Manutenção Baseada em Condição: Princípios Fundamentais e Principais Vantagens

Embora não seja precisamente exato descrever o momento atual da economia global como "em uma encruzilhada", certamente estamos em ponto chave ao dobrar a curva dos primeiros meses de 2021. Ações tomadas e processos implementados agora terão impacto significativo a longo prazo.

Isso é especialmente verdadeiro nos setores de manufatura e industriais pesados: O último relatório do Institute for Supply Management (ISM) sobre o Índice de Gerentes de Compras (PMI) da Manufatura indicou crescimento por 10 meses consecutivos até março de 2021 e mostrou que novos pedidos e produção estão em alta. Porém, fornecedores não estão acompanhando a demanda. Isso pode levá-los a sobrecarregar equipamentos de produção na pressa de produzir e entregar mais rápido. Isso, por sua vez, pode colocar estresse incomum nos ativos, aumentando probabilidade de falha (ou, no mínimo, tempo de inatividade não planejado por reparos imprevistos).

Sensor de vibração triaxial, Bluetooth. Fonte: https://www.augury.com/machine-health-solutions/

Considerando tudo, pode não haver momento melhor que agora para fabricantes e organizações industriais analisarem seus processos de manutenção atuais. Se entendemos saúde do ativo a qualquer momento, podemos realizar a forma mais custo-efetiva de manutenção — baseada em condição. No alvorecer da Internet Industrial das Coisas (IIoT), muitos fabricantes intensivos em ativos e focados em excelência estão percebendo benefícios da manutenção baseada em condição: redução de despesas operacionais, melhoria de produção e aumento de saúde e conhecimento dos ativos através de dados dinâmicos.

Abaixo, examinaremos os princípios primários da manutenção baseada em condição, e também sua primazia sobre outras estratégias e relevância crescente na era IIoT.

Entendendo a Manutenção Baseada em Condição para Equipamentos-Chave

Em termos simplistas, o diagrama abaixo mostra como tipos de manutenção são categorizados. Manutenção preventiva (às vezes chamada proativa) divide-se em baseada em tempo e baseada em condição.

Em suma, manutenção baseada em condição envolve realizar tarefa de reparo ou substituição baseada exclusivamente na condição ou saúde medida de qualquer ativo crítico. Neste estágio, o componente ou máquina não falhou, e pode nem estar funcionando mal de forma significativa.

O objetivo é buscar sinais precoces de falha potencial ou iminente de ativo ou componente. Mede-se parâmetro específico da saúde do ativo — vibração, temperatura, contaminação. Depois, acompanha-se o valor do parâmetro ao longo do tempo. Quando acredita-se que atingiu ponto crítico de avanço para falha funcional, agenda-se intervenção baseada em condição.

Algumas das tecnologias de monitoramento baseadas em condição mais conhecidas incluem:

• Análise de vibração: Monitoramento de níveis de vibração e busca de padrões nos sinais, frequentemente para máquinas com componentes rotativos. KPIs medidos incluem RMS (raiz quadrada média), desvio padrão, curtose, amplitude de pico e assimetria.
• Termografia infravermelha: Detecção de comprimentos de onda de calor para procurar anormalidades (calor excessivo ou insuficiente, etc.).
• Análise de óleo: Usada em qualquer máquina lubrificada a óleo para medir viscosidade, presença de contaminantes ou sinais de degradação interna do equipamento.
• Ultrassom: Ideal para detectar localização de vazamentos em sistemas de pressão e vácuo (caldeiras, trocadores de calor, condensadores) e testar arco e corona em componentes elétricos. Sensores ultrassônicos também testam qualidade de lubrificante e funcionalidade de engrenagens, mancais, bombas, motores, armadilhas de vapor, válvulas e muitos outros.
• Análise de assinatura de corrente do motor: Monitoramento da magnitude dos comprimentos de onda de corrente ajuda encontrar falhas mecânicas chave em motores de equipamentos.

Sensor de condição de óleo online. Fonte: https://oilqualitysensor.eu/ocm-on-generatorsets/

Todos estes reparos ou verificações de saúde (e vários outros que compõem a prática comum de CBM) são realizados bem antes de ativo falhar ou exibir potencial para problemas. Isso também vale para manutenção baseada em tempo, mas diferentemente da contraparte condicional, operações TBM seguem cronograma fixo.

Intervenções típicas de CBM podem incluir, mas não se limitam a:

• Reengraxar mancais
• Apertar parafusos de fixação soltos
• Balancear acoplamentos
• Renovar terminações de cabos elétricos
• Substituir mancal de elemento rolante
• Alinhar conjuntos de bombas

CBM na Vanguarda da Manutenção de Equipamentos

Ao estabelecer estratégia mais apropriada para sua organização, será de suma importância pensar de perspectivas macro e micro antes de implementar qualquer programa (quanto mais trabalho real). Ao olhar máquinas, componentes ou outros ativos, pergunte diretamente: "O ativo ou componente que vou substituir está perfeitamente bem para continuar operando?"

Muitas vezes não saberá resposta até desmontar a máquina o necessário para examinar ativo. Tudo — de inspeção visual simples aos métodos de análise acima — ajuda. Frequentemente, descobrirá que componente examinado está em boas condições e seguro para continuar. Fazer manualmente consome tempo, mas com CBM moderno, muito do monitoramento é feito através de sensores habilitados para IIoT que monitoram todos dados essenciais em tempo real e apresentam descobertas-chave como relatórios organizados em segundos. Por isso CBM é tão custo-efetiva.

