Componentes relevantes para la seguridad en la ingeniería mecánica: rodamientos Schaeffler con gemelo digital y GS1 DataMatix para un mantenimiento y una fiabilidad optimizados

Los rodamientos desempeñan un papel central en numerosas aplicaciones industriales y cotidianas. Su importancia va desde garantizar el tráfico de pasajeros y garantizar el buen funcionamiento del sistema hasta la precisión en el sector aeroespacial. El mundo moderno difícilmente sería concebible sin ellos, ya que contribuyen decisivamente a que el movimiento tenga un desgaste y una fricción bajos.

Rodamientos como componentes relevantes para la seguridad

En aplicaciones críticas para la seguridad (por ejemplo, en el transporte ferroviario, la aviación o la industria del petróleo y el gas), el perfecto funcionamiento de los componentes de los rodamientos es esencial. Un rodamiento defectuoso puede tener consecuencias graves, entre ellas:

• Costos de mantenimiento imprevistos: un reemplazo no planificado de componentes puede consumir importantes recursos financieros y de tiempo.
• Tiempo de inactividad de la producción: el cierre de una planta puede provocar enormes costes y retrasos en las entregas.
• Lesiones personales y riesgos de seguridad: en aplicaciones como el ferrocarril o la aviación, las fallas repentinas pueden causar accidentes con consecuencias fatales.

Los rodamientos se pueden encontrar en cualquier lugar donde haya movimiento. Son insustituibles para:

• Trenes y automóviles: Garantizan un transporte fluido de pasajeros.
• Sistemas industriales: Garantizan fiabilidad y eficiencia.
• Aplicaciones de alta tecnología: desde turbinas eólicas hasta motores de aviones, permiten movimientos precisos y fiables.

Schaeffler: fabricante líder mundial de tecnología de rodamientos

Con más de 40.000 productos de rodamientos estándar, así como numerosas soluciones específicas para cada cliente, Schaeffler uno de los proveedores más grandes e innovadores del mundo en este ámbito. La gama de productos abarca desde rodamientos en miniatura de tamaño milimétrico para taladros dentales hasta rodamientos de alta temperatura para viajes espaciales.

Cada rodamiento tiene propiedades específicas que se adaptan a la aplicación respectiva. Esto hace que sea aún más importante que los clientes reciban información precisa sobre las especificaciones y el estado de los rodamientos que utilizan. Aquí es donde Schaeffler utiliza las tecnologías digitales para crear un nivel completamente nuevo de transparencia y eficiencia de mantenimiento.

Digitalización a través del código GS1 DataMatrix

Un componente central de la estrategia digital de Schaeffler es el uso del código GS1 DataMatrix. Este código está grabado directamente en el aro interior y exterior de los rodamientos y proporciona acceso a un gemelo digital del producto. El gemelo digital vincula el almacén físico con una base de datos digital que proporciona información completa.

El código GS1 DataMatrix: estructura y función

• GTIN serializado: el código contiene un número de artículo comercial global (GTIN) serializado que está cifrado y es legible por máquina.
• Identificación individual: Cada rodamiento puede identificarse de forma inequívoca en todo el mundo.
• Acceso a datos: los clientes reciben acceso a una variedad de datos relacionados con el producto a través del código.

Esta tecnología crea una transparencia total durante todo el ciclo de vida de un rodamiento y permite numerosas aplicaciones innovadoras.

Alcance de los datos proporcionados

El código GS1 DataMatrix brinda a los clientes acceso a una amplia gama de información, que incluye:

1. Datos de fabricación

• Lugar de producción
• Fecha de fabricación
• Especificaciones técnicas

2. Datos operativos

• kilometraje
• Datos de vibración
• análisis de grasas

3. Datos de mantenimiento

• Historial de mantenimiento realizado.
• Recomendaciones para futuros intervalos de mantenimiento

4. Datos de logística

• Seguimiento de ubicación
• Información de la cadena de suministro

Estándares GS1 e IoT

El uso de estándares GS1 como el Código DataMatrix es crucial para implementar soluciones de IoT:

• Identificación uniforme: Los números de identificación GS1 permiten identificar claramente objetos, máquinas y personas.
• Interoperabilidad: los estándares GS1 actúan como un lenguaje común para el intercambio de datos entre diferentes sistemas y empresas.
• Vinculación con gemelos digitales: GS1 Digital Link permite conectar objetos físicos a sus representaciones digitales.

