodillos y los rieles de rodillos superiores e inferiores,” dijo Tyler Thomas, director de línea de productos de L&H Industrial. La empresa también suministraría los conjuntos de eje de giro y eje central. El trabajo requería “separar completamente la máquina para que se pudiera acceder al sistema de giro para quitarlo y reemplazarlo con los nuevos componentes.”

La compañía había sido citada diciendo que el proyecto duraría 28 días. “El cliente le transmitió a L&H que la fecha de finalización era muy importante, y ‘si dijimos 28 días, mejor que sean 28 días,’” dijo Marley Ziegler, gerente de servicio en terreno.

Poco después de que la tinta se secara en el contrato, “el cliente nos notificó que había encontrado una gran grieta en uno de los bastidores de las orugas,” dijo.

“El cliente envió fotos para su revisión y L&H, como equipo, sugirió a la mina que sería mejor quitar el bastidor de la oruga para lograr la mejor reparación posible de la grieta,” dijo Ziegler. “Después de realizar la reparación, probablemente sería necesario fresar las superficies de montaje en el bastidor.”

La minera firmó la reparación, pero solicitó que se completara dentro del plazo originalmente citado.

“Ahora, se agregó al alcance original del trabajo otro proyecto importante que debería completarse al mismo tiempo,” dijo. “L&H se ajustó para adaptarse y aumentó la mano de obra y el equipo del proyecto para asegurarnos de que pudiéramos mantener el cronograma que se presentó originalmente al cliente.”

El trabajo progresó. Se desmontó la máquina, se retiró el equipo y se realizó una inspección a los principales componentes estructurales. “Se descubrió que la máquina estaba en peores condiciones de lo que se esperaba originalmente y que el tiempo asignado para la reparación de grietas no sería suficiente con la mano de obra disponible,” dijo Ziegler.

“Se proporcionaron recursos adicionales para garantizar que aún se pudiera mantener el cronograma original,” dijo. “Entonces, con el alcance original del trabajo más, ahora, la reparación del marco lateral, que incluyó el trabajo de mecanizado, más 130 pies de reparación de grietas estructurales, iba a ser difícil completar el proyecto a tiempo.”

O, mejor dicho, habría sido una exageración para cualquiera completarlo a tiempo. “Entre los hombres en el terreno y el equipo de coordinación interno, el proyecto se completó con un 100% de éxito y estuvo a tiempo sin incidentes de seguridad,” dijo Ziegler.

“L&H es muy afortunado ya que tenemos el calibre de técnicos y el equipamiento que se necesita para lograr algo como esto.” dijo. “El cliente quedó muy satisfecho y la máquina ha estado funcionando sin problemas desde entonces.”

Si bien lo inesperado es la norma para la línea de trabajo, los detalles difieren en cada faena. “Hemos hecho muchos de estos trabajos a lo largo de los años; sin embargo, no hay dos trabajos exactamente iguales,” dijo Ziegler.

La empresa ofrece tres servicios básicos que a menudo se adoptan juntos. Tiene una oferta de servicios en terreno, una oferta de ingeniería y una oferta de fabricación y reparación.

La empresa fabrica piezas y componentes que son básicamente actualizaciones en comparación con los originales. “Nosotros damos soporte a estos componentes con personal servicio en terreno altamente calificado de soldadores, mecánicos y operarios,” dijo Thomas.

“La capacidad de L&H Industrial para ofrecer una solución integral a las faenas mineras de todo el mundo en la reconstrucción de palas es única en el sentido de que muy pocos proveedores pueden diseñar, fabricar, reparar y dar servicio a los componentes y ensamblajes de las máquinas,” dijo. “Nuestros clientes no solo quieren un componente de diseño de alta calidad, también quieren la misma calidad de servicio después de la venta, y L&H puede ofrecer eso.”

“La mayoría de nuestros productos superan la vida útil promedio que ofrece actualmente la industria,” dijo Thomas. “El costo total de propiedad suele ser mucho menor que otras opciones y requiere menos reconstrucciones y reparaciones.”

Las ofertas son ideales para clientes que buscan asociaciones duraderas, dijo Thomas. “Trabajamos bien con clientes que tienen los mismos valores fundamentales que L&H,” dijo. “Trabajamos en estrecha colaboración con nuestros clientes y socios para construir las mejores máquinas posibles en sus flotas que sean confiables, seguras y eficientes, con soporte experto cuando y donde lo necesiten.”

