Gestión predictiva de daños en correas transportadoras mediante analítica avanzada e Inteligencia Artificial

Antecedentes

Nuestro cliente, CMPC, es una multinacional chilena líder con presencia en 11 países y más de 50 plantas dedicadas a la producción y comercialización de madera, celulosa y productos de embalaje a partir de fuentes totalmente renovables.

Bajo el propósito “Creamos la fibra natural para un futuro mejor”, la compañía desarrolla soluciones que responden a las necesidades de las personas a través de tres unidades de negocio: Celulosa, Biopackaging y Madera.

Con un firme enfoque en el crecimiento y la innovación, CMPC está comprometida con la sustentabilidad del planeta, el desarrollo de las comunidades donde opera, y la diversidad e inclusión, fomentando espacios de desarrollo equitativos para todas las personas.
 

El reto

En las plantas de celulosa, así como en otros sectores como la minería o las cementeras, las correas transportadoras constituyen activos críticos de la operación. Una falla imprevista en estos componentes críticos implica la interrupción de la producción de la planta.

La identificación temprana de desalineamientos, pérdidas de espesor, fallas en empalmes (vulcanizados) y daños estructurales es esencial para la continuidad operacional. Esta práctica mitiga los altos costos de sustitución de activos y previene el impacto crítico de las paradas no programadas.
 

El modelo actual de mantenimiento para las correas transportadoras contempla un recambio sistemático y programado cada 18 meses. Sin embargo, esta estrategia ha demostrado ser ineficiente: por un lado, se han generado paradas de planta imprevistas debido a desalineaciones y roturas de engranajes; por otro, se desechan componentes que aún cuentan con vida útil remanente. 

Adicionalmente en una de las plantas se ha adoptado un primer sistema de mantenimiento que detecta fallas en la correa, utilizando sensores láser y cámaras.

• Este nuevo sistema mide grosor, rasgaduras y cortes, grietas, agujeros, daños en empalmes, estrías, desgaste, desalineación y daños en los bordes. 
• Sólo monitoriza la parte superior de la cinta, por lo que el sistema carece por completo de datos sobre la condición de la cara interior.
• Desafortunadamente presenta falsas alarmas debido a reflejos de luz, errónea identificación de fallas, también por polvo de las astillas, en el frente de la cámara, que genera distorsiones (aunque hay un sistema de aire a presión de limpieza junto a ella)

Las especificaciones técnicas de los sistemas instalados actualmente son:

• Los equipos están instalados en las dos correas más críticas del proceso: la de transporte de madera al moledor y la de astillas al digestor. Ambas cintas transportadoras cuentan con un ancho de 72 pulgadas y una longitud aproximada de 500 metros
• El sistema utiliza tecnología de medición óptica 3D mediante sensor escáner láser con una longitud de onda roja de 660 nm y una cámara de vídeo. Genera datos tridimensionales (X, Y, Z) de la superficie de la correa.
  • El escáner opera con una resolución de medición aproximada de: 
    • 2 mm en el ancho de la correa. 
    • 1 mm en profundidad o altura con respecto a la dirección de la correa. 
    • Entre 2 y 20 mm en la dirección del movimiento (esta resolución longitudinal depende de la velocidad operativa de la correa, la cual oscila entre 1 m/s y 10 m/s). 
• Además del sistema se dispone de otros sensores en la planta:
  • sensores de velocidad
  • sensores de posición de la cinta: operan de forma independiente, dedicados a medir la desalineación de la cinta. No están conectados al sistema predictivo actual. 

Existe una sala de control con una planta virtual (gemelo digital) del funcionamiento de la planta, donde llegan las alarmas, entonces el operario debe ir a consultar el ordenador del sistema de escaneado y alertas, y la correa.

Los datos se almacenan exclusivamente en ese ordenador, aislado. La información saliente se muestra en forma de anomalías que se presentan como alarmas visuales en pantalla, indicando la posición, la profundidad y una imagen 3D de la falla. 

Nota: Un anexo fotográfico se encuentra a disposición de los solucionadores que formalicen su inscripción en la plataforma del desafío.

