Manutenção Preventiva e Preditiva: Conceitos e Técnicas

Manutenção preventiva Apresentação A manutenção preventiva é um tipo de manutenção planejada que realiza intervenções em equipamentos em intervalos específicos ou de acordo com critérios próprios sem que a falha já tenha ocorrido Nesse tipo de manutenção o tempo de máquina parada é reduzido mas muitas vezes o item não é utilizado até próximo do fim de sua vida útil Nesta Unidade de Aprendizagem você estudará o conceito de manutenção preventiva e as principais diferenças em relação à manutenção preditiva Também aprenderá sobre as técnicas de manutenção preditiva baseadas em instrumentos e as técnicas laboratoriais Bons estudos Ao final desta Unidade de Aprendizagem você deve apresentar os seguintes aprendizados Definir o conceito de manutenção preventiva e sua diferença em relação à manutenção preditiva Discutir as técnicas preditivas baseadas em instrumentos boroscopia análise de vibrações ensaios não destrutivos termografia etc Apontar as técnicas preditivas laboratoriais ensaios com óleos e graxas ferrografia e espectrometria Desafio Uma das técnicas utilizadas para a manutenção preditiva é a análise de óleo lubrificante A partir dessa análise é possível detectar possíveis desgastes em componentes degradação do óleo por temperatura excessiva entrada de impurezas entre outras falhas Com base em seus conhecimentos sobre análise de óleo lubrificante e nas demais informações responda ao desafio supondo que você trabalha em um laboratório especializado Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Que resultados você espera encontrar baseado no ramo de atuação da empresa atividades como tornearia fresagem furação e soldagem e nas condições de limpeza e de conservação Explique Infográfico A manutenção preditiva possui diferentes técnicas para análise e acompanhamento de falhas em que cada uma é selecionada e aplicada de acordo com a necessidade da empresa As técnicas mais comuns e de maior abrangência são análise de vibrações análise de temperatura análise de espessura análise de óleo lubrificante e análise de defeitos em materiais metálicos No Infográfico a seguir você verá os principais instrumentos de medição e as falhas identificadas por essas diferentes análises Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Conteúdo do livro Evitar falhas em equipamentos e reduzir o tempo de máquina parada é possível mas para isso manutenções planejadas devem ser programadas As manutenções preventiva e preditiva são exemplos de manutenção planejada que apresentam benefícios mas que devem ser aplicadas de forma correta a fim de trazerem os melhores resultados No capítulo Manutenção preventiva do livro Manutenção industrial base teórica desta Unidade de Aprendizagem você vai aprender o conceito de manutenção preventiva e as principais diferenças em relação à manutenção preditiva Também conhecerá algumas técnicas de análise baseadas em instrumentos e laboratoriais Boa leitura MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Aline Morais da Silveira Manutenção preventiva Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto você deve apresentar os seguintes aprendizados Definir o conceito de manutenção preventiva e diferenciálo de ma nutenção preditiva Discutir as técnicas preditivas baseadas em instrumentos boroscopia análise de vibrações ensaios não destrutivos termografia etc Apontar as técnicas preditivas laboratoriais ensaios com óleos e graxas ferrografia e espectrometria Introdução A manutenção preventiva é uma técnica de manutenção utilizada em equipamentos a fim de evitar que as falhas ocorram Para isso são realizadas intervenções em intervalos específicos ou de acordo com critérios próprios Neste capítulo você vai estudar o conceito de manutenção preventiva e a sua relação com a manutenção preditiva vai aprender técnicas de manutenção preditiva baseadas em instrumentos e também técnicas preditivas laboratoriais Manutenção preventiva A manutenção preventiva é realizada em equipamentos que não estejam em falha em intervalos predeterminados ou de acordo com critérios específi cos com o objetivo de reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do fun cionamento de um item ou seja é uma manutenção programada De acordo com Seleme 2015 a manutenção preventiva tem como objetivos principais aumentar a vida produtiva dos bens de capital reduzir a quebra de equipamentos críticos permitir um melhor planejamento e agendamento dos trabalhos de manutenção minimizar as perdas de produção em razão de equipamentos defeituosos promover a saúde e a segurança do pessoal de manutenção Inspeção limpeza lubrificação calibração teste alinhamento regulagem e substituição são consideradas atividades de manutenção preventiva Existem basicamente quatro critérios específicos para a realização da manutenção preventiva Tempo por exemplo lubrificar rolamentos a cada 3 meses com 50 g de graxa Horas de funcionamento por exemplo lubrificar rolamentos a cada 100 