O que é a Manutenção Baseada em Condição?

Em termos formais, o CBM é o processo de coletar dados de forma sistemática e avaliá-los para identificar mudanças no desempenho ou na condição de um sistema ou de seus componentes, permitindo propor uma tarefa de manutenção custo-benefício com o objetivo de garantir sua confiabilidade.

O objetivo do CBM, após diagnosticar o ativo, é prevenir, corrigir desvios ou prever falhas antes que ocorram, otimizando a vida útil e o desempenho dos ativos, reduzindo custos e tempo de manutenção, além de melhorar a segurança e a qualidade dos processos.

Entre os vários tipos de manutenção dos quais já ouvimos falar, podemos nos perguntar qual é o diferencial dessa metodologia. Bem, o CBM se diferencia de outros tipos de manutenção, como a corretiva, preventiva ou preditiva, nos seguintes aspectos. Vamos revisar seus conceitos:

• A manutenção corretiva é realizada quando o equipamento ou ativo já falhou ou apresenta uma avaria. É o tipo de manutenção mais reativa e menos eficiente, pois implica em maior perda de produção, maior risco de danos e maior custo de reparação. No entanto, há estratégias em que é conveniente aplicar a manutenção corretiva, pelo menos parcialmente. Elas são conhecidas como corretivas planejadas.
  
  
• A manutenção preventiva é realizada de acordo com um calendário ou plano pré-estabelecido, baseado no tempo ou no número de ciclos de operação. É um tipo de manutenção mais proativa que a corretiva, mas pode envolver excesso ou falta de manutenção, pois não leva em consideração o estado real do equipamento ou ativo. É baseada em um cronograma de manutenção, independentemente do estado do ativo.
  
  
• A manutenção preditiva é realizada com base em sinais ou indicadores (histórico de dados) que antecipam uma possível falha ou deterioração do equipamento ou ativo. É um tipo de manutenção mais proativa e eficiente, ainda mais do que a preventiva, mas requer um maior investimento em tecnologia e equipe capacitada para interpretar os dados.
  

Entretanto, isso não é verdade absoluta se você contar com uma ferramenta que facilite os painéis e relatórios desses dados coletados, que, além de sua usabilidade, é uma das grandes vantagens do módulo de manutenção preditiva do Fracttal One.

O que exatamente é a manutenção baseada em condição (CBM)?

A manutenção baseada em condição é realizada com base na condição atual ou no desempenho do equipamento ou ativo, medido em tempo real. É o tipo de manutenção mais proativa e eficiente, pois permite agir exatamente quando é necessário, nem antes e nem depois. Podemos dizer que combina as vantagens da manutenção preditiva com as da manutenção preventiva. Já não se busca prever quando ocorrerá a falha, mas sim garantir que a falha nunca aconteça.

Por exemplo, para a gestão da lubrificação, sabe-se que uma das causas de sua degradação são as partículas que contaminam o óleo, o que, por sua vez, interfere na vida útil das máquinas.

Com a manutenção preventiva, o óleo seria trocado de acordo com um cronograma estabelecido. Com a manutenção preditiva, seria detectado como a lubrificação vem mudando ao longo do tempo e projetaria quando ocorreria a falha na máquina. Por sua vez, com o CBM, é possível evitar a contaminação do óleo, tomando medidas para que as partículas nunca comprometam sua qualidade.

Em algumas situações, justamente pela semelhança com os métodos preditivos, também é relacionado com a manutenção centrada na confiabilidade (RCM), pois ajuda a identificar possíveis problemas com os ativos e determinar o que deve ser feito para garantir que eles continuem produzindo em sua capacidade máxima.

Do ponto de vista geral, o primeiro passo para aplicar o CBM consiste em medir, de forma seletiva e sensível, as mudanças nas condições de operação do ativo. Em seguida, essas mudanças são comparadas com um padrão ou com o que é estimado pelos parâmetros ideais, de modo que possa ser detectada um possível desvio e sua magnitude, e assim determinar se existem indicadores precoces de uma falha potencial.

