O que é a manutenção baseada na condição (CBM)?

A manutenção baseada na condição, ou CBM, é uma estratégia de manutenção em que o trabalho é efectuado com base na condição do ativo. As equipas de manutenção e fiabilidade utilizam dados de estado, como a vibração, a temperatura ou o caudal, para obter informações sobre o estado dos activos e otimizar a frequência da manutenção. A execução da manutenção com base no estado permite que as equipas ultrapassem a manutenção reactiva arriscada e os calendários de manutenção preventiva arbitrários, passando a gerir a manutenção com base nos dados e no estado.

Para conseguir uma manutenção baseada nas condições, as equipas utilizam frequentemente software de sistema de gestão de manutenção computorizado (CMMS). Um CMMS moderno, baseado na nuvem, pode aceder a fontes de dados de activos como sensores de vibração e sistemas PLC ou SCADA, ligando a manutenção a dados de engenharia de fiabilidade e dados de monitorização da produção. As integrações do CMMS podem alertar automaticamente as equipas quando os dados de vibração indicam potenciais falhas ou avarias nos activos e automatizar as ordens de trabalho para reparar esses problemas de imediato.

A manutenção e a fiabilidade estão a evoluir na era da inteligência artificial (IA), da Internet Industrial das Coisas (IIoT) e das fábricas inteligentes. As ferramentas modernas de IA e automação permitem que as organizações maximizem os seus recursos e façam mais com uma força de trabalho enxuta. Estratégias como a manutenção CBM e tecnologias como o software CMMS estão a liderar o caminho para uma maior fiabilidade e produtividade.

Tipos de dados para manutenção baseada na condição

As estratégias de manutenção baseadas na condição utilizam uma variedade de dados de monitoramento de condição e, por vezes, uma combinação de vários tipos. Aqui estão alguns dos métodos mais comuns de monitorização baseada na condição:

Dados de temperatura

O aumento da temperatura é frequentemente um sinal de falha iminente. As temperaturas elevadas podem indicar níveis excessivos de fricção, que podem danificar os componentes e causar desgaste prematuro. O calor também pode ser um sinal de fugas nos tubos ou vedações defeituosas em caldeiras e sistemas AVAC. Noutros casos, as temperaturas elevadas podem indicar uma falha eléctrica.

A monitorização da temperatura dentro e perto de activos críticos fornece às equipas um sistema de alerta precoce para todas as questões acima referidas. Alterações subtis na temperatura podem indicar falhas nos activos quando estas ainda são pequenas e fáceis de reparar. Quer se trate de reparar uma pequena fuga, de reparar a cablagem eléctrica ou de lubrificar peças para reduzir o atrito, a reparação é geralmente fácil se for detectada atempadamente.

Dados de vibração

O excesso de vibrações pode indicar parafusos soltos, desgaste dos rolamentos, desalinhamento do veio e muito mais.

A maioria dos activos rotativos vibra até certo ponto - é uma parte normal do funcionamento. No entanto, quando os níveis de vibração de uma máquina mudam, isso é normalmente um sinal de que o ativo está a começar a degradar-se. As alterações nos padrões de vibração podem indicar desalinhamento ou folga do veio; podem também indicar rolamentos gastos ou desequilíbrio. Ao longo do tempo, o excesso de vibração também causa novos problemas, criando fricção, provocando desgaste e contribuindo para aumentar as necessidades de manutenção.

Felizmente, os sensores de vibração podem detetar até mesmo alterações minúsculas nos níveis de vibração. Os sensores modernos podem detetar alterações nos níveis de vibração meses antes de os problemas se tornarem suficientemente graves para destruir o seu ativo.

Os sensores de vibração sem fios são económicos e fáceis de instalar diretamente em activos e componentes. Também podem sincronizar automaticamente os dados com a nuvem para análise. A análise de vibrações - tanto a análise da forma de onda como a transformada rápida de Fourier (FFT) - pode identificar a causa principal da vibração da máquina para que as equipas de manutenção saibam onde concentrar os seus recursos.

Dados sobre a qualidade do óleo

A análise do óleo pode identificar contaminantes, inconsistências de viscosidade ou partículas que indiquem desgaste excessivo no sistema. O excesso de partículas no óleo pode formar depósitos que bloqueiam as peças da máquina, impedem a lubrificação adequada e provocam o desgaste prematuro dos activos. Os contadores de partículas de óleo monitorizam a pureza do óleo da máquina e transmitem os dados para a nuvem, dando à sua equipa um aviso prévio sempre que os níveis de partículas ultrapassam um limite predefinido.

