Manutenção baseada nas condições (CBM): como funciona?

manutenção baseada nas condições

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A Condition Based Maintenance (CBM) ou Manutenção baseada nas Condições é uma estratégia de manutenção que monitora a condição real dos ativos em tempo real para determinar a necessidade de manutenção. A ideia é realizar a manutenção exatamente quando ela é necessária, evitando tanto a manutenção preventiva excessiva quanto a corretiva emergencial. 

Em ambientes industriais, onde a disponibilidade e a eficiência dos equipamentos são elementos críticos, a CBM se destaca como uma ferramenta essencial para garantir que os ativos operem de maneira ideal. Por exemplo, em plantas de manufatura e produção, a falha de equipamentos pode resultar em paradas não planejadas, impactando negativamente a produtividade e os custos operacionais. Sensores avançados e sistemas de monitoramento contínuo permitem que as empresas detectem sinais de desgaste ou mau funcionamento antes que ocorram falhas críticas.

Hoje, vamos explorar as principais práticas de manutenção baseada nas condições, como implementar de forma eficiente e as principais diferenças com outros tipos de manutenção.

Continue lendo este artigo para descobrir como a CBM pode transformar a gestão de manutenção na sua empresa, aumentando a produtividade e reduzindo os custos operacionais. 

O que é manutenção baseada em condições?

Diferentemente da manutenção preventiva, que se baseia em cronogramas pré-definidos, manutenção baseada nas condições (CBM) utiliza monitoramento contínuo de máquinas e equipamentos para determinar o momento ideal para realizar intervenções de manutenção.

É uma abordagem considerada proativa que permite intervir no equipamento antes de uma falha grave ocorrer.

Como funciona a manutenção baseada na condição do equipamento?

A técnica de manutenção baseada na condição das máquinas e equipamentos utiliza sensores e outros dispositivos de monitoramento para capturar dados sobre o funcionamento dos equipamentos. Após a coleta dos dados, eles são analisados por técnicos especializados, com ou não auxílio de algoritmos, aprendizado de máquina e inteligência artificial.

análise de dados na manutenção
Manutenção baseada nas condições (CBM): como funciona? 1

O objetivo desta análise é identificar padrões e anomalias que possam sugerir problemas iminentes, servindo como uma alternativa eficiente para evitar que as falhas ocorram. Por isso, consiste em uma metodologia proativa de gerenciamento de manutenção de ativos, uma vez que permite realizar a manutenção no momento mais adequado. Em outras palavras, quando há evidências de que o desempenho do equipamento está deteriorando.

Benefícios da Manutenção baseada nas condições do equipamento.

A CBM traz diversos benefícios significativos para a gestão de ativos em ambientes industriais e impacta de forma positiva o processo produtivo, levando ao aumento da eficiência operacional de equipamentos e sistemas industriais. Além de minimizar as paradas não programadas e permitir uma redução de custos de manutenção de maneira significativa.

Confira em detalhes os principais benefícios da manutenção baseada em condições:  

1. Evita falhas e tempos de inatividade do equipamento

Ao monitorar constantemente o estado dos equipamentos através de sensores e análises preditivas, a manutenção baseada em condições permite identificar precocemente sinais de degradação ou defeitos. Isso possibilita a intervenção antes que falhas maiores ocorram. 

Desse modo, é possível evitar paradas não planejadas, bem como reduzir ou eliminar os tempos de inatividade. O que leva a um aumento de produtividade, além de minimizar as perdas associadas a paradas de produção, que são muito custosas para as empresas.

2. Estende a vida útil dos ativos

A realização de monitoramento contínuo associada com a intervenção antecipada gera maior eficácia dos reparos e manutenções, além de evitar que ocorra o desgaste excessivo de componentes dos equipamentos. 

O que contribui para manter os sistemas operando dentro das suas condições ideais de trabalho, reduzindo o estresse mecânico e térmico, prolongando ciclo de vida útil dos ativos e maximizando o retorno sobre os investimentos em equipamentos.

3. Melhora a segurança

Com a aplicação da CBM, os riscos de acidentes decorrentes de falhas de equipamento são significativamente reduzidos. Com a identificação antecipada de problemas potenciais é possível fazer correções antes que causem danos materiais ou acidentes de trabalho.

De fato, esse monitoramento constante e a manutenção proativa garantem um ambiente de trabalho mais seguro e estão em conformidade com normas de segurança e regulamentações.

4. Reduz os custos de manutenção

Embora a implementação inicial da manutenção baseada nas condições possa requerer investimentos significativos em sensores e sistemas analíticos, a longo prazo, a estratégia resulta em economias consideráveis, visto que a manutenção é realizada apenas quando necessário

Com isso, é possível evitar gastos com substituições de peças que ainda poderiam operar satisfatoriamente e eliminar manutenções preventivas baseadas apenas em cronogramas. Além disso, ao evitar falhas graves, os custos associados a reparos de emergência também são minimizados.

5. Melhora a eficiência da manutenção

A CBM permite que as equipes de manutenção sejam mais estratégicas e eficientes em suas tarefas. Com dados precisos em mãos, é possível planejar e executar a manutenção de maneira mais organizada, garantindo que os recursos sejam utilizados com eficiência.

As equipes podem se preparar melhor para as intervenções, com todas as ferramentas e peças necessárias já à disposição, reduzindo o tempo necessário para reparos e ajustes. Além de otimizar o trabalho das equipes, também aumenta a disponibilidade geral dos equipamentos.

Principais técnicas de manutenção baseada nas condições.

A manutenção baseada nas condições utiliza diversas técnicas avançadas de monitoramento para detectar sinais de deterioração em equipamentos antes que falhas críticas ocorram, além de otimizar o ciclo de vida dos equipamentos. 

A escolha da técnica depende do tipo de equipamento, da criticidade das máquinas para o processo produtivo e dos tipos de falha mais comuns observados na prática. Em seguida, veja algumas das técnicas mais comuns e como são aplicadas na prática:

1. Termografia Vermelha

A termografia é uma técnica que utiliza câmeras infravermelhas para capturar a emissão térmica de um equipamento. Uma vez que as imagens térmicas podem revelar pontos quentes que sugerem problemas elétricos, como conexões soltas ou sobrecargas.

Além de problemas mecânicos, como fricção excessiva ou falta de lubrificação, trata-se de uma técnica não invasiva e pode ser realizada durante a operação normal do equipamento.

2. Monitoramento de Vibração

É uma das técnicas mais utilizadas para monitoramento de máquinas rotativas, como motores, bombas e compressores. Sensores de vibração são instalados nos equipamentos para coletar dados de vibração em tempo real. 

Os dados coletados são analisados para identificar padrões anormais que podem indicar problemas como desbalanceamento, desalinhamento, folgas mecânicas ou falhas em rolamentos.

3. Análise de Óleo

A técnica de análise de óleo envolve a avaliação regular das propriedades químicas e físicas do óleo usado em máquinas. O que permite detectar a presença de contaminantes, a degradação do óleo e partículas metálicas desgastadas dos componentes internos. 

Essas informações ajudam a avaliar o estado interno do equipamento e tomar decisões sobre intervenções de manutenção ou troca de óleo.

4. Análise com Ultrassom

O ultrassom é uma técnica utilizada para detectar falhas em alta frequência que são normalmente inaudíveis ao ouvido humano. Essa técnica é útil para localizar vazamentos de ar comprimido, falhas em válvulas de escape ou falhas em isolamentos elétricos, além da  inspeção de rolamentos e engrenagens.

5. Análise de pressão 

A análise de pressão permite monitorar de forma eficiente os ativos que conduzem gás, ar ou fluidos, consistindo em medir e avaliar os níveis de pressão dentro desses ativos. As equipes de manutenção utilizam essa análise para alcançar os seus objetivos:

  • Determinar a taxa de fluxo e a velocidade dos fluidos em tubulações e válvulas;
  • Aprimorar o desempenho de compressores de ar e reguladores;
  • Gerenciar a pressão de gases e líquidos em tanques e sistemas de tubulação.

6. Análise Elétrica

A análise elétrica é uma técnica que consiste na avaliação da qualidade da energia fornecida a sistemas ou componentes elétricos, utilizando leituras de corrente capturadas por amperímetros de fixação. 

Medidas de tensão, corrente, resistência, capacitância, indutância e potência são essenciais para que as equipes de manutenção possam antecipar quedas de tensão, problemas relacionados ao fator de potência, falhas e distorções nos circuitos.

7. Inspeção Visual

Embora seja uma das técnicas mais básicas, a inspeção visual regular ainda é uma parte vital da manutenção baseada nas condições. Com o auxílio de câmeras e drones, inspeções visuais podem ser realizadas em áreas de difícil acesso, identificando problemas como corrosão, acúmulo de resíduos e fissuras.

Práticas recomendadas para o CBM

A implementação da CBM pode ser desafiadora devido aos altos custos iniciais de instalação de sensores e sistemas de monitoramento, além da necessidade de treinamento especializado para interpretar os dados gerados. Além disso, a falta de uma abordagem estruturada pode levar à coleta de dados redundantes ou irrelevantes, reduzindo a eficácia do sistema.

Portanto, a manutenção baseada nas condições requer uma abordagem bem estruturada para maximizar seus benefícios. Por isso, veja práticas que são bem recomendadas para implementar eficazmente a CBM:

1. Use curvas p-f e intervalos

As curvas p-f são fundamentais no contexto da CBM, pois elas ilustram a relação entre o potencial de falha (ponto “p”) e a falha funcional (ponto “f”), oferecendo uma representação visual da relação gravidade de falha e tempo de falha do ativo. 

Estas curvas ajudam a identificar o momento em que uma condição anormal começa (ponto “p”) e o ponto onde a falha ocorre (ponto “f”), permitindo que a manutenção seja planejada durante esse intervalo para evitar a falha completa do equipamento. 

O uso dessas curvas ajuda na determinação do intervalo ótimo para a intervenção de manutenção, garantindo que o trabalho seja realizado antes que o equipamento falhe, mas sem manutenções desnecessariamente prematuras.

2. Invista em ferramentas de monitoramento

A eficácia da manutenção que considera as condições do equipamento está diretamente ligada à qualidade e à precisão das ferramentas de monitoramento utilizadas. Por isso, investir em sensores de alta qualidade, dispositivos de medição e software analítico avançado é fundamental para o sucesso do monitoramento. 

Estas ferramentas coletam dados contínuos sobre o estado operacional dos equipamentos e permitem análises detalhadas para identificar sinais de deterioração ou falha iminente. A escolha adequada e a manutenção são essenciais para obter leituras precisas e confiáveis.

cmms - software de gestão de manutenção
Manutenção baseada nas condições (CBM): como funciona? 2

3. Implemente um sistema de gestão de ativos (EAM) e software CMMS

A implementação de um sistema de gestão de ativos empresariais (EAM) junto com um software de gestão de manutenção assistida por computador (CMMS) é vital para uma gestão eficaz de CBM. 

Esses sistemas permitem a integração e análise dos dados coletados pelas ferramentas de monitoramento, facilitando a tomada de decisões baseada em informações assertivas. Desse modo, ajudam a organizar, planejar e executar tarefas de manutenção.

Com isso, ajudam na otimização dos processos e recursos como também facilitam a documentação e o rastreamento histórico de manutenções, essenciais para a análise de tendências e melhoria contínua.

4. Promova uma cultura de melhoria contínua

A eficiência da CBM não depende apenas de tecnologia, mas também da cultura organizacional. Por isso, promover uma cultura de melhoria contínua entre os colaboradores da empresa é fundamental para o bom desempenho dos processos industriais. 

O que inclui treinamento regular, compartilhamento de conhecimentos e práticas, e incentivo à inovação. Os trabalhadores devem ser encorajados a usar os dados e experiências de manutenção para sugerir melhorias, otimizar processos e desenvolver soluções inovadoras.

Sem dúvida, essa cultura não só melhora a eficácia da manutenção, mas também aumenta o engajamento e a satisfação dos colaboradores.

Qual a diferença entre a manutenção de condições e manutenção preditiva?

A manutenção baseada nas condições (CBM) e a manutenção preditiva são duas estratégias de manutenção proativas orientadas por dados para evitar falhas de equipamentos, mas com diferenças fundamentais em termos de metodologia e aplicação.

Manutenção Baseada em Condições (CBM)

A CBM envolve o monitoramento contínuo ou periódico dos parâmetros reais de operação de um equipamento para determinar seu estado de saúde. 

O princípio é executar ações de manutenção baseadas em sinais de deterioração detectados através de técnicas como análise de vibração, termografia, análise de óleo, entre outras. 

A intervenção é realizada apenas quando certas condições predefinidas são satisfeitas, ou seja, somente quando os dados indicam que o desempenho do equipamento está começando a declinar e antes que falhe.

Manutenção Preditiva

A manutenção preditiva é um avanço da CBM, que utiliza não apenas os dados coletados em tempo real, mas também modelos analíticos avançados, como machine learning e inteligência artificial, para prever quando uma falha ocorrerá no futuro. 

O objetivo é antecipar a ocorrência de falhas antes que elas aconteçam, baseando-se em análises preditivas que consideram históricos de manutenção e padrões de falha.

Quadro comparativo entre as duas abordagens 

Aspectos Manutenção de condições Manutenção preditiva 
Características Monitoramento baseado em condições específicas do equipamento. Manutenção realizada apenas quando indicadores de alerta são detectados. Dependente de tecnologias de monitoramento e análise em tempo real ou quase real.Utiliza análises estatísticas e modelos preditivos para estimar o tempo de vida útil restante dos componentes. Permite programar manutenções de forma mais eficiente, minimizando intervenções desnecessárias e otimizando os recursos de manutenção. Requer capacidades analíticas avançadas, incluindo o uso de algoritmos preditivos e, muitas vezes, capacidades de big data.
Abordagem de ManutençãoDispara a manutenção baseada diretamente no estado atual do equipamentoBusca prever o futuro estado e o ponto exato de falha potencial do equipamento.
Tecnologia NecessáriaTecnologias de monitoramento relativamente simples e análise direta dos dados coletadosTecnologias mais sofisticadas e análises complexas para prever falhas.
Complexidade e CustoMenos complexa e mais barataMais complexa e cara devido à necessidade de sistemas avançados de análise de dados e expertise em modelagem preditiva.

Qual a diferença entre manutenção baseada no tempo e a manutenção com base no estado do equipamento?

A manutenção baseada no tempo e a manutenção com base no estado do equipamento são duas abordagens distintas na gestão de manutenção de ativos industriais. Cada uma tem suas particularidades e é mais adequada para diferentes tipos de operações e objetivos de manutenção.

Manutenção Baseada no Tempo (Time-Based Maintenance – TBM)

A manutenção baseada no tempo (TBM) é uma estratégia de manutenção preventiva que se baseia em intervalos regulares de tempo para realizar intervenções, independentemente do estado atual do equipamento. Este método é programado com base no tempo de uso, ciclos operacionais ou calendários fixos.

Manutenção Baseada no Estado do Equipamento (Condition-Based Maintenance – CBM)

A manutenção baseada no estado do equipamento, ou CBM, é uma estratégia que depende do monitoramento contínuo e análise das condições operacionais do equipamento para determinar quando a manutenção deve ser realizada. 

Esta abordagem só inicia procedimentos de manutenção quando há indicações de que o desempenho do equipamento está deteriorando ou se aproxima de um ponto de falha.

Quadro comparativo entre as duas abordagens 

Aspectos Manutenção baseada no Tempo Manutenção baseada no Estado do Equipamento 
Vantagens Abordagem mais simples e direta, baseada em cronogramas As atividades de manutenção são programadas em intervalos predeterminados (ex: mensalmente, anualmente).Fácil de planejar e implementar, pois segue um cronograma fixo.Pode ser aplicada em quase todos os tipos de equipamentos, especialmente onde o monitoramento contínuo do estado não é viável.Abordagem mais sofisticada e eficiente, focada nas condições reais e no desempenho do equipamento.Utiliza tecnologias avançadas para monitorar o estado do equipamento em tempo real.Reduz a frequência de manutenções desnecessárias, otimizando os custos e aumentando a disponibilidade do equipamento.Permite intervenções antes da ocorrência de falhas, prevenindo paradas inesperadas.
Desvantagens Potencial para manutenção excessiva ou insuficiente: Pode levar a realizar manutenção quando não é necessário, ou não realizar quando já é necessário, pois não considera a condição real do equipamento.Custo: Pode aumentar os custos de operação devido à manutenção excessiva e a paradas programadas para inspeção e reparos.Investimento Inicial Alto: Requer investimento em tecnologias de monitoramento e treinamento de equipe.Complexidade: A implementação e a interpretação dos dados coletados podem ser complexas.

Conclusão 

A manutenção baseada nas condições (CBM) é uma abordagem sofisticada e altamente eficaz para a manutenção de equipamentos industriais, visto que funciona com base no monitoramento contínuo das condições operacionais dos ativos.

A CBM permite que as intervenções de manutenção sejam realizadas apenas quando necessário, evitando tanto o excesso quanto a falta de manutenção. Desse modo, aumenta a eficiência operacional ao reduzir os tempos de inatividade não planejados.

Como também prolonga a vida útil dos equipamentos e otimiza os custos de manutenção, sendo implementada a partir de tecnologias avançadas de monitoramento, como análise de vibração, termografia e análise de óleo, que fornecem dados precisos para análise preditiva. 

Essas tecnologias permitem detectar anormalidades antes que se tornem falhas críticas, facilitando uma manutenção mais proativa e menos reativa. Inicialmente, adotar a CBM pode representar um investimento significativo em termos de equipamentos e treinamento.

Contudo, os retornos justificam esse investimento através da redução de paradas inesperadas e da melhoria da segurança e confiabilidade dos processos industriais. 

Portanto, a CBM emerge como uma prática essencial para empresas que buscam excelência operacional e uma vantagem competitiva no mercado.

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