Cómo un sistema de prueba modular superó un cuello de botella en el grupo electrógeno

Vista interior de la celda de prueba del grupo electrógeno que incluye un patín de combustible diésel, paneles de control localizados y un brazo de escape del motor ajustable.

En el caso de un fabricante mundial de maquinaria pesada , esa tensión se agudizó cuando la producción de los grupos electrógenos superó los límites de su infraestructura de pruebas al final de la línea de producción.

La solución no fue una medida provisional en el sentido tradicional, sino una intervención modular cuidadosamente diseñada que proporcionó capacidad inmediata, al tiempo que se alineaba con los planes de expansión a largo plazo de la empresa.

En el centro del proyecto se encontraba ACS, un socio de larga trayectoria del fabricante con más de dos décadas de historia operativa compartida.

ACS, que ya estaba inmersa en una importante ampliación del campus que añadiría celdas de prueba permanentes al año siguiente, recibió la solicitud de ayudar de forma más inmediata aumentando significativamente la capacidad de procesamiento de pruebas con muy poca antelación.

Bob Roth, director de entrega de proyectos de ACS, afirma: «Analizamos las opciones para resolver el problema, entendiendo que la prioridad era no comprometer la seguridad, la integridad de los datos ni la flexibilidad futura. Al mismo tiempo, era necesario implementarlo rápidamente».

Y, lo que es fundamental, la solución debía ponerse en marcha sin interrumpir la producción actual.

Un retraso con consecuencias

La consola de control principal está equipada con un panel PLC y un rack DAQ de alta velocidad para el diagnóstico del motor en tiempo real.

Al estar las celdas de prueba existentes de la empresa completamente utilizadas, los generadores sin probar comenzaban a acumularse, lo que inevitablemente inmovilizaba el capital de trabajo, retrasaba las entregas a los clientes y ejercía presión sobre los equipos de ventas que intentaban equilibrar las promesas con la realidad.

Si bien la ampliación de las instalaciones a largo plazo resolvería finalmente el problema, su cronograma de entrega no se ajustaba a la urgencia del mercado, y la tarea de ACS consistía en diseñar, fabricar e instalar una solución provisional que pudiera implementarse rápidamente, operar a escala industrial e integrarse sin problemas con los procesos establecidos.

Pensamiento modular

En lugar de tratar el encargo como una solución provisional a corto plazo, ACS lo abordó como un proyecto de ingeniería en toda regla, con la modularidad como pilar fundamental.

“Como equipo, nunca consideramos que la solución fuera un arreglo temporal”, dice Roth. “El reto era crear algo que resolviera el problema inmediato, pero que siguiera teniendo valor una vez que la infraestructura permanente estuviera en funcionamiento”.

El equipo de ACS desarrolló un banco de pruebas autónomo para grupos electrógenos, capaz de manejar motores de entre 1300 y 5300 caballos de fuerza. El sistema se fabricó en gran parte fuera de las instalaciones principales y se instaló rápidamente en un centro secundario ubicado a unas dos horas del campus principal.

La elección de esta ubicación fue estratégica. "Nos proporcionó espacio, acceso para grúas y flexibilidad logística, sin alejar demasiado las pruebas de la producción", explica Roth.

El sistema modular también se diseñó para que pudiera ser utilizado por la grúa puente de 35 toneladas ya existente en la planta, lo que permite una manipulación segura y eficiente de las unidades en prueba sin necesidad de una nueva infraestructura de elevación pesada.

Dentro de la celda, se diseñaron sistemas críticos para garantizar un rendimiento y una repetibilidad óptimos. Los equipos modulares sobre patines para el suministro de combustible diésel, el agua de la camisa del motor y los sistemas de agua del posenfriador se preensamblaron para minimizar el tiempo de instalación en el sitio.

Vista general de la celda de prueba del grupo electrógeno que muestra el entrepiso integrado y el sistema de agua de la camisa utilizado para la gestión térmica.

“Cada hora ahorrada en la obra contaba”, afirma Roth. “La prefabricación nos permitió controlar la calidad y mantener el cronograma sin aumentar el riesgo”.

Un recinto con aislamiento acústico controlaba las emisiones de ruido, mientras que los sistemas integrados de agua fría, ventilación y control de temperatura garantizaban condiciones de prueba uniformes en una amplia gama de configuraciones de grupos electrógenos. Un sistema de escape articulado proporcionaba mayor flexibilidad.

Construyendo a gran velocidad, sin interrupciones.

El ajustado cronograma hizo que la gestión de la construcción fuera fundamental. Si bien la prefabricación redujo el trabajo en obra, una vez que comenzaron a llegar los módulos, la coordinación precisa fue esencial.