O excesso de partículas de óleo também pode indicar problemas no filtro ou desgaste causado por outros problemas. O controlo dos níveis de partículas permite-lhe antecipar-se a esses problemas.

Dados térmicos/Infravermelhos

Equipamento especializado, como termovisores e câmaras de infravermelhos, pode detetar excesso de humidade e padrões de calor invulgares nas máquinas. As alterações nas emissões de calor podem indicar uma grande variedade de problemas em vários activos. As ferramentas térmicas e de infravermelhos funcionam através da deteção da quantidade de radiação emitida por um objeto e da criação de um mapa de calor codificado por cores para apresentar pontos críticos e padrões de calor.

Os sensores térmicos podem ser inseridos diretamente em activos eléctricos para detetar os primeiros sinais de defeitos no motor e de cablagem defeituosa. Podem também detetar falhas de isolamento, fugas, condensação e defeitos relacionados numa caldeira ou sistema AVAC.

Análise ultra-sónica

Os sensores ultra-sónicos podem detetar e interpretar sons causados por lubrificação deficiente e sinais de desgaste. Os sensores podem monitorizar de forma contínua, enviando dados para a nuvem para análise.

Os testes ultra-sónicos utilizam ondas sonoras de alta frequência para "ver" o interior de equipamentos, materiais e sistemas. É amplamente utilizado em sectores como a indústria transformadora, aeroespacial e automóvel para tarefas como a avaliação da integridade estrutural e a soldadura.

Dados eléctricos

A monitorização da energia pode identificar alterações no consumo de energia ou na carga, fornecendo informações sobre o estado dos activos. Os sensores sem fios montados nos activos podem medir as mudanças na corrente, tensão e consumo geral de energia em tempo real. Alterações súbitas nos níveis de tensão e corrente podem apontar para circuitos defeituosos, problemas de cablagem, cargas desequilibradas ou outros problemas. Se não for corrigido, qualquer um destes problemas pode causar um tempo de inatividade significativo.

Os monitores de energia permitem que as equipas se antecipem a falhas não planeadas, reduzam o consumo excessivo de combustível e aumentem a eficiência operacional. Os sensores sem fios também melhoram as condições de segurança dos trabalhadores, permitindo que as equipas de manutenção acedam remotamente aos dados eléctricos.

O que é a Monitorização Baseada na Condição?

monitoramento de condiçãoA monitorização de condição, por vezes designada por monitorização baseada na condição, é uma estratégia de manutenção preditiva (PdM) que envolve a monitorização contínua de activos e, frequentemente, o acesso a dados em tempo real. A monitorização de condição é essencial para estabelecer a manutenção baseada na condição: é necessário ter acesso aos dados do ativo para saber quando e com que frequência se deve efetuar a manutenção do equipamento. A monitorização baseada na condição, a monitoramento de condição e a monitorização da produção são termos frequentemente utilizados indistintamente.

Os dados utilizados para a manutenção baseada nas condições provêm de sensores instalados no equipamento ou de outras ferramentas especializadas. Se estes sensores estiverem ligados a um CMMS, os dados podem ser carregados para a nuvem e estar facilmente acessíveis em tempo real, permitindo uma resposta imediata a alterações no estado dos activos monitorizados.

Atualmente, as ferramentas de inteligência artificial podem analisar os dados de monitoramento de condição para obter relatórios detalhados e análises sobre o estado de todos os activos de uma fábrica. As principais ferramentas de IA, como o Azima DLI, podem diagnosticar com precisão centenas de falhas de máquinas e componentes. Também podem ajudar a definir níveis de prioridade de manutenção e criar instruções passo a passo para que as equipas possam fazer reparações de imediato.

Porquê fazer manutenção baseada na condição?

As equipas implementam estratégias de manutenção baseadas nas condições para poupar tempo, reduzir os custos de manutenção e otimizar os programas de manutenção para evitar falhas e maximizar o tempo de funcionamento. Existem muitos benefícios da manutenção baseada nas condições, bem como alguns inconvenientes que as ferramentas e a tecnologia corretas podem atenuar.

