Manutenção preditiva é um conjunto de técnicas que utiliza ferramentas de monitoramento e análise de dados para identificar potenciais falhas em equipamentos ainda em estágios iniciais. Dessa forma, o setor de manutenção pode agir antes que a falha funcional aconteça.
O significado de preditiva refere-se ao ato de predizer, de dizer por antecipação, com antecedência; em que há previsão; prevista. A partir de dados, ações ou informações previamente apresentadas: sucesso preditivo; pode-se então predizer algo.
Dentre os tipos de manutenção, a Preditiva é um dos métodos mais eficientes quando se quer prevenir e antecipar os problemas nos equipamentos. Com ela, certamente sua empresa terá maior eficiência operacional no chão de fábrica, reduzirá custos, erros e atrasos no processo produtivo.
Para uma empresa ser eficiente em seu processo produtivo, é preciso ter total controle dos fatores que afetam a sua produção. E a manutenção industrial é um destes fatores.
No artigo de hoje, nossos especialistas vão explicar e te ajudar a entender tudo sobre como aplicar e quais técnicas de manutenção preditiva para você utilizar em sua empresa?
Neste artigo você verá:
Na prática, a manutenção preditiva é uma atividade de acompanhamento de parâmetros que vão indicar a performance e o desempenho de um equipamento.
Utiliza ferramentas de análise de dados e monitoramento da condição para analisar o comportamento dos equipamentos e predizer o tempo de vida útil de uma máquina, sistema ou componente.
Confira no vídeo abaixo o que nosso Engenheiro e coordenador de serviços fala a respeito da manutenção preditiva.
Segundo a consultoria McKinsey & Company, a manutenção preditiva aumenta a disponibilidade de uma linha de produção em até 15%. Além disso, ela é uma técnica importante quando a empresa precisa reduzir os custos na manutenção. Pode representar economia de até 25%.
O objetivo da manutenção preditiva é aumentar a manutenabiliade, disponibilidade e confiabilidade de um equipamento, ou seja, antecipar as falhas em máquinas e equipamentos, visando determinar a necessidade de intervenção ou não.
Isso só é possível porque as técnicas preditivas buscam identificar estágios iniciais das falhas e anomalias para atuar na causa a causa raiz do problema e evitar uma parada não programada.
Isso só é possível devido ao monitoramento contínuo do equipamento em funcionamento.
Pode ser por meio de diversas técnicas que você verá a seguir.
Ela também pode receber outros nomes como manutenção baseada na condição, manutenção baseada na confiabilidade ou manutenção com base no estado do equipamento.
Contudo, todos eles partem do conceito de Engenharia de Confiabilidade para predizer o tempo de vida útil dos componentes, máquinas e equipamentos.
Como resultado, sabemos se estão próximos de sofrer uma falha.
Agora que você já sabe o conceito de manutenção preditiva, vamos ver quais técnicas usar.
Então, ações preditivas caracterizam-se pela previsibilidade da deterioração do equipamento.
Como resultado, otimiza o uso dos recursos de manutenção de sua empresa. Além disso, reduz os custos operacionais, minimiza os problemas de tempo de inatividade, melhora a integridade e o desempenho geral dos ativos (tempo de vida útil).
Em outras palavras, evita a manutenção corretiva (reativa não planejada) e reduz os custos associados à realização de muitas manutenções preventivas.
Embora algumas técnicas também sejam preventivas, somente a preditiva e a manutenção prescritiva permitem analisar com antecedência as condições das máquinas.
Isso causa muita confusão para àqueles que procuram a melhor maneira de garantir a confiabilidade dos seus ativos.
Mais adiante vamos mostrar o que muda entre preditiva e preventiva.
As principais técnicas preditivas são:
A manutenção preditiva, geralmente, adota vários métodos de investigação para intervir nas máquinas e equipamentos antes que parem de funcionar.
Antes de tudo, os técnicos devem entender quais são os modos de falha dos seus equipamentos. Assim, podem definir qual técnica de manutenção preditiva é melhor para seu equipamento.
