Apesar de nem sempre ser o primeiro fator que vêm em mente quando se trata de pontos chave para uma empresa industrial, a manutenção é um aspecto essencial a ser considerado, com um impacto direto em todos os processos de produção. Com os investimentos elevados em maquinários e equipamentos, espera-se que estes apresentem um longo ciclo de vida. Para garantir isto, é necessário considerar a preservação e bom uso dos recursos e, com isso, a manutenção necessária para atingir esses objetivos.

Dessa forma, uma manutenção eficiente é uma importante aliada do fluxo contínuo, evitando paradas não planejadas, além facilitar o atingimento de excelentes resultados operacionais, redução de custos e aumento da produtividade.

Com relação aos custos, estima-se que a manutenção representa em média 15% a 40% dos custos operacionais, além das paradas planejadas representarem uma perda de 5% a 10% na eficiência do equipamento. Neste contexto, ferramentas e modelos como o Tempo Médio entre Falhas (MTBF), Tempo Médio para Reparação (MTTR), Overall Equipment Effectiveness (OEE) e TPM (Total Productive Maintenance) são essenciais para reduzir e gerenciar estes custos. Dentre estes, é importante destacar o TPM, modelo que propõe um equilíbrio entre intervenções de manutenção planejadas e autônomas com o objetivo de maximizar a eficiência.

As equipes de manutenção, por sua vez, devem ter alta capacidade de solução de problemas, além de antecipar complicações futuras, equilibrando a manutenção corretiva e preventiva.

As três principais estratégias de manutenção (corretiva-preventiva-preditiva)

A manutenção corretiva foi a abordagem mais comum durante um longo período em diferentes setores da economia. De uma forma geral, trata-se de resolver problemas após a ocorrência de falhas. Seguindo esta abordagem, as equipes de manutenção só intervêm quando são chamadas e o estoque de peças de substituição é pequeno.

Quando a organização opta por uma estratégia de manutenção corretiva, os problemas inesperados forçam a parada do equipamento, reduzindo a disponibilidade das máquinas. As paradas não planejadas podem resultar em colaboradores ociosos, paradas de linhas de produção inteiras, entregas atrasadas, necessidade de horas extras e consumo excessivo de energia.

A ocorrência de um defeito em um único componente pode também comprometer o estado de inúmeros outros dentro da máquina, aumentando o tempo necessário para o reparo, causando ainda mais custos de parada para a organização e suas respectivas repercussões.

Ainda assim, a manutenção corretiva manterá o seu papel nas organizações, pois o equipamento pode apresentar problema, mas a sua vida útil pode ser prolongada, devido às tarefas de inspeção, limpeza, lubrificação e substituição de peças desgastadas periodicamente, cujo estoque é gerido pelas equipes de manutenção.

Embora a manutenção corretiva seja uma abordagem para resolver falhas e reestabelecer as condições de funcionamento de forma correta, a manutenção preventiva procura evitar a ocorrência de problemas, utilizando uma periodicidade para verificar a necessidade de manutenção ou para executar efetivamente as tarefas de manutenção no equipamento.

Assim, a manutenção preventiva é, por definição, o conjunto de atividades realizadas regularmente (de acordo com um cronograma planejado) para manter as condições e o estado de funcionamento de um equipamento.

A manutenção preditiva, por sua vez, tem como principal objetivo formular uma previsão baseada em dados e algoritmos para descobrir, com grande precisão, quando é necessária a manutenção do equipamento. A implementação desta abordagem consiste em monitorar constantemente as condições do equipamento ao longo do seu processo normal de funcionamento, com o objetivo de prever e identificar potenciais problemas e corrigi-los antecipadamente, antes que estes resultem em avarias. Esta abordagem procura reagir a dois grandes problemas associados aos modelos de manutenção organizacional:

• Os elevados custos associados a uma manutenção periódica excessiva, muitas vezes desnecessária;

• Os elevados custos associados a uma parada não planejada, que muitas vezes é evitável.

A manutenção preditiva difere da manutenção preventiva porque se baseia no estado real do equipamento, em vez das estatísticas de vida média ou esperada. Esta metodologia tenta identificar padrões de falhas e anomalias, aprender com esses padrões e depois prever futuras falhas dos componentes da máquina para que estes possam ser substituídos antes de falharem.

A componente "preditiva" da manutenção preditiva deriva do objetivo de prever a tendência futura do estado do equipamento e usa princípios de controlo estatístico do processo para determinar em que futuro as atividades de manutenção serão apropriadas.

Nesta estratégia, os reparos ocorrem sempre que a análise do estado do equipamento o torna previsível. As equipes de manutenção têm rotinas bem estruturadas para lubrificação, substituição de peças desgastadas, inspeção/medição e análise estatística do desempenho. A gestão do estoque de peças de substituição é baseada na antecipação em função da condição e/ou previsão de uma possível avaria.

A imagem abaixo ilustra a distribuição do tempo com comparações entre as diferentes abordagens de manutenção.

Principais objetivos e benefícios da manutenção preditiva

A manutenção preditiva deve ser implementada em equipamentos que têm função operacional crítica, falhas que podem ser evitadas com manutenção regular e que têm uma probabilidade de falha que aumenta com o tempo ou utilização. Equipamentos que têm falhas aleatórias que não estão relacionados com a manutenção e que não desempenham uma função crítica não devem ser considerados neste âmbito.

A abordagem KAIZEN™ para implementar a manutenção preditiva inclui 4 passos:

1. Seleção de componentes e parâmetros de controle: é crucial começar com ativos críticos para melhorar o funcionamento destes equipamentos específicos. Nesta fase definem-se também os critérios, desenhados para dar prioridade ao equipamento, com base na segurança e ambiente, qualidade, disponibilidade e velocidade do processo. Os parâmetros de controle também são estudados e definidos nesta etapa em particular;

2. Definição de métodos de diagnóstico e valores de referência: a avaliação da condição do equipamento pode ser feita através da monitorização periódica (offline) ou contínua (online) da condição do equipamento. O objetivo nesta etapa é especificar como realizar testes e inspeções instrumentalizados e não destrutivos, além de também definir os valores de referência. A maioria das inspeções preditivas são realizadas enquanto o equipamento está em funcionamento, minimizando assim a interrupção das operações normais do sistema;

3. Definição de tecnologias adequadas: a análise preditiva utiliza vários algoritmos estatísticos e de machine learning para fornecer recomendações e respostas a questões relacionadas com o que poderá acontecer no futuro. Uma vez que é um método probabilístico, a precisão do resultado depende da qualidade dos dados;

4. Existem diferentes tecnologias a utilizar, como sistemas informatizados de gestão da manutenção, análise de vibração, inspeção visual remota, análise acústica, análise e monitoramento de infravermelhos, análise de óleo e monitoramento da condição baseada em modelos;

5. Intervenção preditiva: esta etapa engloba o desenho do plano com toda a informação, tais como quais os componentes indicados para esta abordagem, quais são os parâmetros de controle para cada equipamento, quais são os valores de referência, quais são as tecnologias a serem implementadas e também quais são os pontos de inspeção.

A principal vantagem de utilizar esta estratégia é a melhoria no funcionamento do equipamento considerado crítico, o que resultará numa menor necessidade de manutenção corretiva, gerando economia em termos de tempo e dinheiro devido à prevenção de trabalhos não planejados. O contínuo estado de organização e controle, que é a base da manutenção preventiva (periódica ou preditiva), maximiza a disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos e processos ao mais baixo custo, permitindo uma boa tomada de decisões para a gestão dos equipamentos a longo prazo.

Como e por que mudar da manutenção corretiva para a manutenção preditiva

Atualmente, a manutenção deve adotar um sistema mais focado na prevenção e menos na reação e resolução de falhas, implementando esta estratégia de uma forma global, obrigatoriamente integrada com a produção. A implementação de um modelo baseado nos princípios do TPM (Total Productive Maintenance), através da implementação de abordagens preditivas e planejadas, que irão otimizar a gestão do estoque de peças de substituição e reduzir o tempo de parada do equipamento, maximizando a eficiência, é a solução mais eficaz para otimizar os processos de manutenção. Este novo paradigma pode levar a organização de uma estratégia de reparo e gestão de avarias a uma gestão integrada de manutenção e produção, focada na prevenção de defeitos no equipamento.

O objetivo final da Manutenção Preditiva é realizar a manutenção em um momento programado, no qual a atividade de manutenção é mais rentável e antes que o equipamento perca desempenho dentro de um limite, reduzindo os custos de manutenção, aumentando a disponibilidade do equipamento, a sua vida útil e a segurança.

Impacto da manutenção preditiva na performance e durabilidade dos equipamentos

Ao implementar a manutenção preditiva, as equipes serão capazes de adquirir conhecimentos sobre a necessidade de manutenção antes que ocorra uma parada significativa, mantendo o equipamento em funcionamento. Isto faz com que as empresas mantenham não só um tempo produtivo elevado, mas também níveis de desempenho superiores. Esta adoção pretende aumentar a disponibilidade de recursos, considerada uma variável essencial para o sucesso da organização e para o cálculo do OEE.

A implementação da estratégia de manutenção preditiva aumentará o OEE global da organização, uma vez que permitirá a realização de tarefas de manutenção preventiva imediatamente antes da ocorrência de avarias, reduzindo drasticamente tanto as paradas planejadas das inspeções periódicas como as paradas não planejadas resultantes de potenciais defeitos.

Principais desafios da manutenção preditiva

Recentemente (e seguindo a mesma lógica de outras áreas de negócio) a manutenção enfrentou uma mudança de paradigma, uma vez que a digitalização e a inovação trouxeram novas variáveis a esta equação. Devido à necessidade de permanecerem competitivas, as organizações não podem negligenciar este aspeto e o paradigma tem de evoluir. Cada vez mais empresas estão focadas na previsão de possíveis defeitos futuros e canalizando menos esforços para a resolução de desafios quando estes surgem.

Para desenvolver estratégias de manutenção preditiva, a indústria 4.0 e a aplicação de ferramentas digitais também podem ser fatores de diferenciação.

Existem soluções tais como:

• Análise de dados e IA, que podem resultar em manutenção preditiva e manutenção com base em condições;

• Digital Twins e simulação que melhoram a confiabilidade da máquina desde a fase de desenho;

• A realidade aumentada, elevando a colaboração global de especialistas remotos em intervenções de manutenção;

• Manutenção 4.0: Sistemas ciber-físicos;

• Disponibilidade de dados da máquina em tempo real (parâmetros do processo e da máquina).

A transformação digital e a inovação podem desempenhar um papel essencial nas atividades de manutenção e demonstrar especial relevância na implementação da estratégia de manutenção preditiva. Apenas as organizações capazes de aderir a estas metodologias e de potencializá-las irão conseguir a tão desejada transição do atual paradigma de "resolver" para a visão de "prevenir".