A manutenção preditiva está longe de ser uma novidade, mas tem evoluído muito com o avanço da tecnologia e do big data.
Com isso tudo, a complexidade dos processos também sobe.
Em uma fábrica, não se pode simplesmente usar uma máquina até que sua vida útil termine e, depois, substituí-la por uma nova. É preciso realizar ações de manutenção para que essa vida útil se prolongue.
Afinal, estamos falando de equipamentos caros, cuja reposição representaria custos substanciais para a empresa.
Isso tudo pode parecer muito óbvio, mas quem não é da indústria não está acostumado com a lógica criteriosa de limpeza e manutenção de maquinário, pois geralmente seus equipamentos são apenas o computador e o celular.
Só que o próprio processo de manutenção representa uma despesa, e pode ser realizado de diversas maneiras, não apenas quando é detectada uma avaria que impede o funcionamento da máquina.
Diferentes métodos de manutenção têm distintos custos e resultados.
Neste texto, vamos falar principalmente da manutenção preditiva, que é feita a partir da análise de dados.
Vamos abordar o que é, como surgiu, como aplicar e quais são os benefícios da manutenção preditiva.
E também explicaremos qual a diferença em relação aos demais modelos de manutenção: corretiva e preventiva.
Boa leitura!
O que é a manutenção preditiva?
Manutenção preditiva é a manutenção que ocorre a partir do acompanhamento de dados relacionados ao funcionamento de um equipamento.
É chamada também de manutenção condicional, pois ocorre motivada pela observação de condições reais – e não supostas – de desgaste ou degradação da máquina.
A condição que motiva a manutenção não é uma falha no equipamento, nem tampouco o seu tempo de uso.
Esses seriam o caso de manutenção corretiva e preventiva, respectivamente. Mais à frente, falaremos mais sobre esses dois modelos.
O que ocorre na manutenção preditiva é que são monitorados certos parâmetros referentes às condições mecânicas, hidráulicas, pneumáticas, eletrônicas e elétricas das máquinas, além de seu rendimento operacional.
Com esses dados, observa-se a deterioração com critérios objetivos (não apenas contando a passagem dos dias) e antecipa-se a possíveis avarias, realizando reparos ou trocas antes que as condições resultem em falhas ou quebras.
Sem contar que a manutenção preditiva dá mais subsídios para regular os equipamentos e fazê-los ter o máximo desempenho possível.
A medição dos dados pode ocorrer de diversas maneiras. No próprio software de produção, a partir de sensores instalados nas máquinas ou por equipamentos específicos manuseados por operadores.
Entre as técnicas utilizadas na manutenção preditiva, estão a inspeção visual, análise de vibração, ultrassom, termografia, análise de óleo e técnicas de análise não destrutivas, entre outras.
Quanto mais automatizada for a detecção das condições das máquinas, mais econômicos serão os processos de manutenção preditiva.
Como surgiu a manutenção preditiva?
As origens da manutenção preditiva remetem à Segunda Guerra Mundial (1939-1945), mais especificamente à Força Aérea Real do Reino Unido, uma das nações envolvidas no conflito.
A criação desse modelo de manutenção é atribuída ao biólogo britânico C.H. Waddington. Isso mesmo: um biólogo.
Durante a guerra, Waddington colaborou com a coroa, realizando trabalhos de pesquisa operacional e, no ano final do grande confronto, foi conselheiro científico do Comando Costeiro da Força Aérea Real.
Junto com outros renomados cientistas (dois laureados com o prêmio Nobel, quatro membros da Sociedade Real e um membro da Academia Nacional de Ciências da Austrália), o biólogo foi encarregado de organizar a manutenção das aeronaves do Esquadrão 502.
O detalhe interessante é que nenhum membro da equipe era engenheiro mecânico.
Mesmo assim, foram capazes de fazer uma observação importante: os índices de falhas eram maiores logo após as inspeções realizadas de acordo com o cronograma recomendado pelos fabricantes dos aviões.
