Manutenção industrial 4.0: o que é e quais os benefícios para sua empresa

Para tratar da manutenção industrial 4.0 é necessário começar explicando o que é a indústria 4.0. Isso porque são dois conceitos relacionados, que envolvem um acelerado avanço tecnológico e transformam radicalmente a forma de produzir da indústria tradicional.

O termo indústria 4.0 está diretamente relacionado com tecnologias de automação industrial e aplicação da inteligência artificial. Além disso, também estão presentes os sistemas de big data, internet das coisas e robótica, dentre muitos outros.

Entenda com esse artigo como a manutenção industrial 4.0 transforma os processos industriais e permite maior otimização dos resultados e aplicação de recursos.

O que é e para que serve a manutenção industrial 4.0?

A indústria 4.0 mudou a ênfase em manutenção industrial de preventiva para preditiva, ou seja, o foco é identificar fontes potenciais de falhas e evitar que venham a ocorrer. Por isso, este tipo de manutenção é um dos pilares da indústria 4.0 junto com os seguintes fatores:

1º – Tempo real para realização das operações: facilitando a tomada de decisão com a aquisição e tratamento de dados de forma instantânea;

2º – Possibilidade de Interoperabilidade: permitindo a comunicação e conexão dos sistemas humanos e fábricas inteligentes por meio da Internet das Coisas e Computação em Nuvem;

3º – Ênfase na Virtualização: propondo uma cópia virtual das fábricas com o objetivo de permitir o rastreamento e monitoramento dos processos utilizando sensores;

4º – Sistema de Descentralização: as decisões são tomadas a partir do sistema ciber-físico, em que as máquinas fornecem dados sobre o ciclo de trabalho;

5º – Estratégia de Orientação a serviços: uso das arquiteturas de softwares voltadas para serviços aliados aos recursos de Internet das Coisas;

6º – Adoção da Modularidade: que consiste em um sistema com acoplamento e desacoplamento dos módulos de produção, oferecendo flexibilidade ao processo.

Portanto, a manutenção industrial 4.0 está associada com a utilização de todas as ferramentas e conceitos que acompanham a quarta revolução industrial.

Sem dúvida, é um processo de aprimoramento do conceito de manutenção de máquinas. Afinal, com as máquinas que aprendem é possível identificar padrões ou pontos destoantes e a partir disso permitir que o próprio equipamento corrija o desvio.

Como funciona a manutenção industrial 4.0

As mudanças na manutenção industrial 4.0 são muitas provenientes dos avanços tecnológicos da quarta revolução industrial. Neste sentido, podemos considerar que os principais aspectos estão relacionados com os seguintes pontos:

• Previsibilidade de falhas;
• Aumento da produtividade da manutenção;
• Diminuição dos custos de manutenção;
• Desenvolvimento técnico da equipe.

Vamos explicar esses principais aspectos e como os avanços tecnológicos estão relacionados com a manutenção industrial 4.0.

1º – Previsibilidade de falhas

Neste aspecto, é importante salientar que a ênfase é dada para as falhas funcionais, que são aquelas que limitam o equipamento de desenvolver a sua função no processo. Desse modo, os avanços da indústria 4.0 que estão sendo trabalhados são os seguintes:

• Rastreabilidade;
• Internet das Coisas (IoT);
• Computação em Nuvem;
• Big Data e Data Analytics.

Com o recurso da Rastreabilidade é possível monitorar a vida útil dos componentes em tempo real e definir o momento mais adequado para realizar uma troca. Desse modo, obtém-se um alto índice de confiabilidade, disponibilidade e baixo custo de manutenção.

Com a IoT é possível operar com sensores de vibração nos equipamentos rotativos, tendo um monitoramento em tempo real de forma precisa dos níveis de vibração. Sendo que todos os dados são analisados e armazenados em nuvem.

Tanto o Big Data quanto o Data Analytics são empregados na fabricação preditiva, tornando-se uma vantagem competitiva. Ou seja, permitem o controle de gerenciamento operacional com a melhoria da eficiência de produção e das taxas de rendimento.

Quando uma falha é detectada, o próprio equipamento se encarrega de realizar o diagnóstico. Não apenas dá o diagnóstico, como também indica o que deve ser feito e executa uma alteração do seu regime de trabalho.

De fato, essa mudança tem o objetivo de evitar que a falha seja agravada até que a correção seja realizada.

2º – Aumento da produtividade da manutenção

Este aspecto trata de um dos grandes desafios da manutenção, que é elevar a produtividade dos técnicos. De fato, os níveis estão inferiores a 30%, que é tido como um padrão de produtividade positiva.