Ventajas del gemelo digital

Vincular productos físicos con un gemelo digital ofrece numerosas ventajas para fabricantes, operadores y proveedores de servicios de mantenimiento. Los beneficios clave incluyen:

• Trazabilidad completa: cada rodamiento se puede rastrear sin problemas desde el proceso de fabricación hasta el final de su ciclo de vida.
• Mantenimiento predictivo: utilizando los datos operativos recopilados, se pueden identificar y resolver problemas potenciales antes de que ocurran fallas.
• Intervalos de mantenimiento optimizados: utilizando los datos recopilados, los ciclos de mantenimiento se pueden ajustar con precisión a la carga real.
• Reducción de costos: Se pueden lograr ahorros significativos evitando tiempos de inactividad no planificados y haciendo que los procesos de mantenimiento sean más eficientes.
• Mayor confiabilidad: las opciones de monitoreo mejoradas contribuyen a la seguridad, particularmente en el transporte ferroviario y otras áreas críticas para la seguridad.

Ofertas de servicios innovadores

Con el uso del gemelo digital, Schaeffler ha creado la base para una gama de servicios innovadores. Un ejemplo de ello es el llamado servicio de devolución 100%. Este servicio permite el reacondicionamiento profesional de componentes de rodamientos, que recuperan su pleno rendimiento gracias a una documentación de datos completa.

Digitalización en la industria ferroviaria: un pionero

Un ejemplo destacado del uso de estas tecnologías es la industria ferroviaria. En este sentido, Schaeffler avanza en la digitalización y crea importantes ventajas para operadores y fabricantes. "Estamos estableciendo nuevos estándares de transparencia y eficiencia en el mantenimiento de los vehículos ferroviarios", destaca un portavoz de la empresa. La conexión en red de los componentes físicos con datos digitales no solo aumenta la seguridad operativa, sino que también aumenta la confiabilidad de toda la flota.

Código Data Matrix (DMC): Sostenibilidad y Eficiencia

La integración de tecnologías digitales como el código GS1 DataMatrix y el gemelo digital también respalda los objetivos de sostenibilidad de la industria. Mediante el control preciso de los procesos de mantenimiento y la posibilidad de remanufacturar componentes, se extiende la vida útil de los productos, lo que conserva los recursos y reduce el impacto ambiental.

Además, el uso de soluciones basadas en datos establece nuevos estándares en la industria. El análisis continuo de los datos operativos permite optimizar los procesos existentes e impulsar la innovación. De esta manera, Schaeffler no sólo crea valor añadido para sus clientes, sino que también se posiciona como pionero en la transformación digital.

Schaeffler muestra de manera impresionante cómo tecnologías tradicionales como los rodamientos pueden redefinirse mediante el uso de soluciones digitales. Con el código GS1 DataMatrix y el gemelo digital, la empresa está estableciendo nuevos estándares en confiabilidad, eficiencia y sostenibilidad. La conexión entre los mundos físico y digital no solo crea ventajas para los fabricantes y operadores, sino que también aumenta la seguridad y la confiabilidad en aplicaciones críticas para la seguridad.

La digitalización no sólo ofrece ventajas tecnológicas, sino que también es un paso importante hacia una industria más sostenible y eficiente. Con enfoques innovadores y una visión clara del futuro, Schaeffler sigue siendo un socio indispensable para las empresas en todos los ámbitos en los que el movimiento desempeña un papel.

Adecuado para:

• El código GS1 DataMatrix como sucesor del código de barras utilizado a nivel mundial: ofrece protección contra la manipulación y permite la trazabilidad

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El papel de los componentes de seguridad y los rodamientos

Los componentes relevantes para la seguridad desempeñan un papel crucial en la ingeniería mecánica, ya que su fallo puede tener consecuencias devastadoras. Especialmente los rodamientos son de gran importancia en casi todos los sectores de la industria, ya que permiten movimientos y se instalan tanto en pequeños dispositivos de precisión como en potentes sistemas industriales. En este contexto, la empresa Schaeffler entra en escena porque es uno de los principales fabricantes de rodamientos del mundo. Con su amplia gama de productos, el uso de modernos enfoques de digitalización y el uso del código GS1 DataMatrix, Schaeffler ofrece una solución integral para estrategias de mantenimiento optimizadas, así como una mayor confiabilidad y disponibilidad de máquinas y sistemas. A continuación se explica la relevancia de los rodamientos en aplicaciones críticas para la seguridad, se examina con más detalle el enfoque de digitalización a través del llamado gemelo digital y se explica hasta qué punto la introducción del Código GS1 DataMatrix está revolucionando el mantenimiento.