A conclusão a que chegaram é que as manutenções periódicas acabavam, muitas vezes, prejudicando o funcionamento da aeronave, pois os operadores mexiam em peças e sistemas que não necessitavam de ajustes.
A partir daí, propuseram e colocaram em prática um novo modelo, em que dados sobre a condição dos equipamentos eram coletados e analisados, alterando os ciclos de manutenção e fundando as bases para a manutenção preditiva como conhecemos hoje.
Depois de cinco meses aplicando as recomendações de C.H. Waddington e seus companheiros, a Força Aérea Real conseguiu aumentar a disponibilidade média das aeronaves em 61%.
Benefícios da manutenção preditiva
O objetivo da manutenção preditiva é evitar falhas, defeitos e quebras de máquinas e equipamentos em uma indústria.
O grande benefício que esse processo traz para a empresa é que o maquinário terá menos tempo parado e mais tempo funcionando com um desempenho próximo do ideal.
O que resulta em mais produtividade, permitindo à organização produzir mais ou produzir o mesmo com menos recursos.
Os custos com a compra de novas máquinas também diminuem, pois a sua vida útil aumenta graças à manutenção preditiva.
As despesas com a manutenção em geral, seja qual for o tipo, também cai, pois age-se pontualmente, já sabendo o foco da melhoria, evitando desmontes desnecessários e perda de tempo procurando o motivo da falha.
Não é que as manutenções corretivas deixem de existir, mas o intervalo entre a elas aumenta bastante com as práticas de manutenção preditiva.
Com menos probabilidade de acontecerem falhas nos equipamentos, há um impacto positivo na segurança dos operadores, pois as chances de acidentes são reduzidas.
Por fim, a manutenção preditiva ainda culmina em uma produção de maior qualidade, já que menos falhas nas máquinas significa um desvio padrão menor e, consequentemente, menos defeitos nos produtos finais.
Por outro lado, a manutenção preditiva tem um certo custo para começar a ser implementada.
Envolve tecnologia como softwares, instalação de sensores e compra equipamentos, além da contratação de um gestor qualificado para definir os indicadores e parâmetros e treinamento de profissionais para executar os novos processos.
Diferentes tipos de manutenção
Para entender melhor o que a manutenção preditiva tem de especial, vale compreender como funcionam os outros dois modelos, que explicaremos a partir de agora.
Manutenção preventiva
A manutenção preventiva é aquela que é realizada para impedir que máquinas e equipamentos quebrem ou que tenham falhas em seu funcionamento.
Afinal, prevenção é o ato de antecipar um dano ou um mal, agindo para impedi-lo.
O que caracteriza a manutenção preventiva é que essa antecipação acontece sem sinal visível do problema que pode vir a ocorrer.
Em vez disso, é seguido um cronograma que orienta manutenções periódicas, se X em X dias, semanas ou meses.
Como na correia dentada do motor de um automóvel, que costuma ser trocada a cada 50 mil km. Ou, então, no caso das aeronaves da Força Aérea Real na Segunda Guerra Mundial, que contamos no tópico anterior.
Para usar um exemplo da vida cotidiana, vamos pensar na relação entre a obesidade e os problemas de saúde. Uma pessoa pode estar com peso e nível de gordura corporal controlados, ou seja, não há sinal de obesidade.
Sabe-se, porém, que o sedentarismo pode levar a essa condição. Essa pessoa, então, pratica exercícios físicos para evitar a obesidade e os problemas de saúde que podem vir com ela.
O exercício, nesse caso, seria como a manutenção preventiva: a obesidade não está visível, mas é uma possibilidade que pode acontecer no futuro e deve ser evitada com ações no presente.
Manutenção corretiva
Como você já deve saber, a manutenção corretiva é aquela na qual acontece um problema e, então, realizam-se ações para resolver a questão.
Diferentemente das manutenções preditiva e preventiva, portanto, a corretiva acontece depois que uma máquina ou equipamento apresenta falha, defeito ou interrupção em seu funcionamento.
