Como sensores Ex melhoram MTBF, MTTR e OEE

Falhas em ativos industriais, localizados em áreas classificadas Ex (atmosfera explosiva), raramente aparecem de repente. Elas se desenvolvem ao longo de semanas ou meses, com sinais que o monitoramento de vibração e temperatura consegue captar antes que virem parada não planejada.

O desafio é que, nessas áreas, a coleta de dados exige equipamentos certificados (AEx, IECEx) que garantam operação segura em atmosferas explosivas.

Quando sensores Ex — equipamentos certificados para operar em atmosferas explosivas — monitoram ativos críticos de forma remota, três indicadores respondem diretamente: MTBF (Mean Time Between Failures), MTTR (Mean Time to Repair) e OEE (Overall Equipment Effectiveness).

A Dynamox oferece sensores triaxiais de vibração e temperatura e, para diagnóstico elétrico de motores, sensores de assinatura elétrica (Dynamox ESA) para corrente e tensão.

Todos com certificação Ex e proteção IP66/IP68, o que torna esse monitoramento viável em setores como mineração, óleo, gás, petroquímica, papel e celulose.

A seguir, entenda como cada indicador se comporta quando o monitoramento preditivo entra na operação de áreas classificadas e quais critérios técnicos devem guiar essa decisão.

Resumo rápido: sensores Ex e indicadores de manutenção

• Sensores com certificação Ex permitem monitoramento remoto em ambientes severos, como atmosfera explosiva e reduzem a exposição de inspetores ao risco.
• O MTBF aumenta quando falhas são detectadas em estágio inicial e a manutenção é planejada antes da quebra.
• O MTTR diminui com diagnósticos antecipados que orientam a equipe sobre componente, severidade e prazo de ação.
• A Dynamox integra dados de vibração e temperatura em uma plataforma com diagnósticos automatizados por IA.
• O OEE melhora porque disponibilidade e performance operacional dos ativos ganham previsibilidade.

O que são áreas classificadas Ex e por que exigem sensores certificados?

Áreas classificadas Ex são ambientes onde a presença de gases, vapores ou poeiras combustíveis cria risco de explosão.

A norma ABNT NBR IEC 60079 define os critérios de classificação por zonas: 0, 1 e 2 para gases, e 20, 21 e 22 para poeiras. Cada zona exige níveis distintos de proteção nos equipamentos elétricos instalados.

Quais são os grupos de equipamentos Ex previstos pela norma?

Além das zonas, a ABNT NBR IEC 60079-0 também classifica os equipamentos elétricos por grupo, de acordo com o tipo de atmosfera explosiva a que se destinam.

• Grupo I: equipamentos para minas subterrâneas sujeitas a gás metano (grisu).
• Grupo II: equipamentos para atmosferas explosivas de gás fora de minas, subdividido em IIA (gases como o propano), IIB (etileno) e IIC (hidrogênio e acetileno, o mais restritivo).
• Grupo III: equipamentos para atmosferas explosivas de poeira, subdividido em IIIA (partículas combustíveis em suspensão), IIIB (poeiras não condutivas) e IIIC (poeiras condutivas).

Um equipamento certificado para o Grupo IIC atende automaticamente às aplicações de IIB e IIA. A mesma lógica vale para o Grupo III, em que a certificação IIIC cobre IIIA e IIIB.

➡️Leia também: ISO 27001: como garantir segurança da informação e confiabilidade na indústria

O que são classes de temperatura e níveis de proteção (EPL)?

A norma também limita até onde a superfície de um equipamento pode esquentar sem se tornar fonte de ignição. 

Para o Grupo II, essa temperatura máxima é definida pela classe de temperatura, que varia de T1 (450 °C) a T6 (85 °C): quanto maior o número, menor a temperatura de superfície permitida.

Já o Nível de Proteção do Equipamento (EPL) indica a probabilidade de o equipamento se tornar uma fonte de ignição. 

Em atmosferas de gás, os níveis vão de Ga (muito alto) a Gc (elevado); em atmosferas de poeira, de Da a Dc. O EPL se relaciona diretamente com a zona de instalação, conforme a tabela a seguir.

Fonte: ABNT NBR IEC 60079-0

Como interpretar a marcação Ex de um sensor?

Toda essa classificação aparece resumida na marcação Ex do equipamento. Um sensor com a marcação Ex ia IIC T4 Ga, por exemplo, indica:

• Ex: atende a um ou mais tipos de proteção normatizados para atmosferas explosivas;
• ia: tipo de proteção por segurança intrínseca, categoria “a”, a mais rigorosa;
• IIC: grupo de gás mais restritivo, compatível até com hidrogênio e acetileno;
• T4: classe de temperatura, com superfície máxima de 135 °C;
• Ga: nível de proteção do equipamento muito alto, compatível com a Zona 0.

Conferir essa marcação no datasheet do sensor antes da instalação evita erros de especificação que colocam a operação em risco normativo.

Sensores de vibração e temperatura usados nessas áreas precisam atender a requisitos de proteção contra ignição, incluindo limitação de energia e temperatura de superfície para que o dispositivo não se torne fonte de ignição.

Usar um sensor não certificado em área Ex é uma violação normativa que coloca toda a operação em risco. 

A certificação AEx/IECEx é obrigatória por norma para operar nessas áreas, sem exceção para ativos críticos ou operações emergenciais.

Como o MTBF melhora com monitoramento preditivo em áreas Ex?

O MTBF (Mean Time Between Failures) mede o tempo médio entre falhas de um item (ativo, máquina, componente).

Quanto maior o MTBF, mais confiável é o equipamento na operação. Para aumentar esse indicador, é preciso detectar anomalias antes que se tornem falhas funcionais.

Sensores Ex instalados em mancais, bombas e motores coletam dados de vibração triaxial e temperatura de forma contínua. 

Esses dados alimentam a Dynamox Platform, onde algoritmos identificam padrões, por exemplo: frequência de defeito de rolamento (BSF), desbalanceamento, desalinhamento de eixos, e mais de 25 modos de falhas diferentes.

Para reconhecer esses padrões com mais precisão no dia a dia, a Dynamox disponibiliza o Guia Ilustrado de Falhas, com exemplos visuais e espectros reais de cada modo de falha. Baixe gratuitamente:

Nesse cenário, a intervenção ocorre em estágio inicial da falha, o que preserva componentes adjacentes e estende o ciclo de vida do ativo. Como resultado, o intervalo entre falhas aumenta de forma consistente.

Qual é o impacto dos sensores Ex na redução do MTTR?

O MTTR (Mean Time to Repair) indica o tempo médio necessário para restaurar um ativo à operação. Valores altos de MTTR apontam para diagnósticos demorados, falta de peças ou falhas descobertas tarde demais.

Com dados de vibração e temperatura coletados automaticamente por sensores certificados, o diagnóstico chega antes da parada.

A equipe sabe qual componente está em falha, qual a severidade e qual a urgência da ação.

A análise espectral identifica, por exemplo, defeitos em rolamentos com antecedência suficiente para o time agir de forma planejada.

Assim, a manutenção deixa de ser reativa, e o MTTR cai porque a intervenção é executada com informação técnica precisa, peça reserva já disponível e tempo alocado no planejamento.

Como sensores de vibração e temperatura em áreas Ex influenciam o OEE?

O OEE (Overall Equipment Effectiveness) é calculado pela multiplicação de três fatores: disponibilidade, performance e qualidade.

Quando um ativo crítico para sem aviso prévio, a disponibilidade cai e o OEE é impactado de forma imediata.

O monitoramento preditivo com sensores Ex age diretamente sobre o fator disponibilidade. Com detecção antecipada de falhas, as paradas são planejadas e concentradas em janelas de manutenção programada, sem interromper a produção de forma inesperada.

Além disso, a performance do ativo também melhora quando a condição real do componente é acompanhada.

Um rolamento com desgaste progressivo opera com mais vibração e consome mais energia, o que reduz a eficiência do ativo mesmo antes da falha total.

Quais critérios técnicos definem a escolha de sensores Ex para ativos industriais?

A escolha do sensor para áreas classificadas deve considerar critérios que vão além da certificação. Confira os fatores determinantes:

• Zona de classificação: a zona (0, 1 ou 2) determina o nível de proteção exigido. Equipamentos certificados para Zona 0 atendem automaticamente as Zonas 1 e 2.
• Faixa de frequência: para detecção de falhas em rolamentos, frequências acima de 2,5 kHz são necessárias. Sensores com alcance até 13 kHz cobrem a maioria das aplicações.
• Grau de proteção IP: ambientes severos com presença de água, poeira e agentes químicos exigem no mínimo IP66. Os sensores Dynamox possuem certificação IP66, IP68 e IP69K.
• Coleta automatizada: em áreas classificadas, reduzir a presença humana é uma prioridade de segurança. Gateways que coletam dados remotamente eliminam a necessidade de inspeção presencial rotineira.
• Integração com sistemas de gestão: os dados precisam alimentar CMMS, ERP ou sistemas PIMS para gerar ordens de serviço automatizadas e rastreabilidade nas decisões de manutenção.

Como a integração de dados fortalece MTBF, MTTR e OEE?

Os indicadores de manutenção não operam de forma isolada. Quando MTBF sobe e MTTR desce, a disponibilidade do ativo aumenta e o OEE reflete essa melhoria.

A chave para isso é a centralização dos dados em uma plataforma que conecte monitoramento, KPIs de manutenção e histórico do ativo.

A Dynamox Platform integra dados de sensores com ferramentas de análise por IA como o DynaDetect e o Cowork, e gestão visual por meio do DynaNeo.

Dessa forma, o gestor de manutenção visualiza a condição real de cada ativo, prioriza intervenções e documenta as decisões tomadas.

Além disso, dentro da Dynamox Platform é possível determinar se esses ativos são críticos para o negócio, por meio de uma Classificação ABC.

Isso define quais ativos representam maior Risco para o Negócio, como é o caso de áreas Ex. Isso ajuda o DMA (Assistente de Tomada de Decisão) a priorizar os pontos mais importantes com base na Matriz GUT (Gravidade, Urgência e Tendência), garantindo que o usuário da plataforma sempre saiba onde agir primeiro.

Sensores Ex integram uma estratégia de confiabilidade mais ampla, que conecta dado de campo à decisão de manutenção, além do cumprimento de requisitos de segurança.

Conclusão: sensores Ex como base de uma estratégia de confiabilidade

Monitorar ativos em áreas classificadas com sensores certificados Ex impacta diretamente MTBF, MTTR e OEE.

O MTBF cresce com a detecção precoce de anomalias; o MTTR cai quando a equipe tem diagnóstico preciso antes da parada; e o OEE reflete a soma de disponibilidade e performance conquistadas.

A maioria das empresas tem alguma zona de atmosfera explosiva Ex e, pelo risco envolvido, esses ativos devem ser monitorados de forma preditiva.

Normas como a NR-10 e a ABNT NBR IEC 60079 exigem que esses espaços sejam monitorados e tenham o risco controlado, além de exigir sensores com classificação Ex e grau de proteção IP adequados.

Nesse cenário, a Dynamox foi pioneira no desenvolvimento de sensores sem fio IoT com certificação Ex e proteção IP69K para monitoramento online, o que a tornou referência em mineradoras, siderúrgicas, óleo e gás e plantas químicas ao redor do mundo.

Para tirar dúvidas sobre monitoramento preditivo em áreas classificadas Ex, fale hoje mesmo com nossos especialistas da Dynamox.

Perguntas frequentes sobre sensores Ex e indicadores de manutenção