El documento describe los sistemas mecatrónicos y su mantenimiento. Un sistema mecatrónico es aquel que procesa información y puede aprender y mecanizar mediante programas. Los sistemas mecatrónicos se aplican en automóviles y aviones comerciales. El mantenimiento de sistemas mecatrónicos incluye revisiones preventivas y correctivas para garantizar su funcionamiento óptimo a lo largo del tiempo.

1. MANTENIMIENTO DE SISTEMAS MECATRÓNICOS
¿Qué es un sistema mecatrónico?
Es aquel que en todo momento está procesando información, registra y procesa. Puede aprender y
mecanizar, aparte de poseer un cierto grado de inteligencia, comandado a través de programas. Es un
sistema inteligente, un ente mecatrónico
Partes:
1. Estructura: Es el cuerpo de nuestro sistema en que estarán todos los demás elementos que lo
integran.
2. Sensores: Es un dispositivo de detectar magnitudes físicas o químicas y transformarlas en
variables eléctricas.
3. Actuadores: Son los que realizan una acción, existen muchos tipos por ejemplo los motores, etc.
4. Controladores: son los que regulan todas las funciones asociadas de temporización, cadencia y
conteo lógico.
5. Interface: Es el medio por el cual se conectan los sistemas o dispositivos.
Ejemplos de sistemas mecatrónicos aplicados
Uno de ellos se puede ilustrar con el ejemplo de un automóvil, hasta la década de 1960 la radio era la única
parte electrónica en un automóvil, todas las demás funciones eran totalmente mecánicas o eléctricas tal
como el arranque de motor y los sistemas de cargas de batería.
El sistema de encendido electrónico fue uno de los sistemas mecatrónicos que se introdujeron en el
automóvil a finales de 1970. Este sistema consta de un sensor de posición del cigüeñal, sensor de posición
del árbol de levas, la taza de flujo de aire, posición del acelerador, la velocidad de los sensores del acelador
del cambio de posición un microcontrolador para determinar el momento de los disparo de las bujías. Las
primeras implementaciones involucraron solo un sensor de efecto hall para detectar la posición del rotor en
el distribuidor de precisión, por otro lado el sistema de frenos antibloqueo ABS también se introdujo en la
década de 1970, en ABS funciona mediante la detección del bloqueo de cualquiera de las ruedas y luego la
modulación de la presión hidráulica según sea necesario para minimizar o eliminar las volcaduras. El
sistemas de control de tracción TCS se introdujo a los automóviles a mediados de 1990, el TCS trabaja
mediante la detección del deslizamiento durante la aceleración y la modulación de la potencia a la rueda
que patina, este proceso aseguro que el vehículo se esté acelerando a un ritmo máximo posible bajo ciertas
condiciones de la carretera y el vehículo.
Las nuevas aplicaciones de sistemas mecatrónicos en el mundo del automóvil pasan de ser semiautónomo
los automóviles a totalmente autónomos, mejoras de seguridad, reducción de emisiones y otras
características como control de crucero inteligente y sistemas de cable de freno por la eliminación de los
sistemas hidráulicos
Procesos y gestión del mantenimiento
Podemos definir mantenimiento como un conjunto de técnicas que tienen por objeto conseguir la
utilización óptima de los activos productivos, manteniéndolos en el estado que requiere una producción
eficiente con unos gastos mínimos.

2. Clases de mantenimiento por niveles:
Nivel 1. Ajustes y cambios previstos por el fabricante a toda la línea de producción.
Nivel 2. Arreglos y cambios de elementos desgastados, se detectan en secciones rutinarias y sensores.
Nivel 3. Averías y reparaciones menores que producen paros más o menos largos.
Nivel 4. Aquí se aplica el mantenimiento preventivo y correctivo, los paros de producción son largos y se
busca una solución para salir al paso, después ya se buscará el momento para aplicar el preventivo.
Nivel 5. Son reparaciones y modificaciones importantes, que incluso requieran ayuda fuera de producción
Nivel 6 se incorporan elementos de nueva tecnología en los equipos, mejoras de estructuras para aumentar
la producción.
Clases de mantenimiento por el tipo de acción
- Correctivo: Trata de corregir las averías a medida que se van produciendo, siendo normalmente el
personal de producción el encargado de avisar y el manteminiemto de repararlo.
- Paliativo: es un arreglo de urgencia no definitivo para ahorra tiempo de paro
- Curativo: Es un arreglo definitivo en profundidad.
- Preventivo: Tiene por objeto conocer el estado actual y así poder programar el correctivo. Se
realizan acciones periódicamente con el fin de evitar fallos en los elementos(fallos mayores) y
entre este tipo están:
1. Mantenimiento de uso: Es el mantenimiento de primer nivel y lo hace el propio usuario, por
lo que siempre se hace a tiempo.
2. Hard time: también llamado de ronda o sistemático, se trata de hacer revisiones a intervalos
programados. Esta revisión consiste en poner la máquina a 0 horas, como si fuese nueva. Lo
que se revisa son los elementos de fiabilidad baja y mantenibilidad alta.
- Predictivo condicional: Conocimiento del estado operativo del equipo que depende de
determinadas variables. Se recibe constante información mediante sensores; temperatura,
vibraciones, análisis de aceite, presión, pérdidas de carga, consumo energético, caudales ruidos,
dimensiones de cota, etc.
La principal ventaja frente al preventivo es que recibimos información instantánea y podemos
también actuar en el momento.
El inconveniente es un alto costo, tanto de los materiales como la implantación, ya que hay que
monitorizar y establecer márgenes entre otros