horas de operação Produtividade por exemplo lubrificar rolamentos a cada 1000 peças produzidas Misto por exemplo lubrificar rolamentos a cada 3 meses ou a cada 100 horas de operação o que ocorrer primeiro Conforme Kardec e Nascif 2009 a manutenção preventiva deve ser adotada quando não é possível a manutenção preditiva aspectos relacionados à segurança tornam mandatória a intervenção Manutenção preventiva 2 surgir a oportunidade em equipamentos de difícil liberação operacional há riscos ao meio ambiente há parada geral em equipamentos estratégicos ou de operação contínua Vantagens A manutenção preventiva possui algumas vantagens que conforme Kardec e Nascif 2009 e Seleme 2015 são aumento da vida útil dos equipamentos redução de custo a curto prazo menos interrupções no fluxo produtivo melhora na qualidade dos produtos conhecimento prévio das ações a serem tomadas previsibilidade de consumo de materiais Desvantagens Assim como todos os tipos de manutenção a manutenção preventiva também apresenta algumas desvantagens como introdução de defeitos não existentes devido a falha humana falta de peças danos durante partidas e paradas etc custos desnecessários com a substituição de peças em condições de funcionamento Ao realizar a manutenção preventiva existem custos de mão de obra e peças custo de realização de manutenção preventiva e há a necessidade de máquina parada o que também gera custos custo de paradas Dessa forma conforme ilustrado na Figura 1 há um ponto em que essas duas curvas se interceptam que é o ponto de menor custo total de manutenção preventiva nível ótimo de manutenção preventiva Qualquer manutenção preventiva realizada em diferentes momentos fora do ponto de intersecção das curvas acarretará aumento de custos para a empresa 3 Manutenção preventiva Figura 1 Custos associados à manutenção preventiva Fonte Seleme 2015 p 43 Elaboração de um plano de manutenção preventiva Para um bom plano de manutenção preventiva são necessárias informações como histórico do equipamento dados anteriores de equipamento semelhante e recomendações do fabricante além de pessoal qualifi cado instrumentos e ferramentas apropriados apoio da gerência entre outros fatores Muitos fabricantes não fornecem informações que são necessárias para os planos de manutenção preventiva e algumas condições ambientais e operacionais influenciam na degradação dos equipamentos Assim a periodicidade de manutenção preventiva deve ser estabelecida individualmente para cada operação Segundo Kardec e Nascif 2009 existem duas situações na fase inicial de operação de um equipamento a ocorrência de falhas antes de que se complete o período estimado ou a manutenção prematura Depois ao longo da vida Manutenção preventiva 4 útil do equipamento os períodos de manutenção vão sendo estabelecidos sem que haja falha entre duas intervenções preventivas Caso ocorra alguma falha entre o intervalo de manutenções preventivas a manutenção realizada será considerada como manutenção corretiva Comparativo entre manutenções preventiva e preditiva Dependendo das necessidades da empresa tanto a manutenção preventiva quanto a manutenção preditiva podem ser recomendadas e a principal diferença entre elas é o intervalo entre as atividades de manutenção Enquanto a manutenção preventiva estabelece intervalos para a subs tituição de componentes de acordo com critérios específicos a manutenção preditiva monitora a evolução da falha de acordo com técnicas de análise para programar a atividade de manutenção Dessa forma na manutenção preventiva muitas vezes manutenções são realizadas sem a real necessidade não aproveitando ao máximo a vida útil do item Por outro lado a manutenção preditiva requer um grande investimento inicial seja na aquisição de equipamentos e ferramentas ou no treinamento da equipe de manutenção Como semelhança tanto a manutenção preventiva quanto a preditiva são realizadas em equipamentos que não estejam em falha o que permite um planejamento e evita paradas inesperadas Além disso ambas apresentam tempos semelhantes para a execução da atividade de manutenção A manutenção preditiva pode ser dividida basicamente em duas catego rias de acordo com as técnicas aplicadas técnicas preditivas baseadas em instrumentos e técnicas preditivas laboratoriais A seguir veja cada uma delas em detalhe Técnicas preditivas baseadas em instrumentos Na manutenção preditiva baseada em instrumentos a análise e a coleta de dados para acompanhamento da falha são realizadas no chão de fábrica diretamente no equipamento que é objeto de monitoramento com base em instrumentos específi cos para cada tipo de análise 5 Manutenção preventiva A maioria dos ensaios realizados por instrumentos são considerados não destrutivos ou seja não alteram propriedades físicas químicas mecânicas ou dimensionais dos equipamentos Segundo Cyrino 2016 os danos podem ser considerados nulos ou imperceptíveis e na maioria dos casos não há a necessidade de parada A seguir são apresentadas algumas das