Todas as informações coletadas descrevem a natureza da falha do ativo, como ela começa e como pode ser projetada para o restante dos ativos da mesma categoria. E por fim, as ações necessárias são tomadas para devolver o ativo às suas condições normais de operação.

Alguns exemplos práticos de aplicações da manutenção baseada em condição:

• O uso de sensores acústicos para detectar vazamentos ou anomalias em tubulações de gás ou água;
• O uso de sensores de vibração para avaliar o desgaste ou alinhamento de rolamentos ou engrenagens em máquinas rotativas;
• O uso de sensores térmicos para medir a temperatura ou a resistência elétrica em motores ou transformadores;
• O uso de sensores ópticos para analisar a qualidade ou composição do ar ou da água;
• O uso de sistemas inteligentes para controlar o consumo ou geração de energia em prédios ou redes elétricas.

Como podemos ver, a relação entre essa metodologia de manutenção e os dados monitorados em tempo real é muito estreita, o que significa que são necessários sensores e uma cultura de engenharia que saiba aproveitá-los e gerenciá-los. Isso também é comum em empresas que aplicam manutenção preditiva.

CBM integrado à cultura empresarial

Antes da aplicação na organização, em termos técnicos e culturais, é importante que a estrutura de manutenção seja modificada para se adequar a essa metodologia. Isso implica que não basta depender de uma área técnica meramente operacional: é necessário uma área de engenharia, que trabalhará com dados e modelos matemáticos, e uma área de diagnóstico. O responsável dentro desses departamentos deve decidir o que fazer com os ativos.

Isso significa que é necessário um setor para pensar, outro para diagnosticar e outro para executar a tarefa de manutenção. Com base na condição do ativo, tal ou qual tipo de manutenção ou tarefa proativa seria realizada. Além das mudanças na organização da mão de obra, a gestão de materiais, os métodos de trabalho e os meios técnicos também precisam ser repensado.

Nesse sentido, não seria mais conveniente seguir com a estrutura clássica de um departamento mecânico, um elétrico e outro de instrumentação e controle. É normal a dificuldade de aceitação as mudanças em organizações que já trabalham dessa maneira, o que torna a resistência à mudança um fator fundamental ao implementar o estilo de manutenção proposto. De fato, se a resistência às mudanças for significativa, seria recomendável continuar com os estilos clássicos de manutenção preventiva e preditiva.

Na prática, percebemos que as resistências relacionadas à mudança do organograma são as mais difíceis de superar, pois implicam em mudanças sindicais, econômicas, trabalhistas e também alterações de turno durante a execução das tarefas. Como se pode perceber, a manutenção está sempre profundamente ligada ao talento, motivações e experiências dos técnicos, e não são apenas as variáveis técnicas e comerciais que influenciam as decisões para as estratégias.

Melhores práticas para implementar a manutenção baseada em condição

Como mencionado anteriormente, se a implementação na empresa for desejada, é importante considerar algumas práticas recomendadas, amplamente debatidas e comprovadas em congressos e conferências de gerentes de manutenção.

Primeiramente, é necessário definir os objetivos e os indicadores-chave de desempenho (KPI) do CBM, assim como os critérios para determinar quando e como intervir em cada um dos ativos previstos.

Logo em seguida, quase simultaneamente, é preciso selecionar os equipamentos ou ativos críticos para aplicar o CBM, levando em conta o impacto na produção e na segurança. Também é necessário considerar o impacto no meio ambiente, pois é cada vez mais importante entender que a gestão da manutenção e a sustentabilidade estão estreitamente relacionadas.

Ao definir as tecnologias adequadas para medir e transmitir os dados sobre a condição ou desempenho dos ativos, é crucial fazer a integração. Os dados virão de diversas fontes e sistemas, tornando essencial centralizar todas essas informações em uma plataforma única que facilite sua análise e interpretação. Nesse caso, a Fracttal se destaca como uma solução ideal, especialmente desenvolvida e validada para esse propósito.

