10 estratégias de manutenção comprovadas para equipamentos industriais

Em indústrias que vão desde as águas residuais à produção, energia e infra-estruturas, cada bomba, motor e sistema desempenha um papel crucial para garantir o bom funcionamento. Uma única falha de equipamento pode levar a dispendiosas interrupções de serviço, ineficiências e riscos operacionais acrescidos. É por isso que ter uma estratégia de manutenção bem estruturada deve ser uma prioridade.

Ao implementar a abordagem de manutenção correta, as empresas podem aumentar a fiabilidade do equipamento, reduzir os custos operacionais e prolongar a vida útil dos activos críticos. Com várias estratégias disponíveis, é fundamental compreender qual a que melhor se adequa à sua operação. Este guia explora dez estratégias de manutenção essenciais, os seus benefícios e os seus desafios para ajudar os profissionais do sector a tomar decisões informadas.

O que é uma estratégia de manutenção e qual a sua importância?

Uma estratégia de manutenção é uma abordagem estruturada à manutenção do equipamento, concebida para minimizar o tempo de inatividade, gerir os custos e otimizar o desempenho. Diferentes estratégias de manutenção respondem a diferentes requisitos operacionais, desde abordagens reactivas que tratam de avarias à medida que estas ocorrem até técnicas de manutenção preditiva orientadas por IA que previnem as falhas antes de estas acontecerem. Compreender estas estratégias permite às organizações implementar um plano de manutenção personalizado que melhora a fiabilidade dos activos e reduz os riscos operacionais.

Manutenção reactiva: a abordagem "run-to-failure

A manutenção reactiva, também conhecida como abordagem "run-to-failure", envolve a reparação do equipamento apenas depois de este ter avariado. Esta estratégia requer um investimento inicial mínimo e é normalmente utilizada para activos não essenciais em que as falhas inesperadas não têm um impacto significativo nas operações. Por exemplo, numa fábrica, a substituição de lâmpadas ou de pequenas correias transportadoras apenas depois de estas avariarem pode ser uma abordagem rentável.

Uma das principais vantagens da manutenção reactiva é o seu baixo custo inicial e os requisitos mínimos de mão de obra, uma vez que a intervenção só é necessária quando o equipamento falha efetivamente. Além disso, é simples de implementar, uma vez que não requer ferramentas preditivas ou calendários preventivos. No entanto, as desvantagens incluem o tempo de inatividade não planeado, que pode perturbar as operações e levar a perdas de produção significativas. As reparações de emergência são muitas vezes mais dispendiosas do que a manutenção planeada e a falha inesperada do equipamento pode representar riscos para a segurança, especialmente em indústrias com regulamentos de segurança rigorosos.

Principais considerações:

• Mais adequado para activos não críticos com baixos custos de substituição.
• Requer disponibilidade de peças sobressalentes para reduzir o tempo de inatividade.
• Deve ser combinada com a manutenção preventiva ou preditiva do equipamento essencial.

Manutenção preventiva: manutenção programada do equipamento

A manutenção preventiva envolve a realização de inspecções programadas, assistência técnica e substituição de peças em intervalos pré-determinados, independentemente do estado do equipamento. Esta abordagem reduz a probabilidade de falhas inesperadas e prolonga a vida útil dos activos. Indústrias como a produção de aço e o tratamento de águas dependem da manutenção preventiva para garantir a segurança e a conformidade. Por exemplo, as siderurgias seguem calendários de manutenção rigorosos para evitar falhas no equipamento que possam interromper a produção.

A principal vantagem da manutenção preventiva é a sua capacidade de aumentar a fiabilidade e evitar avarias dispendiosas. Garante o cumprimento das normas de segurança e aumenta a longevidade do equipamento crítico. No entanto, uma potencial desvantagem é a possibilidade de manutenção desnecessária se os calendários não forem optimizados com base no estado real dos activos, levando a um aumento dos custos de manutenção e da utilização de recursos.

Principais considerações:

• Requer um calendário de manutenção estruturado com base nas recomendações do fabricante.
• Pode ser optimizado utilizando dados históricos de falhas.
• Funciona melhor quando combinado com a manutenção preditiva ou baseada nas condições.

Manutenção preditiva: utilização de dados para evitar falhas nos equipamentos

A manutenção preditiva utiliza dados de sensores em tempo real e análises avançadas para detetar sinais precoces de falha do equipamento. Ao monitorizar indicadores-chave, como padrões de vibração, flutuações de temperatura e anomalias eléctricas, as organizações podem prever falhas antes de estas ocorrerem e programar a manutenção em conformidade. Por exemplo, em fábricas de produtos químicos, análise de vibrações é utilizado para monitorizar bombas e reactores, identificando desalinhamentos ou desgaste dos rolamentos antes que estes conduzam a avarias dispendiosas.

Esta abordagem reduz significativamente o tempo de inatividade e os custos de manutenção, resolvendo os problemas antes da ocorrência de uma falha. Além disso, a manutenção preditiva melhora a fiabilidade dos activos e optimiza os calendários de manutenção. No entanto, requer investimento em sensores de IoT industrial (IIoT), análise de dados e conhecimentos especializados para interpretar com precisão as leituras dos sensores.

Principais considerações:

• Requer sensores de IoT industrial (IIoT) para monitorização contínua.
• Os algoritmos de aprendizagem automática podem melhorar a precisão da previsão de falhas.
• A integração com um sistema informatizado de gestão da manutenção (CMMS) aumenta a automatização.

Manutenção baseada na condição: monitorização do equipamento em tempo real

A manutenção baseada nas condições é uma estratégia proactiva que se baseia na monitorização em tempo real para determinar quando é necessário efetuar a manutenção. Ao contrário da manutenção preventiva, que segue um calendário fixo independentemente do estado do ativo, a manutenção baseada nas condições garante que a manutenção só é efectuada quando os desvios de desempenho indicam um problema potencial.

Sectores como os serviços públicos de água, a energia e a indústria transformadora utilizam esta abordagem para otimizar a atribuição de recursos e reduzir intervenções desnecessárias. Por exemplo, análise da assinatura eléctrica (ESA) é utilizada para monitorizar bombas acionadas por motor, detectando ineficiências antes que estas conduzam a falhas no sistema. No entanto, os métodos tradicionais de manutenção com base nas condições requerem frequentemente sensores físicos adicionais nas máquinas, o que torna a implementação dispendiosa e difícil - especialmente em ambientes difíceis ou de difícil acesso.

Principais considerações: 

• A implementação desta estratégia requer a seleção da tecnologia de monitorização correta, como a análise de vibrações ou ferramentas de análise eléctrica. As soluções avançadas, como o sistema SAM4 da Samotics, utilizam os dados de corrente do motor para detetar precocemente as avarias, tornando a manutenção baseada nas condições mais acessível e escalável.

Como o sistema SAM4 da Samotics melhora a manutenção baseada em condições

Samotics' SAM4 supera estas limitações utilizando a análise de assinatura eléctrica (ESA) para monitorizar os activos remotamente - sem necessidade de sensores adicionais no próprio equipamento.

O que torna a SAM4 diferente?

• Monitorizar a partir do armário de controlo do motor: SAM4 utilizações dados de corrente do motor, eliminando a necessidade de sensores de vibração ou temperatura no ativo no terreno, tornando-o mais rentável e escalável.
• Deteção precoce de falhas: Proporciona uma deteção de avarias mais precoce e precisa em comparação com a análise de vibrações padrão.
• Funciona em ambientes agressivos: Ao contrário dos métodos tradicionais, o SAM4 funciona em locais submersos, de elevado calor e inacessíveis, onde os sensores padrão falham.

Ao permitir percepções preditivas baseadas em IA, o sistema SAM4 da Samotics permite que as indústrias detectem falhas com semanas ou mesmo meses de antecedência, proporcionando uma fiabilidade sem paralelo dos activos e garantindo que a manutenção seja eficiente e económica.

Manutenção centrada na fiabilidade (RCM): maximizar a eficiência do equipamento

A manutenção centrada na fiabilidade é uma abordagem estruturada que avalia a função, os modos de falha e as consequências da falha de cada ativo para determinar a estratégia de manutenção mais eficaz. Ao dar prioridade aos esforços de manutenção com base na criticidade dos activos, a RCM aumenta a fiabilidade e reduz os custos a longo prazo. Indústrias como a aviação e a produção de energia utilizam a RCM para garantir a disponibilidade de sistemas críticos.

Uma das principais vantagens da RCM é a sua capacidade de equilibrar os custos de manutenção com a fiabilidade operacional, concentrando os esforços onde são mais necessários. No entanto, o processo requer uma análise pormenorizada das falhas e um quadro estruturado para a tomada de decisões, o que torna a sua implementação complexa e exige muitos recursos.

Principais considerações:

• A análise dos modos e efeitos de falha (FMEA) pode ajudar a avaliar a criticidade dos activos.
• O RCM deve ser continuamente atualizado para refletir a evolução das condições operacionais.
• A aplicação pode ser complexa e exigir muitos recursos.

Manutenção proactiva: eliminação das causas de avaria dos equipamentos

A manutenção pró-ativa centra-se na identificação e eliminação das causas fundamentais das falhas do equipamento, em vez de se limitar a resolver os problemas à medida que surgem. Esta abordagem baseia-se numa análise detalhada das falhas e em acções corretivas para evitar problemas recorrentes.

Por exemplo, no fabrico de aço, a resolução de problemas de contaminação em sistemas hidráulicos pode reduzir significativamente as falhas prematuras de componentes. Embora a manutenção proactiva melhore o desempenho e a fiabilidade dos activos a longo prazo, requer conhecimentos especializados e pode não ser aplicável a todos os tipos de equipamento.

Principais considerações:

• A análise da causa raiz (RCA) pode ajudar a identificar padrões de falha.
• Requer um empenhamento a longo prazo na melhoria contínua.
• Funciona melhor quando combinado com a manutenção preditiva ou baseada nas condições.

Manutenção produtiva total (MPT): envolvimento dos trabalhadores na manutenção

A manutenção produtiva total é uma abordagem holística que envolve funcionários de todos os níveis na manutenção e melhoria do desempenho do equipamento. Ao promover uma cultura de melhoria contínua, as organizações podem reduzir o tempo de inatividade e aumentar a eficiência operacional.

Por exemplo, alguns fabricantes de automóveis integram a TPM nos seus princípios de fabrico lean, incentivando os operadores a assumirem a responsabilidade pelas tarefas de manutenção de rotina. No entanto, o TPM requer um forte compromisso organizacional e formação dos funcionários para ser eficaz.

Principais considerações:

• Os operadores devem receber formação para efetuar a manutenção e as inspecções básicas.
• Deve ser estabelecida uma cultura de responsabilização e de melhoria contínua.
• O TPM funciona melhor em organizações que dão prioridade ao envolvimento dos colaboradores.

Manutenção corretiva: resolução de problemas antes da falha total

A manutenção corretiva é realizada após a deteção de uma falha, mas antes da falha total do equipamento. Esta abordagem ajuda a atenuar as perturbações operacionais, permitindo ao mesmo tempo reparações planeadas.

Por exemplo, a substituição de uma mangueira hidráulica com fugas antes de rebentar pode evitar a contaminação e danos no equipamento. Embora a manutenção corretiva possa reduzir as falhas inesperadas, continua a envolver elementos reactivos e pode não ser suficiente para sistemas industriais críticos.

Principais considerações:

• O pessoal deve ser treinado para reconhecer sinais precoces de falha.
• As peças sobressalentes devem estar prontamente disponíveis para facilitar reparações rápidas.
• Funciona melhor quando integrado com a manutenção preditiva ou baseada nas condições.

Manutenção com base nos riscos (RBM): definição de prioridades para os esforços de manutenção

A manutenção baseada no risco dá prioridade às tarefas de manutenção com base na probabilidade e no impacto da falha do equipamento. Isto assegura que os recursos são atribuídos de forma eficiente aos activos críticos, minimizando o risco e optimizando os custos.

Por exemplo, no sector da energia, os transformadores de alta tensão recebem manutenção prioritária devido ao seu impacto significativo na estabilidade da rede. No entanto, a RBM exige avaliações de risco contínuas e um controlo do desempenho.

Principais considerações:

• As matrizes de risco podem ajudar a estabelecer prioridades para as tarefas de manutenção.
• São necessárias avaliações de risco regulares para manter as estratégias relevantes.
• Adequado para indústrias com grande ênfase na segurança e fiabilidade.

Manutenção prescritiva: Otimização do equipamento com base em IA

A manutenção prescritiva alarga a manutenção preditiva ao utilizar a inteligência artificial (IA) para recomendar acções de manutenção específicas. Nos parques eólicos, os sistemas alimentados por IA ajustam os ângulos das pás das turbinas com base nas condições climatéricas para reduzir o desgaste e prolongar a vida útil. Embora esta abordagem melhore a tomada de decisões e a eficiência de custos, requer uma integração avançada do sistema e um elevado investimento inicial.

Principais considerações:

• Os modelos de IA devem ser integrados nos sistemas de manutenção existentes.
• Os dados introduzidos devem ser continuamente actualizados para garantir a sua exatidão.
• Requer investimento em análises avançadas e automatização.

Porque é que a manutenção preditiva é o futuro da gestão de equipamentos industriais

A manutenção preditiva está a moldar o futuro da gestão de activos industriais, optimizando os planos de manutenção e reduzindo o tempo de inatividade não planeado. Soluções avançadas como o Samotics' monitorização do estado fornecem às empresas informações em tempo real sobre o desempenho do equipamento, permitindo a deteção precoce de falhas e a intervenção proactiva. Ao tirar partido da IA e da aprendizagem automática, a manutenção preditiva aumenta a fiabilidade, a eficiência e a poupança de custos, tornando-a uma abordagem preferida para as indústrias da água, da energia e da indústria transformadora.

Como escolher a estratégia de manutenção correta para a sua empresa

A seleção da estratégia de manutenção correta depende de factores como a importância dos activos, as restrições orçamentais e os requisitos regulamentares. As empresas devem avaliar se a sua infraestrutura é crítica ou não crítica, avaliar os recursos disponíveis para investimentos em manutenção e garantir a conformidade com as normas operacionais e de segurança. 

Em muitos casos, uma abordagem híbrida - combinando manutenção preventiva e preditiva - proporciona o melhor equilíbrio entre rentabilidade e fiabilidade. O investimento em tecnologia avançada de manutenção preditiva permite às organizações tomar decisões de manutenção informadas, melhorando o desempenho dos activos e reduzindo as falhas inesperadas.

Conclusão

As estratégias de manutenção evoluíram de abordagens reactivas para técnicas preditivas e prescritivas sofisticadas baseadas em IA. Ao adotar metodologias de manutenção modernas, as empresas podem aumentar a fiabilidade dos ativos, minimizar os custos e aumentar a eficiência geral. A implementação de soluções de monitorização de condições alimentadas por IA garante que as organizações permaneçam à frente na otimização do desempenho do equipamento industrial.