El éxito de todas esas relaciones a largo plazo depende de la honestidad. “Nuestro eslogan es ‘honestamente mejor’ y tiene un profundo significado para nosotros,” dijo Thomas.

“Primero, refleja nuestro compromiso e impulso para siempre ofrecer, innovar y crear honestamente mejores soluciones para las máquinas más grandes del mundo. Y, dos, simboliza nuestra cultura de hacer lo correcto, tratar a los demás de manera justa y ser siempre una marca que será honesta y tratará a las personas con honestidad,” dijo. “Esto es algo que afirman muchas empresas de todo el mundo, pero muy pocas cumplen con este estándar todos los días.”

Las inspecciones a la pala de FLSmidth conllevan un análisis en profundidad de las áreas con problemas, seguido de consultoría u orientación sobre mejores prácticas. (Foto: FLSmidth)

Telemetría para el Camino a la Automatización

Modular Mining, una subsidiaria de Komatsu, informó que está rediseñando el MineCare System, por lo que seguirá satisfaciendo las crecientes necesidades de monitoreo del estado de las máquinas de los clientes que adoptan cada vez más la automatización y la digitalización.

“Estén atentos en el 2022,” dijo Luke Smith, gerente de productos, soluciones de minería mundial, Modular Mining.

Ahora parte del ecosistema tecnológico de Komatsu, el sistema de telemetría se lanzó por primera vez en el 2000. La versión 2.0 salió en el 2010 y la versión 3.0 se lanzó en el 2017.

“Desde que presentamos MineCare System en 2000, hemos continuado ampliando las capacidades del sistema para aumentar el valor que brindamos a nuestros usuarios,” dijo Smith.

“Con cada importante lanzamiento, hemos trabajado para hacer avanzar la tecnología, simplificar y agilizar la utilización, reducir las barreras económicas de entrada y mejorar la experiencia general del usuario,” dijo. “A lo largo de la evolución de MineCare System, nos hemos enfocado en entregar los datos correctos, en el momento correcto, al encargado tomador de decisiones correcto.”

Esos encargados de tomar decisiones generalmente se dividen en dos campos, técnicos de mantenimiento y analistas de datos.

Sin los datos correctos en el momento correcto, los técnicos pierden tiempo al “realizar la resolución de problemas, no tener conocimiento sobre el problema en cuestión o tener que viajar entre el equipo y el taller de mantenimiento,” dijo Smith. “Los analistas de datos, a menudo ingenieros de confiabilidad por mucho tiempo, a menudo pierden tiempo clasificando gigabytes de datos de sensores sin procesar, tratando de identificar la causa de las fallas de los componentes y trabajando para determinar cómo se pueden descubrir los problemas antes de que ocurran las fallas.”

Luego de un “cambio de mentalidad,” ambos pueden beneficiarse de MineCare, dijo.

“Una vez que el Sistema MineCare está instalado, tanto los técnicos como los analistas pueden ver cómo el sistema puede ayudarlos a hacer su trabajo de manera más eficiente y efectiva,” dijo Smith. “También queda claro que las capacidades proactivas de mitigación de problemas del sistema pueden ayudar a prevenir escenarios de daños catastróficos para lograr ahorros sustanciales en los costos.”

Con interfaces disponibles para todos los principales OEM de equipos a rajo abierto, el sistema MineCare proporciona datos de telemetría en tiempo real en toda una flota. El hardware de los equipos móviles conectados recopila y procesa los datos operativos generados por los sensores integrados. El hardware envía los datos procesados a una plataforma in situ o basada en la nube. Los datos se muestran para todos los usuarios del sistema. “A partir de ahí, los datos pueden usarse para abordar eventos de mantenimiento inmediato o almacenarse para análisis e informes de tendencias históricas,” dijo Smith.

El sistema MineCare cuenta con un módulo de seguimiento de equipos que “permite a los usuarios ver el estado actual de la máquina de toda una flota,” dijo.

“MineCare 3, nuestra versión del sistema basada en la nube de Software-como-Servicio, reduce costosa infraestructura en faena, simplifica las actualizaciones y ayuda a reducir el costo total de propiedad del sistema,” dijo Smith.

El sistema puede ayudar a los usuarios a solucionar problemas “y tomar decisiones de mantenimiento proactivas sin interactuar físicamente con el equipo en terreno,” dijo.