Agora, veja a seguir as principais técnicas e ferramentas de manutenção preditiva que você pode adotar:
A análise de vibração é um processo capaz de identificar potenciais falhas nos componentes rotativos de um equipamento.
Certamente, é um dos métodos de diagnóstico mais importantes em preditiva. Ajuda identificar e evitar que um equipamento tenha uma parada por quebra de um eixo ou rolamento, por exemplo.
De maneira geral, os equipamentos emitem uma frequência de vibração quando estão em funcionamento.
Então, a análise de vibração capta esta frequência por meio de acelerômetros ligados a sensores instalados em pontos estratégicos. Como resultado, transformam a energia mecânica de vibração em sinais elétricos.
Os dados, ou registro das vibrações, são enviados para os aparelhos registradores ou software de análise de vibração, (analisadores de vibrações) que são interpretados por especialistas.
Se as frequências emitidas estiverem fora do padrão, pode-se então determinar se há algo errado.
Desse modo obtém-se uma análise completa dos componentes de uma máquina ou equipamento.
Portanto, as forças detectadas por estes sensores indicam se a vibração está em um nível aceitável para o equipamento ou não. Os sinais também indicam em qual estágio de falha o componente está.
Vários problemas são detectados pela análise de vibração, entre eles:
A técnica de ultrassom se dá com o uso de um detector de emissões acústicas ultrassônicas que capta ondas sonoras acima do alcance da audição humana.
Dessa forma, pode ser utilizada em diversos tipos de peças e equipamentos. Por exemplo, tubulações, juntas soldadas, mancais e rolamentos, vasos de pressão, carcaças de máquinas, turbinas, compressores, etc.
O ultrassom tem a vantagem de ser um equipamento bastante sensível e capaz de detectar defeitos muito pequenos.
Alguns dos problemas identificados de forma preditiva por essa técnica são:
Outra maneira de identificar irregularidades e potencias falhas nos componentes de uma máquina é através do nível de ruídos que eles emitem. Por exemplo, rolamentos em boas condições produzem um ruído contínuo, como traqueia de gato.
Sendo assim, sons irregulares indicam que algo está errado no desempenho do rolamento.
A ampla variedade de sons produzidos pelas máquinas inclui também componentes ultrassônicos de ondas curtas. São, por sua natureza, extremamente direcionais.
Instrumentos, tais como sondas ultrassônicas, isolam esses ultrassons dos ruídos do ambiente da fábrica e das máquinas e identificam a fonte.
Outro instrumento popular para identificar peças de máquinas com problemas ou rolamentos danificados é o estetoscópio eletrônico. Ele detecta, rastreia e diagnostica todos os tipos de ruídos em máquinas.
A termografia também é uma técnica de manutenção preditiva. Ela cria uma imagem com as diferentes temperaturas em um corpo. Assim, mostra defeitos que seriam invisíveis a olho nu.
É importante ressaltar que o calor pode ser um sintoma precoce de danos ou mau funcionamento de um equipamento. Por isso, esta técnica é muito importante nas indústrias.
Assim, a termografia é particularmente importante na manutenção de equipamentos de sistemas de troca de calor, arrefecimento, aquecimento e climatização de ambientes.
Algumas das aplicações nas indústrias são:
A análise de óleo é outra técnica não destrutiva e não invasiva usada na manutenção preditiva. Seu objetivo é analisar as propriedades dos fluidos, contaminação e tamanhos de partículas.
As propriedades dos fluidos devem ser analisadas para verificar se os aditivos presentes ainda estão ativos e se houve alguma alteração de sua viscosidade.
A análise da contaminação permite saber quais são os tipos e de onde vêm os contaminantes do óleo, se existem outros tipos de lubrificantes misturados e se há algum sinal de vazamento interno.
Partículas de tamanhos acima do esperado, indicam erosão no equipamento ou a produção de substâncias em locais de sobreaquecimento do óleo.
As partículas presentes no óleo permitem identificar de qual componente o desgaste provavelmente se originou, qual é o modo de desgaste, a causa e o quão severa é a condição de desgaste.
