Engenharia da Confiabilidade: Como evitar prejuízos por conta dos ativos

A engenharia de confiabilidade na manutenção industrial é uma função relativamente recente e incorpora importantes avanços tecnológicos para contribuir na competitividade da indústria onde aplicada, agregando valor ao negócio.

Em seu amplo papel, ela tem várias e importantes funções:

– Melhorar a disponibilidade e capacidade produtiva de equipamentos críticos;

– Aplicar tecnologias analíticas para melhorar a confiabilidade;

 – Obter e registrar melhorias nas atividades de manutenção;

 – Estabelecer planos proativos de manutenção que minimizem uso e custos da manutenção corretiva;

 – Maximizar benefícios de manutenção preventiva e preditiva;

 – Aumentar o ciclo de vida dos ativos.

Originária da década de 60 nos setores aeroespacial e militar, a engenharia de confiabilidade encontrou um campo fértil na manutenção industrial brasileira onde setores de petroquímica, energia, mineração, papel e celulose estão se tornando referências em estabelecer modelos de análises de dados para obter o melhor retorno dos parques industriais instalados.  A internet industrial das coisas – IIoT   – vai rapidamente acrescentar novas tecnologias e métodos para aumentar a eficácia da engenharia da confiabilidade.

Definição de confiabilidade, mantenabilidade e disponibilidade

Confiabilidade: a capacidade de um item, ou um sistema (de ativos), desempenhar uma função requerida sob condições especificadas, durante um dado intervalo de tempo. Geralmente expressa pelo indicador de MTBF, ou seja, o tempo médio entre falhas.

Disponibilidade:  é uma função da confiabilidade e mantenabilidade. A capacidade de um item estar em condições de executar uma certa função, durante um intervalo de tempo determinado.  

Mantenabilidade:  é uma medida da facilidade e rapidez com que um sistema ou equipamento pode ser restaurado ao estado operacional após uma falha. Maior mantenabilidade implica em tempos de reparo reduzidos, por isso usualmente  expressa pelo indicador  MTTR, ou seja, o tempo médio para reparo.

Confiabilidade e gestão de riscos

A gestão de riscos é uma parte importante do processo de gestão de ativos. Sua finalidade é compreender a causa, a probabilidade e consequências de eventos adversos e tornar  aceitáveis, ou não, os riscos associados a esses eventos. A criticidade de um ativo é definida pela sua importância (valor)  e vulnerabilidade para a organização, em caso de falha ou não desempenho de sua função esperada.

A referência na gestão de riscos é a Norma ABNT ISO 31000 – 2009 Gestão de riscos – Princípios e diretrizes.

Os gastos com manutenção em gerenciamento de risco, ou seja, o monitoramento da condição do maquinário e controle de processos, etc., devem estar diretamente relacionados à probabilidade da falha ocorrer e da gravidade das consequências dessas falhas.

O monitoramento da condição é um processo de coleta e avaliação sistemática de dados para identificar mudanças de desempenho ou condição de um sistema de ativos, ou de seus componentes, de modo que ações de correção proativas possam ser planejadas de forma econômica para manter a confiabilidade.

Se disponibilidade de dados pode ser um desafio na gestão da manutenção e seus riscos, para a ABRAMAN, a partir de um histórico de seis meses de informações confiáveis já é possível fazer os cálculos para aplicação suficiente da engenharia da confiabilidade.

Manutenção preditiva é crítica para a confiabilidade

Há várias técnicas preditivas que incorporadas à estratégia de manutenção proativa, irão contribuir significativamente para a confiabilidade, disponibilidade e mantenabilidade de maquinários industriais. Entre as técnicas preditivas estão:

Análise de vibrações: um dos métodos mais antigos de predição na indústria que permite a detecção de falhas potenciais como desbalanceamento, desalinhamento, empenamento de eixos, desgaste em engrenagens e mancais, má fixação da máquina ou componentes internos, abrasão, folgas, desgaste em rolamentos, problemas elétricos,  entre outros.

– Análise de óleo: usada para detectar desgaste em peças móveis em maquinários e a presença de substâncias contaminantes. Há quatro tipos de análise de óleo: análise físico-química; análise de contaminações; espectrometria e ferrografia.

– Ferrografia: A quantificação e análise da morfologia das partículas de desgaste (limalhas), encontradas em amostras de lubrificantes são determinados, entre outros, os tipos de desgaste, os contaminantes, o desempenho do lubrificante.

– Termografia: técnica não destrutiva para a medição da temperatura e observação  da destribuição de calor a partir da radiação infravermelha. Busca identificar falhas em equipamentos e sistemas elétricos, equipamentos mecânicos estáticos e dinâmicos.

– Ultrassom: método pelo qual são detectadas descontinuidades internas pelo modo de propagação das ondas sonoras através de um componente de maquinário.

– Análise estatística de série temporal diária da temperatura e aceleração: o uso de dataloggers com sensores de temperatura e aceleração permitem conhecer a assinatura comportamental de uma máquina, identificando a sua tendência para a saúde ou falha.

Enquanto a análise espectral gera uma fotografia de alta resolução, a análise estatística de série temporal gera um filme de baixa resolução, que por sua riqueza de dados, permite criar um verdadeiro prontuário da máquina.

O DynaPredict tem a capacidade de identificar a tendência de falha em máquinas e componentes monitorados, bem como realizar a análise espectral, com moderna tecnologia sem fio.