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ORGANIZACIÓN Y CONTROL DEL MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES SOLARES TÉRMICAS

Gestión del mantenimiento de instalaciones solares térmicas asistido por ordenador

Módulo 10

Autor: Método Estudios Consultores, S.L.U. Edita: Método Estudios Consultores, S.L.U. “Queda rigurosamente prohibida, sin la autorización escrita del editor, la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares mediante alquiler o préstamo públicos”. © 2013 Método Estudios Consultores, S.L.U.

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Módulo 10. Gestión del mantenimiento de instalaciones solares térmicas asistido por ordenador

Índice OBJETIVOS ................................................................................................................................................. 3

1. BASES DE DATOS.............................................................................................................................. 4 1.1. Tipos de bases de datos ........................................................................................................... 6

2. CREACIÓN DE BASE DE DATOS ....................................................................................................... 9 3. SOFTWARE DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO ........................................................................ 11 4. SOFTWARE DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO ....................................................................... 13 5. GESTIÓN Y ALMACENAMIENTO DE COMPRAS ........................................................................... 14 6. MANTENIMIENTO PREDICTIVO .................................................................................................... 17

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OBJETIVOS

Razonar la organización, prestaciones y aplicación de un programa informático para la gestión y control del mantenimiento.

Detallar el funcionamiento de los sistemas de telecontrol y telemedida de instalaciones solares térmicas.

Aplicar técnicas de programación que optimicen los recursos con el fin de elaborar los programas de intervención y de seguimiento del mantenimiento.

Explicar las distintas técnicas de programación del mantenimiento preventivo y los requisitos que se deben cumplir en cada una de ellas.

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1. BASES DE DATOS Una base de datos o banco de datos (BBDD o DB del inglés Data Base) es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. En este sentido, una biblioteca puede considerarse una base de datos compuesta en su mayoría por documentos y textos impresos en papel e indexados para su consulta. Una base de datos consiste en un conjunto de datos organizados y relacionados entre sí los cuales son recolectados y explotados por los sistemas de información de una empresa o negocio particular. Actualmente, y debido al desarrollo tecnológico de campos como la informática y la electrónica, la mayoría de las bases de datos están en formato digital (electrónico), y por ende se ha desarrollado y se ofrece un amplio rango de soluciones al problema del almacenamiento de datos. Desde el punto de vista informático, una base de datos es un sistema formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso directo a ellos y un conjunto de programas que manipulan ese conjunto de datos. Las bases de datos informáticas pueden crearse a partir de software o incluso de forma online usando Internet. En cualquier caso, las funcionalidades disponibles son prácticamente ilimitadas.

Estructura de una base de datos

Las ventajas de las bases de datos son las siguientes:

Independencia de los datos respecto a los tratamientos y viceversa: un cambio en los tratamientos no imponga un nuevo diseño lógico y/o físico de la base de datos.

Coherencia de los resultados: en todos los tratamientos se utilizan los mismos datos, por lo que los resultados de estos son coherentes y comparables.

Mejor disponibilidad de los datos para el conjunto de los usuarios: éstos se comparten entre las aplicaciones, existiendo una mayor disponibilidad y transferencia.

Mayor valor informativo: el valor informativo del conjunto de datos es superior a la suma del valor informativo de los elementos individuales.

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Mejor y más normalizada documentación: la mayoría de los SGBD incluyen una descripción de los datos dentro del sistema.

Mayor eficiencia en la captura, validación e ingreso de datos al sistema: por no existir redundancia.

Reducción del espacio de almacenamiento: disminución de redundancias y las técnicas de compactación hacen que disminuya el espacio en disco.

En la siguiente tabla se resumen dichas ventajas:

Referidas Ventajas

Los datos Independencia de estos respecto de los tratamientos y viceversa

Mejor disponibilidad de los mismos Mayor eficiencia en la recogida, codificación y entrada

Los usuarios Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales

Más facilidades para compartir los datos por el conjunto de los usuarios Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes

Los resultados Mayor coherencia

Mayor valor informativo Mejor y más normalizada documentación de la información

Cuadro resumen de las ventajas de las bases de datos Los inconvenientes de las bases de datos son:

Aumento de la concurrencia. Costo del equipamiento adicional como pueden ser la creación de nuevas instalaciones o

ampliaciones, sistemas operativos, compiladores, SGBD comerciales, computadores más poderosos, etc.

Mejora en los servicios de copias de seguridad. Vulnerable a los fallos. Tamaño. Complejidad. Requerimientos adicionales de equipo. Complejo el recuperar los datos. Personal especializado: se requiere de conocimientos específicos. Desfase entre teoría y práctica: muchos asumen a ciertas funcionalidades como un hecho

cuando en realidad son estudios teóricos. En la siguiente tabla se resumen dichos inconvenientes:

Referidas Inconvenientes

La implantación Costosa en equipos (lógico y físico)

Ausencia de estándares Larga y difícil puesta en marcha

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Rentabilidad a medio plazo

Los usuarios Personal especializado

Desfase entre teoría y práctica Cuadro resumen de los inconvenientes de las bases de datos

1.1. Tipos de bases de datos Las bases de datos tradicionales se organizan por campos, registros y archivos:

Un campo es una pieza única de información. Un registro es un sistema completo de campos. Un archivo es una colección de registros.