Nesse sentido, os avanços da indústria 4.0 que estão sendo trabalhados são os seguintes:

• Realidade aumentada;
• Visão artificial;
• Robô colaborativo.

A partir da realidade aumentada é possível otimizar o tempo das atividades, pois não é necessário gastar horas para obter instruções de execução.

Já com os robôs colaborativos, o técnico já não precisa perder tempo para buscar ferramentas e nem peças para a realização das atividades.

3º – Diminuição dos custos de manutenção

A estimativa é que com a manutenção industrial 4.0 o cáclculo dos custos de manutenção apresentem redução entre 10 a 40% e o consumo de energia em torno de 10% a 20%. Além disso, a produtividade deve ter um aumento em torno de 10 a 25%. De fato, tudo isso é resultado dos seguintes avanços:

• Redução considerável do estoque de peças de reposição;
• Aquisição de peças apenas a partir da previsão de reposição efetiva;
• Substituição da mão de obra em atividades repetitivas por robôs colaborativos;
• Utilização de técnicas de simulação para prever possíveis falhas em processos;
• Redução do quadro de funcionários devido a elevação da produtividade com os avanços tecnológicos.

4º – Desenvolvimento técnico da equipe

Os avanços da indústria 4.0 oferecem uma grande contribuição para o desenvolvimento da equipe técnica de trabalho. De fato, isso acontece a partir dos seguintes recursos: realidade aumentada, visão artificial e simulação avançada.

Com a realidade aumentada um técnico ao ler a respeito de manutenção de motor elétrico pode realizar atividades práticas. Ou seja, pode desmontar um modelo em 3d, remontar, obter novas vistas explodidas, realizar simulações de situações reais, dentre outros.

Já no caso da visão artificial, um técnico que ainda não tenha visto um processo de manutenção elétrica pode ver a realização de um procedimento passo a passo.

E com os recursos da simulação avançada é possível preparar a equipe para diferentes eventos para saber agir da melhor forma em cada contexto.

Conheça os benefícios da indústria 4.0 para a manutenção industrial

A indústria 4.0 oferece inúmeros benefícios para as manutenções industriais. Sobretudo, os que impactam em todo o processo produtivo e organizacional. De fato, contribuem para a otimização dos processos e a manutenção dos equipamentos, sendo eles:

1º – Aumenta o nível de automação e leva a melhoria da manutenção preditiva; bem como estabelece um nível de otimização de processos;

2º – As fábricas inteligentes com a utilização da IoT aumentam a produtividade e elevam a qualidade de todos os processos;

3º – Ocorre a substituição da inspeção manual para um forma baseada em insights visuais, os quais são supridos por Inteligência Artificial (IA) que gera economia de tempo e dinheiro, bem como a redução de erros de fabricação;

4º – Diminui o custo de manutenção com peças sobressalentes, materiais e horas extras, bem como com armazenamento e aquisição de peças e materiais;

5º – Diminui a manutenção de caráter preventivo, bem como redução de falhas e quebras repentinas em permite aprimorar os planos de trabalho e manutenções planejadas;

6º – Gera uma redução do quadro de funcionários, dos erros de programação, dos desperdícios e ociosidade.

Portanto, os benefícios desse tipo de manutenção indicam como a empresa ganha em produtividade e competitividade no mercado.

Vantagens para a empresa com a manutenção industrial 4.0

A empresa que adota a manutenção industrial 4.0 passa a ganhar com alguns benefícios que produzem efeitos para todo o processo organizacional. Por isso, vamos apresentar os mais importantes, que são os seguintes:

1º – Obtém um novo patamar de eficiência a ser oferecido aos clientes com uma capacidade de respostas muito mais ágil e flexível;

2º – Propicia o aumento na disponibilidade do ativo uma vez que consegue aumentar a eficiência global das máquinas e obter o melhor aproveitamento do tempo de vida útil;

3º – Diminui os impactos sobre a disponibilidade, custo de manutenção e operação dos ativos devido a redução do tempo desde a ocorrência da falha até a tomada de ação;

4º – Geração de vantagem estratégica sobre a concorrência uma vez que aumenta a confiabilidade dos ativos e a qualidade das entregas;

5º – A tomada de decisão estratégica se torna mais assertiva tendo em vista a maior confiabilidade nos processos produtivos e nos maquinários;

6º – Permite que a empresa possa operar de forma sustentável com uma grande economia de energia e recursos naturais.

Os benefícios da manutenção industrial 4.0 alcançam a empresa como um todo, gerando melhorias em diversas atividades e no relacionamento com os clientes e fornecedores.