Áreas de aplicación y relevancia de los rodamientos.

Los rodamientos, también conocidos como rodamientos de bolas, rodamientos de rodillos cilíndricos, rodamientos de rodillos cónicos o rodamientos de agujas, se encuentran en una amplia gama de aplicaciones. Sirven para reducir la fricción en componentes giratorios u oscilantes y al mismo tiempo absorben cargas elevadas. Estas propiedades son esenciales para un transporte de pasajeros seguro y sin problemas: trenes, automóviles y aviones son sólo algunos ejemplos de medios de transporte que dependen de rodamientos fiables. Además, los rodamientos desempeñan un papel importante en las plantas industriales, donde garantizan el funcionamiento ininterrumpido de líneas de producción, robots y otras máquinas. Los expertos siempre señalan: "Un rodamiento defectuoso puede tener consecuencias graves, entre ellas, necesidades de mantenimiento prematuras, costosas paradas en la producción y posibles accidentes si los sistemas fallan repentinamente".

Rodamientos en aplicaciones críticas para la seguridad

El uso de rodamientos es especialmente delicado en entornos relevantes para la seguridad, como la industria ferroviaria, la industria del petróleo y el gas y la industria aeroespacial. A menudo se dan condiciones extremas que exigen el máximo rendimiento de los rodamientos: "En los vehículos ferroviarios, los rodamientos de la caja de grasa son en gran medida responsables de la seguridad de los pasajeros", se suele decir. El fallo podría tener un impacto directo en la estabilidad y la direccionabilidad. La situación es similar en las turbinas de los aviones, donde es esencial un control continuo para que puedan soportar permanentemente las enormes cargas y velocidades. El máximo nivel de seguridad operativa también se requiere en equipos de perforación o sistemas de producción en la industria del petróleo y el gas, donde las presiones, temperaturas y la corrosión son inusualmente altas. Sólo si todos los componentes, incluidos los rodamientos, funcionan de forma fiable se puede garantizar un funcionamiento sin perturbaciones.

Avances y desafíos en la tecnología de rodamientos

En este contexto, no sorprende que miles de millones de rodamientos estén en servicio en todo el mundo y accionen una amplia variedad de máquinas. Al mismo tiempo, los requisitos de calidad y eficiencia son cada vez más estrictos. Los avances en la investigación de materiales, lubricantes y logística de producción garantizan propiedades de rendimiento en constante aumento, pero al mismo tiempo, la Industria 4.0 depende cada vez más de la recopilación de datos y el monitoreo en tiempo real. Por lo tanto, una frase es un principio rector para muchos ingenieros: "Sin rodamientos, ningún brazo robótico, ninguna turbina eólica, ningún motor de avión o ningún tren pueden moverse hoy dondequiera que haya movimiento, se necesitan rodamientos fiables y eficientes".

Schaeffler: líder mundial en la producción de rodamientos

Schaeffler se ha consolidado como uno de los mayores fabricantes de rodamientos del mundo en este segmento de mercado. La empresa ofrece una cartera diversa, que va desde pequeños rodamientos en miniatura para taladros dentales hasta diseños especiales para minería. Además, se están desarrollando rodamientos de alta temperatura para uso en el sector aeroespacial que puedan soportar grandes fluctuaciones de temperatura o condiciones ambientales agresivas. Según información interna, el programa estándar incluye alrededor de 40.000 tipos diferentes de rodamientos. Pero eso no es todo: “Cada rodamiento tiene propiedades individuales”, subrayan los expertos. Las soluciones especiales específicas para cada cliente a menudo se diseñan para satisfacer con precisión los requisitos de industrias o clientes individuales.

Adquisición de datos y sensores para rodamientos.