Por ejemplo, una guía de teléfono es análoga a un archivo. Contiene una lista de registros, cada uno de los cuales consiste en tres campos: nombre, dirección, y número de teléfono. Existen muchas clasificaciones de las bases de datos. En función de la variabilidad de datos almacenados se clasifican en como:

Estáticas: en casos en que sólo sirven para su lectura y almacenamiento. Estas bases de datos suelen ser utilizadas para almacenar datos históricos que posteriormente se pueden utilizar para estudiar el comportamiento de un conjunto de datos a través del tiempo, realizar proyecciones y tomar decisiones.

Dinámicas: son bases de datos donde la información almacenada se modifica con el tiempo, permitiendo operaciones como actualización, borrado y adición de datos, además de las operaciones fundamentales de consulta. Este tipo de bases de datos son las que se utilizan para llevar el control de un almacén, pero también en sistemas de información de tiendas, farmacias, videoclubs, etc.

Según su contenido pueden ser:

Bibliográficas: sólo contienen un surrogante (representante) de la fuente primaria, que permite localizarla. Un registro típico de una base de datos bibliográfica contiene información sobre el autor, fecha de publicación, editorial, título, edición, de una determinada publicación, etc.

De texto completo: almacenan las fuentes primarias, como por ejemplo, todo el contenido de todas las ediciones de una colección de revistas científicas.

Tipo directorios: muy útiles para la industria y en particular para la realización de estudios de mercado. Normalmente comprenden directorios de productos o empresas o servicios.

De tipo biblioteca. Según su modelo de arquitectura se clasifican como sigue:

Bases de datos jerárquicas: como su nombre indica se organizan en una estructura jerárquica. En este modelo los datos se organizan en forma de árbol invertido (algunos

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dicen raíz), en donde un nodo padre de información puede tener varios hijos. El nodo que no tiene padres es llamado raíz, y a los nodos que no tienen hijos se los conoce como hojas. Las bases de datos jerárquicas son especialmente útiles en el caso de aplicaciones que manejan un gran volumen de información y datos muy compartidos permitiendo crear estructuras estables y de gran rendimiento. Una de las principales limitaciones de este modelo es su incapacidad de representar eficientemente la redundancia de datos.

Bases de datos de red: este es un modelo ligeramente distinto del jerárquico, su diferencia fundamental es la modificación del concepto de nodo. Se permite que un mismo nodo tenga varios padres (posibilidad no permitida en el modelo jerárquico).

Bases de datos transaccionales: su único propósito es el envío y recepción de datos a grandes velocidades. Estas bases son muy poco comunes y están dirigidas por lo general al entorno de análisis de calidad, datos de producción e industrial.

Bases de datos relacionales: este es el modelo usado para modelar datos y usarlos dinámicamente, mediante relaciones entre tablas como se puede ver en la figura siguiente.

Bases de datos orientadas a objetos: este modelo trata de almacenar en la base de datos los objetos y complementos.

Bases de datos documentales: permiten la indexación a texto completo y la realización de búsquedas más potentes.

Existen programas denominados sistemas gestores de bases de datos (SGBD) que permiten almacenar y posteriormente acceder a los datos de forma rápida y estructurada. Se componen de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. Las propiedades de estos SGBD, así como su utilización y administración, se estudian dentro del ámbito de la informática. Algunos de los SGBD más utilizados son los siguientes:

MySQL (cuya sigla en inglés se traslada a My Structured Query Language o Lenguaje de Consulta Estructurado): es hoy en día uno de los más importantes en lo que hace al diseño y programación de base de datos de tipo relacional. El programa MySQL se usa como servidor a través del cual pueden conectarse múltiples usuarios y utilizarlo al mismo tiempo. Se caracteriza por su rapidez, pero no es muy aconsejable su utilización para grandes volúmenes de datos.

Acces: es un programa sistema de gestión de base de datos relacional creado y modificado por Microsoft para uso personal en pequeñas organizaciones. Esta base de datos debe ser creada bajo el programa Access, el cual crea un archivo .mdb con una estructura sencilla.

SQL Server: es una base de datos más potente que Access desarrollada por Microsoft basado en el modelo relacional. Se utiliza para manejar grandes volúmenes de informaciones.

Oracle: es un sistema de gestión de base de datos objeto-relacional desarrollado por Oracle Corporation. Se considera a Oracle Database como uno de los sistemas de bases de datos más completos, destacando:

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Soporte de transacciones. Estabilidad. Escalabilidad. Soporte multiplataforma.

DB2: es una marca comercial, propiedad de IBM, bajo la cual se comercializa un sistema de gestión de base de datos. Permite almacenar documentos completos dentro del tipo de datos xml para realizar operaciones y búsquedas de manera jerárquica dentro de éste, e integrarlo con búsquedas relacionales. La automatización es una de sus características más importantes, ya que permite eliminar tareas rutinarias y permitiendo que el almacenamiento de datos sea más ligero, utilizando menos hardware y reduciendo las necesidades de consumo de alimentación y servidores. La memoria se ajusta y se optimiza el rendimiento del sistema, con un interesante sistema que permite resolver problemas de forma automática e incluso adelantarse a su aparición, configurando automáticamente el sistema y gestión de los valores.

