Krude Heavy Industry presenta un sistema inteligente de lubricación centralizada para grúas: lubricación programada y dosificada mediante PLC + lubricación predictiva con IA
📌 Sistema de lubricación centralizada inteligente de Krude Heavy Industry
Solución de lubricación centralizada inteligente basada en el control temporizado y cuantitativo del PLC S7-1200 de Siemens y en un modelo de lubricación predictiva con IA en la nube. El sistema se compone de tres partes: la estación de bombeo de lubricación eléctrica KL-LP-200 (opcionalmente de doble línea o progresiva, presión de trabajo de 20 a 40 MPa), un conjunto de inyectores programables por PLC y una plataforma de análisis predictivo con IA. Una sola grúa puede cubrir entre 8 y 64 puntos de lubricación, con una precisión en la dosificación de ±0,01 ml. El sistema ya se ha implantado en 52 grúas de 15 empresas nacionales, con un tiempo de funcionamiento acumulado de más de 800 000 horas, lo que ha supuesto una reducción media de la mano de obra dedicada a la lubricación de 801 TP3T, una disminución del consumo de grasa de entre 301 TP3T y 501 TP3T, y una reducción de las paradas por fallos de lubricación de aproximadamente el 651 TP3T.
Krud Heavy Industry ha anunciado el lanzamiento oficial de su sistema inteligente de lubricación centralizada para grúas. Este sistema cambia el modelo tradicional de mantenimiento de lubricación manual punto por punto y adopta una arquitectura de tres niveles compuesta por una estación de bombeo de lubricación eléctrica, distribución controlada por PLC y predicción mediante IA en la nube, lo que permite la lubricación automática, programada y cuantificada de todos los puntos de lubricación —como el reductor de la grúa puente, los cojinetes de las ruedas, los cables de acero y el conjunto de ganchos—, así como la lubricación predictiva basada en datos de funcionamiento del equipo mediante IA. Los siguientes datos proceden del manual del producto de la estación de bombeo de lubricación eléctrica Lincoln P203/P205 (Rev. 3, 2023), del manual del sistema Siemens S7-1200 (A5E02486680-AQ, 2024), la documentación oficial de XGBoost 2.1.0 y la base de datos de funcionamiento de 15 proyectos ya implementados por Krued Heavy Industry (de enero de 2024 a junio de 2026, números de proyecto KL-SL-2024-001 a 015).
Arquitectura del sistema
El sistema de lubricación centralizada inteligente se compone de una arquitectura de tres capas:
Control de lubricación programada y cuantificada
El módulo de distribución programable mediante PLC permite configurar, a través de la HMI (Siemens KTP700 Basic PN), el ciclo y la cantidad de lubricación de cada punto de lubricación. Rango de configuración de parámetros: ciclo de lubricación de 1 a 720 minutos (incrementos de 1 minuto); volumen de lubricación de 0,01 a 5,00 ml por ciclo (incrementos de 0,01 ml). El sistema admite dos modos: por intervalos de tiempo (intervalos fijos) y por tiempo de funcionamiento (lubricación tras X horas de funcionamiento acumuladas). El tiempo total de lubricación cíclica del sistema de 48 puntos es de aproximadamente 8 a 15 minutos (dependiendo de la longitud de las tuberías y la viscosidad del aceite). Tiempo medio de trabajo dedicado a la lubricación manual en los proyectos implementados: 6,5 horas/semana/unidad antes de la remodelación y 1,2 horas/semana/unidad después de la remodelación (solo es necesario comprobar el nivel del bidón de aceite), lo que supone un ahorro de mano de obra de 81,51 TP3T.
Modelo de predicción de lubricación basado en IA
El modelo de predicción de lubricación basado en IA utiliza los datos de funcionamiento de los equipos (tiempo de funcionamiento acumulado, temperatura de trabajo, valores característicos de vibración y registros históricos de lubricación) para predecir el momento óptimo de lubricación. El modelo utiliza el algoritmo de regresión de árboles de gradiente ascendente (XGBoost 2.1.0) y se ha entrenado con los datos históricos de fallos de lubricación de Krued Heavy Industry (1.240 muestras etiquetadas, que incluyen 8 tipos de fallos de lubricación × 3 condiciones de funcionamiento de los equipos), con un R² = 0,87 (coeficiente de determinación; los indicadores de evaluación se ajustan a la norma «GB/T 29859-2013 Especificaciones para la evaluación de modelos de aprendizaje automático»). La desviación media entre la cantidad de lubricante prevista y la demanda real es ≤ 8%. Cuando el sistema detecta una anomalía en la cantidad de lubricante en un punto de lubricación (desviación del caudal > ±15% durante 3 ciclos consecutivos), se activa automáticamente una alarma de fuga y se genera una orden de trabajo de mantenimiento. Según las estadísticas de los proyectos ya implantados, el modo de lubricación predicho por IA reduce el consumo de grasa entre un 15% y un 20% más que el modo puramente temporizado y cuantitativo.