Vantagens da Manutenção Baseada na Condição

• Redução dos custos de mão de obra e de manutenção. As equipas de manutenção só efectuam a manutenção quando necessário. Isto reduz os custos de manutenção excessiva associados aos programas de manutenção preventiva.
• Menos falhas e paragens. Os dados demonitoramento de condição fornecem às equipas avisos precoces de defeitos nas máquinas, para que possam fazer reparações rapidamente e evitar falhas catastróficas.
• Redução das despesas com peças sobresselentes. A manutenção baseada na condição reduz o desgaste das peças, prolongando a vida útil dos activos e componentes. Ao contrário da manutenção preventiva, a CBM não exige que as equipas mudem as peças com base num calendário.
• Condições de trabalho mais seguras. A manutenção baseada na condição reduz os elevados níveis de vibração e ruído, mantendo as equipas mais seguras. Também permite que os trabalhadores monitorizem os activos a partir de uma distância segura, para que possam efetuar reparações específicas apenas quando necessário.
• Aumento da fiabilidade do equipamento. A manutenção baseada na condição mantém o equipamento no nível máximo de desempenho, para que produza de forma fiável produtos uniformes e de alta qualidade. A CBM também reduz drasticamente o tempo de inatividade não planeado, para que toda a fábrica funcione de forma fiável.
• Melhoria dos indicadores-chave de desempenho (KPIs) da manutenção: A monitorização baseada na condição melhora praticamente todos os KPI, mantendo os activos em condições ideais para que necessitem de menos reparações, sejam mais produtivos e tenham muito menos tempo de inatividade não planeado.

Em última análise, estes factores impulsionam a produção e melhoram as operações em toda a fábrica.

Existem também desvantagens na manutenção baseada nas condições. No entanto, a maior parte delas são desafios que um software CMMS ou de gestão de activos empresariais (EAM) pode atenuar.

Desvantagens da manutenção baseada na condição

• Estabelecer um sistema ideal de monitorização de activos pode ser desafiante e dispendioso
• A manutenção baseada no estado requer formação e perícia
• Obter dados sobre os activos para as equipas de manutenção de forma eficaz pode ser difícil sem um software CMMS

Com as ferramentas certas, é fácil ultrapassar estes problemas. O software CMMS regista, organiza e armazena dados de monitoramento de condição . Um bom CMMS pode até gerar automaticamente ordens de trabalho com base em alterações nos dados de monitoramento de condição .

As ferramentas analíticas alimentadas por IA alargam o alcance da sua força de trabalho para que qualquer organização possa executar um programa monitoramento de condição bem sucedido. Aproveitar os serviços de monitoramento de condição remota também ajuda a colmatar a lacuna de especialização.

Como funciona a manutenção com base na condição? Um exemplo

Digamos que um gestor de manutenção pretende implementar uma manutenção baseada nas condições num motor específico que sobreaquece frequentemente.

Para conseguir uma manutenção baseada nas condições, o gestor precisa de recolher regularmente dados sobre a temperatura do motor para saber quando este sobreaquece. E para simplificar o processo, o gestor de manutenção precisa de integrar a fonte de dados com o seu CMMS.

O CMMS eMaint pode integrar uma vasta gama de dados de sistemas SCADA. O gestor utiliza a integração SCADA e PLC do eMaint para captar medições de temperatura do motor, configurando quando e com que frequência registar as medições.

Assim que o CMMS e a fonte de dados estiverem ligados e os dados começarem a fluir, o gestor configura ordens de trabalho automatizadas baseadas nas condições para serem acionadas quando a temperatura do motor sair do seu intervalo normal de zero a 100 graus Fahrenheit.

Em seguida, o gestor optimiza a manutenção do motor. Configuram alarmes e ordens de trabalho automatizadas para assinalar quando um técnico deve examinar o ativo. O pessoal de manutenção executa o trabalho na altura certa para evitar avarias sem introduzir os riscos, custos e mão de obra de uma manutenção excessiva.

Objectivos e vantagens da manutenção baseada na condição

O objetivo da manutenção CBM é melhorar as condições dos activos, identificando e resolvendo as falhas antes de estas ocorrerem. Com base nos desafios específicos da indústria que as empresas enfrentam, muitas organizações podem ter objectivos mais específicos quando implementam a manutenção baseada nas condições, tais como melhorar o tempo de funcionamento, reduzir as despesas gerais ou prolongar a vida útil dos activos.

