En otros sectores, el monitoreo de condición, con su detección temprana de posibles fallas de los rodamientos, ha demostrado ser una tecnología clave para reducir los costos de mantenimiento y prolongar los intervalos de mantenimiento. Para dar respuesta a las necesidades específicas del sector ferroviario, SKF ha desarrollado un sistema exclusivo de monitoreo de condición llamado SKF Insight Rail.

Ivan Rochford, gerente de monitoreo de condición ferroviario de SKF en Europa, explica: “el sector ferroviario está considerado como la última frontera para el monitoreo de condición. La complejidad de los sistemas de medición tradicionales ha frenado la implementación de esta tecnología”.

Para superar este obstáculo, SKF ha desarrollado una solución no invasiva que puede instalarse fácilmente en poco tiempo en flotas enteras de trenes. Aplicar el monitoreo de condición a los equipamientos ferroviarios presenta múltiples desafíos, originados por la exposición de estos a impactos y vibraciones de alta intensidad. Conseguir una aceptación de esta tecnología por el sector ferroviario “pasa por contar con un producto que satisfaga la necesidad de resistencia y, a la vez, que sea fácil de instalar y usar. Por lo tanto, adaptar un producto preexistente para que cumpla las exigencias del sector ferroviario no es una opción viable”, dice Rochford.

El desafío del mantenimiento

La primera oportunidad de SKF para probar el sistema de monitoreo de condición surgió en el Reino Unido: el operador ferroviario GTR necesitaba resolver algunos problemas con su avanzada flota de trenes. Como pilar del transporte ferroviario en el sudeste de Inglaterra, cada día múltiples unidades de su flota recorren la red de vías electrificadas.

El mercado ferroviario se enfrenta a desafíos nuevos e importantes, pero puede contar con el apoyo de SKF
Daniele Santomassimo, ingeniero de negocios de SKF

Peter Cooper, ingeniero de flota de GTR, explica: “desde hace años, GTR utiliza guías para mitigar las fallas de los rodamientos. Sin embargo, a pesar de estas precauciones, hubo varias fallas críticas que obligaron a GTR a retirar una unidad del servicio durante meses para efectuar reparaciones”.

Afortunadamente, en 2017, GTR ya había iniciado pruebas de campo con los sensores SKF Insight. Daniele Santomassimo, ingeniero de negocios de SKF que trabajó estrechamente con GTR en la instalación del monitoreo de condición, explica: “GTR es famoso en el Reino Unido por ser un operador ferroviario orientado al futuro y dispuesto a invertir en tecnologías que contribuyan a mejorar el rendimiento y la confiabilidad de su flota”.

Superar los desafíos del tercer riel

A la hora de instalar SKF Insight Rail en los trenes de GTR, surgieron una serie de desafíos por la presencia del tercer riel, utilizado en la red ferroviaria de superficie de Londres para proveer energía eléctrica. Este sistema de alimentación crea un entorno electromagnético agresivo para los sensores utilizados en el sistema. Las dos empresas colaboraron estrechamente en busca de una solución efectiva.

Recuerda Ivan Rochford: “no habíamos previsto el efecto que tendría el tercer riel sobre el funcionamiento de nuestros sensores. El campo magnético asociado al tercer riel activaba los interruptores de activación magnética de los sensores. Como el sensor funciona con baterías, la cantidad de intentos de comunicación se mantiene intencionalmente al mínimo. Sin embargo, esta interferencia magnética obligaba a todos los sensores a comunicarse con el servidor, con el consiguiente agotamiento de las baterías. En poco tiempo, los 32 sensores habían dejado de funcionar. Fue un desastre”.

SKF reconoció la existencia del problema y se volcó en encontrar una solución. Las dos empresas colaboran desde hace varios años en el montaje y desmontaje de rodamientos, y disfrutan de una relación de trabajo fluida. No tardaron en encontrar una solución, y la activación magnética se sustituyó con una activación por comunicación de campo cercano (una tecnología inalámbrica de corto alcance). Como dice Rochford: “es muy similar al mecanismo sin contacto usado para los pagos con tarjeta de crédito. Se sustituyeron todos los sensores en solo seis semanas y se reanudaron las pruebas”. Tras el éxito de las pruebas, se implementó la solución en toda la flota, con la instalación de más de 1 000 sensores.

Recoger los frutos

Observa Peter Cooper: “como beneficio, señalaría la posibilidad de combinar los sensores con los sistemas de guiado de los rodamientos; después de analizar los modos de falla recientes, hemos instalado sensores en las posiciones más críticas de la flota. Son fáciles y rápidos de instalar y poner en servicio. Con 5 536 extremos de eje en la flota de GTR, el montaje debe ser sencillo. Cuando se detecta un rodamiento defectuoso, acoplamos sensores SKF Insight al bogie en cuestión; eso nos permite saber con seguridad si la unidad puede seguir funcionando. Y una vez determinado cuál de los cuatro juegos de ruedas falla, podemos actuar proactivamente sobre la unidad sin que ello afecte a la disponibilidad de la flota”.

Daniele Santomassimo destaca otras ventajas de la adopción del monitoreo de condición; una de ellas es la posibilidad de comprender los tipos de defectos que sufren los rodamientos. “Cuando los modos de falla están claros, podemos desarrollar cambios de diseño relacionados con la aplicación para aumentar la confiabilidad del juego de ruedas del tren”, dice. “El paso de la corriente eléctrica es uno de los defectos más comunes y un fenómeno ampliamente conocido dentro del sector”.

A corto plazo, los ahorros se concentrarán principalmente en mejorar los pedidos de material y reducir las actividades de mantenimiento no planificadas. A largo plazo, el cliente podrá aplicar un programa de mantenimiento basado en la condición diseñado para minimizar los costos de explotación de los trenes. Sin embargo, dice Santomassimo, “la parte más importante del ahorro, en mi opinión, es la oportunidad de monitorear continuamente un activo clave de la flota. Permite eliminar las paradas no planificadas y aumentar la disponibilidad de los trenes”.

El futuro

GTR está estudiando implementar la solución de monitoreo de condición SKF Insight en otra flota suya. “La red de vías electrificadas desgasta mucho los rodamientos”, dice Peter Cooper. “Como industria, creo que no solo debemos monitorear mejor los rodamientos para prevenir fallas catastróficas, sino también encontrar soluciones que prolonguen su vida útil”.

Santomassimo agrega que en el contexto actual de la COVID-19, los operadores ferroviarios británicos necesitan, más que nunca, ofrecer un servicio confiable, puntual y rentable en todas sus flotas. “El mercado ferroviario se enfrenta a desafíos nuevos e importantes, pero puede contar con el apoyo de SKF”, dice.