PostgreSQL: es un SGBD relacional orientado a objetos y libre, publicado bajo la licencia BSD. Como muchos otros proyectos de código abierto, el desarrollo de PostgreSQL no es manejado por una empresa y/o persona, sino que es dirigido por una comunidad de desarrolladores que trabajan de forma desinteresada, altruista, libre y/o apoyada por organizaciones comerciales. Dicha comunidad es denominada el PGDG (PostgreSQL Global Development Group).

REFLEXIONA Y OPINA ¿Consideras Excel un SGDB?

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2. CREACIÓN DE BASE DE DATOS Lo más importante para crear una base de datos es que esté bien diseñada. Los puntos a tener en cuenta para crearlas son los siguientes:

¿Qué tipos de datos trabajamos? ¿Qué información deseamos obtener? ¿Cuál es la mejor manera de estructurar la información almacenada para obtener

nuestros objetivos? ¿Cómo relacionar los datos? ¿Qué necesitamos almacenar de cada tema para gestionarlas correctamente?

Como ya se ha indicado en el apartado anterior, el orden jerárquico de una base de datos es el siguiente:

Tablas. Campos: contiene la información sobre cada registro y pueden ser de distintos tipos:

Texto. Numérico. Fecha/Hora.

Registros: son las fichas de las que se compone una tabla de base de datos.

Por lo tanto podíamos decir que los pasos a seguir para la creación de una base de datos serían detectar las tablas, los campos y las relaciones. De un modo más técnico podemos definir el término metodología como el conjunto de modelos, lenguajes y otras herramientas que nos facilitan la representación de los datos en cada fase del proceso de diseño de una base de datos, junto con las reglas que permiten el paso de una fase a la siguiente. Para la creación de una base de datos se puede emplear la siguiente metodología, que consiste en tres pasos fundamentales:

A. Diseño del modelado conceptual: consiste en determinar los aspectos de interés de una organización y cómo se relacionan entre ellos. Estos aspectos de interés son conocidos como entidades, y de cada uno de ellos se deben identificar atributos o características que deben ser almacenadas.

B. Diseño del modelo lógico: cuyo objetivo es transformar el esquema conceptual obtenido en la etapa anterior adaptándolo al modelo de datos en el que se apoya el SGDB que se va a utilizar.

C. Diseño del modelo físico: cuyo objetivo es conseguir una implementación, lo más eficiente posible, del esquema lógico. Consiste en la creación de la base de datos en el computador mediante un SGDB.

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Para representar los distintos elementos de una base de datos, utilizamos las tablas o entidad campos. Existen distintos tipos de campos como son:

Campo simple: los valores que toman son indivisibles. Campos compuestos: los valores que toman se componen en otros valores. Campo identificador: permite distinguir los distintos registros de una tabla. Campo multivaluado: en un mismo registro este campo puede tomar varios valores. Campo no nulo: nunca puede estar vacío.

Las condiciones para que un campo sea identificador son:

No se puede repetir. No puede ser nulo.

Las bases de datos pueden ser simples o compuestas, si están formadas por una o más tablas relacionadas entre ellas. En una base de datos compuesta es necesario relacionar las tablas. Existen diferentes formas de relacionar las tablas:

Un dato, o elemento de la tabla principal, solo se puede relacionar con un dato de la tabla secundaria.

El nombre de este tipo de relación es (uno a uno) (1 a 1) 1: 1. Un elemento de la tabla principal se puede relacionar con muchos elementos de la tabla

secundaria: 1 a muchos (1: N). Un elemento de la tabla principal pueden relacionarse con muchos elementos de la

tabla secundaria. Pero un elemento de la tabla secundaria también puede relacionarse con muchos elementos de la tabla principal: muchos a muchos (N: N).

REFLEXIONA Y OPINA Da un ejemplo de los distintos tipos de campos para una base de datos de clientes de una empresa.

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3. SOFTWARE DE MANTENIMIENTO CORRECTIVO Las labores de mantenimiento preventivo y correctivo pueden ser muy sencillas en pequeñas instalaciones y muy complejas para grandes instalaciones con un elevado número de elementos y componentes a controlar. Por esa razón es necesario tener un software de Gestión de Mantenimiento Asistido por Ordenador que nos ayude a las tareas de gestión. A estos programas se les denomina programas de “Gestión del mantenimiento asistido por ordenador” y normalmente se utiliza su acrónimo GMAO. Gracias a este software podemos controlar todos los aspectos que intervienen en las tareas de mantenimiento dentro de la instalación. En vez de las siglas GMAO, muchas veces nos encontramos con las siglas CMMS que, al igual que en el caso anterior, son la simplificación del inglés de Computer Maintenance Management Software. Incluso para los habitantes de sur América, es comúnmente utilizada las siglas GMAC, donde se habla esta vez de la Gestión del Mantenimiento Asistido por Computadora. Dentro de los programas GMAO podemos encontrar un gran número de módulos o partes, que están interconectados entre sí para ofrecer una experiencia fácil y visual del estatus de los equipos a mantener. Entre los módulos más destacados dentro de este tipo de software solemos encontrar los siguientes:

Control de equipos: existen unas tablas que normalmente se rellenan por medio de formularios donde se introduce toda la información de los equipos o sistemas a mantener.