Según Roth, “Solo había una ruta de acceso para las entregas grandes, por lo que la secuenciación era fundamental. Básicamente, teníamos que mantener la producción en marcha mientras construíamos una planta de pruebas paralelamente”.

Para mantener el ritmo de trabajo, ACS programó turnos de fin de semana y coordinó el trabajo en paralelo de varios gremios.

Paralelamente a las actividades de integración interna, se llevaron a cabo trabajos exteriores, incluida la instalación de un nuevo depósito de almacenamiento de diésel de doble pared y el reasfaltado de las vías de acceso.

Un técnico supervisa el sistema de almacenamiento de energía en baterías (BESS). La instalación utiliza una lógica de control precisa para garantizar una transición fluida entre la energía almacenada y la red eléctrica de la planta.

Incluso los problemas de adquisición asociados con equipos de largo plazo se mitigaron mediante una planificación temprana y una estrecha coordinación con los proveedores, lo que garantizó el cumplimiento de los objetivos de puesta en marcha.

El resultado fue una compleja celda de pruebas puesta en marcha con mínimas interrupciones, un resultado que reflejó tanto la preparación técnica del equipo de ACS como un profundo conocimiento de los ritmos operativos del cliente.

Datos, automatización y confianza del operador

El rendimiento por sí solo no habría resuelto el problema del fabricante si las pruebas se hubieran vuelto más complejas o propensas a errores. Por lo tanto, el control de procesos y la adquisición de datos desempeñaron un papel decisivo.

El sistema de prueba modular funciona con el software de control de código abierto de ACS, Acselerant™ , que proporciona una única interfaz de operador para todas las variantes de grupos electrógenos.

“En un entorno con alta variedad de productos, la automatización es esencial”, explica Roth. “El sistema elimina la ambigüedad y garantiza que cada unidad se pruebe con precisión”.

Una vez conectada la unidad, los operadores introducen su número de identificación y el sistema recupera automáticamente los parámetros de prueba correctos de la base de datos del cliente. Esto elimina la necesidad de comprobaciones manuales y reduce el riesgo de errores de configuración.

Durante cada prueba, los datos de rendimiento se supervisan continuamente en función de los criterios de aprobado/suspenso definidos y se muestran en tiempo real en una configuración de doble pantalla.

Una vez finalizado el proceso, los resultados se cargan automáticamente en la base de datos remota del fabricante.

“Para los operadores, la experiencia es coherente e intuitiva”, afirma Roth, “y para la dirección, pueden tener la seguridad de que un mayor rendimiento no implica una menor calidad de los datos”.

Una solución provisional con valor duradero.

Esta configuración incluye un panel PLC dedicado y un panel de extracción RIO. El brazo de extracción superior está diseñado para soportar altas cargas térmicas durante las pruebas a plena carga.

Una vez puesta en marcha la célula de pruebas modular , el fabricante obtuvo la capacidad inmediata necesaria para eliminar su acumulación de grupos electrógenos sin probar.

A medida que se aceleraban los envíos y se cumplían los compromisos con los clientes, se redujo la presión sobre la planificación de la producción.

Debido a que el sistema es modular y en gran medida autónomo, conserva la opción de ser reubicado o redistribuido a medida que se ponen en marcha las celdas de prueba permanentes.

Desde la perspectiva de ACS, el proyecto refuerza el valor de las alianzas a largo plazo. El conocimiento de las limitaciones operativas, las normas de seguridad y los sistemas de datos permitió tomar decisiones con rapidez y confianza.

Lecciones para el sector en general

A medida que los fabricantes de los sectores de maquinaria pesada y generación de energía se enfrentan a patrones de demanda volátiles , este caso ilustra un cambio más amplio en la forma de concebir la capacidad.

Los sistemas modulares y prefabricados ya no se consideran únicamente soluciones temporales. Cuando se diseñan correctamente, ofrecen rapidez sin sacrificar la robustez y flexibilidad sin comprometer la integración.

La celda de prueba modular para grupos electrógenos le dio tiempo al fabricante, pero también demostró cómo las soluciones provisionales pueden proteger los ingresos, fortalecer las relaciones con los clientes y respaldar las estrategias de crecimiento a largo plazo.

En un entorno donde los cuellos de botella pueden erosionar rápidamente los beneficios de una fuerte demanda, ese valor es difícil de ignorar.

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Este artículo fue producido por el estudio de contenido de KHL, en colaboración con expertos de ACS.

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Todas las imágenes cortesía de ACS.

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