REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.11726596
Amilton de Sousa Antunes¹; Jefferson Freitas de Souza²; Víctor Martins Temistocles³; Vinícius Costa Almeida4; Professor orientador: Gustavo Caravita de Andrade; Coordenadora: Mariana Babilone de Souza Ferreira.
RESUMO
No setor industrial contemporâneo as industrias e organizações buscam maior efetividade, lucratividade e segurança para os processos industriais, desta forma a manutenção preditiva se torna uma estratégia utilizada nos setores, esta que apresenta várias técnicas de utilização como levantamento de dados, realização de análises que tem por objetivo prever antecipadamente possíveis anormalidades em equipamentos, evitando dessa forma, falhas inesperadas que coloquem em risco a produtividade e segurança operacional do setor, além de vários outros aspectos que serão abordados neste artigo. Ao antecipar problemas, as empresas podem planejar intervenções de manutenção de forma mais eficiente, minimizando o tempo de inatividade e maximizando a vida útil dos equipamentos. Isso resulta em maior confiabilidade operacional, redução de custos e aumento da segurança. A manutenção preditiva é uma abordagem proativa que está se tornando cada vez mais popular em diversos setores industriais.
Palavras-chave: Manutenção preditiva, efetividade, Segurança operacional
ABSTRACT
In the contemporary industrial sector, industries and organizations seek greater effectiveness, profitability, and safety for industrial processes. Predictive maintenance thus becomes a strategy used in various sectors, offering multiple techniques such as data collection and analysis aimed at predicting potential equipment abnormalities in advance. This approach prevents unexpected failures that could jeopardize productivity and operational safety, among other aspects discussed in this article. By anticipating problems, companies can plan maintenance interventions more efficiently, minimizing downtime and maximizing equipment lifespan. This results in increased operational reliability, cost reduction, and enhanced safety. Predictive maintenance is a proactive approach that is becoming increasingly popular across various industrial sectors.
Keywords: Predictive maintenance, effectiveness, operational safety
1. INTRODUÇÃO
No cenário industrial contemporâneo, caracterizado pela intensa competição e pela busca incessante por eficiência e sustentabilidade, a manutenção de máquinas e equipamentos assume uma importância estratégica. Nesse contexto, a manutenção preditiva emerge como uma ferramenta vital, oferecendo uma abordagem proativa na gestão da saúde operacional dos ativos industriais. Este Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) se propõe a avaliar as técnicas de manutenção preditiva aplicadas em máquinas industriais, destacando sua relevância, desafios e benefícios no panorama da produção moderna.
Diferenciando-se das abordagens tradicionais de manutenção preventiva e corretiva, a manutenção preditiva fundamenta-se na coleta e análise de dados em tempo real para antecipar falhas antes que ocorram. Essa metodologia não só otimiza o ciclo de vida dos equipamentos, mas também contribui para a maximização da produtividade e a minimização dos custos operacionais. Por meio do emprego de tecnologias avançadas, como análise de vibrações, termografia, ultrassom e análise de óleo, é possível detectar sinais precoces de desgaste ou falha, possibilitando intervenções planejadas que evitam paradas inesperadas e custosas.
Contudo, a implementação eficaz de programas de manutenção preditiva enfrenta desafios consideráveis, como o alto custo inicial de implantação, a exigência de capacitação especializada para os operadores e a complexidade na interpretação dos dados coletados. Este trabalho busca não apenas apresentar uma visão panorâmica das técnicas mais eficazes de manutenção preditiva, mas também avaliar sua aplicabilidade, eficiência e retorno sobre o investimento em diferentes contextos industriais.
Por meio de uma metodologia que combina uma revisão bibliográfica detalhada com estudos de caso em indústrias que já adotaram ou estão em processo de adoção de estratégias de manutenção preditiva, este TCC pretende contribuir para o aprofundamento do conhecimento nessa área, oferecendo insights valiosos para gestores industriais, engenheiros de manutenção e pesquisadores interessados na otimização da manutenção de máquinas e equipamentos industriais.
Assim, este trabalho está estruturado não apenas para explorar as bases teóricas e técnicas envolvidas na manutenção preditiva, mas também para fornecer uma análise crítica das diferentes abordagens e tecnologias disponíveis, visando identificar as melhores práticas e recomendações para sua eficaz implementação no ambiente fabril. Espera-se, portanto, contribuir significativamente para o avanço da eficiência operacional e da competitividade no setor industrial.
2. DESENVOLVIMENTO
A análise das técnicas de manutenção preditiva emerge como uma necessidade premente no contexto industrial contemporâneo, onde a integridade e o desempenho contínuo de maquinários e equipamentos são pilares essenciais para a eficiência operacional e a competitividade das organizações. A abordagem proativa oferecida pela manutenção preditiva não apenas busca preservar a integridade dos ativos industriais, mas também visa catalisar melhorias significativas em diversos aspectos operacionais.
