El análisis de vibración es una de las técnicas más consolidadas del mantenimiento predictivo. Aplicado principalmente a activos rotativos, permite identificar fallas mecánicas incipientes mediante la medición e interpretación de señales vibratorias.
Por eso, las empresas adoptan cada vez más esta práctica para aumentar la confiabilidad de los equipos, reducir paradas no programadas y optimizar los recursos de mantenimiento. Así, al combinar sensores y software inteligentes, el análisis de vibración deja de ser solo una inspección puntual para convertirse en una herramienta estratégica de monitoreo continuo y diagnóstico avanzado.
En este artículo, vas a entender qué es el análisis de vibración, qué fallas pueden detectarse, cuándo aplicarlo y qué tecnologías están involucradas. Además, abordaremos los principales beneficios y limitaciones de la técnica, y mostraremos cómo Dynamox apoya la estrategia de mantenimiento predictivo.
¿Qué es el análisis de vibración?
El análisis de vibración es una técnica de monitoreo de condición aplicada al mantenimiento predictivo, que consiste en la medición e interpretación de las señales vibratorias generadas por máquinas en funcionamiento. Estas señales están compuestas por patrones de frecuencia, amplitud y forma de onda, que varían según el tipo y la gravedad de las fallas mecánicas presentes en el equipo.
De este modo, cada componente rotativo —como rodamientos, engranajes o ejes— genera una firma vibratoria característica. Cuando ocurre un desbalanceo, desalineación o desgaste interno, por ejemplo, esas firmas se alteran, generando picos en determinadas frecuencias o variaciones anómalas en el espectro. Así, el análisis de estas alteraciones permite identificar fallas incipientes antes de que evolucionen hacia un colapso funcional.
En la práctica, el análisis de vibración se basa en principios físicos como la resonancia, rigidez y masa dinámica. Es a través de estos fundamentos que las señales captadas por los sensores se convierten en datos interpretables, como espectros de frecuencia, gráficos de tendencia o valores RMS. Estos datos sirven como base para el diagnóstico técnico y la toma de decisiones de mantenimiento.
En ese sentido, el análisis de vibración es una de las herramientas más eficaces del mantenimiento predictivo, ya que está directamente relacionado con la identificación temprana de anomalías. Además, permite anticipar fallas, reducir intervenciones de emergencia y planificar ventanas de mantenimiento de forma estratégica, contribuyendo al aumento del MTBF (tiempo medio entre fallas) y a la reducción de costos operativos.
¿Qué tipos de fallas se identifican en el análisis de vibración?
El análisis de vibración es eficaz para detectar diversas fallas mecánicas comunes en máquinas industriales. Cada tipo de defecto presenta características únicas en el espectro de frecuencia, lo que permite un diagnóstico temprano y preciso.
Los tipos de fallas detectadas en el análisis de vibración incluyen:
- Desbalance: ocurre cuando la distribución de masa en un rotor no está centrada con respecto a su rotación normal. Este defecto genera una vibración predominante en la frecuencia de rotación (1x RPM), que se manifiesta como un pico en el espectro de frecuencia. Si no se corrige, puede causar desgaste prematuro de rodamientos y ejes.
- Desalineación: sucede cuando los ejes de máquinas acopladas no están correctamente alineados. En el espectro, se manifiesta típicamente en múltiplos de la rotación (1x, 2x RPM), con amplitudes elevadas en las direcciones axial y radial.
- Holguras mecánicas: causadas por acoplamientos sueltos, desgaste en engranajes o bases de fijación deterioradas, por ejemplo. Producen múltiples armónicos en el espectro (2x, 3x, 4x RPM y superiores), lo que indica movimiento excesivo entre partes que deberían estar firmes.
- Fallas en rodamientos: surgen por fatiga, desgaste o contaminación en las pistas o elementos rodantes. Se identifican por frecuencias específicas como BSF, FTF, BPFO y BPFI, además de armónicos característicos que indican el estado de degradación.
- Resonancias estructurales: ocurren cuando un componente vibra en su frecuencia natural, amplificando señales de fallas subyacentes. Esto indica problemas en la base, en la rigidez estructural o en el montaje de la máquina.
