A UTILIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO PREDITIVA NA INDÚSTRIA

1. RESUMO

No meio industrial as empresas visam operar com o mínimo de falhas possíveis, por sua vez os equipamentos que são os agentes diretamente responsáveis pela fabricação, manipulação e transporte de diversos tipos de produtos acabam gerando desgastes de peças, acarretando em quebras e consequentemente gerando a paralização total ou parcial do processo em questão, estas máquinas acabam necessitando cada vez mais de manutenção. Entre as técnicas de manutenção indicadas para monitoramento de condição e predição de falhas se destaca a utilização da Manutenção Preditiva. Esta ferramenta da manutenção se utiliza das informações e dos dados coletados através de instrumentos em cada máquina, sabendo o estado de conservação de cada maquinário, sendo possível gerenciar os recursos tais como mão de obra, estoque de peças de reposição e até investimentos futuros. O gerenciamento da Manutenção preditiva é feito com base em dados, esses dados podem ser coletados através de análise de vibração, termografia, ferrografia, videoscopia, termometria e análise sensitiva.

Palavras-chave: Manutenção preditiva. Confiabilidade. Manutenção industrial. Gerenciamento. Equipamentos.

2. Introdução

A utilização da manutenção preditiva para monitoramento, análise de condições e desempenho em equipamentos na área industrial é um recurso fundamental para as principais indústrias de diferentes setores. A manutenção preditiva vai além, tendo como premissa programar intervenções nas máquinas, baseadas em indicadores dos próprios equipamentos. Esses dados são fornecidos por algum programa de monitoramento e inspeções de desempenho. São comumente avaliados fatores como vibração, termografia e outros.

Tal técnica ainda busca reduzir o trabalho de emergência sem planejamento, evitar o aumento dos danos e aproveitar a vida útil total dos equipamentos. Dessa forma, sua utilização tende a aumentar a confiabilidade no desempenho de um equipamento ou na linha de produção e determinar previamente as paralizações de um processo para preservar equipamentos que precisam passar por intervenções de manutenção.

A formulação e o entendimento do conceito de falhas, manutenção preventiva e manutenção preditiva (técnicas que prognosticam as condições dos equipamentos) surgiram na década de 60 simultaneamente com os primeiros sinais de Planejamento da Manutenção e de Sistemas de Controle, que deram mais amplitude as práticas de manutenção e avaliações de custos. Ainda nos anos 60 e 70, o departamento de Defesa dos E.U.A., juntamente com a indústria aérea militar foram desenvolvidas as primeiras análises de políticas da manutenção denominadas “Reliability Centered Maintenance” - RCM, amplamente utilizadas nos dias atuais. (PIRES, 2005, pag. 23).

Esta pesquisa se justifica a partir do momento em que as empresas possuem equipamentos e bens de produção de custo elevado, passa então a fazer sentido à preocupação com a administração racional desse patrimônio.

Os maquinários são bens que se movem, giram ou se aquecem, criando oportunidade para atritos, desgaste decorrente das condições ambientais. Os equipamentos são responsáveis pela materialização dos produtos, cuja qualidade é afetada por desgastes e falhas. A empresa precisa ter um retorno financeiro para os acionistas e depende de preservar seu poder de reposição para garantir sua competitividade. (BELHOT, 1995, pag. 126).

Este artigo tem como objetivo apresentar ainda, a importância da utilização dos dados da manutenção preditiva como instrumento de diagnóstico de possíveis falhas e gerenciamento de condições do equipamento na área em uma empresa de logística.

3. Desenvolvimento

A manutenção preditiva faz uso de instrumentos técnicos, um fator fundamental é planejar o que normalmente não é feito com muito rigor pela área de manutenção. Adotam-se planos preventivos e preditivos para acompanhamento baseados no tempo ou condição recomendados pelos próprios fabricantes, ou ainda definidos a partir deles. Estes planos quase sempre sugerem inspeções, avaliações para substituições periódicas de determinados componentes, adotando uma visão crítica-administrativa de maior dimensão.