Neste contexto, é imperativo destacar que a manutenção preditiva não se restringe a uma simples resposta a falhas iminentes, mas sim a um planejamento estratégico meticuloso que visa prevenir disfunções e otimizar a utilização dos recursos disponíveis. Conforme delineado por Jones et al. (2018) e Smith (2021), a adoção de um plano de manutenção preditiva requer uma análise abrangente dos maquinários e equipamentos, identificando padrões de desgaste e potenciais pontos de falha antes mesmo que estes se manifestem de forma catastrófica.
A integração dessas técnicas de manutenção preditiva pode induzir melhorias substanciais na eficiência operacional e na gestão de custos, elementos essenciais para a viabilidade e sustentabilidade das empresas no mercado contemporâneo. Por meio de uma análise crítica, é possível discernir diversos benefícios que emanam dessa abordagem preditiva, conforme pontuado por estudiosos renomados como Johnson et al. (2019) e Brown (2020).
Um dos benefícios primordiais da manutenção preditiva é a redução significativa de paradas não planejadas, as quais podem acarretar prejuízos financeiros e operacionais consideráveis. Ao antecipar falhas potenciais, as intervenções podem ser programadas de forma estratégica, minimizando interrupções indesejadas na linha de produção. Tal abordagem, como apontado por Smith e Brown (2018), contribui para uma alocação mais eficiente dos recursos humanos e materiais, otimizando a produtividade e reduzindo custos operacionais desnecessários.
Além disso, a extensão da vida útil dos equipamentos é um fator crítico que não pode ser negligenciado. Estudos recentes de Wang et al. (2021) e Garcia (2022) destacam que a manutenção preditiva não apenas previne falhas iminentes, mas também contribui para a saúde a longo prazo dos equipamentos, retardando o desgaste natural e prolongando sua vida útil. Isso resulta em economias substanciais de capital, uma vez que investimentos em novos equipamentos podem ser adiados ou mesmo evitados por períodos significativos.
Ademais, a integração da análise de dados na tomada de decisão operacional é um aspecto crucial da manutenção preditiva. Por meio da coleta e análise de dados em tempo real, as empresas podem obter insights valiosos sobre o desempenho dos equipamentos e a eficiência operacional. Essa abordagem, como evidenciado por Rodriguez et al. (2020) e White (2021), permite uma tomada de decisão mais embasada, orientada por dados concretos e análises preditivas, contribuindo para uma melhoria contínua dos processos e operações industriais.
Em suma, a análise das técnicas de manutenção preditiva representa um campo de estudo multifacetado e em constante evolução, que demanda uma abordagem holística e multidisciplinar. Ao integrar insights teóricos e práticos de diversas fontes, este estudo busca não apenas elucidar os fundamentos e benefícios da manutenção preditiva, mas também oferecer recomendações e insights valiosos para gestores e profissionais do setor industrial, visando aprimorar a eficiência operacional e a competitividade das organizações neste cenário dinâmico e desafiador.
2.1 Explicando o Equipamento
O sistema de funcionamento do Fan Coil é semelhante ao de um evaporador comum dos sistemas de ar condicionado convencionais. Contudo, em vez de utilizar gás refrigerante, o Fan Coil utiliza água com temperatura controlada e tratada para realizar a climatização dos ambientes. Este sistema faz uso de um fluido intermediário, que é a água gelada, para operar de forma eficiente.
O Fan Coil é composto por duas principais estruturas: um ventilador (fan) e uma serpentina (coil). Geralmente, o Fan Coil é um dos componentes essenciais de uma Central de Água Gelada (CAG), trabalhando em conjunto com os Chillers. A principal função do Fan Coil é refrigerar ambientes através da troca de calor entre o ar e a água gelada circulante. Esse processo de climatização acontece devido ao deslocamento da massa de ar, que possui uma temperatura inferior à da massa de ar predominante no local a ser climatizado.
O funcionamento de um Fan Coil é bastante simples, envolvendo o movimento de ar de uma área para outra. Esse deslocamento acontece através de um rotor dentro do aparelho, que converte o ar em energia dinâmica. Em seguida, o ar resfriado é transportado por tubulações isoladas adequadamente e distribuído para as áreas específicas que necessitam de refrigeração.
Quando a água fria passa pelo Fan Coil, ela retira calor do ambiente, o que esfria o ambiente. A água quente volta para o Chiller, onde esfria em uma torre. Resultado: Depois de resfriada, a água volta para o ciclo do ar condicionado, que continua funcionando suavemente e sem parar.