Control de averías e incidencias: Con este módulo podemos crear una nueva incidencia dentro de un equipo y planear la intervención para su posterior reparación.

Control de Personal: podemos tener un control del personal disponible para realizar las tareas de mantenimiento correctivo dentro de la empresa. Facilitando la distribución del personal por las diferentes necesidades que tengan los equipos.

Órdenes de trabajo: este módulo normalmente es la interacción de los anteriores, puesto que crea órdenes de trabajo específicas para cada individuo, para cada equipo y para cada avería específica que se produzca.

Registro de eventos: normalmente incluyen este tipo de módulo para poder revisar con posterioridad cualquier incidencia solventada y poder rectificar posibles fallos, así como la posibilidad de sacar estadísticas fácilmente.

Módulo de creación de protocolos: con este módulo podremos crear protocolos fácilmente comprensibles para las reparaciones y mantenimientos de cada equipo específico.

Todos estos módulos están interconectados entre sí y nos permiten consultar eventos pasados, crear nuevos eventos y organizar las intervenciones futuras. Además dependiendo del software se añaden más módulos dentro del programa, como seguimiento de la incidencia

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y adquisición de medidas desde elementos portátiles, gestión de fotografías y planificación de calendarios. La elección de un programa para la gestión del mantenimiento preventivo es fundamental, puesto que debemos estructurarlos a medida de las necesidades reales de gestión de las instalaciones y con capacidad para dar cabida a todos los equipos y sistemas en sus protocolos y utilidades. La aplicación que se seleccione deberá estar diseñada con la capacidad necesaria para facilitar y agilizar la gestión integral de la instalación, optimizar los recursos humanos disponibles y generar información amplia y detallada de las operaciones de mantenimiento preventivo y correctivo que se deben realizar para cada uno de los equipos. También deben tener protocolos fácilmente adaptables, para que en función de los históricos de incidencias e intervenciones se puedan realizar planes de mantenimiento predictivo eficientes y que lleven a tomar decisiones oportunas y estrategias correctas, a los responsables de mantenimiento de la instalación. La aplicación GMAO a implementar deberá cumplir las siguientes características:

Funcionar en un sistema operativo de fácil acceso. Haber sido diseñados por profesionales del mantenimiento con experiencia en

mantenimiento asistido por ordenador. Contar con una alta velocidad de procesado de datos. No requerir de ordenadores de gran capacidad para su utilización. Ser compatibles con otras aplicaciones de control de la instalación o de gestión del

edificio. Ser fáciles de manejar y que no se necesiten conocimientos específicos de informática

para hacerlo.

Las funciones que debe realizar dicho sistema serían las siguientes:

Crear tipos de instalaciones independientes, para agrupar en sistemas o subsistemas que permitan estructurar los servicios a prestar y los costes asociados a los mismos.

Generar inventarios de equipos por instalaciones o por sistemas. Registrar e indicar fechas de intervenciones, para distribuir automáticamente las

frecuencias de cada intervención según las necesidades previamente definidas para cada instalación.

A partir de las fechas de intervenciones registradas crear históricos que permitan emitir informes.

Emitir partes de averías, para la programación de actividades correctivas y de reparación de averías.

Gestionar los stocks de los almacenes para controlar los materiales consumibles, los repuestos, etc. utilizados en el mantenimiento correctivo y preventivo.

Analizar costes de mantenimiento. Personalizar calendarios.

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4. SOFTWARE DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO Las características de un software de gestión del mantenimiento preventivo han de ser las mismas que las de mantenimiento correctivo vistas anteriormente. Añadiremos en este apartado las funciones de mantenimiento preventivo específicas, que debe cumplir la aplicación GMAO:

Generar planes de mantenimiento preventivo para cada instalación, sistema y subsistema. Las intervenciones incorporadas deberán cumplir con la normativa específica y con los reglamentos correspondientes. El plan generado debe permitir modificaciones y adaptaciones por parte del usuario.

Emitir gamas de intervenciones de mantenimiento preventivo para cada instalación, sistema o subsistema.

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5. GESTIÓN Y ALMACENAMIENTO DE COMPRAS La gestión de aprovisionamiento (compras), definida por Escribano y Fadrique (2005) como el conjunto de operaciones que permiten poner a disposición de la empresa, en el momento oportuno y en la calidad y cantidad deseadas, todos los productos y materiales necesarios, al menor coste posible. Este conjunto de actividades se pueden enumerar en el siguiente orden:

A. Detección de la necesidad. B. Petición de oferta: se deben solicitar al menos tres ofertas, mediante el documento

que contiene las características técnicas del equipo, material o servicio que se necesita contratar junto con las condiciones generales de compra como son: plazo, validez de la oferta, forma de pago, avales, retenciones, garantías, penalizaciones, etc.

C. Decisión de compra: el director de compras, o la persona encargada de esta función, analizará y comparará las ofertas recibidas y tomará la decisión de compra basándose en criterios técnicos, económicos y estratégicos.