Los usuarios de MineCare ven datos de sensores en tiempo real que se muestran gráficamente desde los sistemas de telemetría a bordo de todas las unidades de equipo conectadas. (Foto: Modular Mining)

Inspecciones de Disponibilidad

FLSmidth informó que su programa de visitas para mantenimiento de palas ayudó a un cliente de EE. UU. a obtener más de 31.000 horas con un tren de rodaje.

“Habitualmente estaban llegando a las 18.000 horas/máquina en sus trenes de rodaje,” dijo Aaron Henry, ingeniero de diseño. “Nos asociamos con ellos para comprender cuáles eran los factores limitantes.”

El factor más importante fue que la máquina era demasiado pesada para las zapatas de la oruga. “Nuestro equipo trabajó para mejorar el diseño del tren de rodaje, lo que resultó en más de 31.000 horas de rendimiento,” dijo. “Una vez que logramos estas horas, comenzamos una relación más estrecha en la que los asesoramos sobre los costos reales de operar nuestro tren de rodaje en comparación con los otros actores del mercado.”

La comparación acabó con cualquier duda. “Realmente resaltó la importancia de tener un producto de calidad confiable en faena con ventanas conocidas para mantenimiento,” dijo Henry.

“Durante nuestra asociación, hemos tenido ventanas de rutina programadas en las que inspeccionamos nuestros trenes de rodaje y brindamos orientación y sugerencias para mantener al mínimo el tiempo muerto no planificado,” dijo. “Posteriormente han sido un cliente con múltiples repeticiones.”

La oferta de visitas para mantenimiento también se conoce como inspecciones de pala y se puede dividir en dos partes. El primero es un análisis que profundiza en las áreas problemáticas. “Ofrecemos nuevos conocimientos sobre los puntos débiles históricos que enfrentan los usuarios finales con los trenes de rodaje de pala en su faena y en su aplicación,” dijo Henry. La segunda parte implica consultoría u orientación “sobre las mejores prácticas para lograr el menor costo por hora a través de mejoras de diseño, mejoras materiales y prácticas operativas y de mantenimiento.”

Los nuevos conocimientos entregados “nos permiten innovar en soluciones de Partes de Alto Rendimiento que resuelven los factores comunes o poco comunes de costos de personal de mantención y operaciones,” dijo. “Idealmente, estas soluciones eliminan el punto débil por completo para que el enfoque del personal pueda cambiarse a otra parte.”

Por ejemplo, el desgaste del tren de rodillos normalmente causa flujo de material desde el extremo de las zapatas de las orugas, lo que finalmente provoca que la zapata se atasque, dijo. Eso puede crear una situación peligrosa de metales volantes y puede requerir que la pala tenga que detenerse durante horas. “Desarrollamos el tren de rodillos Wide Path, que reduce la tensión en el tren de rodillos y elimina el adelgazamiento de material.”

Otras mitigaciones de puntos débiles se refieren al material de retención suelta en las zapatas de oruga, que generalmente se descubre durante la inspección. “La pérdida del material de retención puede causar que el pasador de la zapata de la oruga se rompa, se rompa la zapata de la oruga y se genere un costoso tiempo muerto,” dijo Henry.

Las inspecciones pueden detectar fugas en los rodillos inferiores llenos de aceite, que son causadas por sobrecalentamiento y largas operaciones de transporte. Una inspección puede detectar la pérdida de lubricación en un rodillo inyectado con grasa. “Una pérdida de lubricación hará que el rodillo falle catastróficamente en poco tiempo,” dijo.

Puede descubrir rodillos faltantes. “Los rodillos que faltan generan una tensión extrema en las zapatas de la oruga, lo que hace que se desgasten prematuramente,” dijo Henry.

La lista de beneficios ofrecidos incluye menos ocurrencias de mantenimiento inesperado, mayor disponibilidad, menores costos de envío, mayor rendimiento, más horas entre cambios de componentes, costo total de operación reducido, mejor seguridad y minería más sustentable, dijo Henry. “La parte con menos carbono es la parte que no produjiste.”

El AMS 6500 recupera datos sin detener la pala (Foto: Emerson)

Monitoreo de Vibraciones se Adapta

Emerson Automation Solutions dijo que, con la certificación REACH y ROHs, la AMS 6500 es efectivamente una nueva oferta que también tiene un historial probado que se extiende por más de una década.

“La solución se actualizó con nuevos componentes y, como resultado, está nuevamente al comienzo de su ciclo de vida, lo que significa que este producto tendrá soporte durante muchos años en el futuro,” dijo Tom Francisco, gerente de desarrollo comercial de Emerson Automation Solutions.