Os Fan Coils oferecem várias vantagens, incluindo uma distribuição uniforme do ar refrigerado, redução do consumo de energia e manutenção simplificada. Além disso, como utilizam água tratada, são mais ecológicos em comparação aos sistemas que utilizam gás refrigerante. Este fator contribui para uma menor emissão de gases que contribuem para o efeito estufa, tornando o Fan Coil uma opção mais sustentável para a climatização de grandes ambientes, como edifícios comerciais, hospitais e centros de convenções.
A eficiência do Fan Coil também depende da correta manutenção do sistema. Isso inclui a limpeza regular das serpentinas e filtros, verificação das tubulações e isolamento adequado para evitar perdas de energia. Com a manutenção adequada, o sistema de Fan Coil pode operar de maneira confiável e eficiente por muitos anos.
Resumindo, o Fan Coil resfria os locais usando água gelada como intermediário, e faz isso trocando calor e movimentando o ar. Esse processo utiliza água para resfriar e recircular o ar, o que mantém o ambiente fresco e economiza energia. Resultado: o sistema é simples e funciona bem, então o Fan Coil é uma escolha popular para muitas coisas, como manter as coisas frescas e economizar energia.
2.2 Vantagens no Uso do Fan Coil
O uso de sistemas de condensação de água, como os Fan Coils, oferece várias vantagens para locais de grandes dimensões que exigem alta eficiência energética. Esses sistemas são especialmente benéficos em edifícios comerciais, industriais e outros espaços amplos, onde a climatização eficaz é crucial para o conforto e a produtividade.
Os Fan Coils são notoriamente mais eficientes do que muitos outros tipos de condensadores. Eles operam utilizando água gelada, que é um fluido intermediário eficiente na transferência de calor. Isso permite que os Fan Coils alcancem um nível de eficiência energética significativamente superior, muitas vezes dobrando a eficiência de outros sistemas de condensação. A capacidade de um Fan Coil de proporcionar um ambiente climatizado de maneira uniforme e constante, ao mesmo tempo em que consome menos energia, torna-o uma escolha ideal para grandes instalações.
Além da eficiência energética, os Fan Coils apresentam outras vantagens, eles são conhecidos pela sua flexibilidade de instalação e operação silenciosa, o que contribui para um ambiente mais confortável. A manutenção dos Fan Coils também é relativamente simples, exigindo menos intervenções complexas do que outros sistemas de climatização. A utilização de água tratada como meio de resfriamento é mais ecológica, reduzindo a necessidade de gases refrigerantes que podem ser prejudiciais ao meio ambiente.
Em grandes edificações, a capacidade dos Fan Coils de modular a climatização por zonas é um grande benefício. Isso significa que diferentes áreas do edifício podem ser climatizadas de acordo com as necessidades específicas, otimizando ainda mais o consumo de energia. A implementação de Fan Coils em uma Central de Água Gelada (CAG) permite uma gestão centralizada e eficiente da climatização, resultando em economias substanciais a longo prazo.
Sendo assim, o uso de sistemas de condensação de água, como os Fan Coils, não só oferece uma solução eficiente para a climatização de grandes espaços, como também contribui para a sustentabilidade ambiental e a redução de custos operacionais. Com o dobro da eficiência de outros condensadores, os Fan Coils representam uma evolução significativa na tecnologia de climatização, alinhando desempenho superior com responsabilidade ambiental.
Figura 1 – Vista frontal
Nota-se na figura abaixo nitidamente suas tubulações, uma se refere a entrada de ar filtrado que passará por dentro do equipamento, esse ar será refrigerado, ou seja, perderá calor para a água gelada que percorre suas colmeias internas, fazendo assim a troca eficiente de calor.
Figura 2 – Vista traseira
2.3 Acionamento
O acionamento do Fan Coil é uma parte crucial de seu design, responsável por garantir o desempenho eficiente e silencioso do sistema. Este conjunto é composto por um motor e um ventilador, ambos montados sobre uma base única que é isolada do gabinete principal. A isolação é realizada através de coxins de borracha ou amortecedores tipo mola, que desempenham um papel vital na redução do ruído e da vibração durante a operação.
O motor utilizado nos Fan Coils é geralmente de alta eficiência, projetado para oferecer uma operação suave e consistente. Este motor é acoplado ao ventilador, que é responsável por mover o ar através da serpentina onde ocorre a troca de calor. A combinação de um motor eficiente com um ventilador bem projetado garante que o ar seja distribuído uniformemente pelo ambiente, proporcionando uma climatização eficaz.
Os coxins de borracha ou amortecedores tipo mola são essenciais para o desempenho silencioso do Fan Coil. Eles absorvem as vibrações geradas pelo motor e pelo ventilador, evitando que estas se propaguem pelo gabinete e causem ruído indesejado. Isso não só melhora o conforto acústico no ambiente climatizado, mas também protege os componentes internos do Fan Coil de desgaste prematuro causado por vibrações excessivas.