3. Mantenimiento de Aviones Comerciales
¿Cómo mantienen a los aviones comerciales más grandes del mundo volando los 360 días al año?
Un avión promedio vuela más de 4 millones de kilómetros cada año, eso equivale 5 viajes de ida y
vuelta a la luna, y para mantenerlos siempre volando se hace un mantenimiento mecánico
inimaginable.
Todo comienza en las instalaciones mecánicas de los emiratos árabes del aeropuerto de Dubái.
Las revisiones deben rápidas cuando están en tierra, ya que cada segundo que pasa pierden dinero,
la revisión se hace por especialistas en un espacio amplio.
El taller más avanzado del mundo cuesta 400 millones de dólares, tiene 8 hangares, 115 metros de
ancho suficientemente grande para recibir los aviones gigantes del futuro, hay 2 kilómetros de
corredores en dos niveles; si la construcción estuviera hecha de metal haría estragos en los radares
y aterrizaje de los aeropuertos y en los sensores de los aviones, por eso los hangares tienen puertas
suaves hecha de materiales livianos de policarbonato; cada año más de 100 aviones son reparados
y revisados.
Cada 6 años los aviones comerciales requieren una puesta a punto total conocida como la revisión
8C. Para realizarla se revisa cada milímetro del avión, por lo que se desarma pieza por pieza y
esto puede llevar hasta más de un mes quedando solo metal.
La parte vital del trabajo es el mantenimiento y reparación de los motores, cada 3500 vuelos los
motores se extraen y reciben un tratamiento completo, cada componente es inspeccionado
asiduamente a signos de desgaste o daño, por más que una falla no sea peligrosa esto podría
reducir la eficacia y eso resta dinero.
En algunos casos se necesitan repuestos, por eso tienen un depósito de piezas que consta con 40
hileras de estantes de más de 13 metros de altos con todas la piezas de los aviones, esto es para
que no transcurra mucho tiempo de reparar alguna pieza que necesiten.
Para la revisión C, es un poco más lento, una vez que el avión esta desarmado y solo queda el
esqueleto, cada centímetro de la estructura se analiza en busca signos de desgaste, esto se hace por
sensores que se colocan en la superficie del avión; la alta tecnología se encarga de revisar la
información del monitor y decodificar las vibraciones, la tecnología simple se ocupa de golpear el
avión con un martillo, cualquier falla en el fuselaje enviara vibraciones irregulares que se verán
como picos altos en el escáner manual, este es un proceso laborioso, pero el más mínimo error
produciría una falla estructural catastrófica, si el ingeniero duda de algo se podría hasta quitar
partes enteras del avión.
Una vez reparado este volara 16 horas al día, 360 días al año.