D. Generación de órdenes de compra: después de una negociación con el proveedor se crea el pedido especificando las condiciones generales, las obligaciones y los derechos. Este documento se envía al proveedor, el cual informará de haberlo recibido, y devolverá una copia sellada y firmada.

E. Seguimiento y activación de órdenes de compra. F. Recepción de efectos comprados. G. Almacenaje y registro. H. Entrega de los insumos al sector que los requirió. I. Estudio permanente del mercado de oferta. J. Mantenimiento de registros de stock. K. Control de calidad.

La gestión de compras debe considerar múltiples factores, tales como costos de inventario y de transporte, disponibilidad de los suministros, eficacia en las entregas y la calidad de los proveedores y los productos que ofrecen. La eficacia en la gestión de compras se medirá en función de:

El control de gastos y costos que permita ahorrar recursos financieros. El manejo de stocks mínimos que aseguren el cumplimiento de las ventas esperadas. La habilidad para encontrar fuentes de abastecimiento. La posibilidad de investigar y conocer nuevos materiales disponibles en el mercado.

Las compras pueden combinarse con distintas actividades de almacenamiento e inventario para formar un sistema integral de gestión de materiales. El objetivo de la gestión de materiales está orientado a obtener la eficiencia de las operaciones por medio de la integración de todas las actividades de adquisición, movimiento y almacenaje de materiales en la empresa. Entonces, se infiere que cuando los costos de transporte e inventario son

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representativos desde y hacia ambas direcciones del proceso de producción y/o comercialización, un énfasis en la gestión de los materiales puede ser crucial. El planeamiento de compras es el conjunto de planes sistematizados y encaminados a dirigir las compras dentro de la empresa, el cual responde a las siguientes preguntas: ¿qué comprar?, ¿cuánto?, ¿cómo?, ¿cuándo? y ¿a quién? La respuesta a la pregunta ¿Qué comprar? dependerá del tipo de mantenimiento que estemos llevando a cabo, si es correctivo o preventivo. En el correctivo no sabemos cuándo van a fallar ciertos equipos o elementos de la instalación, y por tanto no vamos a tenerlos en stock ya que esto implicaría una inversión innecesaria. Compraremos los equipos y materiales en el momento en que fallen y es sólo entonces cuando sabremos qué comprar. No ocurre lo mismo en el caso del mantenimiento preventivo. En éste se realizan tareas programadas y necesitamos tener en stock una cantidad de los materiales que se utilizan para realizar dichas tareas. Una visita a las instalaciones antes de realizar las tareas también nos hacen ver si se necesitan más materiales de los esperados, por lo que es fácil predecir las necesidades de almacenaje de materiales y saber qué tenemos que comprar. El ¿Cuándo? y ¿Cuánto? son las preguntas en las que se basa la gestión de inventarios o gestión de stocks. En efecto si reaprovisionamos el inventario en periodos cortos de tiempo la cantidad pedida debe ser pequeña lo cual reduce el costo de almacenaje pero se incrementa el de realizar los pedidos. Si se repone el inventario en periodos largos de tiempo la cantidad pedida debe ser grande lo cual reduce el costo de hacer el pedido pero incrementa el costo de almacenamiento. Recordar que el stock es el conjunto de equipos y materiales que se almacenan y son necesarios para llevar a cabo las labores de mantenimiento de las instalaciones solares térmicas. Es importante elegir adecuadamente los materiales que vamos a almacenar ya que de ello depende la eficiencia y el coste del mantenimiento de las instalaciones. En el tema anterior se ha hablado de la gestión de stocks, y es una pieza clave para la realización de las compras, aunque ya habíamos visto que la gestión de stocks no es la misma que la gestión de los almacenes.

Mediante un proceso de inventariado podemos saber qué equipos y materiales tenemos en el almacén en cada momento. En función de esto se puede establecer una cantidad de pedido que representa la cantidad óptima que debe ordenarse cada vez que se haga un pedido. Dicha cantidad puede variar con el tiempo.

REFLEXIONA Y OPINA ¿Recuerdas las diferencias entre la gestión de stock y la gestión de almacenes?

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En la gestión de inventarios existen modelos de reaprovisionamiento de inventario que tratan de equilibrar los costes y reducirlos al máximo así con dichos modelos podemos saber: ¿Cuánto pedir? y ¿Cuándo pedir?