Outro aspecto importante do acionamento é a sua facilidade de manutenção. A montagem sobre uma base única permite um acesso mais fácil aos componentes do motor e do ventilador, simplificando tarefas de inspeção e reparo. Isso reduz o tempo de inatividade e os custos de manutenção, contribuindo para a longa vida útil e a eficiência operacional do sistema.
Em resumo, o acionamento do Fan Coil é cuidadosamente projetado para oferecer uma operação eficiente e silenciosa. A combinação de um motor de alta eficiência, um ventilador bem projetado e a utilização de coxins de borracha ou amortecedores tipo mola resulta em um sistema de climatização robusto, durável e confortável. Este foco na qualidade e no desempenho faz do Fan Coil uma escolha superior para a climatização de grandes espaços.
Figura 3 – Mecanismo motor/rotor
2.4 Monitoramento
O Fan Coil pode se beneficiar significativamente da integração com a Internet das Coisas (IoT) para aprimorar a manutenção preditiva e otimizar seu desempenho. Com a instalação de sensores e dispositivos conectados ao equipamento, a IoT permite a coleta contínua de dados em tempo real sobre seu desempenho e condição operacional.
Essa monitorização em tempo real possibilita a detecção precoce de anomalias e tendências, permitindo a previsão precisa de falhas potenciais. Por exemplo, variações anormais na temperatura ou na pressão do sistema podem ser identificadas instantaneamente, acionando alertas para os operadores antes que pequenos problemas se transformem em falhas graves. Esses alertas permitem uma resposta rápida e eficiente, evitando interrupções no serviço de climatização.
Além disso, a IoT permite a automação de processos, agilizando a resposta a eventos críticos e minimizando o tempo de inatividade. Por exemplo, ao detectar sinais de desgaste em componentes específicos do Fan Coil, como rolamentos ou motores, a IoT pode programar automaticamente uma intervenção de manutenção preventiva. Isso evita falhas inesperadas e paradas não planejadas, garantindo que o sistema continue operando de maneira suave e eficiente.
A integração com a IoT também proporciona uma visão holística do desempenho do Fan Coil, permitindo aos gestores de instalações e técnicos de manutenção acessar dados históricos e tendências de desempenho. Com essas informações, é possível realizar análises detalhadas para identificar padrões de uso e prever a necessidade de manutenção com maior precisão. Isso não apenas melhora a confiabilidade do equipamento, mas também otimiza os custos operacionais, reduzindo a dependência de manutenção corretiva, que costuma ser mais cara e disruptiva.
Ao fornecer insights em tempo real e suporte à tomada de decisão baseada em dados, a IoT se mostra como uma ferramenta poderosa para otimizar a manutenção preditiva do Fan Coil. Essa abordagem proativa aumenta a confiabilidade do equipamento e garante um ambiente climatizado eficiente e operacionalmente confiável. A redução nos custos associados à manutenção corretiva e ao tempo de inatividade não planejado contribui para um melhor gerenciamento dos recursos e um retorno sobre investimento mais alto.
Em resumo, a integração da IoT com sistemas de Fan Coil transforma a maneira como a manutenção e a operação são gerenciadas, promovendo uma manutenção preditiva eficaz, automatizando respostas a problemas e melhorando significativamente a eficiência e a durabilidade do equipamento.
3. METODOLOGIA
3.1 Tipo de Pesquisa
Este estudo utiliza uma abordagem analítica e descritiva para investigar estratégias de manutenção preditiva em equipamentos industriais, com foco especial em sistemas de ar condicionado Fan Coil. A pesquisa exploratória requer uma compreensão completa das tecnologias e práticas envolvidas, enquanto a pesquisa descritiva detalha como essas técnicas são melhor aplicadas em tecnologia..
3.2 Procedimentos de Coleta de Dados
A coleta de dados será conduzida em métodos em duas áreas principais: revisão de literatura e estudos de coleta de dados.
3.3 Revisão Bibliográfica
Revisão da Literatura A revisão da literatura envolverá o exame da literatura, artigos científicos, dissertações e teses relacionadas à manutenção preditiva e aplicações de Fan Coils. Os bancos de dados a serem pesquisados incluem Google Scholar, IEEE Xplore, ScienceDirect e outros. O objetivo é reunir informações sobre a tecnologia, métodos e benefícios da manutenção preditiva, bem como uma revisão dos casos.
3.4 Estudos de Caso
Serão realizados estudos de caso em projetos utilizando sistemas Fan Coil para ar-condicionado, onde a manutenção preditiva já foi implementada ou está em fase de implementação.
As empresas participantes serão selecionadas com base na disponibilidade e vontade de cooperar com o estudo. Os estudos de caso incluirão: Entrevistas com Operadores e Técnicos: Realização de entrevistas semiestruturadas com gestores de manutenção e técnicos responsáveis pela implementação da manutenção preditiva.