Alguns exemplos de como a manutenção industrial 4.0 acontece no dia a dia da empresa

Vamos explicar algumas situações do dia a dia que ilustram como ocorre o processo de manutenção industrial a partir dos avanços da indústria 4.0.

1º – Desgaste das peças

Em todo processo produtivo ocorre o desgaste das peças, o que impacta diretamente na eficiência do maquinário e pode interferir na qualidade dos produtos produzidos.

Os avanços da indústria 4.0 permitem a partir do monitoramento usando sensores na fábrica coletar informações em tempo real. A partir dessas informações virtualizadas pode ser detectado qualquer tipo de anomalia que possa estar ocorrendo no maquinário.

Tendo sido identificado o problema é possível realizar a substituição da peça ou a sua recuperação, dependendo de cada situação em particular.

2º – Maquinário com baixa eficiência

Suponhamos que um compressor centrífugo deve manter a refrigeração da câmara em 6°C. No entanto, se estiver operando com baixa eficiência não conseguirá conservar essa temperatura e pode prejudicar a qualidade do processo produtivo.

É possível aplicar os avanços da indústria 4.0 com monitoramento em tempo real e análise de dados com os recursos da IoT para monitorar o problema e emitir um sinal de alerta.

Desse modo, o sistema de forma automática altera a posição da válvula de admissão para melhorar o funcionamento e realiza uma verificação interna para descobrir as causas que estão gerando as falhas.

3º – Redução da produtividade da correia transportadora

Em uma indústria alimentícia, se o motor ou a correia transportadora estiver apresentando falhas pode gerar parada ou redução da produtividade e atraso na produção.

Com os avanços da indústria 4.0, é possível desenvolver um sistema para monitoramento constante das operações e alerta de falhas com o diagnóstico do problema. Isso gera para a empresa alguns benefícios, tais como:

• Diminuição do tempo médio de reparo do equipamento;
• Maior segurança para as atividades industriais;
• Diminuição de custos de manutenção.

Entenda a manutenção industrial preditiva e como se encaixa na indústria 4.0

A manutenção industrial preditiva está diretamente associada com a antecipação e previsibilidade das falhas. Ou seja, é uma ideia que rompe com as tradicionais manutenções periódicas com calendário de inspeção pré-estabelecido.

De fato, é uma metodologia de manutenção industrial que é realizada a partir do monitoramento periódico utilizando de ferramentas, tais como:

• Análise de vibração;
• Ultrassom;
• Inspeção Visual;
• Técnicas de análise não destrutivas.

Nesse sentido, o funcionamento da manutenção preditiva está voltado para a formação de uma cultura de acompanhamento constante. Não apenas por parte dos funcionários como também pelos operadores do maquinário e técnicos em manutenção.

O objetivo da manutenção industrial 4.0 é antes de tudo antecipar e identificar a raiz de problemas em equipamentos e máquinas. Visto que a sua ação ocorre a partir dos sintomas encontrados, ou seja, antes que o problema se torne uma realidade.

Para que isso seja possível, o ponto chave das ferramentas de manutenção preditiva é o monitoramento constante, baseado na coleta de dados. De fato, este tipo de manutenção consegue reduzir o tempo de inatividade do equipamento e aumentar a vida útil do maquinário.

É interessante destacar outros objetivos que estão associados com a realização de uma manutenção industrial preditiva, tais como:

• Eliminar a realização de paradas forçadas das máquinas;
• Elevar o nível de confiabilidade do maquinário;
• Dispensar a realização de manutenção corretiva;
• Aumentar o tempo de utilização do maquinário;
• Melhorar o ciclo de vida útil dos equipamentos;
• Eliminar reparos e desmontagem de equipamentos;
• Identificar potenciais falhas que poderiam interromper a produção.

Resumindo

Apresentamos informações detalhadas sobre a manutenção industrial 4.0, que utiliza dos avanços da indústria 4.0 para tornar-se mais eficiente e otimizada. Assim, esclarecemos os principais aspectos e como acontece essa manutenção no dia a dia da empresa.

Se gostou das informações e deseja mais detalhes, estamos à sua disposição.

Somos uma empresa especializada em soluções industriais para atender as demandas dos nossos clientes. Desse modo, fornecemos produtos de alta qualidade, integrados com serviços de preditiva que reduzem os custos através de inovação e engenharia de aplicação.

Atuamos com componentes industriais e soluções das marcas SKF, Continental, Martin, Sabó, Megadyne, entre outras. No entanto, mais do que uma distribuidora de rolamentos, somos uma multiespecialista em manutenção industrial, auxiliando para:

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• Diminuir o inventário do cliente;
• Maximizar a vida útil dos produtos fornecidos.

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