Futuro da Manutenção:Tecnologias de Ponta Transformando as Operações

A demanda por maior otimização da manutenção nunca diminuirá. À medida que as fábricas continuam a se expandir para atender às necessidades cada vez maiores dos consumidores, elas devem identificar novas oportunidades para aprimorar as práticas das instalações.

As tecnologias progressivas apresentam soluções novas e únicas para uma série de obstáculos e oferecem uma ideia de como será o futuro da manutenção. Do C-Suite ao pessoal em campo, essas inovações oferecem resultados mensuráveis ​​que têm impacto direto no desempenho do trabalho e na produtividade das instalações.

Ao utilizar a tecnologia para se posicionarem estrategicamente para aumentar a eficiência e o crescimento futuro, as instalações podem minimizar os efeitos da crescente lacuna de competências que atualmente assola a indústria. Embora novas soluções cheguem regularmente ao mercado, as tecnologias que vieram para ficar incluem a Internet Industrial das Coisas (IIoT), big data, nuvem, inteligência artificial (IA) e realidade virtual (VR).

A Internet Industrial das Coisas

A Internet das Coisas Industrial (IIoT) é uma rede interligada de dispositivos e máquinas que coleta dados e os comunica diretamente à equipe de manutenção em tempo real. Essa tecnologia se concentra na automação de máquinas e ajuda funcionários e gerentes a minimizar o tempo de inatividade das máquinas, dando voz a ativos valiosos. Essa tecnologia ajuda atividades de instalações como:

• Manutenção preditiva
• Manutenção proativa
• Monitoramento em tempo real
• Otimização de recursos
• Análise de operações entre instalações
• Segurança de máquinas e funcionários

Ao conectar a equipe de manutenção às máquinas por meio da IIoT, os técnicos podem prever com mais precisão quando um ativo poderá falhar. Esses dados permitem planejar e programar a manutenção no momento ideal, reduzindo interrupções não planejadas e perdas de produtividade.

A indústria viu estes benefícios e, como resultado, o número de ligações IIoT aumentará dos actuais 17,7 mil milhões para quase 36,8 mil milhões até 2025, representando uma taxa de crescimento de 107%.

Para que a IIoT seja eficaz, são necessárias duas coisas:sensores no equipamento e um sistema de software para processar e traduzir os dados. Embora exija uma despesa inicial, com os sensores a representarem quase 50% do custo total, este investimento é recuperado através de um aumento na eficiência da produção, uma redução nas falhas das máquinas e uma diminuição no inventário mal gerido.

Outros benefícios da adoção da IIoT incluem:

• Melhor adesão com manutenção preditiva

Como os sensores monitoram constantemente as condições do equipamento, em vez de realizar manutenção preventiva baseada em calendário, os dados em tempo real notificam a equipe quando o trabalho é necessário. Basicamente, a manutenção preditiva consiste em aumentar a eficácia da manutenção, realizando a manutenção apenas quando necessária.  

• Análise de dados em tempo real

Embora os sensores IIoT permitam que as equipes prevejam falhas iminentes, eles também podem identificar padrões de falhas e problemas recorrentes. A equipe não apenas pode projetar uma solução de manutenção com base nesses dados, mas os fabricantes de equipamentos originais (OEMs) também podem usá-la para melhorar a qualidade e o design de suas máquinas.

• Recomendações de reparo

Se uma máquina falhar, o sistema IIoT coletou vários dados de origem e o software poderá analisá-los. Com base nos resultados, o sistema pode apresentar os dados e fazer recomendações adequadas sobre a melhor solução. Com isso, os técnicos têm todas as informações relevantes e podem confirmar o melhor caminho a seguir.

• Atualização automática de software

As máquinas conectadas à IIoT podem receber atualizações de software conforme necessário para melhorar o desempenho ou corrigir problemas técnicos. Essas atualizações geralmente são concluídas remotamente pela empresa de software ou OEM. Isso garante que as máquinas evoluam constantemente para ativos mais produtivos.

• Monitoramento de estoque

Um sistema IIoT também pode auxiliar no gerenciamento de estoque. Ao ter um estoque conectado, as instalações podem monitorar quais suprimentos são usados ​​para ajudar na tomada de decisões de compra. Essas decisões podem levar a decisões de estoque de estoque mais precisas e redução de gastos. Os OEMs também podem utilizar essas informações para fazer recomendações de peças de reposição mais precisas.

• Monitoramento remoto de ativos

A IIoT também pode ser usada em equipamentos remotos, eliminando a necessidade de gastar tempo precioso de manutenção para chegar ao ativo e realizar as verificações necessárias. Isso reduz o tempo total necessário para monitorar um equipamento e reduz os custos associados a inspeções manuais que exigem muita mão-de-obra.