A entrevista será gravada e transcrita para fins de pesquisa. Exemplos diretos: Visitas a locais para observação direta de processos de manutenção, integração de tecnologias IoT e utilização de ferramentas de análise de dados. Análise de Documentos: Coleta e análise de documentos internos da empresa, como relatórios de manutenção, registros de falhas e dados de desempenho de sistemas Fan Coil.
3.5 Análise de Dados
Os dados coletados serão analisados utilizando métodos qualitativos e quantitativos.
3.6 Análise Qualitativa
A análise qualitativa envolverá a codificação e categorização das entrevistas e observações, buscando identificar padrões e temas recorrentes.
3.7 Análise Quantitativa
Os dados quantitativos, como registros de falhas e indicadores de desempenho do Fan Coil, serão analisados por meio de estatística descritiva e quantitativa. Vários testes estatísticos, como análise de correlação e regressão, serão utilizados para verificar a eficácia dos métodos de manutenção preditiva na redução de falhas e na otimização do desempenho.
3.8 Limitações da Pesquisa
A pesquisa pode enfrentar limitações como:
Acesso Restrito a Empresas: Dificuldade em obter autorização para realizar estudos de caso em determinadas empresas.
Restrições de Tempo e Recursos: Limitações no tempo disponível para visitas e na capacidade de realizar análises detalhadas de grandes volumes de dados.
Variabilidade dos Sistemas: Diferenças nas práticas e tecnologias de manutenção preditiva entre as empresas estudadas.
3.9 Aspectos Éticos
Serão seguidas considerações éticas estritas: Consentimento informado: Todos os participantes serão informados sobre o objetivo do estudo e sua participação será voluntária. Confidencialidade: As informações dos participantes e informações confidenciais da empresa serão mantidas em sigilo. Aprovação Ética: O estudo será encaminhado a um comitê de ética para garantir o cumprimento dos padrões éticos vigentes.
4. CRONOGRAMA
TABELA 01 – Cronograma de atividades discentes
| Semana | Atividade | Descrição | Status |
| 21/março | Escolha do tema e entrega da ficha de inscrição | Entregar as documentações descritas, dentro do prazo estabelecido. | Concluído |
| 04/abril | 1ª Versão do TCC Introdução | Primeira versão do TCC contendo a introdução, incluindo as referências citadas no corpo do texto e referenciadas de acordo com a ABNT | Concluído |
| 18/abril | 2ª Versão do TCC Desenvolvimento | Contendo o desenvolvimento, acrescido das seções anteriores, com as devidas atualizações | Concluído |
| 15/maio | 3ª Versão do TCC Metodologia | Contendo metodologia, acrescida das seções anteriores com as devidas atualizações, incluindo as referências | Concluído |
| 30/maio | Versão final Resultados, conclusões e resumo | Contendo os resultados obtidos, incluindo análise, conclusão e resumo. Acrescidos das seções anteriores com as devidas atualizações | Concluído |
| A definir | Apresentação | Apresentação através da utilização de recursos audiovisuais, avaliada pela Banca de Defesa Oral | A fazer |
4.1 Conclusão da Metodologia
A metodologia detalhada acima fornece uma base sólida para a condução deste estudo sobre manutenção preditiva em sistemas de Fan Coil. A combinação de revisão bibliográfica e estudos de caso permite uma compreensão abrangente das práticas e tecnologias atuais, oferecendo insights valiosos para a implementação e otimização de programas de manutenção preditiva em ambientes industriais.
5. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os rolamentos com desgaste prematuro foram diagnosticados durante uma inspeção de vibração e aquecimento minuciosa realizada pela equipe de manutenção em tarefas preditivas. A detecção precisa do tipo específico de desgaste foi possível graças ao uso de um medidor de vibração de serviço pesado Extech 407860 avançado. O equipamento de aferição de alta precisão possibilitou a identificação dos desvios em um estágio inicial, os quais poderiam facilmente passar despercebidos até que resultassem em falhas críticas e dispendiosas. Portanto, a tecnologia como o Extech 407860 é crítica para a manutenção preditiva eficiente, que permite a execução de ações corretivas antes que as pausas imprevistas aconteçam, garantindo a continuidade operacional e a longevidade dos equipamentos industrias.
5.1 Importância da Análise de Vibração e Aquecimento
A análise de vibração e aquecimento é fundamental para a preditiva, se tratando de ambientes industriais, passa a ser ainda mais importante, pois onde a falha de componentes pode acabar resultando em paradas significativas que geram grandes custos. Essa técnica permite a detecção precoce de problemas em rolamentos, o que permite que ações preventivas possam ser implementadas, evitando danos maiores e prolongando a vida útil dos equipamentos.
O Extech 407860 se destaca por ser um dispositivo robusto e preciso, sendo projetado para detectar as variações sutis na vibração que podem indicar o desgaste ou falhas iminentes. Com sua alta sensibilidade e precisão, esse instrumento é capaz de identificar problemas que não são visíveis a olho nu ou detectáveis em inspeções visuais de rotina. Sua capacidade de medir variações pequenas na vibração, faz do Extech 407860 uma ferramenta indispensável para profissionais de manutenção, pois garante uma análise mais detalhada e confiável.
Além disso, o uso do Extech 407860 facilita a implementação de um programa de manutenção preditiva eficaz, o que permite antecipar as falhas e elaborar uma programação de reparos de forma organizada, minimizando o impacto nas operações diárias. A tecnologia avançada deste medidor de vibração, não só aumenta a eficiência das inspeções, mas também contribui para a segurança operacional, reduzindo o risco de falhas catastróficas que podem comprometer a integridade do sistema e a segurança dos trabalhadores.
Em resumo, a análise de vibração e aquecimento, aliado ao uso de dispositivo como o Extech 407860, é crucial para a manutenção preditiva em ambientes industriais. Ela não apenas ajuda a identificar problemas em estágio inicial, mas também proporciona uma abordagem proativa na gestão da integridade dos equipamentos, assegurando a continuidade operacional e reduzindo os custos associados a reparos emergenciais e paradas não planejadas.
5.2 Detecção do Desgaste Prematuro
Esses ruídos anormais, podem ter diversas causas a serem investigadas, abaixo foram listadas algumas alternativas de estudo que foram avaliadas para chegar a uma conclusão:
- Desalinhamento: Algo comum em ambientes de trabalho recorrente e muito esforço, em rolamentos é algo que ocorre por não estarem devidamente alinhados e vindo a causar vibrações excessivas e seu desgaste prematuro. O desalinhamento pode ocorrer por erros de instalação, deficiências estruturais ou desajustes durante a operação, resultando em forças que comprometem a integridade do rolamento;
- Lubrificação inadequada: A ausência de lubrificação adequada ou o uso de lubrificantes inadequados, pode aumentar significativamente a fricção e o desgaste. A lubrificação insuficiente pode causar atrito excessivo, aumentando a temperatura e causando falha prematura dos rolamentos. Além disso, a escolha errada de lubrificante pode não proporcionar a proteção necessária contra o desgaste e a corrosão;
- Contaminação: Partículas de sujeira, poeira e outros detritos podem se acumular em rolamentos, causando danos severos. A contaminação geralmente é resultante de ambientes operacionais sujos, falhas nos sistemas de vedação ou procedimentos inadequados de manutenção. A presença de contaminantes pode levar a superfícies de rolamentos desgastadas e a redução da vida útil dos componentes;
- Carga excessiva: Rolamentos que são submetidos a cargas superiores as especificações de projeto, podem sofrer desgaste acelerado. Cargas excessivas podem causar deformações em sua superfície de contato e causar a fadiga material, levando a falhas prematuras. É crucial que os rolamentos sejam dimensionados corretamente para suportar as cargas operacionais esperadas;
Esses fatores são inter-relacionados e podem se agravar de forma mutua, o que acelera o processo de deterioração dos rolamentos. Para mitigar esses problemas, é essencial adotas praticas adequadas de instalação, manutenção e monitoramento. O uso de tecnologias avançadas, como o caso da análise de vibração com instrumentos a exemplo do Extech 407860, nos permite detectar de forma precoce esses problemas, o que possibilita a intervenção preventiva para aumentar a vida útil dos rolamentos e garantindo a eficiência operacional dos equipamentos industriais.