Por lo tanto, el conocimiento profundo de los patrones vibratorios permite que ingenieros y analistas realicen diagnósticos más precisos e intervengan con anticipación, antes de que los síntomas se vuelvan críticos.
Además, cuando se integra con otras variables, como temperatura y corriente eléctrica, esta técnica amplía aún más su capacidad predictiva, reduciendo paradas no programadas, minimizando costos operativos y prologando la vida útil de los activos.
¿Cuándo y dónde aplicar el análisis de vibración?
La aplicación del análisis de vibración debe seguir criterios como la criticidad, el tipo de equipo, el régimen de operación y el impacto potencial de una falla. Además, esta técnica es especialmente eficaz en activos rotativos que están sujetos a desgaste mecánico progresivo, fallas por desbalance o cargas variables.
A continuación, te mostramos en qué activos y bajo qué criterios aplicar el análisis de vibración:
Activos más sensibles al análisis de vibración
A continuación, enumeramos los activos industriales más sensibles al análisis de vibraciones, con ejemplos prácticos y los tipos de fallas más comunes que pueden detectarse en cada uno de ellos:
- Molinos y trituradoras: están sujetos a impactos, carga variable y desgaste severo de componentes internos.
- Ventiladores industriales: presentan alta velocidad de rotación, susceptibilidad al desbalance y fallas en cojinetes, con vibraciones relevantes en la dirección axial.
- Compresores (centrífugos y alternativos): muestran vibraciones características asociadas a fallas en válvulas, holguras y desequilibrio dinámico.
- Reductores y cajas de engranajes: son sensibles a fallas en engranajes, holguras mecánicas y desalineación de ejes.
- Bombas centrífugas y de pistón: propensas a cavitación, holguras axiales y problemas de acoplamiento.
- Motores eléctricos de media y alta potencia: presentan con frecuencia fallas en rodamientos, desbalance y desalineación.
- Cribas vibratorias y transportadores de banda: con alta susceptibilidad a holguras, fallas estructurales y resonancia, por ejemplo.
Criterios técnicos para definir la aplicación
Antes de definir la mejor estrategia de análisis de vibración para cada activo, es fundamental considerar algunos criterios técnicos que influyen directamente en la frecuencia de recolección, el tipo de sensor y el enfoque de monitoreo (puntual o continuo). A continuación, se presentan los principales:
- Criticidad operativa: cuanto mayor sea el impacto de la falla en la continuidad productiva o en la seguridad de la planta, mayor será la necesidad de monitoreo continuo.
- Historial de fallas recurrentes: los activos con registros repetitivos de fallas mecánicas son prioritarios en el análisis vibracional, ya que presentan mayor riesgo de reincidencia.
- Accesibilidad y seguridad operativa: durante la inspección manual, los sensores monitorean los activos instalados en lugares de difícil acceso o con alto riesgo, garantizando seguridad y regularidad en la recolección.
- Variación de carga y régimen de operación: las máquinas que operan con cargas cíclicas, arranques frecuentes o variación de velocidad requieren recolecciones más frecuentes para capturar los diferentes comportamientos vibracionales a lo largo del ciclo.
- Tiempo de respuesta necesario: el monitoreo continuo es la solución más eficaz en procesos donde se necesita reducir al máximo el tiempo medio de reparación (MTTR).
Frecuencia de análisis recomendada
- Monitoreo continuo: recomendado para activos críticos, que operan en régimen 24/7 o con alta tasa de fallas históricas. Utiliza sensores fijos conectados a plataformas digitales con alertas automáticas.
- Análisis periódico: indicado para activos de criticidad media, integrados en rutas de inspección con el uso de sensores portátiles. La periodicidad puede variar entre semanal y mensual, según el riesgo y el ciclo de operación del activo.
Al alinear los criterios técnicos con la realidad de la planta, el análisis de vibración se convierte en una herramienta de alto valor estratégico, reduciendo fallas inesperadas y permitiendo intervenciones planificadas basadas en datos confiables.
¿Cómo hacer el análisis de vibración en la práctica?