Para a indústria, o cenário ideal é não haver manutenções corretivas, pois elas representam um custo bem maior.
Primeiro porque elas interrompem a produção. Como não são programadas, acontecem conforme a necessidade se apresenta. E a necessidade sempre se apresentará quando a máquina estiver em uso, é claro.
Essas interrupções diminuem a produtividade e também podem fazer a empresa perder prazos, o que afeta sua reputação no mercado.
Sem contar que há outros tipos de desperdício adicionais.
Por exemplo, os operadores em horário de trabalho ficam ociosos esperando a máquina voltar a funcionar e um lote de produtos pode ser inutilizado.
É claro que há diferentes níveis de manutenção corretiva.
Imagine que é notada uma queda no desempenho de uma máquina por conta de defeito em uma peça, em uma situação que não demanda o desligamento do equipamento.
Nesse caso, existe a possibilidade de seguir a produção desse jeito e trocar ou reparar a peça em um horário programado de inatividade.
É um cenário em que há queda de produtividade, mas os prejuízos são minimizados e os trabalhadores não ficam ociosos.
Diferenças em relação à manutenção preditiva
Ao ler nossas definições sobre manutenção preditiva, manutenção preventiva e manutenção corretiva, já deve ter ficado claro a diferença entre os três modelos, não é?
A preventiva e a preditiva são as que mais se assemelham, pois são aplicadas com o intuito de se antecipar aos problemas, executando os reparos necessários antes que determinada condição resulte em uma falha no funcionamento de uma máquina.
A grande diferença está nos critérios que cada modelo segue para definir quando, onde e como a manutenção deve ser feita.
A manutenção preditiva acontece a partir de informações operacionais relativas às máquinas utilizadas na produção.
Quando nota-se algum dado de performance que é considerado uma condição que demanda manutenção, ela é realizada.
Já a manutenção preventiva é feita em intervalos regulares predeterminados, como horas em operação, unidades produzidas ou qualquer métrica que indique o tempo de uso de uma máquina ou peça.
A manutenção preventiva é programada, pois os intervalos são definidos pelo fabricante ou pelo responsável pelos processos de manutenção e, a partir dessa definição, é seguido um cronograma para a execução dos ajustes.
Fica claro que o modelo de manutenção preditiva é mais vantajoso, porque na preventiva os reparos são feitos independentemente da constatação de danos reais – o que pode resultar em gastos desnecessários.
E o contrário também pode acontecer: haver a necessidade de um reparo antes do cronograma indicar a manutenção.
Neste último caso, sem a constatação da condição, as chances de precisar executar uma manutenção corretiva, que é mais custosa, aumentam.
Como dissemos antes, custa dinheiro para implantar um sistema confiável e eficiente de manutenção preditiva. Só que ele gerará tamanha economia que o investimento se paga rapidamente.
Quanto à manutenção corretiva, é difícil eliminá-la completamente, pois, mesmo com a coleta de dados de performance, falhas sempre poderão acontecer. O objetivo deve ser reduzir esse tipo de manutenção ao mínimo possível.
Como utilizar a Manutenção Preditiva
Agora que você já entende por que é importante usar a manutenção preditiva na empresa, resta saber como implantar esse sistema.
Para tanto, siga este passo a passo:
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Mapeie os equipamentos
É preciso reunir dados sobre os parâmetros de todas as máquinas e dados sobre sua disponibilidade (tempo médio entre falhas e tempo médio para reparos, por exemplo).
Não apenas os números disponibilizados pelo fabricante, mas aqueles observados nas condições operacionais específicas em que são usadas.
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Mapeie os possíveis problemas
Estude quais as peças e sintomas que devem ser observados e considerados condições que podem gerar falhas.
Por exemplo: vibração excessiva e superaquecimento. É uma boa ideia envolver os operadores nesses estudos.
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Crie métodos de medição
De que maneira as condições definidas no passo anterior podem ser monitoradas? Por sensores, inspeção visual, com o uso de equipamentos? Quanto mais automatizado for o monitoramento, melhor.