5.3 Consequências da Falha nos Rolamentos
Com a falha prematura, várias partes críticas podem ser comprometidas, o que resultaria em uma série de grandes problemas. As consequências em potencial incluem:
- Danos ao Eixo: A falha nos rolamentos pode ser causada por desgastes ou deformações no eixo, exigindo reparos que podem ser caros e complexos. O eixo, sendo um componente essencial para a transmissão da potência e movimento, pode ficar severamente danificado, levando a um aumento considerável nos custos da manutenção e potencialmente vindo a exigir a substituição completa;
- Danos às Sedes e Mancais de Alojamento; O desgaste excessivo dos rolamentos pode danificar as sedes e mancais de alojamento, que são cruciais para o suporte e a estabilidade dos rolamentos. Esses componentes, se comprometidos, podem resultar em falhas adicionais e afetar diretamente a integridade estrutural do equipamento, necessitando de reparos extensivos e dispendiosos;
- Paradas não Programadas do Fan Coil: Um Fan Coil com rolamentos danificados pode parar inesperadamente, causando uma interrupção na sua função de resfriamento. Essa parada não planejada pode necessitar o acionamento de manutenção emergencial, o que resultaria em tempo de inatividade não programado e aumentando os custos adicionais de reparo;
Além dos danos físicos ao equipamento, a falha dos rolamentos pode ter um impacto significativo na operação geral da fábrica:
- Interrupção na Operação da Fábrica: A falha dos rolamentos pode levar a interrupções significativas nas operações da fábrica. Com diversas áreas dependendo do Fan Coil para um resfriamento adequado, sua parada pode causar interrupção de processos produtivos, o que afeta na eficiência operacional e resultaria em perdas financeiras;
- Prejuízos Financeiros e Operacionais: A parada de equipamentos críticos como o Fan Coil pode acarretar em grandes prejuízos financeiros, sendo substanciais a redução na produção, aumento nos custos de manutenção e potencialmente a perda de qualidade do produto. Além disso, a interrupção dos processos pode afetar prazos de entrega e a satisfação dos clientes;
- Impacto na Qualidade do Ambiente de Trabalho: A falha do sistema de resfriamento, pode afetar o ambiente de trabalho, vindo a causar desconforto com o ambiente estando mais quente e sendo potencialmente perigoso a saúde e integridade do funcionário. Condições inadequadas de temperatura podem levar a uma redução na produtividade e aumentar o risco de problemas de saúde relacionados ao calor;
Para evitar esses riscos e consequências negativas da falha dos rolamentos, é essencial implementar práticas rigorosas de manutenção preditiva e preventiva. A utilização de tecnologias avançadas, como a análise de vibração de alta precisão como o Extech 407860, permite a detecção precoce de problemas. Isso acaba possibilitando a realização de intervenções preventivas antes que ocorram falhas graves, o que garante a continuidade operacional, a segurança dos trabalhadores e eficiências dos processos industriais.
5.4 Ações Preventivas Recomendadas
Diante dos resultados da análise de vibração, é recomendado a substituição de forma preventiva dos rolamentos identificados com desgaste prematuro. Esta ação é crucial para evitar uma série de problemas que podem comprometer a operação e a integridade dos equipamentos industriais:
- Prevenção de Danos Secundários: Substituir os rolamentos desgastados de forma preventiva, evitaria a propagação de falhas para outros componentes do equipamento. Rolamentos danificados podem causar vibrações excessivas e cargas irregulares que danificam eixos, mancais, engrenagens e outros elementos críticos;
- Interrupções na Produção: A garantia da continuidade nas operações do Fan Coil de maneira eficiente, é essencial para manter a continuidade da produção. A substituição preventiva dos rolamentos reduzirá significativamente o risco de paradas não programadas, que podem interromper processos produtivos e afetar prazos de entrega;
- Redução de Custos Elevados de Reparo: Reparos emergenciais são geralmente mais caros e demorados, o que reforça a importância das manutenções planejadas. A substituição preventiva ajuda a controlar os custos de manutenção, evitando despesas elevadas associadas a falhas inesperadas e reparos de emergência;
Além da substituição preventiva, é importante implementar um programa regular de manutenção preditiva, que inclua as seguintes práticas:
- Monitoramento Continuo de Vibração: A utilização regular do Exterch 407860 ou dispositivos similares para monitorar a condição dos rolamentos e outros componentes críticos. Esse monitoramento continuo permite a detecção precoce de anomalias, o que possibilita a intervenção antes que ocorra uma falha completa;
- Inspeções Visuais e Auditivas: Complementar o monitoramento de vibração com inspeções visuais e auditivas regulares ajudará a identificar sinais de desgaste que podem não ser detectados apenas pelos instrumentos de medição, proporcionando uma visão mais abrangente do estado dos equipamentos;
- Melhoria das Práticas de Lubrificação: Garantir que os rolamentos sejam lubrificados adequadamente e com a frequencia necessária, é fundamental para minimizar o desgaste e prolongar a vida útil dos componentes. A utilização de lubrificantes apropriados e a implementação de um cronograma rigoroso de lubrificação são essenciais;
- Treinamento da Equipe de Manutenção: Se assegurar que a equipe de manutenção esteja bem treinada é um ponto crucial para garantir a eficácia do programa de manutenção preditiva. O treinamento deve incluir a capacitação para reconhecer os sinais de desgaste prematuro e a utilização correta dos equipamentos que serão utilizados para monitoramento, como o caso do Extech 407860. Funcionários bem treinados são mais capazes de identificar e responder rapidamente a potenciais problemas, melhorando a confiabilidade e a eficiência operacional dos equipamentos;
Implementando essas práticas, as empresas podem melhorar significativamente a gestão da manutenção, aumentar a confiabilidade dos equipamentos, reduzir custos operacionais e garantir a segurança e a eficiência das operações industriais.