El análisis de vibración sigue un conjunto de etapas estandarizadas que garantizan la eficiencia del proceso, desde la planificación de la recolección hasta la verificación posterior a la intervención. Más que una simple medición, se trata de un método sistemático que transforma señales vibratorias en diagnósticos técnicos, basados en el estado de salud real de los activos industriales.
A continuación, detallamos cada una de estas etapas, esenciales para una estrategia de mantenimiento predictivo exitosa:
1. Planificación y definición del alcance
Antes de recolectar cualquier dato, es esencial identificar los activos prioritarios en función de su criticidad, historial de fallas y impacto de una parada. Luego, se mapean los puntos de medición apropiados (por ejemplo: cojinetes, bridas) y se define la frecuencia de recolección, alineada con el régimen de operación.
2. Registro y parametrización en el sistema
Cada máquina debe ser registrada en un sistema con información técnica como rotación nominal, tipo de equipo, modo de operación y límites de alerta, creando la base para indicadores predefinidos y análisis comparativos.
3. Levantamiento de la línea base («baseline»)
Recolectar datos de vibración en condiciones normales de operación permite crear la “firma vibratoria” o el “ADN” de cada activo. Esta línea base se convierte en el punto de referencia para detectar desviaciones futuras.
4. Recolección de datos
La lectura de las señales puede realizarse de forma puntual (sensores portátiles en rutas) o continua (sensores fijos conectados). La recolección debe incluir información de los tres ejes vibratorios (axial, radial y vertical), en parámetros como aceleración, velocidad, desplazamiento y forma de onda.
5. Análisis espectral y de forma de onda
Se utiliza la Transformada Rápida de Fourier (FFT) para convertir la señal del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia. De esta manera, es posible identificar picos relacionados con fallas específicas. Además, el análisis de forma de onda puede revelar golpes o impactos transitorios que no aparecen en el espectro.
6. Evaluación de fase (cuando aplica)
Especialmente en sistemas acoplados, el análisis de fase ayuda a identificar si la vibración está alineada con la rotación principal y cuál es su origen exacto (motor, acoplamiento o carga).
7. Interpretación técnica y diagnóstico
Con el espectro, el análisis de fase, las tendencias y otras variables, el analista o una herramienta basada en IA compara las señales con patrones de fallas conocidos (desbalance, holgura, rodamientos, etc.). Estas correlaciones permiten identificar la causa raíz y priorizar acciones correctivas.
8. Seguimiento de tendencias
Después del diagnóstico, se realiza el monitoreo de las señales vibratorias, las amplitudes y las frecuencias asociadas a las fallas. Además, los gráficos de tendencia permiten evaluar la evolución o estabilización del problema y planificar reparaciones de forma optimizada.
9. Acción correctiva y verificación posterior a la intervención
Tras la intervención, se realiza una nueva recolección de datos de vibración para confirmar si las causas fueron corregidas y si las señales se normalizaron, cerrando efectivamente el ciclo de mantenimiento.
Por lo tanto, cuando se aplica con metodología, el análisis de vibración no solo revela fallas incipientes, sino que también proporciona una base sólida para decisiones técnicas fundamentadas. Al integrar sensores, software y expertise analítica, esta práctica amplía la capacidad de predicción del mantenimiento y reduce el riesgo de fallas inesperadas, optimizando los recursos técnicos y operativos de la planta.
Para profundizar aún más tu comprensión sobre el tema, te recomendamos el episodio #09 del podcast DynaTalks sobre análisis de vibración en activos complejos.
En él, los invitados Danilo Braga, especialista en análisis de vibración de Dynamox; Lucas Dowsley, analista de datos; y Joel Nunes, especialista de Dynamox con más de 25 años de experiencia en mantenimiento predictivo, comparten insights del día a día de la operación.
¿Cuáles son los beneficios del análisis de vibración para la industria?
La adopción del análisis de vibración como herramienta de mantenimiento predictivo genera impactos directos en la eficiencia operativa y en la planificación técnica de las intervenciones. A continuación, destacamos los principales beneficios observados en la rutina industrial:
Reducción de paradas no programadas
Al detectar fallas incipientes, como holguras mecánicas, desbalances o fallas en rodamientos, con anticipación, el análisis de vibración permite que los equipos de mantenimiento industrial actúen de forma planificada. Así, se evitan paradas inesperadas, que frecuentemente generan pérdidas de producción, retrabajo y un impacto financiero significativo.