O restante do processo consiste em definir os parâmetros críticos dos ativos e estabelecer os limites de alarme ou notificação para cada um. Imediatamente será notada a redução dos custos de manutenção ao evitar reparos desnecessários ou excessivos, bem como o aumento da disponibilidade e confiabilidade dos ativos ao prevenir paradas não planejadas ou, se for o caso, perdas de produção. Ao mesmo tempo, a segurança dos trabalhadores será aprimorada ao minimizar os riscos de acidentes ou falhas.

A empresa que implementa a manutenção baseada em condição defende que essa estratégia atende aos interesses do proprietário da instalação. Com a manutenção preventiva e preditiva, são os fabricantes e prestadores de serviços que compartilham o benefício de manter o sistema, mesmo que não seja necessário.

Em contraste, faz mais sentido atender aos ativos somente quando apresentam indícios de falha, situação que pode ser determinada até mesmo durante o processo de manutenção corretiva, quando o técnico percebe que o que está reparando precisa de algum trabalho adicional preventivo. Somente nesses casos é que os equipamentos e/ou sistemas são mantidos, otimizando ao máximo os custos associados a esse aspecto.

Nesse sentido, o CBM não tem nada de novo: está sendo aplicada desde a década de 1950. O que é novo são as formas pelas quais os dados são transmitidos em tempo real. Desde a inspeção de rotina através dos sentidos, até os sensores IoT combinados com um software de manutenção e modelos de manutenção preditiva.

Portanto, existem quatro tipos de técnicas para implementar o CBM nas operações da empresa, complementando o que vem sendo feito há muitos anos com algumas abordagens mais recentes:

• Inspeções realizadas por operadores;
• Inspeções realizadas pela equipe de manutenção;
• Inspeções realizadas offline (como analisadores de vibrações, câmeras termográficas, analisadores de óleo, etc.);
• Análise de dados das inspeções, a partir da instrumentação e sensores montados nos equipamentos.
  

Tudo o que foi explicado até agora pode ser considerado uma introdução à norma ISO 17359, que apresenta um procedimento geral recomendado para implementar um programa de manutenção baseada em condição.

Nesta norma, entretanto, após a listagem das máquinas, é recomendado realizar uma análise de criticidade (onde devem ser incluídos todos os ativos que impactam a produção, riscos, custos, bem como o impacto ambiental) e uma análise de modos de falha e efeitos, antes de determinar quais parâmetros serão monitorados. Além disso, é necessário determinar a frequência de monitoramento e coletar os dados.

Se durante as análises de criticidade e análise de modos e efeitos for possível determinar a causa da falha, o impacto do CBM será intenso e muito significativo. Essa seria realmente a forma mais ideal de aplicação.

Além disso, é importante destacar que a norma ISO 17359 recomenda verificar a efetividade das ações tomadas para retornar o ativo às suas condições normais de operação. Em termos quantitativos, saber quantas vezes uma máquina ou ativo opera em condições normais de forma consecutiva.

Tudo isso se reflete, no final, no aumento da confiabilidade e disponibilidade, na redução do número de reparos, redução do número de peças sobressalentes retiradas do estoque ou compradas, entre outras variáveis. Com uma análise de custo-benefício, é possível confirmar a assertividade da estratégia implementada.

Podemos pensar que a implementação de uma filosofia de manutenção baseada em condição exige muito mais da equipe do que os tipos clássicos de manutenção. No entanto, na realidade, ocupa apenas a mesma quantidade de pessoas, ou até menos. A verdade é que as especialidades da equipe técnica terão que ser pensadas de forma mais racional, de modo que sejam mais polivalentes ou multifuncionais.

Um mesmo técnico precisará ser capaz de realizar várias tarefas, especialmente em empresas ou departamentos de manutenção relativamente pequenos. Em todo caso, é necessário pelo menos uma pessoa dedicada às funções de engenharia, uma ou várias pessoas para realizar diagnósticos e uma ou várias pessoas para executar as tarefas operacionais de manutenção.

