Las estrategias de mantenimiento son esenciales para garantizar la longevidad y seguridad de las infraestructuras en diversos sectores. Estas estrategias, que van desde las correctivas hasta las proactivas, desempeñan un papel crucial a la hora de prolongar la vida útil de las infraestructuras, optimizar su rendimiento y mitigar los riesgos de paradas y averías.
El reciente derrumbe de un puente de piedra en Chamborigaud, en la región francesa de Gard, pone de relieve la urgente necesidad de unas prácticas de mantenimiento sólidas para salvaguardar las estructuras críticas. A medida que evolucionan los paradigmas de gestión de infraestructuras, la elección de enfoques de mantenimiento adecuados es de vital importancia, teniendo en cuenta la criticidad de la infraestructura, los requisitos operativos y la integración tecnológica.
La integración de la tecnología, incluidos los sensores y el análisis de datos, ha revolucionado las prácticas de mantenimiento, permitiendo una supervisión en tiempo real y una visión predictiva.
Al comprender la importancia del mantenimiento y aprovechar los avances tecnológicos, las organizaciones pueden gestionar eficazmente sus activos de infraestructuras, garantizando la eficiencia operativa, el cumplimiento de la normativa y la confianza de las partes interesadas.
El ciclo de vida de cualquier infraestructura sigue una progresión natural marcada por etapas de instalación, funcionamiento, degradación, intervención y reparación. Comprender este ciclo de vida es esencial para desarrollar estrategias de mantenimiento eficaces que garanticen la longevidad y el rendimiento sostenible de la infraestructura.
A lo largo de este ciclo de vida, medidas como el Tiempo de Mantenimiento (TTM), el Tiempo de Fallo (TTF) y el Tiempo de Reparación (TTR) sirven como indicadores cruciales del rendimiento de la infraestructura y de la eficacia del mantenimiento. Al comprender y gestionar activamente el ciclo de vida de la infraestructura, los propietarios de activos pueden aplicar estrategias de mantenimiento proactivas para optimizar el rendimiento, mitigar los riesgos y maximizar la vida útil y el valor de los activos.
(1) Instalación y activación de equipos
Al principio del ciclo de vida de una infraestructura, ésta se instala y se activa, lo que marca el inicio de su fase operativa. Durante esta fase, la planificación meticulosa, la experiencia en ingeniería y la ejecución precisa son esenciales para garantizar que la infraestructura funcione según lo previsto.
(2) Funcionamiento y degradación de los equipos
Una vez activada, la infraestructura entra en una fase de funcionamiento continuo, durante la cual desempeña la función asignada. Sin embargo, con el tiempo, diversos factores como la intensidad de uso, las condiciones ambientales y las propiedades de los materiales contribuyen a su degradación gradual. El desgaste, la corrosión, la fatiga y otras formas de deterioro se producen inevitablemente y repercuten en el rendimiento y la integridad estructural de la infraestructura.
(3) Superación de un umbral de alerta/rendimiento
A medida que la infraestructura sufre un funcionamiento y una degradación prolongados, puede acercarse a umbrales críticos de rendimiento o mostrar signos de fallo inminente. Estos umbrales pueden basarse en factores como la integridad estructural, la eficacia operativa o las normas de seguridad. La detección de estos indicadores sirve de alerta para la intervención de mantenimiento.
(4) Intervención de mantenimiento
Es imprescindible intervenir a tiempo mediante actividades de mantenimiento para resolver los problemas detectados y evitar un mayor deterioro o un posible fallo. Las intervenciones de mantenimiento pueden ir desde inspecciones rutinarias y reparaciones menores hasta revisiones completas, dependiendo de la gravedad de la degradación observada y de la criticidad de la infraestructura.
(5) Fallos y tiempo de reparación
A pesar de los esfuerzos de mantenimiento proactivo, la infraestructura puede fallar debido a circunstancias imprevistas o vulnerabilidades inherentes. Cuando se produce un fallo, provoca un tiempo de inactividad y requiere actividades de reparación para restablecer la funcionalidad de la infraestructura. El tiempo necesario para la reparación depende de factores como la magnitud del daño, la disponibilidad de recursos y la eficiencia del proceso de reparación.
(6) Reparación de equipos
Los procesos de reparación eficaces tienen como objetivo minimizar el tiempo de inactividad y conseguir que la infraestructura vuelva a funcionar rápidamente. Esto puede implicar la sustitución de componentes dañados, el refuerzo de elementos estructurales o la aplicación de medidas correctivas para evitar fallos similares en el futuro. Las estrategias de reparación eficaces garantizan que la infraestructura pueda volver a su función prevista con una interrupción mínima de las operaciones.
En la gestión de infraestructuras, el mantenimiento no es simplemente una respuesta correctiva a un fallo, sino un esfuerzo proactivo para garantizar la fiabilidad, eficiencia y longevidad de la infraestructura. Han surgido diferentes estrategias de mantenimiento como enfoques eficaces para las diversas necesidades y retos asociados a la gestión de infraestructuras en diferentes sectores.