Aumento de la vida útil de los activos
La identificación temprana de condiciones anormales permite eliminar las causas antes de que provoquen daños estructurales en los componentes. Esto reduce el desgaste prematuro y prolonga la vida útil de diversos equipos rotativos. Además, se evita el uso excesivo de repuestos y el acortamiento de los ciclos de mantenimiento.
Toma de decisiones basada en datos
Con el soporte de espectros de frecuencia, gráficos de tendencia e historiales de fallas, el análisis de vibración ofrece un diagnóstico fundamentado, eliminando la especulación en las decisiones de mantenimiento. De esta forma, la base técnica es esencial para justificar intervenciones, priorizar activos y definir inversiones en confiabilidad.
Optimización de la ventana de mantenimiento
El análisis vibracional permite programar intervenciones basadas en evidencias reales, ajustando la ventana de mantenimiento al comportamiento del activo y no solo al calendario. Así, es posible reducir el tiempo medio de reparación (MTTR), aumentar el tiempo medio entre fallas (MTBF) y mejorar el uso de los recursos técnicos de la planta.
Reducción de costos y aumento del ROI
Al evitar fallas graves, optimizar intervenciones y prolongar la vida útil de los activos, el análisis de vibración contribuye directamente a la reducción de costos operativos. Además, al justificar inversiones con base en datos concretos, esta práctica mejora el retorno sobre la inversión (ROI) en mantenimiento y confiabilidad.
¿Qué tecnologías están involucradas en el análisis de vibración?
La eficacia del análisis de vibración depende directamente de las tecnologías utilizadas para la recolección, transmisión e interpretación de los datos. Con la evolución de la Industria 4.0, los sensores inteligentes, gateways y plataformas analíticas han transformado esta técnica en una estrategia robusta de monitoreo continuo y diagnóstico predictivo.
A continuación, entiende cómo funcionan estas tecnologías:
Sensores inalámbricos
Los sensores de vibración inalámbricos — como el DynaLogger de Dynamox — representan una de las mayores innovaciones en el monitoreo de condiciones. Instalados directamente en los activos, estos dispositivos miden vibración en múltiples ejes (generalmente X, Y y Z), además de parámetros como temperatura y aceleración RMS. Su principal ventaja es la capacidad de realizar recolecciones automáticas de alta frecuencia, sin necesidad de intervención humana.
Además, estos equipos para análisis de vibración son recomendados en activos críticos, de difícil acceso o en lugares peligrosos, donde la recolección manual comprometería la seguridad o la continuidad de la operación.
Por lo tanto, al estar conectados a gateways, los datos se envían a la nube, alimentando tableros con alertas, gráficos de tendencia y espectros de frecuencia.
Sensor portátil para rutas predictivas
Además de los sensores fijos, el uso de sensores portátiles — como el DynaPortable de Dynamox — es una solución práctica para inspecciones en campo. Con este dispositivo, los técnicos realizan recolecciones manuales en puntos estratégicos de diversos activos, siguiendo rutas predefinidas. De esta manera, el sensor registra las señales y las transmite vía Bluetooth a la aplicación para su análisis posterior, lo que permite la estandarización de los datos y una trazabilidad completa de la inspección.
Se recomienda esta solución para activos de criticidad media o equipos con menor frecuencia de fallas, ya que se integra fácilmente a los planes de mantenimiento predictivo ya existentes.
Integración con gateways y recolección automatizada
Los gateways son dispositivos responsables de centralizar y transmitir los datos recopilados por los sensores inalámbricos. Con conectividad vía Wi-Fi o 4G, garantizan que la información del campo se envíe de forma segura a la plataforma de análisis — como la Dynamox Platform.
De esta manera, la integración entre sensores, gateways y software elimina la necesidad de recopilaciones manuales, reduce el tiempo de respuesta y permite análisis más profundos basados en historiales, tendencias y diagnósticos automáticos.
Es esta automatización la que permite transformar el análisis de vibración en una herramienta estratégica y escalable dentro de las rutinas de mantenimiento industrial.
