Manutenção Preditiva X aumento de produtividade nas empresas

Para as empresas que trabalham com margens apertadas e prazos ainda mais curtos, um período de inatividade não programado pode ser desastroso. O custo de reparar um ativo que interrompeu a produção pode custar 50% a mais do que se o problema fosse identificado antes da falha, durante uma manutenção preditiva.

Em termos de prejuízo financeiro, os custos calculáveis são claros: o ARC Advisory Group relata que a indústria global de processos perde até US$ 20 bilhões de sua produção anual por conta de paradas não programadas.

Além disso, essas falhas podem prejudicar a motivação e a saúde de sua equipe, o meio ambiente e suas relações com fornecedores, clientes e até sua marca no mercado.

Sua empresa não precisa correr esse risco – especialmente neste momento de busca pela eficiência econômica máxima. Então siga na leitura e descubra como a manutenção preditiva pode ajudar sua empresa a potencializar a produtividade e otimizar custos.

O que é manutenção preditiva?

A manutenção preditiva é um tipo de rotina que monitora diretamente a condição e o desempenho dos equipamentos durante a operação normal da empresa, reduzindo a probabilidade de falhas.

Essa modalidade ajuda a manter os custos baixos, reduzindo a frequência de reparos emergenciais, paradas não planejadas e eliminando a manutenção desnecessária.

Com a manutenção preditiva, as organizações monitoram e testam consistentemente as condições, como lubrificação e corrosão. Os métodos para realizar a manutenção preditiva incluem testes de infravermelho, acústico (descarga parcial e ultrassom aéreo), análise de vibração, medições de nível de som e análise de óleo.

Objetivos da manutenção preditiva

A manutenção preditiva proporciona redução dos custos de manutenção, de modo a aumentar a produtividade e rentabilidade de sua planta industrial. Além disso, o processo também visa:

Identificar de forma antecipada qualquer necessidade de serviços de manutenção em uma peça, componente específico de uma máquina ou equipamento;
Evitar quaisquer desmontagens desnecessárias ao fazer a inspeção;
Maximizar o período de disponibilidade das máquinas e equipamentos para a produção;
Reduzir as intervenções de correção para o menor número possível;
Prevenir e impedir o aumento dos danos;
Ampliar a vida útil total dos componentes e equipamentos;
Garantir a confiabilidade das máquinas e equipamentos.

Por que sua empresa precisa de uma rotina de manutenção preditiva?

Toda organização precisa manter um programa de manutenção, que ajude a evitar ocorrência de falhas e quebras de equipamentos.

Sem isso, sua empresa corre sério risco de sofrer com períodos de inatividade não planejado de suas máquinas, o que, por sua vez, pode afetar a qualidade dos produtos, os prazos de entrega e fazer com que as demandas dos clientes não sejam cumpridas a contento.

Um maquinário não confiável também faz com que sua empresa precise trabalhar com um estoque excessivo, visando contornar ou amenizar os efeitos de um possível colapso.

Um programa de manutenção preventiva pode ajudar a tornar suas máquinas e equipamentos mais confiáveis e previsíveis, monitorando seu desempenho. Dessa forma é possível acompanhar e prever quando os problemas estão prestes a acontecer – e fazer reparos e substituições antes que ocorram falhas reais ou que resultem em outros problemas mais complexos e de custo mais elevado.

Como funciona a manutenção preventiva?

A manutenção preditiva avalia a condição do equipamento através de monitoramentos periódicos ou contínuos.

Como ela ocorre de maneira planejada, a maior parte da manutenção preditiva é realizada enquanto o equipamento está operando normalmente, para minimizar a interrupção das operações diárias.

Essa estratégia de manutenção aproveita os princípios do controle estatístico do processo para determinar quando as tarefas de manutenção serão necessárias no futuro.

Por exemplo: em vez de trocar o óleo de uma máquina após um período determinado, a manutenção preventiva permite que as organizações coletem dados de amostras de óleo e façam qualquer ajuste necessário com base nos resultados do desgaste do ativo.