Grandes Dados

Big data refere-se a um conjunto de dados de equipamentos tão grande e abrangente que é extremamente difícil para um técnico ou um sistema de software típico analisar com eficácia. Quando combinado com o desafio de processar vários ativos simultaneamente, o trabalho de decifrar estes dados não estruturados torna-se quase impossível. Um estudo descobriu que 95% das empresas citam a necessidade de gerenciar dados não estruturados como um dos maiores problemas da empresa.

Historicamente, esses dados não foram analisados ou utilizados adequadamente porque não poderiam ser. Mas a introdução de sistemas de software elevados, como plataformas IIoT, torna possível o processamento desta mina de dados, revelando informações valiosas sobre a saúde e o desempenho de ativos críticos.

O big data fornece uma visão holística dos ativos de uma planta, revelando quais máquinas estão saudáveis, quais precisam de mais atenção e até mesmo como os ativos interagem e afetam uns aos outros. As equipes podem pegar essas informações e aplicá-las às suas rotinas diárias de manutenção para melhorar o desempenho dos ativos, agilizar os processos de manutenção e personalizar as configurações dos ativos.

Por exemplo, big data está sendo usado para definir com precisão o intervalo PF (Potencial de Falha) de um ativo, que descreve o ponto em que um ativo falha em executar uma função exigida. Ao definir com mais precisão o intervalo PF, as equipes de manutenção podem programar a manutenção com base nas necessidades da máquina, e não na sensação ou falha.

Embora sempre tenha sido considerado importante, sem uma forma eficaz de processar a informação, o big data foi muitas vezes deixado de fora do processo de tomada de decisão. Agora que a tecnologia alcançou as necessidades da planta e pode lidar com as informações, esses dados podem ser coletados e utilizados para dar saltos extraordinários na otimização e manutenção da planta. Tantas empresas começaram a utilizar big data que se espera que o mercado seja avaliado em US$ 655 bilhões até 2029.

A Nuvem

Com a necessidade de os dados estarem disponíveis em qualquer lugar e a qualquer hora, de maneira fácil de usar, mais instalações estão recorrendo a soluções de dados baseadas em nuvem, em vez do tradicional armazenamento de dados no local. Com o armazenamento em nuvem, os dados são salvos em um servidor externo seguro hospedado por um fornecedor que pode ser acessado remotamente por um usuário autorizado com conexão à Internet.

Ao facilitar o acesso às informações para os funcionários aprovados, os tempos de produção, os cronogramas de manutenção e os custos operacionais são todos afetados positivamente.

Embora estes sejam frequentemente os destaques de um sistema baseado em nuvem, outros benefícios incluem:

• Flexibilidade

Como o armazenamento baseado em nuvem é tão acessível, o sistema pode ser equipado para atender às demandas exatas de uma instalação. Ao otimizar a experiência de acordo com as necessidades relevantes da equipe, uma empresa pode personalizar sua experiência na nuvem para utilizar os dados de uma forma que impacte positivamente o desempenho do trabalho e as pesquisas de informações.

• Capacidade e escalabilidade

A nuvem não só pode armazenar uma grande quantidade de dados, maior do que a normalmente vista em sistemas de dados locais, como também pode ser ampliada sem a necessidade de adicionar novos equipamentos ou processos. Isso garante que o sistema possa lidar com todos os dados históricos e futuros. 

• Hora de lançamento

Como a nuvem não exige silos de dados no local, o tempo de implementação é relativamente baixo em comparação com os sistemas tradicionais de armazenamento de dados. Uma instalação pode configurar e começar a usar o novo sistema rapidamente, permitindo que os técnicos descubram novas informações e oportunidades de manutenção que estavam ocultas no sistema tradicional.  

A nuvem está ganhando rapidamente a aprovação da indústria e estima-se que, até 2025, o valor total do mercado de nuvem atingirá quase US$ 850 bilhões. Apesar deste voto de confiança, muitos ainda questionam a segurança dos sistemas em nuvem. Embora alguns procurem explorar o sistema e obter acesso a dados valiosos, foi relatado que 88% de todas as violações de dados na nuvem foram resultado de erro humano e não de uma falha de segurança do fornecedor de nuvem. Com a segurança, a facilidade e os múltiplos usos dos sistemas de dados em nuvem, eles estão rapidamente se tornando uma opção viável para muitas instalações.

Inteligência Artificial

A Inteligência Artificial (IA) é uma tecnologia de aprendizagem implantada em instalações para classificar e transcrever big data em relatórios fáceis de entender. Os relatórios são gerados usando uma combinação de dados de condições atuais, dados históricos e registros de desempenho para determinar quando uma máquina precisa de manutenção. Com essas informações, a equipe de manutenção pode tomar decisões rápidas e informadas sobre o estado de suas máquinas.