Schaeffler proporciona numerosos datos para que los clientes siempre sepan qué especificaciones especiales tienen los rodamientos que han instalado. Dado que los rodamientos siempre se montan en lugares donde se produce el movimiento, son especialmente adecuados como puntos de medición de parámetros operativos relevantes. La tecnología de sensores y los registros de datos permiten examinar el comportamiento de los rodamientos en condiciones reales. Esto permite recopilar información de las áreas de ingeniería, producción y logística. Para ello, Schaeffler ha creado una interfaz de datos a través de la cual los clientes pueden acceder a datos sobre el kilometraje, los valores de vibración o las temperaturas. Se destaca: "Los rodamientos son perfectos proveedores de datos".

Digitalización a través del gemelo digital

A raíz de la digitalización, que cada vez se extiende más a todos los ámbitos, Schaeffler ha desarrollado el enfoque del gemelo digital. El rodamiento físico se combina con un rodamiento virtual en la nube o en una plataforma de datos. La base es el código GS1 DataMatrix, que se fija directamente al aro interior y exterior del rodamiento mediante grabado láser. Este código es una marca legible por máquina que contiene, entre otras cosas, el Número Global de Artículo Comercial (GTIN) serializado. Cada código es único y permite identificar claramente el almacén físico. Esto crea los requisitos previos para mapear toda la información sobre este almacén en un gemelo digital y rastrearla durante todo el ciclo de vida.

Ventajas del Código GS1 DataMatrix y el gemelo digital

Las ventajas de esta conexión digital son múltiples. En primer lugar, ofrece una trazabilidad completa. Desde el momento de la producción hasta la eliminación, se puede determinar claramente cuándo y dónde se fabricó el rodamiento, qué materiales se utilizaron y qué características específicas tiene. Esta es una ventaja significativa, especialmente en áreas críticas para la seguridad, porque solo una vida útil del producto transparente y documentada permite reacciones rápidas en caso de retirada o mal funcionamiento. El mantenimiento también se beneficia de esta recopilación de datos, porque los intervalos de mantenimiento ya no pueden basarse únicamente en valores estadísticos empíricos, sino que pueden adaptarse individualmente al estado real del rodamiento. Una frase que los operadores enfatizan una y otra vez es: “El mantenimiento predictivo reduce los costos y aumenta la disponibilidad”.

El papel clave del mantenimiento predictivo en la industria

El mantenimiento predictivo y el diagnóstico digital son ahora elementos clave del mantenimiento moderno. Se basan en datos detallados en tiempo real y en algoritmos que detectan irregularidades en la tensión de los rodamientos. Este proceso impulsado por la tecnología permite identificar el desgaste en una etapa temprana e iniciar contramedidas de manera oportuna para minimizar los tiempos de inactividad. En industrias con altas tasas de producción o con requisitos críticos para la seguridad, como el transporte ferroviario, los reemplazos preventivos pueden evitar daños antes de que tengan consecuencias graves. Además, los datos digitales son la base de servicios específicos de aplicaciones. Schaeffler, por ejemplo, ofrece un servicio de devolución del 100 % para la preparación de rodamientos. Esto significa que los clientes pueden confiar en que sus rodamientos serán inspeccionados, limpiados y, si es necesario, reparados por un profesional. Siempre se comprueba qué factores fueron especialmente estresantes durante el funcionamiento anterior y cómo se deben tener en cuenta en el nuevo uso.

Optimizaciones a través del Código GS1 DataMatrix

Gracias al código GS1 DataMatrix, la empresa puede agrupar datos de producción y logística en una base de datos central y hacerla accesible tanto al cliente como a otros socios autorizados. Esto también se traduce en optimizaciones en la cadena de suministro, ya que una identificación clara permite un seguimiento coherente en logística y servicio. Un responsable lo resume así: “El Código GS1 DataMatrix es el puente entre el mundo real y el digital”.

Rodamientos digitales en la industria ferroviaria

Este enfoque se considera hoy pionero y modelo a seguir en la industria ferroviaria. Los operadores ferroviarios se enfrentan al reto de mantener sus flotas disponibles las 24 horas del día con el menor mantenimiento posible. La red ferroviaria en muchas regiones del mundo ya está muy utilizada, lo que significa que las fallas pueden perturbar significativamente las operaciones. La solución desarrollada por Schaeffler para monitorear digitalmente los rodamientos durante todo su ciclo de vida contribuye significativamente a mantener estable la infraestructura. Además de aumentar la seguridad, se pueden reducir los costes de mantenimiento y repuestos porque la planificación se basa en datos reales y no en intervalos puramente temporales. Los trenes del futuro podrían informar en tiempo real si el daño en los rodamientos es inminente, y un equipo de mantenimiento puede proporcionar los componentes y especialistas necesarios de manera oportuna.