Componentes del sistema e instalación
El kit estándar incluye: 1 estación de lubricación KL-LP-200 (con grupo de motor y bomba, bidón de aceite, sensor de nivel de aceite y sensor de presión), 1 armario de control PLC (con CPU S7-1200 1212C, HMI KTP700 y módulo de comunicaciones CM1241), conjunto de inyectores de lubricante (configurado según el número de puntos de lubricación; configuraciones estándar: 8/16/24/32/48/64 puntos) y conjunto de tuberías (tubos de nailon de alta presión de φ6/φ8/φ10 × varios metros, racores y bloques de derivación). Proceso de instalación: colocación de la estación de bombeo → tendido de la tubería principal → instalación de los lubricadores de derivación → conexión de los tubos de lubricación a los distintos puntos de lubricación → cableado eléctrico → descarga del programa del PLC → prueba de lubricación. El plazo de instalación de una grúa puente es de 1 a 2 días (aprovechando un parón programado).
Beneficios económicos
Tomando como ejemplo las 8 grúas puente de 32 t del taller de laminación en caliente de una empresa siderúrgica (cada grúa cuenta con 48 puntos de lubricación, en las que se han instalado 8 conjuntos del sistema KL-SL-48), los beneficios económicos son los siguientes:
El ahorro anual total asciende a unos 511 000 yenes, y el periodo de amortización estático es de unos 6,7 meses.La vida útil prevista del equipo es de 8 años, lo que supone un ahorro de aproximadamente 3,8 millones de yuanes a lo largo de todo su ciclo de vida.
Tabla comparativa de parámetros técnicos
| Parámetros técnicos | Indicadores |
|---|---|
| Modelo de bomba de lubricación | KL-LP-200 |
| Estrés laboral | 20-40 MPa |
| Capacidad del bidón | 8 l / 20 l / 40 l |
| Número de puntos de lubricación | Estándar de 8/16/24/32/48/64 puntos |
| Precisión en la cantidad de aceite inyectado | ±0,01 ml por dosis |
| Controlador PLC | CPU 1212C de Siemens S7-1200 |
| HMI | Siemens KTP700 Basic PN |
| Protocolo de comunicación | PROFINET / OPC UA / MQTT |
| Modelos de IA | Regresión con XGBoost (R² = 0,87) |
| Número de unidades instaladas | 15 empresas / 52 unidades |
| Ahorro de mano de obra | Aproximadamente 81,51 TP3T |
| Reducción del consumo de aceite | 30%~50% |
Más información relacionada:Actualización del sistema de mantenimiento predictivo de las grúas de Krud Heavy Industry: monitorización en línea de vibraciones + evaluación mediante IA de la vida útil restante、Implementación de una plataforma de Internet de las cosas (IoT) para la supervisión remota de grúas puente: diseño de la arquitectura 4G/5G + MQTT + plataforma en la nube
Preguntas frecuentes
Pregunta: ¿Qué grasas y aceites son compatibles con el sistema de lubricación inteligente?
Respuesta: Es compatible con grasas comunes como las grasas de litio NLGI 0#~3#, las grasas compuestas de calcio y las grasas de poliuretano, así como con aceites lubricantes ISO VG 46~680. Para condiciones de funcionamiento especiales (altas temperaturas > 150 °C, bajas temperaturas < -30 °C, uso alimentario), se pueden seleccionar las grasas especiales correspondientes. Al cambiar de tipo de lubricante, es necesario limpiar las tuberías (lo que lleva aproximadamente 2 horas).
Pregunta: ¿Es necesario desmontar el sistema de lubricación actual para la modernización de las grúas puente ya instaladas?
Respuesta: No es necesario desmontarlo por completo. Proceso de adaptación: conservar la boquilla de lubricación manual original como reserva → instalar un racor de tres vías + tubo de lubricación en paralelo en los puntos de lubricación existentes → tender los cables a lo largo de la viga final y el puente de la grúa hasta la estación de bombeo de lubricante → instalar la estación de bombeo en la plataforma de la grúa o en una ubicación fija en el suelo. Todos los trabajos de adaptación pueden completarse durante las paradas normales de la producción de la grúa (1 a 2 días), sin que ello afecte al plan de producción.
Pregunta: ¿El modelo de predicción de lubricación basado en IA requiere que el usuario facilite datos históricos?
Respuesta: No es necesario. El modelo ya viene preentrenado de fábrica con 1.240 muestras etiquetadas. Los primeros 30 días tras la puesta en marcha del sistema constituyen un periodo de adaptación, durante el cual el sistema funciona según un modelo de intervalos fijos y cantidades fijas, al tiempo que recopila datos de referencia sobre el funcionamiento de los dispositivos; transcurridos los 30 días, se cambia automáticamente al modo de predicción mediante IA. Cada trimestre se envía una actualización del modelo (entrenado a partir de los datos agregados de los 52 dispositivos ya desplegados).
Pregunta: ¿Cuánto tiempo tarda aproximadamente en amortizarse la inversión en el sistema?
Respuesta: Según las estadísticas de 15 clientes que ya han implantado el sistema: las configuraciones de 8 a 16 puntos tienen un coste de entre 38 000 y 62 000 yenes por unidad; las de 24 a 32 puntos, de entre 65 000 y 108 000 yenes por unidad; y las de 48 a 64 puntos, de entre 125 000 y 180 000 yenes por unidad. Tomando como referencia una configuración de 48 puntos a 143 000 ¥ por unidad, y teniendo en cuenta el ahorro en mano de obra, en lubricantes y en tiempo de inactividad, el ahorro anual por unidad es de aproximadamente 64 000 ¥, con un periodo de amortización de unos 2,2 años. La implantación unificada de varias grúas puente permite reducir aún más el coste por unidad (gracias al uso compartido de la estación de bombeo y el PLC).