Lo que el cliente está buscando

Se buscan alternativas eficientes para el desarrollo de un sistema de mantenimiento predictivo para las correas. El objetivo fundamental es detectar de forma temprana daños estructurales en las correas en el transporte de madera al moledor y en la alimentación de astillas al digestor, evitando un alto porcentaje de falsas alarmas que hagan inútil el sistema.

La solución final debe cubrir:

1. HW: apoyándose en los actuales sensores o incorporando unos nuevos
2. Analítica Predictiva: Implementación de algoritmos capaces de procesar los datos analíticos tridimensionales brutos de los sensores para transformarlos de forma automática en diagnósticos predictivos. El sistema debe emitir alertas automáticas con suficiente anticipación antes de que una anomalía se convierta en una falla catastrófica.
3. Conectividad: La solución debe garantizar la disponibilidad de datos en los sistemas establecidos por CMPC, asegurando el cumplimiento de los criterios de ciberseguridad y arquitectura vigentes.

Adicionalmente, se valorarán de forma muy positiva soluciones que abarquen parámetros no cubiertos actualmente, como el monitoreo de la parte interior de la cinta.

La solución debe tener TRLs altos (8-9) que permitan la inmediata realización de esta prueba.

Entregables

Los participantes deberán presentar una propuesta formal, como documento en formato PDF, que incorpore:

1. Solución propuesta (sea integrando el escáner existente o no), con una descripción del funcionamiento, especificaciones de: sensores instalados, defectos detectados, algoritmos predictivos, sistema de alertas… (fotos, esquemas, croquis…), inversiones requeridas y resultados esperados.
2. Propuesta para la realización de una prueba piloto en una de las correas en planta, la cual debe incluir: Definición del alcance técnico del piloto, especificación del equipamiento mínimo requerido, cronograma con etapas previstas, tiempos estimados de calibración del algoritmo de IA y nivel de soporte técnico in situ y remoto. Oferta económica.
3. Casos de Éxito y Respaldo: evidencias de otros casos de uso que demuestren la viabilidad de la solución en entornos industriales.

Además, puede agregar documentos adjuntos para respaldar su solución (puede subirlos comprimidos en formato ZIP).

Criterios de evaluación

Las propuestas se evaluarán bajo los siguientes criterios competitivos:

• Confiabilidad y Precisión: Exactitud, consistencia y disponibilidad de la información capturada y procesada frente a la degradación física real de la correa.
• Capacidad Predictiva: Antelación de las alertas emitidas ante potenciales rupturas o desalineamientos críticos. 
• Simplicidad de Integración y Sistema de alertas: Facilidad de conexión con la infraestructura y sistemas actuales de la compañía. 
• Evidencias de viabilidad del sistema propuesto (uso en otros entornos industriales)
• Escalabilidad y Retorno de Inversión: modelo costo-beneficio viable.
• Calidad del soporte técnico en la realización del piloto a realizar en las dependencias de CMPC en Brasil, Chile.

Los finalistas seleccionados tendrán una reunión con el cliente para defender su propuesta. Podrá haber uno o varios ganadores con soluciones complementarias.

Estructura y cronograma del torneo

Este es un desafío de una ronda con los siguientes plazos:

• Periodo de presentación de propuestas: 5 semanas.
• Plazo límite de presentación: 4 de Agosto de 2026
• Periodo de evaluación: 6 semanas.

Premios

$20.000 USD (a confirmar por el proponente) para la ejecución de la prueba piloto (POC) sobre alguna de las correas en planta, permitiendo evaluar el desempeño en condiciones de producción. Este monto no es limitativo: si bien funciona como guía, se considerarán propuestas que excedan este presupuesto siempre que demuestren un valor agregado costo-beneficio que lo justifique. 

Confidencialidad

Según términos y condiciones generales.

Propiedad intelectual

Según términos y condiciones generales. En el caso del desarrollo de una solución nueva conjunta con CMPC, se compartirán los derechos de propiedad industrial, en función de lo que aporte cada parte.