Estas estrategias de mantenimiento abarcan una serie de metodologías, desde intervenciones correctivas hasta medidas preventivas basadas en análisis predictivos. Cada estrategia ofrece ventajas únicas y responde a necesidades operativas y limitaciones presupuestarias específicas.
Comprender los matices de las distintas estrategias de mantenimiento es esencial para los propietarios y gestores de activos que buscan optimizar el rendimiento de las infraestructuras minimizando al mismo tiempo las interrupciones operativas y los costes.
Desde el mantenimiento correctivo, que se ocupa de los problemas a medida que surgen, hasta el mantenimiento predictivo, que explota el análisis de datos para anticiparse a los fallos antes de que se produzcan, la gama de estrategias disponibles proporciona un amplio conjunto de herramientas para que los gestores de infraestructuras puedan navegar por las complejidades de la planificación y ejecución del mantenimiento.
Caracterizado por responder a los fallos en el momento en que se producen, el mantenimiento correctivo implica ocuparse de los problemas después de que hayan surgido. En el campo de la ingeniería civil, las reparaciones de emergencia de elementos de infraestructura son un ejemplo de mantenimiento correctivo.
¿Cuándo se utiliza?
Se utiliza en respuesta a averías o fallos inesperados.
Se utiliza cuando los recursos son limitados y el mantenimiento preventivo no es posible.
Ventajas :
Requiere una planificación y una inversión iniciales mínimas.
Puede ser rentable en caso de averías poco frecuentes y de escasas consecuencias.
Inconvenientes:
Mayores costes de reparación debido a la respuesta de emergencia.
Mayor riesgo de peligros para la seguridad y tiempo de inactividad prolongado.
Ejemplo: Reparación de emergencia del tablero de un puente
Al llevar a cabo el mantenimiento correctivo de un puente de carretera, los ingenieros pueden tener que responder a informes sobre baches o grietas superficiales en el tablero del puente. Tras la inspección, si se detectan daños significativos que supongan un riesgo inmediato para la seguridad de los automovilistas, se emprenderán trabajos de parcheado o reparación de emergencia. Este enfoque correctivo pretende resolver rápidamente los problemas críticos para garantizar la funcionalidad y seguridad del puente.
Este enfoque proactivo implica inspecciones programadas y tareas de mantenimiento para prevenir posibles fallos. Las inspecciones periódicas de puentes para detectar y corregir deficiencias estructurales son un ejemplo de prácticas de mantenimiento preventivo.
¿Cuándo debe utilizarse?
Ideal para infraestructuras con modos de fallo conocidos y patrones de degradación predecibles.
Adecuado para equipos con elevados costes de sustitución o reparación.
Ventajas :
Enfoque proactivo del mantenimiento, que reduce el riesgo de averías graves.
Minimiza el tiempo de inactividad y la interrupción de las operaciones.
Inconvenientes:
Requiere una programación regular y la asignación de recursos para las actividades de mantenimiento.
Puede dar lugar a un mantenimiento innecesario si el estado de la infraestructura no se deteriora como se esperaba.
Ejemplo: Inspecciones rutinarias y mantenimiento de puentes
El mantenimiento preventivo de un puente de carretera implica inspecciones programadas y actividades de mantenimiento rutinarias para identificar y abordar posibles problemas antes de que se agraven. Los ingenieros realizan inspecciones visuales periódicas, evaluaciones estructurales y tareas de mantenimiento como limpieza de escombros, reparación de barandillas y pintura de superficies. Al mantener de forma proactiva la integridad estructural del puente y abordar los defectos menores en una fase temprana, el mantenimiento preventivo ayuda a evitar reparaciones más extensas y costosas en el futuro.
Utilizando datos en tiempo real y tecnologías de supervisión del estado, esta estrategia se centra en el mantenimiento desencadenado por una evaluación del estado de la infraestructura. Por ejemplo, si se controlan los niveles de vibración de la maquinaria rotativa, se pueden detectar con antelación los fallos de los rodamientos.
¿Cuándo debe utilizarse?
Adecuado para infraestructuras con patrones de uso variables y modos de fallo complejos.
Adecuado para sistemas en los que es posible la supervisión y el análisis de datos en tiempo real.
Ventajas:
Reduce el riesgo de fallos inesperados y sus consecuencias.
Optimiza los programas de mantenimiento y la asignación de recursos.
Inconvenientes:
Mayor inversión inicial para implantar y mantener los sistemas de vigilancia.
Requiere experiencia en el análisis y la interpretación de datos.
Posibilidad de falsas alarmas o fallos no detectados si los sistemas de vigilancia no se calibran o mantienen adecuadamente.
Dependencia de una infraestructura fiable de transmisión de datos y comunicaciones para la supervisión en tiempo real.