Ao executar funções de análise de causa raiz, a IA também pode ajudar a prevenir falhas de ativos e diminuir significativamente o tempo de inatividade não planejado. Devido a estes benefícios, a receita mundial da IA ​​em 2022 atingiu um recorde de 342 mil milhões de dólares, mostrando que o mundo está pronto para adotar e incorporar totalmente esta tecnologia nos seus processos diários.

Os sistemas de IA exigem o uso de sensores IIoT que monitoram a atividade da máquina e relatam as descobertas ao programa analítico da IA, onde os dados complexos são sintetizados e transcritos. Como a IA não é uma tecnologia fixa, como o hardware físico local, o sistema também pode aprender ao longo do tempo, permitindo-lhe evoluir para satisfazer as exigências das suas instalações.

Para garantir que o sistema evolua adequadamente, é fundamental trabalhar com os técnicos de manutenção mais experientes da instalação durante a implementação da IA para determinar quais máquinas e dados precisam de monitoramento, quais dados históricos podem ser adicionados para melhorar o desempenho e com que frequência os dados devem ser coletados e transcritos.  

Outros benefícios da tecnologia de IA incluem:

• Detecção de falhas e condições anormais antes que surja um problema
• Economia de custos em atividades de manutenção
• Diminuição das perdas de produção devido a falhas no equipamento
• Número reduzido de reparos necessários ao longo do tempo
• Número reduzido de inspeções exigidas pelos profissionais de manutenção, permitindo que eles se concentrem em atividades críticas ou geradoras de receita

Realidade Virtual e Aumentada

A Realidade Virtual (VR) é uma ferramenta de simulação incrivelmente avançada que recria de forma realista diferentes cenários com os quais você pode interagir e aprender. O tamanho e a sofisticação deste equipamento variam dependendo do tipo de experiência de RV necessária. Por exemplo, a tecnologia VR pode ser acessada em um único dispositivo ou computador, ou pode ocupar uma sala inteira, permitindo aos operadores um nível mais profundo de interação com o ambiente renderizado digitalmente.

Tal como a sua contraparte, a Realidade Aumentada (AR) também permite simulações avançadas geradas por computador, mas em vez de recriar completamente um cenário virtual, procura melhorar o mundo real. Por exemplo, ao comprar uma cadeira de escritório, um funcionário pode usar a câmera do telefone e um programa de AR para inserir digitalmente a aparência da cadeira no espaço antes de o produto ser comprado.

Por exemplo, se um técnico estiver executando uma tarefa de manutenção, em vez de o sistema AR simplesmente fornecer instruções passo a passo, o programa pode renderizar digitalmente as etapas na superfície de trabalho real para orientar melhor o técnico durante o processo. Dessa forma, os técnicos ficam conectados a renderizações e dados avançados sem precisar mergulhar em uma simulação computacional.

A popularidade da RV está aumentando, especialmente em setores onde o treinamento apresenta desafios devido à inexperiência dos treinandos e ao custo de aquisição de materiais de treinamento físico. A VR oferece aos membros um espaço seguro para explorar os detalhes de seu trabalho sem que seus erros tenham impacto nos ativos reais da fábrica ou em outros funcionários.

A tecnologia VR também é implantada para ajudar os membros da equipe a resolver problemas complexos. Se os técnicos de manutenção encontrarem uma anomalia única, eles poderão praticar as técnicas necessárias em VR e aprender com seus erros antes mesmo de tentar fazê-lo no equipamento físico.

Por causa disso, houve um rápido crescimento na demanda por VR. Em 2018, o valor de mercado estimado da VR para uso em práticas de manutenção foi de US$ 400 milhões. Prevê-se agora que esse número atinja US$ 3,3 bilhões até 2024.

Os setores com demanda crescente por tecnologia VR e AR incluem:

• Aeroespacial
• Automotivo
• Fabricação
• Petróleo e Gás

Ao compreender como resolver um problema antes mesmo de pisar nas instalações, os membros da equipe podem desenvolver confiança em suas habilidades e operar com um nível mais alto. Para toda a instalação, isso significa funcionários mais treinados, menos tempo de inatividade e uma redução significativa no manuseio incorreto dos ativos da instalação.

O futuro da indústria está aqui e, embora as ferramentas possam parecer mais ficção científica, os resultados são tudo menos isso. Ao aproveitar estas tecnologias, as instalações podem criar um ambiente dedicado à progressão e melhoria de todos os ativos e funcionários.