Principais causas de falha de máquina e como evitá-las

A falha de máquina, uma vez uma parte aceita da vida de fabricantes e OEMs, encontrou sua correspondência com a tecnologia moderna usando dispositivos IoT, a nuvem e a computação de borda. Para prevenir e prevenir falhas de máquinas, primeiro é importante entender o que é e por que isso acontece em um ambiente industrial.

Também podemos revisar as estratégias existentes para lidar com falhas de equipamentos, incluindo manutenção reativa, análise de diagnóstico e manutenção preventiva. Ao entender onde essas estratégias falham, podemos aprender por que os fabricantes estão adotando a manutenção preditiva, que resolve os problemas de cada um de seus três predecessores.

Aqui está o que revisaremos se você quiser pular para uma seção específica:

• O que é falha de máquina?
• Quais são os tipos de falha de equipamento?
• As causas mais comuns de falha de máquina
• Como você pode evitar falhas no equipamento?
• A importância da IoT na prevenção de falhas de equipamentos

O que é falha de máquina?

Falha de Máquina, ou Falha de Equipamento, é qualquer evento em que uma peça de máquina industrial apresenta desempenho inferior, total ou parcialmente, ou pare de funcionar da maneira que deveria. O termo “falha de máquina” pode abranger diferentes cenários e níveis de gravidade.

Uma falha, neste contexto, não são apenas aqueles problemas críticos que interrompem a produção completamente, mas também incluem qualquer perda de utilidade dentro de uma máquina. O limite de tolerância para falha da máquina varia de acordo com as circunstâncias, pois todos os sistemas se degradam e perdem a eficácia de uma forma ou de outra ao longo do tempo. Mesmo pequenas perdas percebidas de utilidade podem levar a um enorme desperdício de recursos em escala.

Para os nossos propósitos, qualquer avaria que faça com que uma peça de maquinaria industrial desempenhe as suas funções, seja total ou parcialmente, é considerada uma avaria da máquina.



A falha da máquina é um espectro e muitas falhas não podem ser atribuídas a um ponto específico no tempo. Enquanto algumas são falhas aparentes que tornam o equipamento extinto, outras insidiosamente se arrastam, enquanto outras ainda drenam constantemente a eficácia quanto mais tempo são deixadas sem manutenção. Existem três classificações principais de falha de máquina:

Falha repentina

Isso é o que a maioria das pessoas pensa quando ouve uma falha de máquina. A linha de produção está funcionando quando ocorre um colapso inesperado (mas óbvio). Coisas como uma ferramenta quebrada, pulseira quebrada, fio derretido, etc. se enquadram nesta categoria.

Falha intermitente

Pense nisso como um motor crepitante em sua linha de produção. Vai um pouco, depois desiste. Você o inicializa novamente e ele continua funcionando como pretendido por um pouco mais, mas depois começa a falhar novamente. Falhas intermitentes vêm e vão, geralmente a caminho de uma falha “completa” da máquina. Essas falhas esporádicas ou aleatórias podem, por sua natureza, ser difíceis de identificar. Freqüentemente, falhas intermitentes podem ser evitadas com manutenção.

Falha Gradual

Essas são as falhas que você pode ver ao longo do tempo, à medida que a utilidade de uma máquina diminui constantemente. Isso inclui coisas como um cinto que está rasgando lentamente, lâminas que ficam mais cegas, canos que acabam entupindo com o acúmulo de resíduos. A maioria das falhas graduais pode ser evitada por meio de manutenção regular, munida de uma compreensão da vida útil esperada das peças em mãos.

As causas mais comuns de falha de máquina

O fracasso começa em algum lugar. A seguir estão algumas das causas mais frequentes de falha de máquina e podem ser usadas para analisar, preparar e prevenir futuras ocorrências de mau funcionamento.

Erro do operador

Se você já ouviu o termo de suporte técnico PEBKAC, o mesmo pode ser verdade para equipamentos industriais. Apesar do treinamento extensivo, os humanos ainda são propensos a cometer erros, esquecendo princípios importantes do treinamento, preguiça, cansaço e simples esquecimento. Às vezes, o uso indevido e o abuso do equipamento por parte dos operadores da máquina são os culpados pela falha. Isso também pode incluir acidentes simples, como deixar cair um equipamento.