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6. MANTENIMIENTO PREDICTIVO El mantenimiento predictivo se basa en predecir la falla antes de que se produzca, para adelantarse al momento en que el equipo o instalación falle o deje de funcionar en condiciones óptimas. En definitiva consiste en adelantarse a la avería mediante la predicción objetiva. En el mantenimiento predictivo, evaluamos el estado de los componentes mecánicos o eléctricos mediante técnicas de seguimiento y análisis, permitiéndonos programar las operaciones de mantenimiento solamente cuando son necesarias. Consiste esencialmente en el estudio de ciertas variables o parámetros relacionados con el estado o condición de los elementos, como por ejemplo la producción, temperatura, intensidad etc. El estudio de estos parámetros nos suministra información del estado de sus componentes y, algo también muy importante, del modo en que está funcionando dicho equipo, permitiéndonos no sólo detectar problemas de componentes sino también de diseño y de instalación. El objetivo del mantenimiento predictivo es la reducción de los costes de operación y de mantenimiento incrementando la fiabilidad del equipo. El sistema a seguir para realizar este tipo de diagnósticos está fundamentado en los comportamientos normalizados y en las desviaciones que nosotros podemos observar. Para acumular estos datos se requiere de la intervención del personal técnico cualificado que realice inspecciones rutinarias en todos los lugares de la instalación y de la monitorización, que nos permitan conocer de manera real, cuál es el funcionamiento normal de los equipos. Así si se produce una desviación será fácilmente visible gracias a la documentación y a la toma de datos instantáneos. En muchas ocasiones en el funcionamiento se producen desviaciones leves que son documentadas, pero no todas las desviaciones deben ser atendidas. Debemos fijar unos márgenes que nos permitan controlar el sistema con exactitud pero dejando sitio para pequeños cambios. Por esta razón en la documentación se debe especificar la desviación máxima o mínima del sistema para fijar un límite concreto para empezar a actuar. Una vez detectada la desviación y si ésta supera los límites permitidos por la documentación, debemos proceder a solicitar el paro de las zonas del sistema que puedan intervenir en esa avería, y a continuación realizar el cambio o reparación del material defectuoso. Una vez sustituido se anotará en la documentación las referencias y número de serie de las piezas sustituidas, así como de las instaladas. Asegurándonos de esta manera saber cuándo algún componente ha salido defectuoso y poder reclamar al fabricante. Además se debe apuntar en la documentación toda la información posible y realizar una copia para el encargado de calidad de las instalaciones a mantener. Si se aplica correctamente el mantenimiento predictivo podremos lograr:

Evitar interrumpir la producción.

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Localizar con exactitud y antelación los potenciales problemas. Disminuir las actuaciones de mantenimiento y reducir el tiempo de reparación. Mantener todos los equipos y sistemas operativos en todo momento y alargar la vida

útil de los mismos. Proporcionar descuentos en la póliza del seguro (si lo hemos contratado). Cada vez son

más las compañías aseguradoras o consultorías de riesgos y seguros que valoran el uso del mantenimiento predictivo y el diagnóstico de instalaciones, mediante primas a la póliza del seguro.

Las herramientas fundamentales para realizar el mantenimiento predictivo en instalaciones solares térmicas son la monitorización y la revisión de la instalación mediante la utilización de termografías. Los parámetros que se deben monitorizar ya se han indicado en temas anteriores, por lo que nos vamos a centrar en este apartado de la utilidad de las termografías. Las cámaras termográficas ayudarán en la búsqueda de puntos calientes, que pueden convertirse en averías. En una instalación solar térmica la termografía es útil para las siguientes operaciones. A. Comprobar el intercambio de líquidos en las células térmicas: La cámara termográfica va a capturar simultáneamente una imagen térmica totalmente radiométrica junto con una imagen de luz visible superponiéndolas píxel a píxel con diferentes grados de fundido. La imagen así obtenida va a mostrar, por un lado las temperaturas de la superficie de los objetos mostrados, en este caso los paneles térmicos, a través de una paleta de colores seleccionable por el usuario que presentará con diferentes colores las diferentes temperaturas, y por otro lado, una imagen de luz visible que facilite la identificación de los elementos. Por medio de una termografía o termograma, donde se visualizan puntos fríos o calientes debido a las anomalías que se pudieran encontrar en el captador solar. B. Estado de las tuberías: La termografía también ofrece información muy valiosa sobre el estado del aislamiento de conductos, tuberías y válvulas. Se pueden detectar las siguientes averías:

Fugas en bombas, tuberías y válvulas: incluso cuando las tuberías se encuentren bajo el suelo o paredes, se determina la localización exacta de las fugas evitando excavaciones innecesarias y ahorrando costes.

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Fugas en tuberías subterráneas de calefacción comunitaria. (Fuente:

www.nivelatermografia.net/termografia) Además de para la detección de fugas, una cámara termográfica también se puede utilizar para determinar si la válvula se encuentra abierta o cerrada, incluso a distancia.

Averías del aislamiento: las pérdidas de calor por un aislamiento defectuoso se detectan con mucha claridad en la termografía, lo que permite reparar rápidamente el aislamiento y evitar importantes pérdidas de energía u otros daños.

Obstrucciones en tuberías. En la siguiente imagen se muestran dos de las anomalías aquí descritas vistas mediante una cámara termográfica, que se incluyen en la “Guía de termografía para mantenimiento predictivo”, que es una guía para el uso de las cámaras termográficas Flir, en aplicaciones industriales.

Daño en el aislamiento Fuga de calor en una instalación de vapor por

un aislamiento insuficiente C. Detección de anomalías en la instalación eléctrica Mediante termografías se podrá examinar regularmente cuadros eléctricos y centros de control de motores. Con estas termografías se pueden detectar conexiones sueltas y los desequilibrios de carga, corrosión y aumentos de impedancia de corriente que sufren los sistemas eléctricos. Las inspecciones térmicas permiten localizar rápidamente puntos calientes, determinar la gravedad del problema y calcular el tiempo en el que se debe reparar el equipo.