Recursos da manutenção preventiva

Um programa de manutenção preventiva bem concebido deve possuir os seguintes recursos:

Identificação adequada de todos os itens a serem incluídos no programa de manutenção;
Cobertura adequada de registros, volume de trabalho, custos associados etc;
Inspeção com um cronograma definido com pedido permanente em atribuições específicas;
Uso de listas de verificação pelos inspetores;
Um cronograma de frequência de inspeção;
Uma equipe de inspetores bem qualificados com competência de reparos simples, como e quando pequenos problemas são notados;
Procedimentos administrativos que proporcionem o cumprimento necessário, bem como o acompanhamento do programa.

Técnicas de Manutenção Preditiva

Como já reforçamos nos tópicos anteriores, a manutenção preditiva tem sido aplicada nas empresas com o objetivo de evitar interrupções dispendiosas. Novos avanços em tecnologia de software e sensores (como, por exemplo, os painéis inteligentes que podem ser acessados remotamente, alguns inclusive controlados via smartphone) permitem que este método de monitoramento altamente eficaz seja acessível e altamente preciso.

Abaixo estão algumas abordagens de manutenção preditiva que inspecionam, monitoram, avaliam e analisam equipamentos elétricos:

Análise de vibração

Todo e qualquer maquinário em funcionamento produz vibrações – que, com o passar do tempo, geram um processo contínuo de deterioração. Isso acontece porque as vibrações acarretam uma distribuição desbalanceada da energia vibratória em todos os componentes de uma máquina. O acompanhamento da evolução deste nível de vibrações garante um monitoramento preciso do estado da máquina e o controle prévio de qualquer avaria que possa vir a surgir decorrente desta questão.

O princípio da análise das vibrações está fundamentado no conceito de que as estruturas das máquinas estimuladas por esforços dinâmicos (ação de forças) geram sinais vibratórios – e esta frequência tem uma potência equiparada às frequências dos agentes excitadores: quando os captadores de vibrações são posicionados em determinados pontos do aparelho, eles captam as vibrações recebidas por toda a estrutura e registram as vibrações.

A análise desses dados permite identificar a origem dos esforços presentes em uma máquina operando, assim como a presença de falhas, que devem ser reparadas o mais antecipadamente possível para prevenir o aumento do dano existente.

Principais problemas identificados:

Falhas em rolamentos;
Falhas de engrenamento;
Falhas por desalinhamento;
Falhas por desbalanceamento;
Falhas por empenamento;
Falhas por excentricidade;
Falhas magnéticas;
Falhas por falta de rigidez;
Falhas por folgas em mancais;
Falhas por ma lubrificação;
Falhas por falta de limpeza;
Falhas por cavitação;
Falhas por ressonância.

Inspeções de infravermelho (termográficas)

Inspeções de infravermelho usam uma câmera especializada para detectar anomalias que não são perceptíveis a olho nu.

No processo de manutenção preditiva a técnica permite identificar regiões ou pontos onde a temperatura está alterada com relação a um padrão pré estabelecido com o objetivo de obter dados relativos à condição operacional de um componente, equipamento ou processo em qualquer um dos sistemas de manutenção considerados no processo.

Tudo isso sem a necessidade de contato físico com a instalação ou equipamento, o que proporciona uma avaliação estratégica na identificação de falhas e causas.

Monitoramento de temperatura on-line

Essa tecnologia fornece acesso 24 horas por dia, sete dias por semana a pontos de conexão críticos, nos quais a termografia tradicional não pode ser usada.

O monitoramento contínuo fornece os meios para avaliar a condição atual do equipamento e detectar anormalidades em um estágio inicial.

Durante uma interrupção planejada, os sensores de temperatura sem fio são instalados em áreas de equipamentos de baixa e média tensão que não são acessíveis a uma câmera infravermelha.

Medição de Espessuras

A medição de espessuras permite identificar a espessura de materiais metálicos, vidros, PVC, Teflon, entre outros, através de ensaio não destrutivo por ultrassom.

Essa utilização, sendo a mais frequente o ensaio por ultrassom, não necessita de acesso à parede oposta para execução, o que permite o acompanhamento de desgaste de um componente/equipamento sem a necessidade da interrupção do seu funcionamento.

O processo conta com uma execução simplificada e rápida, que permite uma obtenção precisa e ágil dos resultados.

Análise de Trinca por Partículas Magnéticas

O ensaio por partículas magnéticas é usado para detectar descontinuidades superficiais e sub superficiais em materiais ferromagnéticos. O processo detecta defeitos como trincas, junta fria, inclusões, gota fria, dupla laminação, falta de penetração, dobramentos, segregações, entre outros.

Este método está baseado na geração de um campo magnético que percorre toda a superfície do material ferromagnético. As linhas magnéticas do fluxo induzido no material deslocam-se através de sua trajetória ao encontrar uma descontinuidade superficial ou sub superficial, criando assim uma região com polaridade magnética, altamente atrativa às partículas magnéticas.

Quando esta magnetização é provocada na peça, aplicam-se as partículas magnéticas por sobre a peça – que serão atraídas à localidade da superfície que possuir uma descontinuidade. É assim que se detecta cada defeito.

Para que estas descontinuidades sejam detectadas, é importante que elas estejam em um nível que permitam ser “interceptadas” ou “cruzadas” pelas linhas do fluxo magnético induzido – por isso a peça é magnetizada em pelo menos duas direções defasadas de 90º com o uso de yokes, máquinas portáteis com contatos manuais ou equipamentos de magnetização estacionários para ensaios seriados ou padronizados.

Fundidos de aço ferrítico, forjados, laminados, extrudados, soldas, peças que sofreram usinagem ou tratamento térmico (porcas e parafusos), trincas por retífica e muitas outras aplicações em materiais ferrosos são alguns dos exemplos padrão deste método.

Dispositivos de proteção inteligentes

Disjuntores e centros de controle de motores são dois exemplos de dispositivos de proteção inteligentes.

O monitoramento de disjuntores fornece informações avançadas sobre identificação e posição, número de operações, correntes interrompidas cumulativas, tempos de operação, tempo de carregamento, curva de tempo de percurso, excesso de energia de fechamento e desgaste de contatos.

Os centros de controle de motores são monitorados quanto a leituras de corrente e potência do motor, capacidade térmica, correntes de linha, corrente média, corrente de aterramento, temperatura do motor, desequilíbrio de fase de corrente, frequência de tensão, tensão linha a linha e desequilíbrio de tensão de linha.

Vantagens da manutenção preditiva

Como o nome indica, a manutenção preditiva antecipa as interrupções do equipamento em vez de reagir a elas.

O método vai além da manutenção preventiva, que embora também tenha o foco na redução e otimização do tempo de inatividade da planta para períodos não críticos, é baseado em calendário – e não em desempenho.

Isso permite garantir vida útil prolongada e produtiva para equipamentos de sua empresa e uma redução considerável no estoque de backup.

A redução de investimento a longo prazo também é um dos benefícios. Embora o custo inicial dos sistemas de manutenção preditiva possa ser considerado um pouco elevado para algumas pessoas, ele é infinitamente menor quando comparado ao de uma manutenção “reativa”, que gera impactos diversos por conta de uma interrupção séria de uma linha de fabricação. Com a evolução do setor e as novas tecnologias digitais, os custos iniciais dos sistemas de monitoramento estão reduzindo cada vez mais.
O monitoramento voltado para prever e solucionar falhas futuras permite que a manutenção seja planejada em um momento mais conveniente, antes que a falha ocorra e em períodos onde a queda da produção não impacte drasticamente o faturamento da empresa.
Quando a manutenção preventiva está funcionando efetivamente como uma estratégia de manutenção, o processo é executado nas máquinas apenas quando necessário, em vez de ser realizado com base em um cronograma fixo baseado em tempo.

