Manutenção Preditiva e Confiabilidade Industrial
Termografia Infravermelha: Características e Aplicações
A termografia infravermelha é uma técnica que permite, sem qualquer contato e à distância, medir e visualizar temperaturas superficiais precisas. Os olhos humanos não são sensíveis à radiação infravermelha emitida por um objeto, mas as câmeras termográficas são capazes de medir a energia com sensores infravermelhos. Isto nos permite determinar a temperatura da superfície remotamente, em tempo real e sem contato físico.
Na tela, é exibida uma escala de cores onde cada uma representa uma temperatura diferente; a temperatura mais alta geralmente aparece em branco. As câmeras de análise por termografia infravermelha são recomendadas para:
- Instalações e linhas elétricas de alta e baixa tensão;
- Quadros, conexões, terminais, transformadores, fusíveis e conectores elétricos;
- Motores, geradores elétricos, bobinas, etc.;
- Redutores, freios, rolamentos, acoplamentos e garras mecânicas;
- Fornos, caldeiras e trocadores de calor;
- Instalações de frio industrial e ar condicionado;
- Linhas de produção, corte, prensagem, forjamento e tratamento térmico.
Confiabilidade e a Curva da Banheira
A confiabilidade é definida como a probabilidade de que um componente ou sistema desempenhe a tarefa que lhe foi confiada, sem falhar, durante um determinado período de tempo e sob condições estabelecidas. Para entender a confiabilidade, deve-se levar em conta:
- Insegurança e confiabilidade;
- Densidade de falhas;
- Taxa de insucesso ou de vida;
- Curva da banheira.
A curva da banheira é um gráfico que mostra as falhas durante a vida útil de um sistema ou equipamento, recebendo este nome por possuir o formato de um corte longitudinal de uma banheira. Nela, observam-se três fases:
- Falhas iniciais (infantis): Fase caracterizada por uma elevada taxa de insucesso que diminui rapidamente com o tempo. Podem ocorrer devido a equipamentos defeituosos, instalações impróprias, erros de concepção, falta de treinamento dos operadores ou ausência de procedimentos adequados.
- Falhas normais (aleatórias): Estágio com menor taxa de erro e de forma constante. As falhas ocorrem por causas externas aleatórias, como eventos fortuitos ou operação imprópria, e não necessariamente por causas inerentes ao equipamento.
- Falhas por desgaste: Estágio caracterizado por uma taxa de erro que aumenta rapidamente devido ao desgaste natural do equipamento com a passagem do tempo.
Este é um dos doze modelos estabelecidos sobre os modos de falha de equipamentos, sistemas e dispositivos.
Mantenabilidade: Características e Fatores de Influência
A mantenabilidade é a probabilidade de uma instalação, máquina ou peça ser reparada em um determinado momento, quando as operações de manutenção são realizadas de acordo com procedimentos definidos. Pode ser definida como a facilidade de manutenção.
Existem três tipos de fatores-chave que influenciam o tempo de reparação:
- O projeto adequado do equipamento;
- A boa organização da manutenção;
- A execução adequada do reparo.
Entre os fatores de projeto, incluem-se: a complexidade da máquina, o peso de seus componentes, a visibilidade e acessibilidade, a normalização e miniaturização, a intercambiabilidade de componentes e a facilidade de montagem e desmontagem. Nos fatores organizacionais, destacam-se: a direção de trabalho, o treinamento de pessoal, o dimensionamento da equipe, a gestão de peças de reposição, a descentralização da manutenção e a disponibilidade de documentação. Já os fatores de desempenho envolvem: habilidade no trabalho, ferramentas, condições ambientais, instrumentos de medição, testabilidade e preparação do trabalho.
Análise de Vibração e Manutenção Preditiva
A Manutenção Preditiva baseia-se principalmente na detecção de uma falha antes que ela aconteça, permitindo tempo para correção sem prejuízo ao serviço ou suspensão da produção. Esses controles podem ser periódicos ou contínuos, utilizando instrumentos de diagnóstico, ensaios não destrutivos, análise de lubrificantes e verificação de temperatura.
Vantagens da Manutenção Preditiva:
- Reduz a inatividade;
- Permite acompanhar a evolução de um defeito;
- Otimiza a gestão do pessoal;
- Cria um histórico do comportamento mecânico das máquinas;
- Determina o prazo exato para intervenção;
- Auxilia na tomada de decisões sobre desligamentos em momentos críticos;
- Facilita a análise de falhas e estatística do sistema.
Método FMECA: Análise de Modos de Falha
O método FMECA é uma técnica que ajuda a avaliar a probabilidade de ocorrência de uma falha e suas consequências para a equipe ou sistema. Ele permite uma abordagem preventiva, partindo do conhecimento do grupo de trabalho sobre as instalações. A análise consiste em três fases:
- Qualitativa: destaca a falha;
- Quantitativa: define o número de risco;
- Ação Corretiva: implementa o plano de ação.
Diferenças entre Curvas da Banheira: Mecânica vs. Elétrica
Na curva da banheira, equipamentos mecânicos apresentam processos tribológicos cruciais, onde a fase inicial de danos é intrínseca ao processo de fabricação. Em sistemas elétricos, este período é quase insignificante. No domínio da eletrônica, a fase infantil tem um declive longo, enquanto na mecânica a taxa de insucesso permanece elevada por mais tempo. A última etapa (desgaste) é muito mais curta no domínio mecânico do que no eletrônico.
Conceito de Disponibilidade
A disponibilidade é a probabilidade de um ativo executar sua função quando necessário. Ela depende da confiabilidade e da mantenabilidade. A prontidão operacional de uma instalação depende do seu design, da estrutura de manutenção preventiva, do tempo de reparação, da logística administrativa e da eficiência da equipe técnica.
Curvas de Vida Média e Escolha de Técnica
A vida média de uma peça é plotada em um gráfico relacionando o horário de funcionamento e o número de peças, utilizando os parâmetros R (oscilações da vida provável) e V (expectativa de vida menor). Se a vida média for muito baixa e com pouca oscilação, a manutenção preditiva pode não ser rentável (MHT). Caso a oscilação da vida provável seja alta, opta-se pela manutenção baseada na condição (MOC).