Manutenção preditiva, um componente essencial da Indústria 4.0

A manutenção preditiva, que pode identificar problemas de manutenção em tempo real, permite que os proprietários de máquinas e veículos realizem uma manutenção econômica e determinem com antecedência antes que a unidade falhe ou seja danificada. Quando usada corretamente, a manutenção preditiva pode prolongar a vida útil dos ativos industriais, reduzindo custos e aumentando a disponibilidade.

A Espanha tem a segunda maior rede ferroviária de alta velocidade do mundo, com mais de 4.900 km (3.050 milhas) de linhas ferroviárias de alta velocidade. E a Renfe, operadora ferroviária, promete chegada pontual em todos os seus trens AVE (Alta Velocidad) em todo o país.

Até recentemente, para fornecer esse serviço e disponibilidade, um operador ferroviário precisava ter um número significativo de trens em espera para cobrir quaisquer falhas imprevistas e problemas de manutenção.

No entanto, a Renfe agora é capaz de manter mais de 99% de seus trens de alta velocidade operando o tempo todo graças ao monitoramento em tempo real, manutenção preditiva e substituição de componentes sob demanda.



Foto cortesia da Renfe.

A Siemens, que constrói e mantém a maioria dos trens, usa uma combinação de milhares de sensores, computação de borda e análises em tempo real para prever possíveis falhas e determinar o melhor momento para manutenção ou substituição de componentes. Quando um sistema ou componente requer manutenção, o sistema agenda o tempo de inatividade necessário e garante que os técnicos e as peças de reposição estejam disponíveis para evitar atrasos.

Por causa dessa tecnologia de ponta, atrasos causados ​​por falhas técnicas com mais de 10 minutos ocorrem em média apenas a cada 1,5 milhão de quilômetros. Os trens estão disponíveis para operação 99,94% do tempo.

Além disso, como os componentes e sistemas são reparados ou substituídos apenas quando necessário, há economias significativas em peças e custos de mão de obra. Alguns elementos podem continuar em serviço após o tempo de operação projetado.

A manutenção preditiva ajuda as indústrias a perceber os benefícios da digitalização

A manutenção preventiva é baseada em verificações regulares e substituição de peças específicas em intervalos programados. Embora isso tenha sido eficaz em muitos setores e tenha ajudado a evitar reparos mais caros, cria um sistema de resíduos. Muitas peças substituídas ainda estão em boas condições para continuar funcionando corretamente.



Ao contrário da manutenção preventiva, a manutenção preditiva substitui apenas a peça necessária no momento necessário. Ele não apenas detecta as condições da máquina que levarão à falha, mas também estima o tempo antes que a falha ocorra, permitindo que o serviço seja planejado.

Este conceito começa agora a ser aplicado aos ativos industriais. Um dos desafios mais citados para avançar na Indústria 4.0, é o grande investimento em maquinário legado. Agora, muitos fabricantes de máquinas pesadas estão olhando para um modelo de “aluguel”, onde o ativo é alugado para o operador, que paga pelo uso real da máquina. Manutenção e peças de reposição fazem parte do serviço.

Usando monitoramento em tempo real e manutenção preditiva, o fabricante pode determinar quando é necessário enviar um técnico para realizar uma tarefa de manutenção ou instruir o operador da máquina a substituir um componente que está prestes a falhar. Dessa forma, o tempo de inatividade do ativo é reduzido ao mínimo e garante o melhor desempenho da máquina por muitos anos.

A manutenção preditiva está chegando aos produtos de consumo, incluindo carros e eletrodomésticos

Tradicionalmente, um veículo recebe um serviço preventivo quando atinge uma certa distância percorrida ou um determinado período de tempo desde a última revisão, o que ocorrer primeiro. Este sistema é o usado por fabricantes e revendedores de automóveis há décadas.

Hoje, o preço da maioria dos carros elétricos não inclui a bateria. A bateria está lá, mas alugada do fabricante. Em vez de pagar pelo combustível, muitos proprietários de veículos elétricos pagam uma taxa mensal com base em quanto usam o carro. Os sensores instalados na bateria, no motor e nas portas de carregamento enviam as informações ao fabricante. Quando a bateria não é mais capaz de manter uma carga razoável para as necessidades do usuário do carro, ela é substituída.

Essas baterias de carro substituídas podem ter uma segunda vida, geralmente por dez anos ou mais, como armazenamento de eletricidade para energia renovável ou para equilibrar a rede. Depois disso, as unidades são desmontadas e os materiais são recondicionados para serem usados ​​novamente em novas baterias ou na fabricação de outras peças.

Embora haja uma mudança definitiva para a eletrificação, a maioria dos carros vendidos hoje ainda usa combustão interna. Os fabricantes e revendedores de automóveis estão procurando maneiras de otimizar a manutenção monitorando continuamente todos os sistemas críticos do veículo. Usando sensores conectados e análises integradas, é possível prever quando a manutenção é necessária.

Por exemplo, se dirigir em certas condições requer frenagem contínua, uso de pastilhas e fluido de freio, os subsistemas do carro alertam o motorista e agendam o serviço antes que esses freios falhem.

Os sensores do veículo também podem medir condições ambientais, como umidade, temperatura, peso e estresse, além de outras medidas, como superfície e inclinação do pavimento. A coleta de todos esses pontos de dados pode fornecer aos fabricantes e centros de serviço informações completas sobre as condições ambientais de onde o veículo esteve operando, algo precioso ao avaliar as necessidades de manutenção avançada.

Os fabricantes de eletrodomésticos estão olhando para o mesmo conceito. Ao contrário de máquinas pesadas e outros ativos industriais, a maioria dos eletrodomésticos é projetada para durar de cinco a dez anos. O raciocínio por trás disso é que os consumidores querem um produto barato e estão acostumados a comprar um novo quando ele falha.

Se os vendedores de máquinas de lavar, por exemplo, pudessem obter uma receita estável alugando as unidades para os consumidores, eles fariam seus produtos com melhores materiais e componentes que durassem mais e os equipariam com um exército de pequenos sensores para fornecer monitoramento contínuo do saúde da máquina.

Quando os sensores embutidos na máquina detectam que um componente crítico irá falhar em breve, a unidade agendará uma chamada de manutenção, as peças necessárias e um técnico para fazer a mudança. O usuário não precisa mais experimentar um eletrodoméstico quebrado e ter que esperar que um reparador chegue, diagnostique o problema e retorne mais tarde com as peças de reposição.