O diagnóstico e o prognóstico são as atividades que requerem especialização e profissionalização específicas entre os membros da equipe. Técnicos capazes de usar cada uma das tecnologias de monitoramento são necessários, bem como identificar e interpretar corretamente os dados. Nesse sentido, a norma ISO 18436 estabelece os requisitos de certificação para vibrações, ultrassom, termografia, tribologia e lubrificação.

Centralização e controle dos dados da manutenção

Como a monitorização dos parâmetros é o núcleo central dessa estratégia de manutenção, a combinação de sua gestão com dispositivos IoT é altamente recomendável, especialmente se a frequência de monitoramento for alta, se a monitorização exigir acesso a lugares de difícil alcance ou se houver muitos ativos para diagnosticar. Em qualquer caso, é aconselhável utilizar sensores que transmitam os dados para uma plataforma central.

Muito mais do que uma simples plataforma (e vale ressaltar que muito melhor), a Fracttal é um sistema completo de gestão de manutenção capaz de se integrar efetivamente com sua própria gama de sensores IoT.

Os planejadores e gerentes podem centralizar todas as informações dos ativos, estoques, ordens de serviço, tarefas e recursos técnicos em um dashboard completo, acessível e online, que ajuda na tomada de melhores decisões. Além disso, com seu módulo de manutenção preditiva, potencializado com inteligência artificial e machine learning, as decisões da equipe de engenharia serão muito mais rápidas e precisas. Essa é exatamente a tendência do CBM com as indústrias 4.0 e 5.0.

Uma vez implementada uma estratégia de manutenção baseada em condição, a melhor forma de avaliar sua eficácia contínua é conhecendo todos os indicadores, tanto quantitativos como qualitativos, em tempo real e em um único lugar.

O papel e os benefícios do software de manutenção 

A manutenção baseada em condições (CBM) é uma abordagem de manutenção que se concentra na identificação e correção de problemas antes que eles causem falhas. Essa abordagem é baseada na coleta e análise de dados sobre o desempenho dos equipamentos, a fim de identificar padrões e tendências que possam indicar o início de uma falha.

O software de manutenção desempenha um papel fundamental na implementação e gestão da CBM. Ele fornece uma plataforma para coletar, armazenar e analisar dados de monitoramento, bem como para planejar e executar ações de manutenção. Os benefícios do software de manutenção para a CBM incluem:

• Aumento da eficiência: O software de manutenção automatiza muitas das tarefas associadas à CBM, liberando a equipe de manutenção para se concentrar em atividades mais estratégicas.

• Melhoria da precisão: Ajuda a garantir que as ações de manutenção sejam realizadas no momento certo e com os recursos adequados.

• Redução de custos: A CBM pode ajudar a reduzir os custos de manutenção, evitando paradas não programadas e substituições de peças desnecessárias.

Os principais papéis do software de manutenção para a CBM são:

• Gestão de ativos: Permite que as empresas rastreiem e gerenciem seus ativos,incluindo informações como localização, condições e histórico de manutenção.

• Monitoramento de condições: Pode ser usado para coletar dados de monitoramento de sensores e outros dispositivos, a fim de identificar tendências e padrões que possam indicar o início de uma falha.

• Análise de dados: Fornece ferramentas para analisar dados de monitoramento, a fim de identificar problemas e oportunidades de melhoria.

• Planejamento de manutenção: Pode ser usado para planejar e programar ações de manutenção, com base nas análises de dados.

• Gestão de estoque: Gerencia estoque de peças de reposição, a fim de garantir que os componentes necessários estejam disponíveis quando forem necessários.

A implementação da CBM com o suporte de um software de manutenção pode ajudar as empresas a melhorar a confiabilidade, disponibilidade e eficiência de seus ativos, o que pode levar a uma redução de custos e aumento da produtividade.