La AMS 6500 es una solución de monitoreo de vibraciones en línea que mide las tendencias y detecta anomalías con el levantamiento, la carga y el giro de las palas eléctricas de cable. “Proporciona actualizaciones continuas para cada canal, así como información detallada en un horario que usted especifique,” dijo Francisco.

La solución es parte del sistema AMS Machine Manager. “Idealmente, la pala tendría una conexión a la red informática de la faena, lo que permite que el equipo del lugar, o incluso una pala corporativa remota o un experto en confiabilidad accedan a los últimos datos registrados por el sistema,” dijo. “Incluso hay un medio para interactuar con un sistema CMMS para la programación de mantención.”

El AMS 6500 también se integra con otros sistemas “para que la entrada y la salida se sincronicen con acciones o procesos específicos a través del monitoreo adaptativo,” dijo Francisco.

La solución se ajusta en función de las condiciones cambiantes de la máquina, como la carga o la velocidad. “Cuando estas condiciones ocurren dentro de un rango específico, los datos se adquieren y almacenan,” dijo.

El AMS 6500 se integra con el sistema de control de la pala, lo que le permite adaptarse a la acción que se está ejecutando. “Cuando el operador le dice a la pala que gire a la derecha, se envía una señal al hardware de la adquisición para monitorear esos canales,” dijo Francisco.

“El sistema registra su conjunto de datos optimizado y verifica que las condiciones adecuadas sigan siendo válidas, aun girando a la derecha,” dijo. “Si es así, los datos se almacenan en la base de datos para compararlos con otros datos similares.”

Lo mismo sucede cuando la pala gira hacia la izquierda y utiliza el lado opuesto de los engranajes y los dientes. “Puede existir una condición completamente diferente al otro lado de la malla de engranajes,” dijo Francisco. “Los datos se evalúan con respecto a las plantillas de componentes y la información de los rodamientos para determinar la tendencia de las frecuencias conocidas de interés, como el engrane de engranajes o la pista interior y exterior de los rodamientos,” dijo. “Cualquier alarma se comunica al equipo de confiabilidad del sitio para su monitoreo o al operador, si lo desea, para condiciones cercanas a la falla.”

Con el monitoreo adaptativo, también se detectan fallas que ocurren bajo condiciones anormales de operación.

Otras características incluyen la tecnología PeakVue, “la mejor herramienta para diagnosticar fallas en los rodamientos de elementos rodantes y las cajas de engranajes, los cuales son cruciales para las operaciones de palas eléctricas con cables,” dijo Francisco.

La tecnología PeakVue reconoce el aumento de las ondas de estrés durante el proceso de monitoreo.

“Esto permite una identificación más temprana del desarrollo de fallas en equipos mecánicos en comparación con las técnicas estándar de análisis de vibraciones,” dijo Francisco. “La tecnología PeakVue detecta, incluso a RPM muy bajas, anomalías que pueden pasar desapercibidas con los métodos tradicionales.”

La combinación de monitoreo adaptativo y PeakVue “ofrece una visión sin precedentes de las condiciones operativas de su rajo más crítico,” dijo Francisco.

“Los datos analíticos están disponibles a bordo de la pala y se pueden integrar con otros sistemas para el análisis remoto,” dijo. “Tanto desde terreno como desde un lugar más lejano, usted puede identificar y monitorear fácilmente las fallas en desarrollo y programar las reparaciones durante el mantenimiento planificado.”

El principal beneficio que ofrece AMS 6500 y el sistema de gestión AMS es la reducción del tiempo muerto. “Todo en una pala está sujeto a fallas y, eventualmente, experimentará una avería,” dijo Francisco. “El impacto de la falla se puede reducir significativamente al monitorear la condición de los componentes clave de la pala: los accionamientos de empuje, levante y giro.”

La solución y el sistema ofrecen oportunidades para mejorar la seguridad al permitir el monitoreo remoto. “Los métodos tradicionales de captura periódica de datos tienen cierto valor, pero ponen al personal en peligro, ya que los datos deben recopilarse en una pala que está operando bajo condiciones de prueba especiales,” dijo Francisco.

En comparación con la captura de datos periódica tradicional, el AMS 6500 es más preciso y efectivo. “Los métodos periódicos pueden fácilmente pasar por alto problemas que pueden generarse rápidamente entre tiempos de captura,” dijo.

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