principais técnicas de manutenção preditiva baseada em instrumentos Análise de defeitos em materiais metálicos A análise de defeitos em materiais metálicos pode ser feita de forma superfi cial com a utlização de microscópios lupas comparação com padrão ou pode ser feita de forma interna com ferramentas como o boroscópio O boroscópio Figura 2 é uma sonda de inspeção visual remota Ele é composto por um tubo fino e longo com uma câmera na ponta normalmente com iluminação e as imagens obtidas são então projetadas em um visor na outra extremidade do instrumento Figura 2 Boroscópio Fonte Instrutemp 2018 documento online Já para uma análise estrutural que detecta trincas porosidade desconti nuidades entre outros defeitos podem ser utilizadas técnicas como ultrassom Manutenção preventiva 6 líquido penetrante partículas magnéticas corrente de Foucault inspeção radiográfica raio X ou raio gama e emissão acústica Análise de vibrações Todos os equipamentos em funcionamento apresentam algum tipo de vibração principalmente se tiverem componentes rotativos Ao observar a evolução dos níveis de vibração é possível defi nir o estado do equipamento e a origem dos esforços além de identifi car folga excessiva desalinhamento desbalancea mento deformações falta de lubrifi cação etc As vibrações mecânicas em equipamentos podem ser medidas de três maneiras segundo Cyrino 2017 por aceleração ms2 por velocidade ms ou pols por deslocamento mícron 0001 mm Normalmente a medição é realizada por meio de um coletor de dados de vibrações utilizando um transdutor de vibrações mecânicas em sinais elé tricos chamado de acelerômetro O acelerômetro piezoelétrico é o principal instrumento utilizado na medição de vibração Quando o material piezoelétrico é tensionado gera uma carga elétrica que polariza as suas faces e a diferença de potencial é proporcional à vibração medida Cada equipamento vibra de acordo com a frequência característica de seus componentes ou seja cada equipamento possui uma assinatura espectral original Figura 3 No momento em que um ou mais componentes começam a falhar a frequência e a amplitude da vibração mudam deteriorando a assi natura espectral original 7 Manutenção preventiva Figura 3 Assinatura espectral Fonte Marçal 2000 p 67 Análise de temperatura A análise de temperatura é utilizada em praticamente todos os equipa mentos pois além de ser um parâmetro de fácil compreensão permite constatar diferentes alterações no equipamento como desgaste falta de lubrifi cação danos no isolamento térmico mau contato em equipamentos elétricos etc O acompanhamento da temperatura pode ser realizado por meio de termô metros de contato fitas indicadoras de temperatura lápis e giz indicadores de temperatura tinta termossensível pirômetro Figura 4a termômetro infravermelho termovisores e termografia Figura 4b Manutenção preventiva 8 Figura 4 Pirômetro e termografia Fonte AzjaShutterstockcom e JoyseulayShutterstockcom Análise de espessura A espessura do material pode defi nir as condições do equipamento e em alguns casos como vaso de pressão carcaça de bomba tubulações a redução dessa espessura pode ser algo crítico que oferece riscos à segurança dos operadores A medição de espessura pode ser realizada por instrumentos simples como paquímetro e micrômetro ou por instrumentos mais elaborados como o ultrassom Figura 5 Figura 5 Medição de espessura com ultrassom Fonte GajokFilmShutterstockcom 9 Manutenção preventiva Análise de estanqueidade Por meio de análise de estanqueidade é possível detectar vazamentos que muitas vezes podem oferecer riscos para a segurança e para o meio ambiente assim como acarretar aumento de custos Para a detecção de vazamentos podese utilizar espumas sensores detecto res de gás instrumentos ultrassônicos que detectam ruídos de alta frequência produzidos por vazamentos medição de pressão ou vácuo etc Técnicas preditivas laboratoriais Algumas análises da manutenção preditiva necessitam de ensaios labora toriais como a análise de óleos e graxas sendo possível economizar com a otimização dos intervalos de troca e também com a identifi cação de falhas no equipamento Segundo Manutenção Preditiva 2018 existem basicamente quatro métodos de análise de óleo Análise físicoquímica avalia as condições do lubrificante pontual mente ou em análises periódicas Análise de contaminações identifica a presença de substâncias que podem contaminar o sistema A contaminação pode darse por desgaste do equipamento ou por reações químicas do lubrificante Ferrografia analisa as partículas encontradas nos lubrificantes para identificar o grau e o motivo do desgaste de máquinas e equipamentos Espectrometria identifica os elementos químicos presentes no lubri ficante obtendo informações mais precisas sobre desgastes contami nações e aditivos Os resultados dos ensaios laboratoriais de acordo com Oilcheck 2016 podem trazer três diferentes informações Elementos de desgaste ferro cromo cobre chumbo estanho prata titânio níquel molibdênio alumínio