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Defina métricas
Nenhum sistema de manutenção preditiva pode funcionar sem que sejam estabelecidos indicadores de referência, que serão os critérios para saber se as máquinas operam dentro da normalidade ou apontar a necessidade de reparos.
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Definir os processos de manutenção
O passo seguinte é organizar a rotina de trabalho para que a verificação dos dados e realização das manutenções flua de maneira natural.
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Capacitar os colaboradores
Esta etapa, na realidade, não precisa esperar a conclusão das demais. Além de garantir que eles aprendam as habilidades técnicas, é preciso espalhar a cultura da melhoria contínua entre os colaboradores de todos os níveis hierárquicos.
Ferramentas de Predição de Manutenção
Como dito antes, há uma série de técnicas que podem ser utilizadas para a avaliação dos equipamentos na manutenção preditiva.
A seguir, falamos um pouco sobre algumas das principais.
Ultrassom
A técnica de ultrassom consiste na emissão de ondas sonoras com frequências altas, inaudíveis para ouvidos humanos.
Pode ser usada para detectar vazamentos e fuga de corrente elétrica, entre outros defeitos.
Termografia
A termografia é uma técnica que permite a identificação dos níveis de temperatura dos componentes de uma máquina a partir da radiação infravermelha.
Essa tecnologia serve para identificar anomalias como o superaquecimento.
Basta comparar os níveis de temperatura medidos com os padrões considerados regulares.
Análise de vibrações
É uma das principais e mais completas técnicas de manutenção preditiva, usada principalmente em equipamentos rotativos.
A análise de vibração permite identificar ou antecipar problemas como o desalinhamento de eixos, desgaste de engrenagens e rolamentos, lubrificação deficiente, folgas e outros.
Análise de óleo
Em vez de trocar periodicamente o óleo lubrificante dos motores, pode ser feita uma análise para verificar se suas propriedades ainda estão adequadas para a função que desempenham.
Além disso, a análise do óleo ajuda a identificar detritos e sinais de desgaste nas máquinas.
Conceitos Lean e a manutenção de maquinário
As práticas de manutenção preditiva se encaixam perfeitamente no sistema de produção Lean Manufacturing.
Inspirado no modelo de produção que a fabricante japonesa de automóveis Toyota começou a desenvolver depois da Segunda Guerra Mundial, o Lean é uma metodologia que tem como o objetivo eliminar os desperdícios nos processos de uma organização.
Os oito desperdícios a serem combatidos pelo Lean são:
Transporte excessivo
Defeitos
Estoque excessivo
Espera
Movimentação excessiva
Superprodução
Processamento excessivo
Desperdício de habilidades.
O principal desperdício reduzido com os processos de manutenção preditiva é o dos defeitos, é claro.
Uma máquina defeituosa significa produção parada, desperdício de tempo, de matéria-prima e de mão de obra – configurando o desperdício de espera também, portanto.
Tanto a manutenção preditiva quanto o Lean Manufacturing em geral trabalham com o conceito de melhoria contínua, partindo do princípio de que a evolução é um processo constante.
Conclusão
Como você aprendeu neste artigo, há três tipos principais de manutenção: a corretiva, a preventiva e a preditiva.
Enquanto a manutenção corretiva é o processo em que os reparos são feitos depois de observado o problema, as outras duas buscam antecipar as falhas.
Na manutenção preventiva, as correções ou trocas de peças são feitas periodicamente, obedecendo a um cronograma predefinido.
Já a manutenção preditiva é aquela que é feita a partir do monitoramento e análise de dados sobre o funcionamento dos equipamentos.
Muito mais objetiva, portanto. E também mais econômica, pois evita ajustes desnecessários e revela condições que a manutenção preventiva pode não contemplar.
Mesmo que tenha um custo por vezes bastante alto de implantação, vale a pena para indústrias de todos os segmentos apostar no modelo de manutenção preditiva, que reduz os desperdícios no processo de reparo e aumenta a vida útil dos equipamentos.
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