Deve ser ressaltado que a manutenção preditiva é a mais complexa (e completa, inclusive), e que para uma empresa ter tal tipo de Manutenção é preciso ter um programa bem robusto, uma equipe treinada e apta para executar o trabalho, além de recursos e ferramentas necessárias.

Conforme Fernando,

[...] Numa empresa existe a necessidade de um plano de manutenção a curto prazo, que pode variar de alguns dias até meses, visando a adoção de políticas de manutenção apropriadas para as operações de reparo, substituição e recondicionamento dos sistemas e componentes, de modo que o processo decisório final seja o maior favorecido. (DE CAMPOS, 1994, pag. 174).

Figura 1: Gerenciamento Preditivo: Tipos de coleta de dados. [Produção e Qualidade.net]

Uma escolha cuidadosa de prioridades, em um plano de manutenção que seja gradativamente colocado em execução, com vistas à manutenção preventiva, muitas vezes traz resultados economicamente mais relevantes do que o emprego de técnicas de manutenção preditiva, por exemplo.

O grau de satisfação do cliente da função manutenção estará ligado ao produto da manutenção. A falta de qualidade da manutenção é um dos agravantes para o aumento da demanda de serviços de manutenção, que consequentemente reduz a disponibilidade, eleva os custos e diminui a satisfação dos clientes internos e externos. (PEREIRA FILHO, 2017, pag. 09).

A atuação prioritária junto aos componentes "críticos" é fundamental para evitar uma manutenção muito cara. Ou seja, para defeitos ou falhas em componentes que não interrompem a operação das máquinas como pequenos vazamentos e oxidação em um estado inicial pode-se dar uma maior flexibilidade nas intervenções sistemáticas. Por outro lado as falhas em componentes como quebra de uma engrenagem, um motor queimado, entre outros, que podem interromper a operação, devem merecer maior grau de atenção. Podem ser adotados como critérios para a definição de um plano de manutenção: Horas em funcionamento de uma bomba de refrigeração ou número de manobras de um disjuntor por exemplo.

A manutenção Preditiva define quais são os parâmetros que devem ser acompanhados em cada máquina. Podendo ser em função das informações que devem ser geradas pela alteração de parâmetros do estado de conservação de cada componente. Na Manutenção Preditiva podem ser realizadas análises de vibração, detecção de vazamentos e acompanhamento da temperatura.

O acompanhamento e a análise de vibração são métodos importantes de predição na indústria com a sua maior aplicação em equipamentos rotativos (compressores, turbinas, bombas, redutores, exaustores). A fase atual de desenvolvimento dos instrumentos, sistemas de acompanhamento e softwares especialistas é muito desenvolvida. Na atualidade, podemos, por exemplo, acompanhar vibração e outras variáveis ao mesmo tempo pelos mesmos instrumentos.

Os vazamentos se apresentam como um dos maiores problemas nas instalações prediais, transportes, indústrias, enfim qualquer área da atividade industrial. A detecção e reparação de vazamentos são fundamentais tanto no aspecto de segurança como nos aspectos de despesas, preservação do meio ambiente e conservação de energia. Existem vários métodos para se realizar a detecção de vazamentos. Os mais comuns são os detectores de gás, o uso de instrumentos eletrônicos que geram alarme ou sinalizam presença de gás e os instrumentos ultrassônicos para detectar ruídos em alta frequência.

A temperatura é um dos parâmetros de mais fácil entendimento e acompanhamento. A sua variação permite identificar alteração na condição dos equipamentos, componentes e do próprio processo de produção. Podem ser citadas aplicações onde à monitoração da temperatura é essencial como a temperatura de barramentos e ligações (conexões) elétricas.

A medição de temperatura pode ser feita por vários tipos de instrumentos, entre eles estão os termômetros de contato, pirômetro de radiação ou pirômetro ótico e termovisores. O mau contato, a partir do qual se provoca a falha, pode ser identificado e corrigido pela utilização de radiômetros ou de termovisores.

Entre as principais aplicações da Manutenção Preditiva Termográfica na indústria incluem a medição e visualização de temperatura por zonas nos diversos tipos de equipamentos. Esta técnica é amplamente aplicada em empresas siderúrgicas, logística, mineração e petroquímicas, nas quais é grande o número de processos envolvendo vastas quantidades de calor e diversas fontes de energia. Nesses locais, falhas operacionais podem ser relacionadas diretamente com as distribuições externas de temperatura nos equipamentos. (SOARES, 2011, pag. 22).

Figura 2: Exemplo de uma imagem térmica gerada em uma inspeção termográfica de um poste e suas conexões elétricas [Próprio Autor]

A Manutenção Preditiva é muito praticada quando o custo da falha é elevado e as despesas são menores que os reparos de emergência e custos de paralização da produção. Esta técnica permite um grande acerto na substituição de peças, pois permite prever quando o componente está próximo do seu limite de vida útil.

Segundo PIECHNICKI,

[...] o uso de bons instrumentos e programas de computador faz com que a manutenção preditiva seja uma das maneiras mais baratas e seguras de conduzir uma política de manutenção. Outro ponto importante é a capacitação técnica da equipe, pois a análise e interpretação correta dos dados são extremamente importantes. (PIECHNICKI, 2012, pag. 57).

A área de manutenção produz, no desempenho de suas funções, um conjunto considerável de anotações de controles referentes aos equipamentos que operam numa determinada empresa. Os dados gerados devem ser processados para a elaboração de relatórios, tabelas e gráficos, com conteúdos específicos, ciclo temporal conveniente e apropriado aos níveis de decisão.

Figura 3: Exemplo de um gráfico gerado para controle por tipo de manutenção [Gestãoindustrial.com]

Assim como a Manutenção Corretiva e Preventiva, a Manutenção Preditiva é uma linha de apoio ao processo principal da organização. Os processos de manutenção são normalmente afetados por inúmeras razões, que podem alterar os resultados desejados. Estas razões, que acontecem de diversos modos, fazem com que os processos requeiram controles por critérios diferentes, particularmente a eliminação ou redução de falhas humanas. Do mesmo modo a gestão de manutenção precisa respeitar as regras ambientais para alcançar ou manter os resultados desejados.

Para que a manutenção seja realizada com qualidade os gestores devem reconhecer sua responsabilidade por oferecer todos os recursos necessários para que a equipe possa executar suas atividades. Portanto, reconhecer e identificar requisitos de manutenção não engloba apenas a dimensão técnica. Requer também que a organização eleve seu entendimento de relações internas a um nível de consciência das consequências quanto ao impacto de seus processos na sociedade.

Para atingir seus objetivos, a empresa necessita aplicar de forma adequada os seus recursos produtivos, evitando a improvisação. É indispensável planejar antecipadamente e controlar adequadamente para obter a máxima utilização dos recursos e prestar o melhor nível de serviço ao cliente. Isto é, gerenciar com eficiência a utilização ideal dos recursos, dentro de parâmetros definidos de eficácia (grau de sucesso na busca em atingir os objetivos).

Segundo LIMA 2010,

[...] para muitos equipamentos não há forma efetiva de manutenção programada. A partir da constatação dessas condições, surgiu a manutenção preditiva, baseada na monitoração dos sinais vitais do item. Através do acompanhamento sistemático das variáveis que indicam o desempenho dos equipamentos, define-se a necessidade da intervenção. LIMA, 2010, pag. 25).

Figura 4: Sequência das atividades da Manutenção Preditiva [Solides.net]

A Manutenção Preditiva, apesar de ser eficiente, não pode ser aplicada de forma generalizada. O motivo é agir baseado nos relatórios com os resultados das variáveis avaliadas para o monitoramento, concentrando recursos nos pontos de falha potencial para análise. Esses pontos analisados trazem a exigência de grande volume de recursos no início de sua implantação, tanto materiais como humanos. É necessário mão de obra de qualidade e treinada. Existe a limitação para aplicação em sistemas industriais complexos.

A Manutenção Preditiva visa principalmente antever a necessidade de manutenção, possibilitando a programação das atividades, eliminando desmontagens desnecessárias. Também contribui para o aumento da vida útil e da disponibilidade dos equipamentos, reduzindo as intervenções não planejadas e aumentando a confiabilidade dos equipamentos.

4. Conclusão

Como qualquer metodologia a ser implantada na indústria é de fundamental importância que as equipes envolvidas assim como os gestores, mantenedores, engenheiros, técnicos e demais partes interessadas estejam bem treinados para a utilização da análise preditiva como ferramenta de apoio a manutenção para que o programada obtenha sucesso.

A correta utilização da manutenção preditiva apresentará resultados significativos e vantagens em qualquer prática de gestão de manutenção como instrumento auxiliar, e ainda apresentará dados operacionais de equipamentos que poderão ser usados para determinar onde os investimentos devem ser realizados além de fornecer dados importantes sobre a vida útil das peças e outros componentes.

5. REFERÊNCIAS

PIRES, Fernando Andrade. A Importância da Manutenção na Gestão dos Sistemas Produtivos. 2005. Disponível em: http://em.ufop.br/cecau/monografias/2005/FERNANDO%20ANDRADE20PIRES.pdf Acesso em 01 de jul. de 2017.

BELHOT, Renato Vairo; CAMPOS, Fernando Celso de. Relações entre manutenção e engenharia de produção: uma reflexão. Production, v. 5, n. 2, p. 125-134, 1995. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/prod/v5n2/v5n2a01.pdf

Acesso em 02 de jul. de 2017.

DE CAMPOS, Fernando Celso; BELHOT, Renato Vairo. Gestão de manutenção de frotas de veículos: uma revisão. Gestão & Produção, v. 1, n. 2, p. 171-188, 1994.

Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/gp/v1n2/a04v1n2

Acesso em 01 de jul. de 2017.

PEREIRA FILHO, Antonio Carlos de Paula. Simulação de redução do estoque médio de Manutenção Reparo e Operações através de redução do prazo de fabricação e entrega dos fornecedores. 2017. Disponível em: http://www.acervodigital.ufpr.br/bitstream/handle/1884/48689/R - E - ANTONIO CARLOS DE PAULA PEREIRA FILHO.pdf. Acesso em 04 de nov. de 2017.

SOARES, Ricardo Luiz. Estudo de caso sobre a importância da manutenção preditiva em uma empresa de cal na região centro-oeste de MG. 2011.

Disponível em: https://bibliotecadigital.uniformg.edu.br:21015/jspui/bitstream/123456789/127/1/RicardoLuizSoares-EP.pdf. Acesso em 04 de nov. de 2017.

PIECHNICKI, Ademir Stefano. Metodologias para implantação e desenvolvimento de sistemas de gestão da manutenção: as melhores práticas. 2012. Disponível em: http://roca.utfpr.edu.br/jspui/bitstream/1/1437/3/PG_CEGIPM_VII_2011_01.pdf

Acesso em 04 de nov. de 2017.

LIMA, Francisco Assis; CASTILHO, João Carlos Nogueira de. Aspectos da manutenção dos equipamentos científicos da Universidade de Brasília. 2010. Disponível em: http://www.bdm.unb.br/bitstream/10483/1327/3/2006_FranciscosLima_JoaoCastilho.pdf. Acesso em 04 de nov. de 2017.

<http://producaoindustrialequalidade.blogspot.com.br/2011/04/manutencao-preditiva.html;> Acesso em 04 de nov. de 2017.

<http://gestaoindustrial.com/index.php/industrial/manutencao/manutencao-industrial;> Acesso em 04 de nov. de 2017.

<http://www.solides.com.br/analise-preditiva-voce-sabe-o-que-e/;> Acesso em 04 de nov. de 2017.