Para ver en la práctica cómo el análisis de vibración puede generar resultados concretos, conoce el caso de Cal Trevo, empresa del sector de la cal y la minería.
Con el uso de sensores y monitoreo continuo de Dynamox, el equipo técnico logró identificar de forma temprana una falla en un reductor crítico, evitando la parada inesperada de una cinta transportadora.
La acción preventiva generó un ahorro superior a R$ 1,3 millones, comprobando el impacto directo del mantenimiento predictivo en la continuidad operativa y en la reducción de costos.
Preguntas frecuentes sobre el análisis de vibración – FAQ
¿Cuál es la diferencia entre el análisis de vibración y la termografía?
El análisis de vibración detecta fallas mecánicas basándose en los patrones vibratorios emitidos por los activos, siendo eficaz para identificar problemas como desbalance, holguras, desalineación y fallas en rodamientos. Por otro lado, la termografía mide la radiación térmica de la superficie de los componentes, siendo ideal para detectar calentamientos anormales, fallas eléctricas y problemas de aislamiento. Por lo tanto, ambas son técnicas complementarias dentro del mantenimiento predictivo.
¿El análisis sirve para activos lentos?
Sí, pero con restricciones. En activos de baja rotación, las señales de vibración tienen baja amplitud y requieren sensores más sensibles, mayor tiempo de adquisición y análisis especializado, como por ejemplo los Sensores Cableados de Dynamox, utilizados para el monitoreo de vibraciones en condiciones extremas.
¿Cuál es la recomendación de frecuencia mínima para el análisis?
La frecuencia ideal depende de la criticidad del activo y del régimen de operación. Para activos críticos o con fallas recurrentes, se recomienda el monitoreo continuo. Para activos de criticidad media, se recomienda la recopilación con sensores portátiles de forma semanal o quincenal. Además, los equipos con historial estable pueden ser analizados mensualmente.
¿El análisis detecta problemas eléctricos?
No directamente. El análisis de vibración identifica los efectos mecánicos provocados por fallas eléctricas, como vibración excesivas por sobrecarga o desequilibrio de fase. Sin embargo, para detectar el origen eléctrico de la falla es necesario utilizar sensores de corriente y tensión, o técnicas como la termografía y el análisis eléctrico especializado.
¿Qué activos se benefician más del análisis de vibración?
Los equipos rotativos que operan de forma continua o bajo alta carga son los principales beneficiados, como por ejemplo:
- Motores eléctricos de media y alta potencia;
- Reductores y cajas de engranajes;
- Bombas centrífugas y de pistón;
- Compresores alternativos y centrífugos;
- Molinos, ventiladores y cribas vibratorias.
De esta forma, estos activos presentan patrones vibracionales específicos que permiten la detección anticipada de fallas mecánicas, contribuyendo a la seguridad de las operaciones.
Cómo Dynamox apoya tu estrategia de análisis de vibración
Dynamox ofrece una solución completa para el análisis de vibraciones, combinando sensores con y sin cable, software analítico e inteligencia técnica para transformar datos en decisiones operativas precisas. Este enfoque integrado permite que los equipos de mantenimiento actúen de forma proactiva, con mayor seguridad y previsibilidad.
Los sensores inteligentes —como los Dynaloggers y el sensor portátil DynaPortable— permiten tanto el monitoreo continuo como la recopilación en rutas predictivas, adaptándose a diferentes niveles de criticidad y estrategias de inspección. Para condiciones extremas de monitoreo, también contamos con Sensores Cableados, con instalación fija y datos en tiempo real.
Todos los datos recopilados se transmiten a la plataforma Dynamox Platform, que ofrece dashboards intuitivos, espectros de frecuencia, gráficos de tendencia y alertas automatizadas. Además, Dynamox pone a disposición el DynaDetect, un sistema basado en inteligencia artificial que ayuda en el diagnóstico automático de fallas.
Por lo tanto, esta combinación entre tecnología de punta y soporte especializado garantiza mayor confiabilidad en los activos industriales y fortalece el camino de tu empresa hacia el mantenimiento predictivo basado en datos.
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