Ejemplo: Supervisión del estado estructural de los elementos de un puente
El mantenimiento basado en la condición utiliza la monitorización en tiempo real y el análisis de datos para evaluar el estado y el rendimiento de los componentes de un puente. En el caso de un puente de carretera, los ingenieros pueden desplegar sensores para controlar parámetros como vibraciones, deformaciones y niveles de corrosión en elementos estructurales críticos como vigas y cables de soporte. Mediante la supervisión continua de estos parámetros, los ingenieros pueden detectar signos tempranos de deterioro o daños y programar las intervenciones de mantenimiento en consecuencia, optimizando la vida útil y el rendimiento del puente.
Mediante análisis avanzados y algoritmos predictivos, el mantenimiento predictivo anticipa los fallos de las infraestructuras antes de que se produzcan. En ingeniería civil, el uso de datos de sensores para predecir fugas en tuberías es un ejemplo de mantenimiento predictivo.
¿Cuándo debe utilizarse?
Adecuado para infraestructuras cuyos modos de fallo se conocen bien y cuyas consecuencias de fallo son significativas.
Adecuado para sistemas en los que se dispone de datos históricos de rendimiento.
Ventajas:
Identifica proactivamente los fallos potenciales antes de que se produzcan, minimizando el tiempo de inactividad.
Maximiza la vida útil de la infraestructura y reduce los costes generales de mantenimiento.
Permite tomar decisiones basadas en datos para planificar y priorizar el mantenimiento.
Inconvenientes:
Requiere sofisticadas herramientas de análisis predictivo y conocimientos especializados.
Los costes iniciales de instalación y puesta en marcha pueden ser elevados.
La modelización predictiva depende de datos precisos y fiables.
Ejemplo: Mantenimiento predictivo de los apoyos de un puente
El mantenimiento predictivo utiliza herramientas avanzadas de análisis y algoritmos predictivos para predecir los fallos de los equipos antes de que se produzcan. En el contexto de un puente de autopista, los ingenieros pueden aplicar el mantenimiento predictivo a los apoyos del puente, que soportan y facilitan el movimiento de los vanos del puente. Analizando los datos de los sensores integrados en los apoyos, como las mediciones de temperatura y desplazamiento, los ingenieros pueden detectar tendencias anormales que indican fallos inminentes de los apoyos. El mantenimiento predictivo permite sustituir o reparar los apoyos antes de que fallen, minimizando el riesgo de daños estructurales y garantizando la seguridad del puente.
Al evaluar las estrategias de mantenimiento de un puente de carretera, es esencial tener en cuenta los diferentes costes asociados a cada enfoque. En la gestión de activos, los términos «costes de avería», «costes de mantenimiento» y «costes de supervisión» representan distintas categorías de gastos asociados al mantenimiento y la gestión de infraestructuras.
Los costes de las averías se refieren a las consecuencias financieras de los fallos o averías de las infraestructuras. Estos costes pueden dividirse en dos categorías principales:
Identificar y cuantificar los costes de los fallos es esencial para evaluar el impacto global de los fallos de infraestructura y determinar la rentabilidad de las distintas estrategias de mantenimiento.
Los costes de mantenimiento engloban todos los gastos incurridos en el proceso de mantenimiento y revisión de la infraestructura para garantizar su fiabilidad, funcionalidad y longevidad. Estos costes pueden incluir :
Comprender los costes de mantenimiento es crucial para presupuestar, asignar recursos y evaluar la rentabilidad de las diferentes estrategias de mantenimiento a lo largo del ciclo de vida de la infraestructura.
Los costes de supervisión se refieren a los gastos asociados a la implantación y el mantenimiento de sistemas de supervisión para evaluar el estado, el rendimiento y la salud de la infraestructura. Estos costes pueden incluir :
Los costes de monitorización son esenciales para aplicar estrategias de mantenimiento predictivo, programas de mantenimiento basados en la condición e iniciativas de monitorización del rendimiento para optimizar las prácticas de gestión de infraestructuras y mitigar el riesgo de fallos.
A medida que exploramos los entresijos de la gestión del ciclo de vida de las infraestructuras y las diversas estrategias de mantenimiento, queda claro que los enfoques proactivos son esenciales para garantizar la longevidad y fiabilidad de las infraestructuras críticas. Desde la instalación hasta el desmantelamiento, la adopción de estrategias de mantenimiento preventivo, basado en la condición y predictivo puede mitigar el riesgo, minimizar el tiempo de inactividad y optimizar la asignación de recursos. Aunque cada estrategia tiene sus propios costes y beneficios, un análisis exhaustivo de los costes pone de relieve la importancia de equilibrar las necesidades inmediatas con la sostenibilidad a largo plazo. Aprendiendo del ciclo de vida de las infraestructuras y adoptando prácticas de mantenimiento rentables, las partes interesadas pueden maximizar el rendimiento de las infraestructuras, mejorar su resistencia y salvaguardar la seguridad pública para las generaciones venideras.
Les coûts de surveillance sont essentiels pour mettre en œuvre des stratégies de maintenance prédictive, des programmes de maintenance basés sur l’état et des initiatives de surveillance des performances afin d’optimiser les pratiques de gestion des infrastructures et d’atténuer les risques de défaillance.