Elementos de contaminação alumínio silício sódio potássio Elementos de aditivação boro aditivo modificador de atrito bário adi tivo detergente cálcio aditivo detergente magnésio aditivo detergente fósforo aditivo extrema pressão zinco fósforo aditivo antidesgaste Manutenção preventiva 10 Altas concentrações de silício e alumínio indicam contaminação externa por poeira É importante ficar atento quando os resultados de silício forem maiores do que os de alumínio a contaminação é externa mas quando os resultados de silício forem menores do que os de alumínio há um desgaste dos componentes CYRINO L Ensaios não destrutivos END 2016 Disponível em httpswwwmanuten caoemfococombrensaiosnaodestrutivosend Acesso em 6 nov 2018 CYRINO L Transdutores de captação das vibrações 2017 Disponível em httpswww manutencaoemfococombrtransdutoresdecaptacaodasvibracoes Acesso em 6 nov 2018 INSTRUTEMP Boroscópio de alta resolução com sonda semirrígida de 58 mm 2018 Disponível em httpswwwinstrutempcombrproduto1475boroscopiode altaresolucaocomsondasemirrigidade58mmhdv620t11 Acesso em 6 nov 2018 KARDEC A NASCIF J Manutenção função estratégica Rio de Janeiro Qualitymark 2009 MANUTENÇÃO PREDITIVA Análise de óleo tudo o que você precisa saber sobre o assunto 2018 Disponível em httpswwwmanutencaopreditivacomdestaque analisedeoleotudooquevoceprecisasabersobreoassunto Acesso em 6 nov 2018 MARÇAL R F M Um método para detectar falhas incipientes em máquinas rotativas baseado em análise de vibrações e lógica fuzzy 2000 124 f Tese Doutorado em En genharia Programa de PósGraduação em Engenharia de Minas Metalúrgica e de Materiais Escola de Engenharia Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre Disponível em httpslumeufrgsbrhandle101831969 Acesso em 6 nov 2018 OILCHECK Análise de óleo 2016 Disponível em httpswwwoilcheckcombrwp contentuploads201609analisedeoleospdf Acesso em 6 nov 2018 SELEME R Manutenção industrial mantendo a fábrica em funcionamento Curitiba Intersaberes 2015 11 Manutenção preventiva Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem Na Biblioteca Virtual da Instituição você encontra a obra na íntegra Conteúdo saGAH SOLUÇÕES EDUCACIONAIS INTEGRADAS Dica do professor Dentre as técnicas de manutenção preditiva uma das mais comuns é a análise de óleo lubrificante que é uma técnica laboratorial Por meio da análise de óleo lubrificante é possível avaliar as condições do óleo e detectar a presença de contaminações e o desgaste em equipamentos Nesta Dica do Professor você verá as quatro técnicas de análise de óleo lubrificante existentes e quais informações esses ensaios podem fornecer Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Na prática A indústria alimentícia Da Vovó fabricante de biscoitos possui esteiras transportadoras Essas esteiras são utilizadas para movimentação dos biscoitos seja antes de serem assados ou após saírem do forno enquanto esfriam para serem embalados e também para a movimentação dos biscoitos embalados e das caixas que são encaminhadas para o estoque Operadores começaram a ouvir ruídos saindo das máquinas Veja neste Na Prática como foi solucionado o problema com a correta manutenção Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Saiba Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto veja abaixo as sugestões do professor Manutenção preventiva o que é quanto custa e como aplicar A manutenção preventiva é realizada com o objetivo de reduzir a probabilidade de falha de acordo com critérios específicos ou em intervalos predeterminados Neste vídeo são apresentados alguns detalhes da manutenção preventiva como definição custos e aplicação Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Os três principais erros cometidos na manutenção preventiva Ao realizar a manutenção preventiva alguns erros podem ser cometidos reduzindo os benefícios desse tipo de manutenção Neste vídeo são apresentados os três principais erros que são erro no conceito falta de procedimento e não realização de análise de resultados Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Um método para detectar falhas incipientes em máquinas rotativas baseado em análise de vibrações e lógica fuzzy Uma forma de detectar falhas em equipamentos principalmente rotativos é por meio da análise de vibrações sendo possível identificar o estado do equipamento e a origem dos esforços Nesta tese de doutorado a fim de detectar falhas incipientes em máquinas rotativas é utilizada uma estrutura mecânica para simular falhas e um acelerômetro para a aquisição de dados de vibração Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar Coletor de vibrações e balanceador dinâmico NK 620 Neste vídeo é apresentado o funcionamento de um coletor de vibrações e balanceador dinâmico equipamento capaz de medir vibração em aceleração velocidade temperatura sem contato monitoramento dos valores de níveis globais de vibração e correção de problemas de balanceamento em máquinas rotativas Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar