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O guia de início rápido para a manutenção preditiva 4.0

Índice

6 passos concretos para levar o seu programa de manutenção preditiva da ideia ao lançamento.

Escrevemos este guia para qualquer pessoa que esteja a planear implementar um programa de manutenção preditiva. Quer esteja na área da manutenção, operações, inovação ou gestão, pode utilizar as ferramentas aqui apresentadas de qualquer ângulo.

Já sabe por que razão quer implementar um programa de manutenção preditiva: normalmente, é para aumentar o tempo de atividade, diminuir os custos, reduzir os riscos e prolongar a vida útil dos activos. Mas saber porquê não o ajuda a saber como. É aí que entra este guia. Foi concebido para o guiar através dos passos concretos desde a ideia até à implementação. Terá de ser você a fazer o trabalho pesado - desde reunir os números a falar com os fornecedores e a persuadir os colegas relutantes - mas esperamos que as fichas de trabalho aqui apresentadas o preparem para fazer tudo isso, rapidamente e bem. Estamos a torcer por si! Antes de passarmos às fichas de trabalho, vejamos algumas definições e princípios que o guiarão ao longo do processo.



O que torna a manutenção preditiva 4.0?

Toda a manutenção tem um objetivo final: conseguir o melhor compromisso entre os recursos gastos, como o custo das peças e da mão de obra, e os recursos ganhos, como o tempo de produção e a poupança de energia. Termos como reactiva, preventiva e preditiva são sinónimos de estratégias específicas (por vezes sobrepostas) para nos ajudar a atingir este objetivo final. Então, qual é a estratégia que está contida na palavra preditiva?

Dados + análise + previsão = previsão

Ao recolher regularmente dados sobre o estado das máquinas, pode identificar padrões que o ajudam a prever futuras falhas, com antecedência suficiente para as evitar. É isto que queremos dizer com preditivo. A estratégia existe há muito tempo - desde, pelo menos, 1939, quando o primeiro trabalho de investigação sugeriu a utilização das vibrações das máquinas para avisar antecipadamente a ocorrência de falhas. A manutenção preditiva (PdM) é geralmente comparada com a manutenção até à falha (manutenção reactiva / correctiva) e com a manutenção baseada no tempo (preventiva), que funciona de acordo com um calendário. A manutenção preditiva é, em grande medida, sinónimo de manutenção baseada em condiçõese pode ser prescritivo, em que as acções recomendadas são incluídas nos alertas do sistema.

IA + IIoT = 4,0

À medida que a tecnologia nos dá melhores ferramentas, a nossa capacidade de atingir o objetivo final aumenta. Os recentes avanços na inteligência artificial (IA) e na Internet industrial das coisas (IIoT) permitem-nos agora analisar quantidades maciças de dados quase em tempo real, o que torna possível encontrar falhas em desenvolvimento mais cedo, automatizar a análise da causa raiz e aplicar a técnica em escala. É isso que torna a manutenção preditiva 4.0.

"A Manutenção 4.0 é uma versão digital assistida por máquinas de todas as coisas que temos vindo a fazer nos últimos quarenta anos como seres humanos para garantir que os nossos activos geram valor para a nossa organização."

Terrence O'Hanlon, Fundação para a Liderança em Fiabilidade

Princípios orientadores

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Começar com pouco.

A manutenção preditiva 4.0 de pleno direito afecta toda a empresa e a sua cultura. Trata-se de uma grande mudança. E, como em todas as grandes mudanças, faz sentido começar em pequena escala e aumentar com o sucesso. Começar em pequena escala permite-lhe trabalhar os pormenores enquanto estão a um nível controlável e expõe os locais onde a sua organização terá de acrescentar competências ou mudar a sua cultura para que a manutenção preditiva funcione. Também ajuda a convencer os críticos da sua empresa a experimentar a manutenção preditiva, diminuindo a barreira ao arranque e a perceção da perda de tempo, esforço e dinheiro se não resultar. Dito isto, não comece demasiado pequeno. É necessária alguma massa crítica para ver benefícios reais.

Seja específico.

A única forma de saber se a manutenção preditiva 4.0 (ou qualquer outro projeto) ajuda a sua empresa é ter objectivos claramente definidos e dados concretos que lhe digam se os atingiu ou não. Em cada passo da sua jornada para a manutenção preditiva 4.0, pergunte a si próprio o que pretende alcançar e como irá medir se o fez. Objectivos concretos apoiados por provas concretas de resultados são também a melhor forma de transformar os críticos que inicialmente resistiram ao seu projeto-piloto em defensores da sua expansão.

Faça os seus trabalhos de casa.

Guias como este podem ajudá-lo a organizar os seus pensamentos, mas nenhum guia, por mais completo que seja, pode escolher o sistema de manutenção preditiva correto para a sua configuração específica. Esteja preparado para passar algum tempo a ouvir colegas, a pesquisar tecnologias e fornecedores e até a rever etapas anteriores do processo para aperfeiçoar as suas escolhas à medida que vai aprendendo mais.

Fazer disso um esforço de equipa.

A melhor maneira de matar um grande projeto é fazê-lo sozinho. Ninguém gosta que lhe digam que outra pessoa decidiu o que é melhor para si, sem se dar ao trabalho de pedir a sua opinião. Além disso, a sua empresa tem uma mina de ouro de informação valiosa guardada nesses arquivos biológicos chamados cérebro. Os colegas e os departamentos que são consultados na fase de planeamento de um projeto de manutenção preditiva não só são mais propensos a apoiá-lo, como também o seu contributo o ajudará a definir melhores objectivos e formas de os avaliar.

Etapa 1: Quem precisa de ser convencido?

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Não importa o quão fabuloso tu sabes manutenção preditiva 4.0 pode ser para a sua empresa, não o pode fazer sozinho. Nesta etapa, listará todas as pessoas que precisam de gostar da ideia deste projeto, ou pelo menos pensar que podem vir a gostar, e o que será necessário para as convencer. Depois, ao longo dos passos seguintes, utilizará esta informação para ajudar a concentrar, informar e quantificar o seu projeto-piloto de manutenção preditiva, de modo a dar-lhe a maior probabilidade de sucesso.

Sugestão 1: Enumerar apenas as pessoas obrigatórias e apenas o seu condutor #1.

Vai mostrar como é que o projeto de manutenção preditiva vai resolver de forma tangível cada um dos factores que enumerou, o que pode ser muito complicado. Na maioria das vezes, se conseguirmos mostrar a alguém que a nossa ideia vai ajudar a resolver o seu maior problema, essa pessoa vai aderir. E uma vez entusiasmados, ajudarão a convencer os seus colegas de equipa.

"Não importa se o seu plano de manutenção preditiva parece bom no papel se não tiver a adesão das pessoas que estão a fazer o trabalho."

Jason Afara, Fiix Software

Dica 2: Especifique esses condutores.

Objectivos comuns como "melhorar a eficiência" e "reduzir os custos" podem ser correctos, mas são demasiado genéricos para o ajudar neste caso. Para cada pessoa da sua lista, pergunte a si próprio qual o problema específico que ela mais quer resolver.

Dica 3: Não se esqueça do lado humano. 

É mais difícil de quantificar do que o tempo e o dinheiro, mas é igualmente importante. Alguém tem medo de ser substituído pela tecnologia? É historicamente lento a mudar? Há hostilidades interpessoais ou entre equipas que, por muito pouco que estejam relacionadas, podem atrapalhar? Não vai confrontar estes problemas de frente, mas precisa de saber em que tela está a trabalhar quando pintar o quadro da manutenção preditiva para cada colega.

Leitura recomendada: Os argumentos económicos a favor da manutenção preditiva (pdf download)

Ficha de trabalho 1 da página Web da TQSG

Passo 2: Escolha os seus activos

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É provável que já tenha em mente máquinas específicas quando pegou neste guia pela primeira vez. Não há nada de errado nisso, mas podem não ser os activos que melhor o ajudarão a provar o valor da manutenção preditiva 4.0 ao resto da empresa. Nesta etapa, combinará dados concretos sobre os maus actores da sua empresa com os factores de valor da etapa 1 para selecionar um grupo de máquinas para o seu piloto.

Dica 1: Escolha 15-50 activos.

São necessárias máquinas suficientes no projeto-piloto para ver resultados, mas não tantas que pareçam difíceis de justificar, implementar ou avaliar. Uma vez comprovado o valor, pode aumentar a escala e alargar para incluir mais (e mais tipos de) equipamento.

Dica 2: Utilize as competências internas.

Os seus técnicos de manutenção e operadores de máquinas sabem em primeira mão qual o equipamento mais propenso a falhar e que demora mais tempo a reparar. Se a sua empresa efectuou um análise de criticalidade antes, utilize-a para informar as suas escolhas. (Caso contrário, consulte este artigo recomendado para o ajudar a começar).

Sugestão 3: exigir dados anteriores.

Vai precisar dele quando chegar a altura de avaliar os seus resultados. Escolha activos com um histórico de pelo menos 6 meses para métricas que possam responder aos factores de valor do passo 1. Colocámos alguns exemplos na folha de cálculo abaixo para o ajudar a começar.

Estudo de caso de um trem de tiras a quente

Um laminador de tiras a quente tem 300 bobinas e rolos. O sistema informatizado de gestão da manutenção (CMMS) da fábrica, instalado há dois anos, contém registos de manutenção completos para todos os 300 activos. Em consulta com as equipas de manutenção e operações, a empresa selecciona 25 rolos para o piloto de manutenção preditiva 4.0 do laminador: os rolos críticos na tabela de runout após a última posição de acabamento.

Ficha de trabalho 2 da página Web da TQSG

Passo 3: Escolha os seus modos de falha

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Tal como na etapa 2, é possível que já tenha em mente algumas falhas específicas. Nesta etapa, verá até que ponto se coadunam com os factores de valor da etapa 1 e verá que outras falhas podem valer a pena incluir ou deixar de fora.

Dica 1: Utilize dados para tomar a sua decisão.

No passo 2, seleccionou activos críticos para os quais tem pelo menos 6 meses de dados do CMMS. Utilize-os para identificar as falhas cuja eliminação teria o maior impacto nos factores de valor que enumerou na etapa 1.

Dica 2: Escolha algo para todos.

Na etapa 6, avaliará os resultados do projeto em relação aos factores que enumerou na etapa 1. Certifique-se de que tem matéria-prima para convencer todos os elementos dessa lista.

Dica 3: Escolha tudo o que precisa, mas não mais do que isso. 

A manutenção preditiva 4.0 depende de dados de alta qualidade de um sinal físico, como a vibração, a corrente ou a temperatura. Estes sinais transportam informações diferentes, o que significa que não existe um modelo único para todos monitorização do estado tecnologia. Quanto menor for o número de modos de falha que o seu projeto de manutenção preditiva tiver de detetar, maior será a probabilidade de o sistema que escolher no passo 4 ter um desempenho excelente.

Leitura recomendada: O guia de comparação da monitorização de condições (pdf download)

Ficha de trabalho 3 da página Web da TQSG

Passo 4: Escolha o seu fornecedor

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Agora que sabe quais as máquinas e falhas que pretende monitorizar, está na altura de procurar um fornecedor. Aqui, irá comparar os fornecedores em relação aos seus requisitos de alto nível e ao quadro financeiro pormenorizado.

Dica 1: A sua manutenção preditiva só é tão boa quanto os seus dados. 

A menos que tenha dados de alta qualidade de sensores existentes, terá de escolher um fornecedor cuja oferta inclua hardware (em vez de uma plataforma que analise os seus dados existentes). Muitos OEM estão a começar a incluir sensores de alta qualidade nos seus equipamentos (como sensores de corrente e tensão integrados em VFDs), pelo que as suas máquinas mais recentes poderão já estar equipadas.

Dica 2: Não se esqueça dos seus fornecedores actuais.

Se já utiliza uma plataforma digital industrial como o EcoStruxure da Schneider ou o Maximo da IBM, poderá ter acesso à tecnologia de monitorização de condições integrada nesse sistema.

Utilize a primeira folha de cálculo (passo 4a) para restringir o campo.

A comparação de fornecedores com base nos seus requisitos de alto nível permitir-lhe-á reduzir rapidamente a lista, antes de perder tempo a analisar os pormenores das suas ofertas. Deve ser possível encontrar a maior parte destas informações no sítio Web do fornecedor.