Isso promove uma série de economias de custo:

Redução do tempo em que o equipamento está sendo mantido / fora de serviço;
Diminuição do custo de mão de obra para manutenção;
Minimização das horas de produção perdidas para manutenção;
Otimização dos recursos investidos no custo de peças de reposição e suprimentos.

Estudos mostraram que as organizações gastam aproximadamente 80% do seu tempo reagindo a problemas, em vez de evitá-los proativamente.

A manutenção preditiva coloca a manutenção preventiva à frente do jogo, pois ajuda a prever falhas e monitoriza ativamente o desempenho.

Como resultado, economiza tempo e dinheiro. Organizações comprometidas com um programa de manutenção preditiva podem esperar melhorias significativas na confiabilidade de ativos e um aumento na eficiência de custos, como:

Retorno do investimento (ROI) 10 vezes maior;
25-30% de redução nos custos de manutenção;
70-75% de eliminação de avarias;
35-45% de redução no tempo de inatividade;
20-25% de aumento na produção.

Vale ressaltar que os melhores programas de manutenção preditiva levam tempo para serem desenvolvidos, implementados e aperfeiçoados. Para ser verdadeiramente eficaz, os funcionários da empresa devem ser treinados sobre como usar o equipamento e interpretar as análises que serão feitas durante o processo.

No entanto, uma vez que o compromisso é feito, a manutenção preditiva pode revitalizar não apenas uma equipe de manutenção, mas uma organização como um todo. Existem prestadores de serviços de monitoramento de condições que podem executar o trabalho necessário e analisar os resultados da sua organização.

Como otimizar a gestão de manutenção

A implementação de um programa de manutenção preditiva deve ser um processo metódico do início ao fim. A chave para uma boa gestão de manutenção é ter uma visão de longo prazo do que fazer para colocar todos os componentes fundamentais no lugar.

Projete o programa de manutenção preditiva: obtenha uma aprovação positiva da administração e esteja preparado para discutir e quantificar os benefícios e metas. Identifique qual equipamento direcionar para o programa, observando atentamente os históricos de falhas de equipamentos e as causas-raiz associadas. Equipamentos que estão falhando ao máximo fornecerão o maior potencial para reduções de custos e melhorias de confiabilidade. Compare o custo de implementar uma manutenção preditiva com o custo médio de falhas de equipamento. Em alguns casos, a manutenção preditiva pode não ser a solução mais indicada – dependendo do ativo, um método corretivo de manutenção pode ser mais eficiente economicamente;
Selecione a tecnologia de manutenção preditiva: escolha qual das técnicas mencionadas no tópico anterior seria mais eficaz para monitorar a condição do seu equipamento. Sua organização está mais interessada em análise de vibração, termografia infravermelha, inspeção ultrassônica ou análise de óleo? Selecione as ferramentas que fornecerão essa informação;
Aloque recursos adequados: desenvolva e treine uma equipe de implementação para executar atividades de manutenção preditiva. Programar o tempo no cronograma de tarefas de manutenção preditiva, como coleta, análise, relatórios e rastreamento de dados, e alocar fundos para investimentos em tecnologia de manutenção preditiva ou, para uma manutenção preditiva, auxiliar o contratado;
Realize integrações de sistema: aproveite as ferramentas internas e integradas para ajudar a transformar dados de monitoramento de condição em ação. Por exemplo, uma empresa que oferece serviços de monitoramento de equipamentos, engenharia de lubrificação e engenharia de confiabilidade pode registrar relatórios de diagnóstico negativos e gerar automaticamente ordens de trabalho corretivas;
Coordene programas de manutenção preventiva e manutenção preditiva: alavancar a manutenção preventiva e preditiva pode ser a melhor forma de estruturar um programa efetivo de manutenção. Use cada método onde for mais aplicável e decida qual estratégia aplicar com base na interrupção devido ao tempo de inatividade do equipamento, custo de peças e tempo de mão-de-obra e histórico do equipamento.