Análise de trincas é um teste não-destrutível utilizado para detectar defeitos ou descontinuidades (como fissuras) em superfícies de metálicas.
A estrutura é magnetizada, se houver um defeito, como uma fenda ou furo, causará uma ruptura no campo magnético.
É uma técnica muito utilizada em tubulação de minério, oleodutos e gasodutos. Assim, permite prever com muita antecedência as falhas.
As ferramentas de alinhamento de eixos a laser também são usadas na manutenção preditiva.
Apesar de seu uso ser mais comum como forma de manutenção corretiva, quando os eixos já se estão desalinhados.
No entanto, essas ferramentas são bastante precisas.
Excelentes para captar e guardar os dados do alinhamento do eixo. Isso faz com que elas sejam ideais para o monitoramento dos eixos.
As medições do alinhamento do eixo devem ser feitas para verificar se o alinhamento da máquina precisa ou não ser corrigido.
Além disso, as leituras são comparadas com limites ou tolerâncias e servem como forma de manutenção preditiva.
A endoscopia industrial é uma forma de inspeção visual que possibilita acessar locais internos que não podem ser vistos diretamente pelo técnico de manutenção. Ou seja, o uso dessa técnica permite inspecionar esses locais sem desmontar do equipamento, reduzindo os custos e o tempo de manutenção.
Alguns exemplos de defeitos deduzidos da aparência da peça, são: trincas, porosidades, depósitos de impurezas e corrosão.
Estes defeitos ocultos podem indicar um defeito interno mais sério no equipamento.
As principais diferenças entre preditiva e preventiva está na interrupção do equipamento e momento da troca dos componentes.
A manutenção preventiva é uma técnica com ações que interrompem o funcionamento do equipamento para realizar a troca do componente. Contudo, mesmo assim, a falha ainda pode ocorrer. Ou seja, mesmo que ela reduza o número de manutenções corretivas, não garante que o equipamento terá a produtividade total.
Além disso, as substituições das peças ocorrem com base nos parâmetros de vida útil informados pelos fabricantes.
Veja no quadro abaixo as principais diferenças entre manutenção preventiva e preditiva.
| PREVENTIVA | PREDITIVA |
| Baseada em tempo ou número de ciclos de uso do equipamento. | Baseada na performance do equipamento. |
| A manutenção pode acontecer antes dela ser realmente necessária. | A manutenção só ocorre quando há sinais de falha iminente. |
| Não realiza monitoramento constante dos equipamentos. | Realiza monitoramento constante dos equipamentos |
| Menor investimento inicial em tecnologia de monitoramento e treinamento de pessoal. Porém, maior custo operacional. | Maior investimento inicial. Contudo, tem maior economia de recursos e tempo no longo prazo, com alto retorno de investimento. |
As práticas preditivas trazem benefícios estratégicos, como:
Como o conceito de preditiva se baseia na coleta e análise de dados, antes é preciso ter informações confiáveis. Para isso, precisa então de ferramentas para monitoramento da condição. Sobretudo os sensores.
Eles captam as variações e enviam para os softwares analisadores. Se houver algo errado, emite-se um alarme de aviso. Se estiver tudo certo, um especialista analisa as informações para definir os níveis de criticidade do componente.
Imagine um sistema de transmissão que usa um mancal com rolamentos. É um item crítico, se o rolamento quebrar vai parar toda a linha de produção. O que fazer?
Antes de tudo, instalar sensores de vibração para monitorar um dos 4 estágios até a falha total. Da mesma forma, é possível instalar sensores de temperatura.
Como resultado, podemos medir o rolamento durante a operação e predizer quando vai falhar. Mais ainda, podemos verificar se precisa apenas de uma boa lubrificação.
6 passos para aplicar as técnicas preditivas na sua empresa.
Primeiro vale lembrar que a manutenção preditiva se dá através de um plano de gestão da manutenção.
Os seis passos para realizá-lo são:
A transformação digital trouxe para as empresas novas maneiras de coletar dados e monitorar seus equipamentos.