Utilize a segunda folha de cálculo (passo 4b) para trabalhar com a sua lista restrita.

A segunda folha de cálculo é uma avaliação de valor pormenorizada que pode utilizar para quantificar os fornecedores em pormenor. Os pontos aqui contidos servirão como um valioso contributo para as suas conversas com eles.

Ficha de trabalho 4a da página Web da TQSG

Etapa 5: Rever o que tem até agora

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Modos de falha

Agora que já viu de perto vários sistemas de monitorização de condições, está na altura de rever as folhas de cálculo anteriores. Talvez exista um modo de falha que incluiu no passo 3 e que o sistema escolhido não trata bem. Poderia selecionar um segundo fornecedor para resolver esse problema, mas isso tornaria o seu piloto mais complexo e dispendioso. Em vez disso, veja se há um modo de falha diferente que possa utilizar para substituir esse modo, ou talvez nem precise dele, porque os restantes modos de falha já cobrem todos os factores de valor da etapa 1.

O que é bom ter 

Da mesma forma, pode ter aprendido que o sistema escolhido é excelente em algo que não incluiu anteriormente, porque estava a manter as coisas simples. Agora é a altura de acrescentar qualquer coisa que seja agradável e onde o sistema escolhido se destaque. (Certifique-se apenas de que os novos itens também são SMART: específicos, mensuráveis, exequíveis, relevantes e com limite de tempo).

Activos

Também é possível que, depois de aprender sobre os sistemas existentes, tenha decidido que há um conjunto melhor de recursos que poderia escolher para o seu piloto. O melhor deste processo é que não é demasiado tarde para voltar à prancheta de desenho. Não se gastou dinheiro, mas aprendeu-se muito e, com apenas mais algumas horas de esforço, o seu plano de manutenção preditiva será 10 vezes melhor.

Passo 6: Implementar - e não desistir

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Já fez todo o trabalho de preparação e agora está pronto para começar! Aqui vai trabalhar em estreita colaboração com o seu fornecedor para instalar e colocar o novo sistema em funcionamento. Pode surpreendê-lo, mas quando o sistema estiver a funcionar, há um obstáculo à sua frente. Em suma, esta nova iniciativa para ajudar a sua empresa a trabalhar de forma mais inteligente pode parecer piorar as coisas antes de as melhorar. A sua tarefa agora é conduzir a sua empresa ao longo desta jornada, quando a visão a curto prazo diz que o projeto está a tornar as coisas mais difíceis, mas lembre-se de que conduzirá a grandes vitórias a longo prazo.

Dica 1: Lembre às partes interessadas que tudo está a correr bem.

Na etapa 1, enumerou as pessoas cuja aprovação foi crucial para introduzir a manutenção preditiva 4.0 na sua empresa. Recorde-lhes que, neste momento, está a recolher dados e que é demasiado cedo para avaliar a forma como o novo sistema irá afetar o tempo de funcionamento, o esforço e o custo, uma vez que é uma parte estabelecida da sua estratégia de manutenção.

Dica 2: Utilize os dados recebidos para aumentar a confiança.

Faça questão de informar as partes interessadas sobre quaisquer ganhos imediatos, como quando o sistema evita uma falha que teria passado despercebida sem ele. Não é má ideia enviar uma atualização regular sobre o desempenho do sistema. Especialmente se a manutenção preditiva 4.0 estiver a mudar toda a abordagem da sua empresa à manutenção, utilize resultados concretos para reforçar a mensagem de que as mudanças pouco familiares agora (que podem parecer mais esforço, em vez de menos) levarão a grandes ganhos de eficiência mais tarde.

Avaliar e aumentar a escala

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Passaram seis a doze meses. Uma vez que o seu projeto de manutenção preditiva foi bem concebido, dispõe agora de provas concretas e quantificadas de que funciona. Atravessou o vale do "pior antes do melhor" e todos os que têm de dar o seu aval para aumentar a escala podem ver, preto no branco, que este projeto está a ajudar a resolver os seus problemas mais prementes.

Se as fichas de trabalho deste guia foram úteis para si, utilize-as novamente para aumentar os seus esforços de manutenção preditiva 4.0 com novos activos, modos de falha e sistemas que melhor se adaptem a eles.

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