Manutenção baseada em tempo, embora melhor que reativa na maioria das situações — onde só repara/substitui após falha parcial ou catastrófica — é frequentemente inferior à CBM por ser tão regimentada. Se intervalos de preventiva são inflexíveis, corre risco de "supermanter" ativos. Independentemente da estabilidade, pode facilmente se tornar uso excessivo de recursos humanos e financeiros, por isso manutenção baseada em tempo não infrequentemente é mais cara para implantar que baseada em condição. Na análise final, esta última se destaca como melhor escolha para organização buscando implementar forte estrutura de manutenção preventiva.

A Importância do CBM na Era Industry 4.0 de Análise de Dados

Nesta nova era de transformação digital e conectividade, informações diagnósticas e analíticas estão frequentemente disponíveis em tempo real a todas as partes interessadas em sistemas de informação de ativos. Essa alavancagem digital melhora muito planejamento e agendamento de manutenção. Por sua vez, leva rapidamente a ganhos de eficiência e eficácia que ajudam a construir resultado final para organizações modernas focadas em excelência.

Com chegada de sensores permanentemente instalados em ativos físicos, a IIoT (ou Indústria 4.0) está mudando como olhamos a manutenção. Pode pensar quase como "manutenção 4.0". Qualquer termo, uma coisa une: representam revolução que se desenrola diante de nós na arena de manutenção de equipamentos industriais. Mudança de métodos antigos e ineficientes para novo monitoramento contínuo e digitalizado de saúde e condição de ativos, com informações entregues dinamicamente à nuvem via Bluetooth, Wi-Fi e gateways.

Dado contexto de digitalização crescente no setor manufatureiro — junto com a maioria das categorias amplas da economia global — CBM é forma mais custo-efetiva e econômica de manter ativos baseada em exame contínuo da deterioração real (ou falta dela) do ativo. É justo notar que CBM terá maiores custos de monitoramento, especialmente comparado a reativa, mas também permitirá custos de reparo de ativos muito menores e menos tempo de inatividade não programado que reativa ou baseada em tempo. (À medida que tecnologias IIoT avançam, gastos de monitoramento se tornarão insignificantes comparados às economias em outras áreas.)

Outras vantagens do CBM no contexto de conexão com IIoT:

• Aumento da produção: Se puder conduzir análise de condição em tempo real e identificar padrões problemáticos rapidamente, planejará e agendará manutenção mais efetivamente. Longo prazo: disponibilidade e níveis de desempenho dos ativos mais altos — facilmente se manifesta como aumento notável na produção.
• Ciclos de vida dos ativos mais longos: Estratégia reativa pode ser prejudicial não só a ativos que falham e exigem reparo/substituição de emergência, mas também a muitos componentes conectados ao ativo com mau funcionamento. Falhas repentinas estressam qualquer sistema. Pode logo estar consertando não um, mas vários componentes — ou talvez conjunto inteiro de máquinas interconectadas. Estratégias CBM com monitoramento contínuo estendem ciclos de vida dos ativos, potencialmente facilitando reduções em despesas operacionais e de capital.
• Planejamento, agendamento e previsão de sobressalentes melhorados: Quando você controla manutenção dos ativos — e não o contrário — pode planejar e agendar cuidadosamente alocação e implantação de recursos. Não só planeja e prevê sobressalentes com antecedência, mas também antecipa níveis de recursos humanos e planeja adequadamente.
• Melhoria da confiabilidade: Capacidade de usar monitoramento de condição e informações de saúde do ativo para eliminação de defeitos e processos de análise de causa raiz é outro grande benefício. CBM não melhora confiabilidade diretamente, mas informação ganha pode ser usada para melhorar probabilidade de tempo de missão bem-sucedido. Usado com programa de confiabilidade, informação sobre bombas, motores, ventiladores, redutores e outros componentes é inestimável para reduzir probabilidade de defeitos e falhas futuras.

Implementando CBM com Sensores e Software de Monitoramento de Ativos

Em estrutura CBM facilitada pela IIoT, dados fluem constantemente de volta à nuvem e através de cadeias de valor IIoT, impulsionando desempenho da estratégia de manutenção preditiva cada vez mais alto. Isso serve para transformar e fortalecer programas de manutenção de empresas que buscam excelência empregando business intelligence de ponta e análise de dados em tempo real no contexto de estratégias de gestão de condição de ativos físicos.

Sensores IoT avançados são críticos para implantação mais eficaz de iniciativa CBM. Caminho da detecção de problema potencial pelo sensor até intervenção adequada via manutenção (ou reparo) pode ser curto e direto: dados de sensor IoT podem acionar ordens de serviço diretamente do CMMS ou plataforma EAM.

Recorrendo à Dynaway para necessidades de EAM, ganha ainda mais controle sobre operação de manutenção: Nossa solução opera perfeitamente junto ao Microsoft Dynamics 365 ou AX2012. Embora Dynaway opere primariamente como parte do Dynamics 365 baseado em nuvem, podemos implementar implantação on-premises do Dynaway EAM. Somos o progenitor incontestável do EAM moderno, oferecendo abordagem abrangente para questões espinhosas de supervisão de ativos crítica para mercado cada vez mais imprevisível.

Assim a paisagem de manutenção muda: Indústria 4.0 cresce e infunde tudo ao redor. Falhas descobertas cada vez mais rápido. Riscos de tempo de inatividade não planejado baixam a cada momento. Manutenção baseada em condição bem posicionada para aproveitar valor da transformação digital na arena industrial.

Você pode trazer maior inteligência e supervisão abrangente aos processos de manutenção aproveitando todo o espectro de possibilidades do Dynaway EAM.