Este artículo está dirigido a directores de planta, responsables de producción, responsables de energía y mantenimiento y equipos de mejora continua que tienen delante una lista de posibles medidas de ahorro energético y deben decidir por cuál empezar. Explica por qué el número de horas que una máquina pasa encendida sin producir suele cambiar el orden de las medidas más que su potencia instalada, y cómo cruzar los estados de máquina medidos con el consumo medido para fijar ese orden.
- Sin medición no hay un orden fiable de medidas.
- La energía sin producción es potencia en un estado por horas en ese estado.
- Ordenar por potencia instalada suele señalar la máquina equivocada.
- Las medidas sin inversión apuntan sobre todo a las horas sin producción.
Lo que dswerk.de escribe sobre la medición y el orden de las palancas
En el artículo en alemán Energieeffizienz im Maschinenbau: Hebel & Wirtschaftlichkeit (Eficiencia energética en la construcción de maquinaria: palancas y rentabilidad), Dipl.-Ing. Dražen Stjepić explica en dswerk.de cómo las empresas productoras del sector de maquinaria pueden reducir su consumo de energía y calcular la rentabilidad de sus inversiones. Ya en la introducción, una frase resume la lógica de este artículo: «Ohne Messung gibt es keine Kennzahlen, ohne Kennzahlen gibt es keine Priorisierung» («sin medición no hay indicadores, sin indicadores no hay priorización»).
Recomienda medir primero por separado los mayores consumidores, por ejemplo con submedidores, y presenta cinco palancas: motores eléctricos más eficientes, variadores de frecuencia en bombas y ventiladores, aire comprimido (fugas, presión, control), hidráulica según demanda y evitar los picos de carga. Para empezar, propone un orden claro: localización de fugas de aire comprimido, después submedidores y después variadores en las bombas y ventiladores existentes; los proyectos de mayor envergadura, más tarde. Un ejemplo práctico de su artículo muestra lo que está en juego: dos máquinas CNC que seguían en standby el fin de semana con la bomba hidráulica a plena potencia. Y para el consumo específico por pieza, aconseja registrar en el mismo periodo los tiempos de cambio de formato, de parada y de limpieza. Este artículo retoma justo ese punto: cómo los estados medidos de cada máquina ayudan a priorizar las medidas.
Por qué las horas sin producción cambian el orden
La energía que una máquina consume sin fabricar una sola pieza es el producto de dos magnitudes: la potencia que absorbe en ese estado y el tiempo que pasa en ese estado. Los submedidores dan la primera. La segunda falta en muchas plantas, porque nadie sabe con precisión cuánto tiempo espera una máquina, cambia de formato o sigue encendida tras el final del turno cada semana. Si se ordena solo por potencia instalada, a menudo se empieza por la máquina equivocada.
Para priorizar, conviene dividir el tiempo de cada máquina en estados bien separados:
- Producción: la máquina fabrica piezas. Aquí actúan palancas como accionamientos más eficientes o variadores de frecuencia.
- Microparadas: paradas de unos segundos a pocos minutos. La hidráulica, la refrigeración y la aspiración suelen seguir funcionando.
- Espera durante el turno: falta de material, sin operario, liberación pendiente. La máquina está lista, pero no produce.
- Cambio de formato y limpieza: tiempo planificado sin producción, en el que a menudo todos los servicios siguen activos.
- Parada planificada: pausas, noches y fines de semana sin turno. La cuestión es si la máquina está realmente apagada o sigue en standby.
Las medidas dirigidas a los estados sin producción (lógica de apagado, modo de ahorro, cierre del aire comprimido, hidráulica según demanda) rinden en proporción a las horas pasadas en esos estados. Una máquina de potencia media que espera muchas horas o sigue en standby el fin de semana puede, por tanto, ir por delante de una máquina más grande que produce casi todo el tiempo.