A indústria 4.0 mudou a ênfase em manutenção industrial de corretiva para preditiva. Assim, o foco é identificar fontes potenciais de falhas e evitar que elas ocorram.
Por isso, a preditiva é um dos pilares da indústria 4.0.
Os motivos disso, são:
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;
Isso já realidade em muitas empresas. São várias soluções de tecnologia sendo usadas na manutenção preditiva. Veja alguns exemplos:
Internet das Coisas (IoT)
Internet das coisas é o conceito conectar objetos e equipamentos do cotidiano com a internet. É mais sobre a conexão dos objetos do que das pessoas. Em outras palavras, a internet das coisas é que uma rede de objetos físicos capaz de reunir e de transmitir dados
Em manutenção preditiva isso a conexão entre equipamentos é um recurso indispensável para as empresas. Deixa de ser apenas algo para os escritórios e entra de fato no chão de fábrica.
São sensores em vários pontos do equipamento ou fábrica, e softwares que recebem arquivos diretamente na máquina. Assim, a indústria se mantém conectada com o poder da integração do IoT.
Na prática, o setor de manutenção utiliza esses dados para verificar as condições de funcionamento dos equipamentos.
Assim, quaisquer falhas são identificadas rapidamente. Isso permite uma reação rápida e, em muitos casos, antecipada.
Big Data (tratamento dos dados)
Não existe nada mais valiosos do que informação. Logo, os dados são os ativos mais importantes da era digital.
Sua empresa pode ter o histórico das falhas e assim, saber as manutenções e reparos já realizados. Conhecer o gráfico de vida útil e desempenho de um componente. Tudo isso para fornecer um panorama da sua performance.
Na manutenção preditiva essa informação é extremamente valiosa para decidir se vai ou não substituir um equipamento.
Além disso, o apoio de um software de gestão da manutenção, centraliza as informações do chão de fábrica e do inventário. Ou seja, as equipes de manutenção têm mais visibilidade sobre toda a infraestrutura.
Machine Learning
Equipamentos cada vez mais sofisticados e com inteligência artificial. A indústria moderna faz uso do Machine Learning como recurso de computação e automação inseridos nas linhas de produção.
Nesse contexto, para a manutenção preditiva o Machine Learning exerce o papel de tornar as operações da indústria mais autônomas. Ou seja, menos dependentes de intervenções humanas.
O uso de algoritmos e sensores permitem que os equipamentos sejam capazes de agir de forma autônoma. Sobretudo, identificar e antecipar qualquer ponto de atenção.
Dessa forma, é possível gerenciar, programar análises de performance e organizar a rotina dos técnicos na hora de realizar as manutenções.
Análises preditivas como melhoria contínua
Uma empresa que implementa o Sistema de Qualidade ISO 9001, terá na manutenção preditiva a oportunidade certa para desenvolver um ciclo de melhoria contínua na gestão da manutenção. Permitirá evolução constante dos processos, produtos e serviços.
Para isso deve-se fazer uso de indicadores para monitorar as ações do setor de manutenção. Como principais indicadores de manutenção podemos destacar:
Depois disso, é importante saber como aplicar as ações preditivas em sua empresa.
Monitoramento de condição de máquinas
O monitoramento de condição de máquinas é um processo de verificação do status da máquina durante sua operação normal. Consiste na aquisição, processamento e comparação de dados com tendências, linha de base e dados representativos de máquinas semelhantes.
Para implementar um programa de monitoramento de máquina, é essencial algumas etapas como:
Ferramentas para preditiva
Para sua empresa monitorar os equipamentos e garantir a coleta de dados precisos, será preciso ferramentas como:
Preditiva em sistemas rotativos
Alguns componentes têm grande importância dentro de um plano de manutenção. Principalmente por estarem presentes em equipamentos rotativos e sistemas de transmissão como, por exemplo: os mancais, rolamentos e correias.
Saiba mais em nosso artigo: Manutenção em equipamentos Rotativos.
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