Quantidade errada de manutenção

Isso pode ser pouca manutenção, mas também pode ser manutenção muito frequente que leva à falha da máquina. A manutenção que acontece com pouca frequência pode deixar os problemas passarem despercebidos, o que pode levar a um efeito dominó de falha, mas a manutenção frequente, essencialmente, introduz caos no sistema a cada vez. Sempre que um técnico abre uma máquina, há sempre o potencial de risco e de falha, seja quebrar um painel, perder um parafuso, balançar acidentalmente um fio na direção errada, descascar um parafuso… as possibilidades são infinitas e aumentam mais vezes o equipamento é tocado.

Desgaste Físico

Essa causa de falha de máquina industrial inclui coisas como falha de rolamento, fadiga de metal, corrosão, desalinhamento e degradação geral da superfície.

Falhas na cultura de confiabilidade

Se os operadores são pressionados tanto quanto os equipamentos e as metas de produção são tão apertados que eles sentem que não conseguem respirar um minuto ou resolver um problema com segurança e até a conclusão, as falhas são inevitáveis. As “correções de band-aid” eventualmente se desgastam, e uma cultura generalizada de resoluções rápidas e sujas pode levar a problemas agravados e dores de cabeça maciças com falhas de máquina no futuro (resultando, em última análise, em menor produção geral, na maioria dos casos).

Como você pode evitar falhas no equipamento?

Existem várias estratégias que você pode usar para evitar falhas no equipamento, e a escolha certa depende da criticidade da máquina, da previsibilidade de suas falhas e do orçamento e da infraestrutura de monitoramento disponível. Os métodos a seguir para lidar com falhas de máquinas em um ambiente industrial estão listados do menos ao mais complexo.

Manutenção reativa

Este é o paradigma de manutenção tradicional. Quando quebra, nós consertamos. Isso não impede que a máquina falhe tanto quanto oferece um caminho para resolver o problema assim que o mau funcionamento ocorrer.

Análise de diagnóstico

Isso requer um pouco mais de escavação. Dentro dessa estrutura de manutenção, os dados da máquina e a análise da causa raiz são implantados para determinar por que a máquina falhou em primeiro lugar. Essas informações podem então ser usadas dentro de uma estratégia de manutenção preventiva.

Manutenção Preventiva

A manutenção preventiva inclui inspecionar regularmente as máquinas antes do uso, estabelecer e seguir um cronograma de manutenção, substituir regularmente os componentes antes que sua vida útil média termine e qualquer coisa que tente evitar a falha antes que ela aconteça. Pense nisso como trocar o óleo do seu carro a cada poucos milhares de quilômetros. Não esperamos até que o óleo esteja sujo e obstrua o restante de nosso equipamento, apenas preventivamente, preventivamente, o mantemos com base em nossas expectativas de quando a falha ocorreria.

Manutenção Preditiva

A manutenção preditiva usa o desempenho anterior da máquina para modelar o comportamento dos ativos. Com dados suficientes, os algoritmos podem trabalhar para prever falhas de equipamentos com base em dados em tempo real de máquinas conectadas à IoT. Isso significa que as tarefas de manutenção preventiva não acontecem desnecessariamente – como substituir peças perfeitamente boas – mas são baseadas em uma análise mais profunda e personalizada de quando a falha é iminente ou mais provável de ocorrer.

A importância da IoT na prevenção de falhas de equipamentos

Os dispositivos IoT oferecem insights sem precedentes para fabricantes e OEMs, graças aos dados que eles fornecem. O maquinário conectado à IoT pode operar em uma rede inteligente que monitora os dados da máquina para identificar gargalos, notificar os operadores sobre falhas iminentes e, quando combinado com o aprendizado de máquina, até oferecer sugestões para as próximas ações com base em KPIs, por exemplo. “Devemos parar a máquina por dez minutos para substituir esta broca e continuar na velocidade normal? Será que obteríamos mais valor ao operar a máquina com 80% da capacidade pelas próximas duas horas, deixando-a com apenas 10% de chance de falha completa versus a probabilidade de falha de 60% durante o mesmo período ao operar com 100% da capacidade?”

O verdadeiro benefício da IoT em relação aos métodos mais tradicionais de coleta e análise de dados é sua capacidade de coleta em tempo real. Embora os dados históricos possam oferecer ótimos insights para estratégias de manutenção preventiva, a manutenção preditiva habilitada para IoT oferece uma vantagem competitiva aos fabricantes, aumentando o tempo de atividade, reduzindo o desperdício de recursos e fornecendo insights estratégicos que podem se estender além dos cronogramas de manutenção para a otimização de processos e muito mais. Além disso, o maquinário conectado à IoT tem o potencial de utilizar a nuvem para análises profundas e ricas, bem como computação de borda para insights extremamente rápidos, mesmo em ambientes seguros e com lacunas de ar.