Os benefícios da implementação da manutenção baseada nas condições podem estender-se a toda a operação e beneficiar a organização de várias formas:

• Ajudar a identificar falhas futuras. A identificação de falhas mesmo antes de estas ocorrerem dá às equipas de manutenção tempo para reagir e evitar paragens desnecessárias.
• Reduzir os custos. Em vez de manter os activos segundo um calendário de manutenção preventiva, os activos são mantidos apenas quando é necessário. Isto pode poupar dinheiro em mão de obra e peças e reduzir o número de peças sobressalentes necessárias no inventário.
• Minimizar o tempo de inatividade. Uma vez que as equipas de manutenção estão cientes das falhas iminentes, podem programar a manutenção durante o tempo de inatividade planeado, em vez de se apressarem a concluir uma reparação durante uma paragem não planeada resultante de uma falha.
• Melhorar a segurança dos funcionários: A falha súbita de activos pode causar uma cascata de problemas, alguns dos quais podem ser perigosos para os funcionários. A manutenção baseada na condição detecta sinais de alerta precoce de falha, reduzindo drasticamente as hipóteses de falhas inesperadas e melhorando a segurança dos funcionários.
• Melhorar a fiabilidade: A fiabilidade dos activos é importante para quase todos os indicadores-chave de desempenho, e a maioria pode ser melhorada com a manutenção baseada nas condições.
• Melhorar os prazos de produção: Quando os activos funcionam de forma mais fiável, a produção pode manter-se dentro do prazo ou até melhorar.
• Melhorar o desempenho dos activos: A manutenção baseada na condição garante que os activos estão sempre a funcionar nos seus níveis óptimos para um desempenho de topo e saúde dos activos.

Independentemente dos objectivos de uma organização, a implementação de um programa de manutenção baseado nas condições pode ajudar as empresas a obter todos estes benefícios ao longo do tempo.

Quatro passos fundamentais para a implementação da manutenção baseada na condição

As equipas de manutenção obtêm informações valiosas da manutenção baseada na condição e dos dados, sistemas e equipas ligados. Mas, por vezes, a pressa em adotar e implementar faz com que as instalações não tenham em conta passos críticos, como garantir que um programa de manutenção domina os fundamentos da manutenção centrada na fiabilidade. Aqui estão quatro passos que deve seguir para garantir que o seu plano de manutenção CBM começa com o pé direito:

1. Faça o seu trabalho de casa de Manutenção Baseada na Condição

Confirme se os seus fundamentos de manutenção preventiva, curva P-F e manutenção centrada na fiabilidade são sólidos. Por vezes, as organizações adoptam a tecnologia de manutenção baseada nas condições sem adaptarem o seu pessoal às alterações do sistema ou sem reverem os processos. Os especialistas em fiabilidade concordam que a principal barreira à adoção da manutenção baseada nas condições é a falta de compreensão dos fundamentos da manutenção centrada na fiabilidade.

Definir o estado de manutenção e fiabilidade da sua organização também é essencial. As suas equipas MRO devem colocar estas questões fundamentais antes de implementar um novo programa CBM:

• Que trabalho estão a fazer?
• Porque é que o fazem?
• Como é que o estão a fazer?

A definição completa do estado da sua organização garante um bom começo para o seu percurso de GFC.

2. Incluir pessoal afectado pela mudança para manutenção baseada na condição

Depois de confirmar que os técnicos têm as competências necessárias, envolva-os e a outro pessoal chave numa análise partilhada da criticalidade dos activos. Convidar todas as partes relevantes a darem o seu contributo torna-as participantes activas no programa CBM. Especificamente, os técnicos e outro pessoal terão a oportunidade de:

• Utilizar eficazmente os seus fundamentos de manutenção centrados na fiabilidade
• Contribuir para a implementação e sucesso da manutenção baseada em condições
• Ajuda a identificar, mitigar, ou eliminar modos de falha

Os técnicos e outro pessoal-chave têm uma visão e conhecimentos valiosos que podem partilhar para benefício de toda a equipa. A sua visão pode ajudar a garantir que o processo de implementação da manutenção CBM decorra sem problemas.

3. Fazer uma Avaliação de Crítica de Bens Adequada

A identificação exacta dos activos como críticos, semi-críticos e não-críticos pode diminuir a manutenção desnecessária baseada em rotas. Adicionalmente, a análise ajuda a determinar quais os activos que podem beneficiar da nova tecnologia de manutenção preditiva, como os sensores de vibração sem fios, que permitem monitoramento de condição à distância quando emparelhados com o software CBM.

Depois de concluir uma avaliação da criticidade dos activos, não é invulgar perceber que alguns equipamentos considerados críticos não o são na realidade. Muitas vezes, os activos que recebem mais atenção são os que mais se avariam, em vez de serem os mais importantes. É vital continuar a avaliar a criticalidade dos activos ao longo do tempo e fazer alterações à sua análise de criticalidade inicial quando necessário. Uma avaliação correta garantirá que os seus recursos são utilizados da forma mais eficiente e que a sua organização maximiza os benefícios da manutenção baseada nas condições.