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Ejemplos de fallos en equipamiento de baja tensión que se pueden detectar con termografía:

Conexiones de alta resistencia. Conexiones corroídas. Daños internos en los fusibles. Fallos internos en los disyuntores. Malas conexiones y daños internos.

Estos y otros problemas se pueden detectar en una fase temprana mediante una cámara termográfica. De este modo, se evitarán costosos daños y situaciones peligrosas.

Diferentes ejemplos de termografías mostrando puntos con malas conexiones. (Fuente:

Fluke Ibérica) D. Detección de nivel de depósitos Las termografías también se utilizan para detectar niveles en depósitos. Gracias a los efectos de emisividad o a las diferencias de temperatura, son capaces de indicar de forma clara el nivel de líquido.

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Nivel de líquido en depósitos de almacenamiento. (Fuente: Guía de termografía para

mantenimiento predictivo)

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GLOSARIO Administrador de la BD: es el encargado de diseñar la organización de la BD, elegir el software que se va a utilizar, dar mantenimiento a la BD y consultar a los usuarios. Artículo: equivale a referencia. Es la menor unidad física depositada en un almacén. Base de Datos (BD o BBDD): sistema formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso directo a ellos y un conjunto de programas que manipulan ese conjunto de datos. Campo: la mínima unidad de información a la que se puede acceder. Es cada una de las columnas que forman la tabla de datos. Entidad: objeto del Mundo Real. Existe información descriptiva sobre él. Gestión de Almacén: la gestión de almacén concierne a todo lo relativo a los flujos físicos de los artículos en almacén: direcciones físicas de almacenamiento, preparación de pedidos, etc. Gestión de Stock: la gestión de la existencia define lo que debe estar almacenado y lo valora. Instancia: es la información contenida en la BD en un momento determinado. Interrelaciones: es la que permite relacionar y acoplar dos o más entidades: Modelo Entidad-Relación. Inventario: operación que permite conocer exactamente el número de artículos que hay en el almacén. Además, esta operación puede también determinar los emplazamientos de los artículos. Manejo del inventario: el proceso de asegurar la disponibilidad de los productos a través de actividades de administración de inventario como planeación, posicionamiento de stock, y supervisión de la edad del producto. Registro: un campo o un conjunto de ellos forman un registro. Es cada una de las filas en que se divide la tabla de datos. Sistemas gestores de bases de datos (SGBD): es un conjunto de programas que permiten el almacenamiento, modificación y extracción de la información en una base de datos, además de proporcionar herramientas para añadir, borrar, modificar y analizar los datos. Es un software que dirige y controla todas las gestiones que realizan las BD. Tablas de datos: tipo de modelado de datos, donde se guardan los datos recogidos por un programa.

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Termografía: es una técnica que permite medir temperaturas a distancia, con exactitud y sin necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar. La termografía permite captar la radiación infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión.

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RESUMEN Bases de datos (DB) Una base de datos o banco de datos (BBDD o DB del inglés Data Base) es un conjunto de datos pertenecientes a un mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso. Desde el punto de vista informático, una base de datos es un sistema formado por un conjunto de datos almacenados en discos que permiten el acceso directo a ellos y un conjunto de programas que manipulan ese conjunto de datos. Ventajas y los inconvenientes de las bases de datos

Referidas Ventajas

Los datos Independencia de estos respecto de los tratamientos y viceversa

Mejor disponibilidad de los mismos Mayor eficiencia en la recogida, codificación y entrada

Los usuarios Acceso más rápido y sencillo de los usuarios finales

Más facilidades para compartir los datos por el conjunto de los usuarios Mayor flexibilidad para atender a demandas cambiantes

Los resultados Mayor coherencia

Mayor valor informativo Mejor y más normalizada documentación de la información

Referidas Inconvenientes

La implantación

Costosa en equipos (lógico y físico) Ausencia de estándares

Larga y difícil puesta en marcha Rentabilidad a medio plazo

Los usuarios Personal especializado

Desfase entre teoría y práctica Clasificación de las DB Las bases de datos se pueden clasificar en función de:

La variabilidad de los datos almacenados: estáticas o dinámicas. El contenido: bibliográficas, de texto completo, tipo directorios, de tipo biblioteca. Su modelo de arquitectura: jerárquicas, de red, transaccionales, relacionales,

orientadas a objetos, documentales. Sistemas gestores de bases de datos (SGBD)

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Son programas informáticos que permiten almacenar y posteriormente acceder a los datos de forma rápida y estructurada. Se componen de un lenguaje de definición de datos, de un lenguaje de manipulación de datos y de un lenguaje de consulta. Algunos de los SGBD más utilizados son los siguientes:

MySQL. Acces. SQL Server. Oracle. DB2. PostgreSQL.

Creación de DB Para la creación de una base de datos se puede emplear la siguiente metodología, que consiste en tres pasos fundamentales:

A. Diseño del modelado conceptual: consiste en determinar los aspectos de interés de una organización y cómo se relacionan entre ellos. Estos aspectos de interés son conocidos como entidades, y de cada uno de ellos se deben identificar atributos o características que deben ser almacenadas.