La matriz de priorización: estado, medición, palanca
| Estado | Lo que muestra la medición | Palanca típica | Tipo de medida |
|---|---|---|---|
| Parada planificada (noches, fines de semana) | Horas encendida sin turno, potencia en standby | Rutina de apagado, programa de standby en el control, cierre de servicios | Organización o programación, normalmente sin gran inversión |
| Espera durante el turno | Duración y frecuencia de las esperas, con su causa | Modo de ahorro tras un tiempo de espera fijado, eliminar las causas de espera | Proceso y control |
| Microparadas | Número y duración total por turno | Eliminar las causas de las microparadas | Mejora continua, también mejora el OEE |
| Cambio de formato y limpieza | Duración real por operación | Apagado selectivo de servicios, reducir el cambio de formato | Trabajo estándar |
| Producción | Horas productivas y consumo por pieza | Motores más eficientes, variadores de frecuencia, hidráulica load sensing | Inversión con cálculo de retorno |
La matriz no sustituye el cálculo de rentabilidad. Garantiza que ese cálculo se haga con el número de horas correcto y que no se pasen por alto las medidas sin inversión, que suelen dirigirse a las horas sin producción.
Un método en cinco pasos
- Elegir las máquinas. Empiece por los mayores consumidores, como recomienda dswerk.de para los submedidores, y añada las máquinas que sabe que esperan a menudo.
- Medir los estados, también fuera de turno. Registre automáticamente, durante varias semanas, cuándo cada máquina produce, está parada, espera o cambia de formato, incluidas noches y fines de semana.
- Determinar la potencia por estado. Ponga las lecturas de los contadores junto al historial de estados y calcule la potencia media de cada máquina en cada estado.
- Calcular la energía sin producción y ordenar. Horas por estado por potencia por estado da la energía consumida sin producción. Ordene las máquinas por esa cifra, no por la potencia instalada.
- Asignar palancas y volver a medir. Asigne a cada partida importante una palanca de la matriz, empiece por las medidas sin inversión y vuelva a medir tras aplicarlas.
Un ejemplo ilustrativo, sin datos reales: la máquina A absorbe 5 kW sin producir y permanece encendida 60 horas por semana sin producir. Son 300 kWh por semana. La máquina B es más grande y absorbe 8 kW sin producir, pero solo está parada 15 horas por semana. Son 120 kWh. Por potencia instalada, B iría primero; por energía sin producción, la primera candidata es A, y la palanca adecuada es una rutina de apagado, no una inversión.
Hay dos errores frecuentes. El primero es contar las esperas durante el turno como tiempo de producción, porque la máquina está encendida. El segundo es no volver a medir tras una medida, de modo que el ahorro queda en una estimación. Medir los estados de máquina responde a ambas preguntas con datos.
Lo que aporta TEEPTRAK
TEEPTRAK mide automáticamente el estado de cada máquina: un módulo en el armario eléctrico y un sensor junto a la línea, alrededor de una hora de instalación por máquina, sin conexión al PLC, primer OEE en 48 horas. Cada parada queda registrada con marca de tiempo, microparadas incluidas, y los operarios confirman la causa en la máquina, de modo que la espera de material o de liberación aparece como causa propia. El consumo procede de sus contadores; la consultoría energética, el cálculo de rentabilidad y la financiación quedan en manos de los especialistas. TEEPTRAK no es un MES: aporta los datos de estado que hacen visibles las horas sin producción. TEEPTRAK se utiliza en más de 700 plantas de más de 30 países.
Para saber más
- Energieeffizienz im Maschinenbau: Hebel & Wirtschaftlichkeit (dswerk.de, Dipl.-Ing. Dražen Stjepić, en alemán)
- EnPI en planta: medir el kWh por pieza y la energía consumida en parada
- Consumo de aire comprimido en parada: cruzar el estado de máquina y los servicios
FAQ
¿Por qué la potencia instalada no basta para priorizar las medidas de ahorro energético? Porque no dice nada del tiempo. La energía consumida sin producción depende de cuántas horas una máquina espera, cambia de formato o sigue en standby, y eso varía mucho de una máquina a otra.
¿Hace falta un submedidor en cada máquina? Para los mayores consumidores, sí, como recomienda dswerk.de. Para priorizar, a menudo basta con determinar bien una vez la potencia por estado y seguir después de forma continua las horas medidas por estado.
¿Qué medidas suelen ir primero? A menudo las que no requieren inversión: rutinas de apagado por la noche y el fin de semana, modos de ahorro durante las esperas y cierre de servicios. Las inversiones en accionamientos o hidráulica vienen después, con un cálculo de retorno basado en las horas medidas.
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