4. Mantenimiento Preventivo
A fin de mantener las plantas siempre operativas, muchas industrias han establecido planes de
mantenimiento predictivo.
Una de las herramientas de diagnóstico más valiosas de cualquier plan de mantenimiento
predictivo es, la termografía.
Las cámaras de FLIR SYSTEM tienen todas las funciones necesarias para realizar inspecciones
térmicas rápidas y precisas, con ellas podrá examinar regularmente cuadros eléctricos y dentro de
control de motores, sino lo hace el calor podría acumularse hasta el punto de fundir conexiones y
provocar averías e incluso incendios.
Además de conexiones sueltas los sistemas eléctricos sufren desequilibrio de carga, corrosión y
aumentos de impedancia de corriente, las inspecciones térmicas permiten localizar rápidamente
puntos calientes, determinar la gravedad del problema y calcular el tiempo en que se debe reparar
el equipo.
Una de las múltiples ventajas de la termografía es la capacidad para llevar a cabo inspecciones
mientras sus sistemas eléctricos están en carga, al tratarse de un método de diagnóstico sin
contacto, el termógrafo puede inspección rápidamente el componente concreto de un equipo a una
distancia de seguridad, abandonar la zona de riesgo, regresar a su oficina y analizar los datos sin
exponerse a ningún peligro.
Las cámaras termografías de FLIR SYSTEM están perfectamente capacitadas para inspecciones
eléctricas, son muy fáciles de transportar y están ergonómicamente diseñadas para ser utilizadas
varias horas al día, generan nítidas termografías de alta resolución capaces de registrar diferencias
de temperaturas de incluso 0.03°C, integran todas las funciones necesarias para tomar decisiones
bien informadas, entre sus múltiples funciones cabe mencionar una pantalla táctil, una función de
imagen escalable para localizar fácilmente áreas de interés y una función de función termina que
combina imagines visuales con térmicas para mejorar el análisis
La mayoría de las cámaras termografías cuentan además con tecnología Meterlink, esta simplifica
el trabajo de las inspecciones eléctricas porque permiten enviar por bluetooth todos los datos
obtenidos por unas pinzas amperietricas a la cámara termografía, esta tecnología ahorra tiempo y
elimina los riesgos de riesgos o anotaciones erróneas.
La capacidad para grabar imágenes térmicas y visuales permite delimitar el área de interés en la
que el personal deba efectuar las reparaciones, las transformaciones de distribución también
aprovechan las ventajas de la termografía, algunos ejemplos de fallos en equipos de baja y media
tensión son: conexiones de alta resistencia, conexiones corridas, daños internos en los fusibles,
fallos internos en los cortocircuitos, malas conexiones y daños internos.
Las cámaras termografías también se suelen utilizar para realizar inspecciones eléctricas de alta
tensión, cuando las conexiones eléctricas se aflojan incrementan la resistencia a la corriente y

5. hacen aumentar la temperatura, esto puede hacer que los componentes fallen y provocar hueco de
tensión y lesiones inesperadas, además el rendimiento de sistema eléctrico disminuyen antes de
fallar, gastando energía para generar calor y provocando así perdidas innecesarias.
Las cámaras sirven para inspeccionar transformadores de corriente, comparar las temperaturas de
las aletas de refrigeración de las conexiones de alta tensión, al fin de en su caso optar las medidas
oportunas antes de que surjan los problemas reales. También sirven para inspeccionar líneas de
alta tensión; otras instalaciones de alta tensión que se inspeccionan son los cortacircuitos y los
interruptores, las termografías muestran claramente las zonas donde haya problemas.
Fallos en alta tensión son, oxidación de interruptores de alta tensión, conexiones recalentadas,
conexiones mal aseguradas, defecto de aislamiento.
Los sistemas mecánicos se recalientan si hay errores de alineamiento en ciertos puntos del
sistema, gracias a funciones como los perfiles de línea, es posible detectar de inmediato cuando
hay un problema.
Las cintas transportadoras son un ejemplo de componente móvil; si un rodillo está gastado
aparecerá la termografía claramente que debe cambiarse, cuando los componentes mecánicos se
desgastan pierden y eficiencia suelen emitir más calor, como resultado los equipos o sistemas
defectuosos aumentan rápidamente su temperatura antes de averiarse.
Se emplean para inspeccionar motores, se pueden examinar para detectar signos de desgaste en el
contacto de las escobillas y cortocircuitos en los armazones que suelen generar de exceso de calor
pero no necesariamente vibración antes de provocar una avería.
La termografía ofrece una visión completa y permite comparar las temperaturas de distintos
motores, en caso necesario permite analizar de forma más exhaustivas el estado de motores
recalentados, la mayoría de estas cámaras están equipadas con un puntero láser que eliminan la
tendencia de señalar con el dedo zonas peligrosas.
Ejemplos de averías que se pueden detectar con la termografía son: motores recalentados, rodillos
sospechosos, bombas sobrecargadas, ejes de motor recalentados, rodamientos calientes, estado de
aislamiento de conductos y válvulas y lo puede hacer de forma general evitando inspeccionar
tubería por tubería, etc.
Gracias a los puntos de medida, perfiles de línea, áreas, isotermas, etc. Se pueden identificar áreas
potencialmente problemáticas y efectuar reparaciones antes de que aparezcan situaciones
peligrosas.
Se utilizan también para inspeccionar hornos y equipos de secado, también en el sector
petroquímico, instalaciones de craqueo, purgadores de vapor, averías de aislamiento, puntos
calientes en hornos, defectos de aislamientos refractarios, aislamiento dañado, averías de los
componentes refractarios de hornos rotatorios de cemento, detectar niveles en depósitos, etc.