B. Diseño del modelo lógico: cuyo objetivo es transformar el esquema conceptual obtenido en la etapa anterior adaptándolo al modelo de datos en el que se apoya el SGDB que se va a utilizar.

C. Diseño del modelo físico: cuyo objetivo es conseguir una implementación, lo más eficiente posible, del esquema lógico. Consiste en la creación de la base de datos en el computador mediante un SGDB.

Para representar los distintos elementos de una base de datos, utilizamos las tablas o entidad campos. Las bases de datos pueden ser simples o compuestas, si están formadas por una o más tablas relacionadas entre ellas. En una base de datos compuesta es necesario relacionar las tablas. Software de mantenimiento correctivo Mediante los programas informáticos de Gestión del mantenimiento asistido por ordenador (GMAO) podemos controlar todos los aspectos que intervienen en las tareas de mantenimiento dentro de la instalación. La elección de un programa para la gestión del mantenimiento preventivo es fundamental, puesto que debemos estructurarlos a medida de las necesidades reales de gestión de las instalaciones y con capacidad para dar cabida a todos los equipos y sistemas en sus protocolos y utilidades.

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Las funciones que debe realizar dicho sistema serían las siguientes:

Crear tipos de instalaciones independientes, para agrupar en sistemas o subsistemas que permitan estructurar los servicios a prestar y los costes asociados a los mismos.

Generar inventarios de equipos por instalaciones o por sistemas. Registrar e indicar fechas de intervenciones, para distribuir automáticamente las

frecuencias de cada intervención según las necesidades previamente definidas para cada instalación.

A partir de las fechas de intervenciones registradas crear históricos que permitan emitir informes.

Emitir partes de averías, para la programación de actividades correctivas y de reparación de averías.

Gestionar los stocks de los almacenes para controlar los materiales consumibles, los repuestos, etc. utilizados en el mantenimiento correctivo y preventivo.

Analizar costes de mantenimiento. Personalizar calendarios.

Software de mantenimiento preventivo Las características de un software de gestión del mantenimiento preventivo han de ser las mismas que las de mantenimiento correctivo. Gestión y almacenamiento de compras La gestión de aprovisionamiento (compras), definida por Escribano y Fadrique (2005) como el conjunto de operaciones que permiten poner a disposición de la empresa, en el momento oportuno y en la calidad y cantidad deseadas, todos los productos y materiales necesarios, al menor coste posible. El planeamiento de compras es el conjunto de planes sistematizados y encaminados a dirigir las compras dentro de la empresa, el cual responde a las siguientes preguntas: ¿qué comprar?, ¿cuánto?, ¿cómo?, ¿cuándo? y ¿a quién? ¿Qué comprar? dependerá del tipo de mantenimiento que estemos llevando a cabo, si es correctivo o preventivo. El ¿Cuándo? y ¿Cuánto? son las preguntas en las que se basa la gestión de inventarios o gestión de stocks. En la gestión de inventarios existen modelos de reaprovisionamiento de inventario que tratan de equilibrar los costes y reducirlos al máximo así con dichos modelos podemos saber: ¿Cuánto pedir? y ¿Cuándo pedir? Mantenimiento predictivo

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El mantenimiento predictivo consiste en adelantarse a la avería mediante la predicción objetiva. El objetivo del mantenimiento predictivo es la reducción de los costes de operación y de mantenimiento incrementando la fiabilidad del equipo. Las herramientas fundamentales para realizar el mantenimiento predictivo en instalaciones solares térmicas son la monitorización y la revisión de la instalación mediante la utilización de termografías. Las cámaras termográficas ayudarán en la búsqueda de puntos calientes, que pueden convertirse en averías.

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BIBLIOGRAFÍA Jacinto Díaz Marcilla y Jesús Enrique Ruiz García (2012). Organización y control del mantenimiento de instalaciones solares fotovoltaicas. Ediciones Paraninfo S.A. España. Roberto Poyato. Dpto. soporte técnico de Fluke Ibérica (2010). Nota Técnica: Utilización de la termografía en el mantenimiento de plantas fotovoltaicas. ISOTEST (Instrumentación Electrónica y Metrología). Vizcaya. Apuntes de “Mantenimiento de instalaciones solares fotovoltaicas” del Máster de “Energía y sostenibilidad” de la Universidad de Vigo. Grupo Álava Ingenieros y Flir (2011). “Guía de termografía para mantenimiento predictivo”. Madrid. Barcelona. WEBGRAFÍA www.definicionabc.com/tecnologia www.htmlpoint.com/sql/sql_07.htm www.mantenimientopreventivo.info/category/software/gmao www.mantenimientopreventivo.info/category/mantenimiento-programado/mantenimiento-predictivo/ www.isotest.es/web/Soporte/catalogos/fluke/termografia%20en%20instalaciones%20fotovoltaicas-s.pdf www.hispanofil.es/hf_doc_tecnica/mat_industrial/instrumentacion/tdoc_08.pdf www.alava-ing.es/repositorio/6769/pdf/3505/2/guia-de-termografia-para-mantenimiento-predictivo.pdf

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