6. CONCLUSÕES
A análise de vibração e aquecimento se torna uma ferramenta indispensável para a manutenção preditiva, o que permite a detecção de desgastes prematuros em rolamentos. O uso do medidor de vibração Extech 407860 foi fundamental para identificar esses problemas, possibilitando a tomada de medidas preventivas antes que ocorressem falhas mais irreversíveis. Com a substituição preventiva dos rolamentos desgastados e a implementação de um programa regular de manutenção, é possível garantir a operação continua e eficiente dos equipamentos, minimizando paradas não programadas e evitando danos subsequentes
A adoção dessas práticas oferece uma série de benefícios adicionais, incluindo:
- Aumento da confiabilidade dos equipamentos: Ao identificar e corrigir problemas em estágio inicial, a confiabilidade dos equipamentos é significativamente aumentada, resultando em um menor número de falhas inesperadas, assegurando que os processos produtivos ocorram sem interrupções;
- Prolongamento da Vida Útil dos Componentes: A substituição preventiva e a manutenção regular ajudam a prolongar a vida útil dos rolamentos e outros componentes, o que acaba reduzindo a necessidade de substituição frequentes e consequentemente aumentando a durabilidade do equipamento;
- Eficiência Operacional: A preditiva contribui para uma eficiência operacional maior ao garantir que os equipamentos operem em condições ideais, reduzindo o consumo de energia e maximizando o desempenho, resultando em maior produtividade e menores custos operacionais;
- Redução de Custos: A detecção precoce de problemas e a manutenção planejada são menos caras que reparos de manutenção emergencial, além disso, a prevenção de falhas maiores, evita danos secundários a outros componentes, reduzindo ainda maios os custos de manutenção;
- Segurança da Planta Industrial: A analise de vibrações e aquecimento também contribui para a segurança da planta industrial, pois, evitando falhas maiores, reduz os riscos de acidentes que poderiam comprometer a segurança dos trabalhadores e a integridade do equipamento;
- Implementação de Boas Práticas de Lubrificação: Os responsáveis pela preventiva devem assegurar e garantir que os rolamentos sejam adequadamente lubrificados, e a escolha correta dos lubrificantes e a frequencia adequada de aplicação, são cruciais para minimizar o desgaste e prevenir falhas;
- Treinamento e Capacitação da Equipe de Manutenção: Investir no treinamento da equipe é essencial para a eficácia da manutenção preditiva, uma equipe bem treinada tem uma maior capacitação em reconhecer sinais de desgaste prematuro e utilizar corretamente os instrumentos de monitoramento, proporcionando uma resposta mais rápida e eficaz aos problemas identificados.
- Portanto, a análise de vibração e aquecimento, juntamente com a utilização de instrumentos avançados, como o caso do Extech 407860, é fundamental para que a manutenção preditiva tenha mais eficiência. Estas práticas não apenas aumentam a confiabilidade e a durabilidade dos equipamentos, mas também melhoram a eficiência operacional e a segurança da planta industrial como um todo, assegurando operações continuas e minimizando os custos associados a parada não programada e danos aos equipamentos.
- Substituição dos rolamentos por mecanismos possíveis de serem lubrificados, como o rolamento da figura abaixo que tem os orifícios para que a graxa adentre em sua pista de rolagem.
- Essa periodicidade de lubrificação ode ser realizada mensalmente, aja visto que se trata de rolamentos que não operam em condições severas, ao contrário, e um ambiente climatizado, porém existe a eminência de umidade, que será combatida com a graxa que e adequada para tal situação.
- Diante do novo cenário da inserção da lubrificação, se faz necessário a substituição dos mancais de rolamentos por mancias passíveis de lubrificação, ou seja, com pontos para a graxa serem adentradas e alcançando os orificios dos rolamentos . Esses mancais como o da figura abaixo tem baixo custo de mercado, a se comparar com as manutenções corretivas emergenciais quando existem a quebra dos roamentos indicados pelo fabricante, zelando assim pela eficiência do ativo.
7. AGRADECIMENTOS
Gostaríamos de expressar nossa profunda gratidão a todos que contribuíram para a realização deste Trabalho de Conclusão de Curso (TCC). Primeiramente, agradecemos ao professor Gustavo Caravita de Andrade, cujo conhecimento, paciência e orientação foram fundamentais para a conclusão deste projeto. Sua dedicação e compromisso com o ensino e a pesquisa inspiraram-nos a superar desafios e buscar sempre a excelência.
Agradecemos também a todos os integrantes do nosso grupo, cujo comprometimento, trabalho árduo e colaboração foram essenciais para o sucesso deste TCC. Cada um de vocês desempenhou um papel crucial, trazendo habilidades únicas e uma paixão inabalável pelo projeto. A sinergia e o esforço conjunto de todos foram vitais para a realização deste trabalho. