Quando abordamos os conceitos da manutenção preditiva, percebemos que uma das principais técnicas utilizadas é a análise de vibrações. A análise de vibrações é feita através da extração de dados que possibilitam identificar, prever e prevenir falhas no maquinário.
O que é vibração?
Quando falamos sobre vibração, o conceito é simples. Vibração é um tipo de movimento, no qual se considera uma massa a um ponto submetida a uma força. É o estudo do movimento de oscilação de um corpo em torno de uma posição de equilíbrio, bem como das forças e/ou momentos a ele associadas.
Qualquer movimento que se repete depois de certo intervalo de tempo é denominado vibração. Tudo vibra, a maioria das atividades humanas envolvem alguma forma de vibração.
Percebemos, por exemplo, que a respiração está associada à vibração dos pulmões, os batimentos cardíacos são movimentos vibratórios do coração, a fala se fundamenta na vibração das cordas vocais e os nossos movimentos envolvem oscilações de braços e pernas.
Tudo vibra.
Manutenção baseada na condição
Os primeiros estudos de vibrações em engenharia foram motivados pelo problema de desbalanceamento em motores.
Ao ser percebido alguma possibilidade de falha, a análise de vibração disponibiliza uma série de benefícios para a correção, como por exemplo:
- Redução de custos de manutenção – por possibilitar a previsão da necessidade de manutenção do equipamento;
- Aumento da vida útil dos componentes;
- Mais eficiência nas intervenções de manutenção por identificar falhas específicas;
- Maior tempo de disponibilidade dos equipamentos;
- Confiabilidade operacional.
Medição de parâmetros de controle feita escolhendo-se grandezas que variam antes do equipamento apresentar a falha
Análise de vibração
É o monitoramento dos parâmetros de vibração, tais como aceleração, velocidade, deslocamento, que utiliza a assinatura de vibração de um equipamento para a detecção de defeitos baseada na condição.
Ela é predicada em dois fatos básicos:
- Todos os modos de falhas comuns possuem componentes distintos de frequência de vibração que podem ser isolados e identificados;
- A amplitude de cada componente distinto de vibração permanecerá constante a menos que haja uma mudança na dinâmica operacional do equipamento.
Todo equipamento emite uma vibração, consequência do próprio funcionamento desse equipamento. Ocorre que, em alguns casos, o nível dessa vibração talvez não seja aceitável, talvez essa máquina esteja vibrando demais.
Esse processo de análise de vibração traz informações que auxiliam a realização de uma manutenção preditiva, onde todas as manutenções de caráter preventivo e antecipado em relação aos equipamentos utilizados nos processos produtivos.
Coleta de dados medição
Toda a análise de vibração é feita por um técnico especialista no processo, sendo peça fundamental para filtragem das informações.
Ele realiza uma pré-análise no local onde informa, com critérios, as evoluções consideráveis com base no histórico e conhecimento do equipamento, diagnosticando assim seu possível defeito e/ou falha.
Por isso, ter uma análise conclusiva, percebendo a repetibilidade das medições nos pontos identificados, fará com que todo o processo seja bem sucedido.
Inconvenientes da Análise de vibração
O mercado industrial é muito exigente. É muito importante a necessidade de formação e qualificação, tanto para a aplicação da análise de vibrações quanto para interpretar os resultados obtidos.
A possibilidade de as medições serem alteradas por elementos exteriores, isto é, as medições podem ser afetadas por outras fontes de vibração que estejam perto do equipamento em análise.
Análise de Vibração e a Indústria 4.0
A Indústria 4.0 atrelada a análise de vibração traz redução de custos dos sensores, repetibilidade de pontos de medições, por serem online e combinada a evolução de softwares e aplicativos que possibilitam a interligação dos dados dos sensores com o usuário.
Tão logo evoluiremos para que todos os equipamentos sejam sensoriados permitindo assim análises em tempo real para intervenções cada vez mais direcionadas e planejadas.
A periodicidade que antes era manual, pode ser programada de acordo com o sensor escolhido e a vida útil da bateria que se deseja.
A chegada do 5G no Brasil contribui diretamente na evolução dos processos. Listamos pontos importantes dessa mudança:
- O 5G permite o controle virtual eficiente de máquinas devido à grande largura de banda e baixa latência, o que exige menos poder de processamento e menos CPU para cada andar;
- Um grande número de dispositivos interconectados pode compartilhar informações em tempo real, que podem ser transmitidas para a nuvem em tempo real e com alta resolução;
- A inspeção de sensores via Micro-robôs e o compartilhamento das informações em tempo real ajudarão na redução de custos.
Os softwares de análise são interconectados para tomada de decisão podendo usar, desde as informações dos técnicos e engenheiros treinados, e certificados para alimentar o sistema usando inteligência artificial, bem como algoritmos para diagnósticos dos defeitos nos elementos das máquinas.
Os responsáveis pela manutenção receberão mensagens por e-mail ou até pelo celular sobre as condições das falhas, bem antes da parada efetiva da máquina, com isto, o sistema integrado evita que ocorra uma parada ao acaso do equipamento produtivo, que acarretaria uma grande perda na produção.
Conclusão
Os fundamentos da manutenção preditiva trazem, através da análise de vibrações, como importante ferramenta para a saúde dos equipamentos dentro de uma empresa.