Quando compensa terceirizar a manutenção preditiva?

Se sua empresa está fazendo (ou planejando fazer) grandes investimentos em manutenção preditiva, é importante ter certeza de obter o máximo de resultados positivos possíveis.

Como responsável pela tomada de decisões neste tipo de compra de serviço, você pode decidir fazer análises e monitorar internamente – o que requer a construção de seu próprio data center e centro de manutenção, além de treinar seus engenheiros e colaboradores para estudar e interpretar os dados.

Outra opção pode envolver a contratação de um parceiro terceirizado para conduzir esses processos junto com seu time.

Uma parceira especializada pode ficar responsável por fazer toda a análise para sua empresa, usando ferramentas e conhecimentos estratégicos do setor e, em seguida, informar quando ocorrerá um problema – trabalhando em conjunto com o time de especialistas de sua empresa. Muitas vezes, selecionar a estratégia e o parceiro corretos é a chave para um plano bem-sucedido e de alta eficiência econômica em manutenção preventiva.

Além disso, quando o monitoramento se torna mais importante e a tecnologia é mais sofisticada, terceirizar para um especialista tem várias vantagens.

Mas o que sua empresa deve procurar em um fornecedor de manutenção preditiva?

Normalmente, os parceiros ficarão em contato periodicamente, oferecendo atualizações diárias, semanais ou mensais, para que questões práticas sejam priorizadas da forma e no tempo certos. No entanto, encontrar uma empresa que saiba o que é importante para sua operação é fundamental.

Para obter os melhores resultados, qualquer parceiro escolhido deve ter um grande conjunto de dados e frota de monitoramento, excelente conhecimento técnico e um amplo portfólio de análises – como a MMtec, que tem uma série de casos de sucesso.

Esse fornecedor deve também ajudá-lo a desenvolver cuidadosamente uma estratégia de manutenção confiável, o que pode envolver ajudá-lo a selecionar quais ativos serão incluídos no seu plano.

Sua empresa trabalhará de perto com qualquer parceiro que escolher – portanto, certifique-se de que os profissionais por trás da tecnologia sejam adequados também para a sua organização.

Ao mesmo tempo em que analisa os parceiros, reserve um tempo para fazer perguntas sobre a cultura, os tempos de resposta e os canais de comunicação preferidos destas empresas. Assim você terá mais chances de encontrar uma empresa que compartilhe de seus padrões de qualidade e metodologias de trabalho.

Conclusão

À medida que as grandes, médias e pequenas indústrias se tornam cada vez mais conscientes dos crescentes custos de manutenção e do tempo de inatividade causado pela quebra inesperada de maquinário, as soluções de manutenção preditiva estão ganhando força.

Os maiores players já usam essa metodologia há mais de uma década. As pequenas e médias empresas do setor manufatureiro também podem colher suas vantagens mantendo os custos de reparo mais baixos e atendendo aos custos operacionais iniciais de novas operações.
Embora, evidentemente, ofereça mais benefícios comerciais do que a manutenção corretiva, a manutenção preditiva também está um passo à frente da manutenção preventiva – o trabalho de manutenção é planejado em intervalos predefinidos e destina-se a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação das funções de um ativo.

Além das vantagens de controlar os gastos com reparos, evitando custos de garantia para recuperação de falhas, reduzindo o tempo de inatividade não planejado e eliminando as causas de falhas, a manutenção preditiva emprega técnicas de teste não intrusivas para avaliar e computar tendências de desempenho de ativos.

O desenvolvimento contínuo em big data, comunicação máquina-a-máquina e tecnologia em nuvem criou novas possibilidades de estudo das informações emanadas pelos ativos industriais.

O monitoramento de condições em tempo real é viável graças a entradas de sensores, atuadores e outros parâmetros de controle. O que as partes interessadas precisam é de um parceiro de serviços analíticos e de engenharia que possa ajudá-las a aproveitar a ciência de dados para não apenas prever falhas de ativos embrionários, mas eliminá-las e agir de maneira oportuna.