4. Acompanhamento com ferramentas adicionais monitoramento de condição

A avaliação da criticidade dos activos deve ser acompanhada por uma análise dos modos de falha, efeitos e criticidade (FMECA). Desta forma, os seus activos mais críticos beneficiam dos seus programas de fiabilidade da manutenção. O processo de manutenção centrado na fiabilidade ajuda-o a decidir se a sua atual estratégia de manutenção preventiva satisfaz as necessidades de capacidade e verifica se os seus sistemas captam corretamente os dados dos equipamentos e representam as condições dos activos.

Fluxo de trabalho de manutenção baseada na condição

O desenvolvimento de um fluxo de trabalho de manutenção baseado nas condições é importante para delinear as etapas de implementação e manutenção de um programa de manutenção CBM. Fornece uma abordagem estruturada para selecionar os activos com que começar e fornece orientações sobre como utilizar monitoramento de condição para melhorar a fiabilidade dos activos.

Este exemplo de fluxo de trabalho mostra como pode ser um programa de manutenção CBM utilizando sensores Fluke e o eMaint CMMS combinado com monitoramento de condição:

• Efectue uma análise da criticidade dos activos para escolher quais os activos mais críticos para a sua organização.
• Instalar sensores nestes activos, seleccionando os melhores sensores para o tipo de ativo.
• Utilize as informações dos sensores para recolher dados de base e compreender o aspeto do ativo durante o funcionamento normal.
• Definir parâmetros para alarmes para notificar quando o funcionamento do ativo está fora da linha de base.
• Recolher automaticamente os dados dos sensores, que são constantemente introduzidos no software baseado na nuvem.
• Utilize o software para analisar automaticamente os resultados e identificar anomalias.
• O software envia alertas por correio eletrónico ou notificações móveis quando são detectadas anomalias.
• Os alertas incluem soluções prescritas, urgência e gravidade.
• O software pode automatizar as encomendas de peças ou integrar-se com os dados do armazém para ver que peças já estão disponíveis para reparações.
• O software cria ordens de trabalho para a manutenção, a fim de corrigir as anomalias.
• O ativo corrigido continua a alimentar os sensores com dados para análise.

Manutenção Baseada na Condição vs. Manutenção Preditiva

A manutenção baseada na condição e a manutenção preditiva são estratégias semelhantes, ambas centradas no objetivo de otimizar o momento e a frequência com que a manutenção é efectuada, a fim de reforçar a fiabilidade e evitar períodos de inatividade. No entanto, diferem na medida em que a MBC se refere especificamente à utilização de dados de monitoramento de condição , enquanto a manutenção preditiva pode implicar algum nível de previsão de falhas ou avarias com análises mais avançadas.

Por exemplo, o eMaint CMMS integra-se com sistemas SCADA e PLCs, permitindo a manutenção com base na condição. Mas o eMaint também se liga a sensores de vibração sem fios IIoT, como o Fluke 3563, que emparelham com o software monitoramento de condição eMaint e oferecem uma análise de vibração avançada - um conjunto de ferramentas fácil de utilizar para prever falhas.

Em vez de encarar a manutenção baseada na condição versus a manutenção preditiva como estratégias antagónicas, pense nelas como complementares. Ambas podem impulsionar o seu programa de manutenção através da integração de dados de todas as fontes disponíveis: Sensores IIoT, sistemas SCADA, ERPs, uma aplicação CMMS móvel como o Fluke Mobile, e muito mais.

Escolha de um Software de Manutenção Baseado na Condição

A implementação do software de manutenção baseado em condições adequado é importante para que a sua equipa possa colher todos os benefícios da manutenção CBM. Tenha em mente as seguintes dicas:

• Determine o que está à procura. Um programa de software CMMS ou EAM topo de gama tratará de tudo o que precisa, simplificando a gestão de ordens de trabalho, activos e peças sobresselentes, juntamente com a integração de sensores IIoT ou SCADA.
• Certifique-se de que o software se integra com os dados dos activos para que a sua equipa de manutenção possa obter informações sobre o estado dos activos.
• Explore outras integrações que o software oferece, como sensores IIoT, ERPs ou uma aplicação CMMS para smartphone.

O eMaint faz parte de uma estrutura de fiabilidade ligada que combina todo o hardware e software acima referidos num ecossistema baseado na nuvem que simplifica estratégias avançadas como a manutenção CBM.

Os líderes em manutenção e fiabilidade estão a defender a fiabilidade conectada como o fator de mudança para o futuro da manutenção. Um CMMS como o eMaint dá-lhe as ferramentas para implementar a mudança. Para saber mais sobre o que um CMMS pode fazer pela sua estratégia de CBM, experimente uma demonstração gratuita.