Mantenimiento sostenible y conservación de recursos.

Otro tema importante es la sostenibilidad. Cuando se utilizan correctamente, los rodamientos pueden durar mucho tiempo y, en ocasiones, pueden reacondicionarse varias veces. La digitalización permite una documentación precisa de dichos procesos y puede promover modelos circulares que ahorren recursos. Dado que todos los pasos de reparación y mantenimiento se almacenan en el gemelo digital, el historial del rodamiento siempre es rastreable. Esto también facilita la toma de decisiones sobre si un rodamiento debe remanufacturarse o reemplazarse. Los operadores pueden ver de un vistazo cuántas horas de funcionamiento ya ha completado el rodamiento, qué picos de carga se produjeron y cómo fueron los resultados de los análisis del lubricante. Esta transparencia no sólo apoya la reducción de residuos, sino que también conduce a un uso más eficiente del personal y los materiales.

Nuevos modelos de negocio gracias a las soluciones digitales

La interconexión de gemelos digitales, sensores y análisis de big data también abre nuevos modelos de negocio. Algunos operadores ya están pasando de comprar rodamientos a adquirir su funcionalidad como servicio. En dicho modelo, el fabricante conserva la total responsabilidad por el mantenimiento y el reemplazo, asegurando que los rodamientos funcionen según el rendimiento objetivo en todo momento. Esto incluye el hecho de que los datos se recopilan, evalúan y utilizan continuamente para la planificación. Como lo describe una fuente: "Ya no solo vendemos stock, sino disponibilidad garantizada".

El Código GS1 DataMatrix como ancla de identificación

El Código GS1 DataMatrix actúa como un ancla de identificación segura. Permite una identificación clara, lo que minimiza las fuentes de errores en la documentación y mejora la claridad. La transición de listas manuales o escaneos de códigos de barras propensos a errores a GTIN serializado grabado con láser también reduce el riesgo de instalar un rodamiento incorrecto durante los trabajos de mantenimiento. En lugares con altos niveles de automatización, los robots pueden leer el código y transferir los datos correspondientes directamente a los sistemas. Esto reduce los errores humanos y acelera aún más el proceso de almacenamiento y montaje de almacenes.

El futuro de la industria con Schaeffler

En resumen, demuestra que Schaeffler está al día con sus innovadoras soluciones de rodamientos y aborda específicamente los requisitos de los sectores industriales modernos. Cada vez más empresas se dan cuenta de que ya no basta con seleccionar componentes basándose únicamente en consideraciones mecánicas. Más bien, la información sobre el origen, el estado y la vida útil prevista forma parte del ciclo de vida holístico del producto. Esta tendencia va más allá del monitoreo de condición clásico y da como resultado soluciones integrales en red. Aquí es exactamente donde entra en juego el concepto de gemelo digital, que Schaeffler implementa utilizando el código GS1 DataMatrix. "Estamos repensando los rodamientos... digitalmente", podría ser el lema.

Perspectivas para otras industrias

En el futuro, otras industrias adoptarán este enfoque, ya sea la manufacturera, la energética o la construcción. El principio del mantenimiento predictivo se puede aplicar de forma rentable allí donde se utilizan componentes giratorios o pivotantes sometidos a altas tensiones. La digitalización es el elemento central que aumenta tanto la seguridad como la rentabilidad de los sistemas. Y son empresas como Schaeffler las que están impulsando este camino con fuerza.

Rodamientos: fuentes de datos para la industria moderna

Esto deja claro que los rodamientos son mucho más que simples componentes mecánicos. Son al mismo tiempo portadores y generadores de datos y constituyen la base de los conceptos de mantenimiento modernos. Gracias a su posición clave en sistemas móviles y su apertura a tecnologías avanzadas, son ideales para permitir el paso a la industria totalmente conectada. Esto demuestra: "Donde hay movimiento, Schaeffler está involucrado, y donde Schaeffler está involucrado, hay una nueva calidad y cantidad de datos. Esto se aplica a la construcción de máquinas e instalaciones, a la industria ferroviaria, a la aviación o a cualquier otra industria que tenga que ver con la seguridad". La confiabilidad y la eficiencia tienen la misma prioridad.

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Konrad Wolfenstein

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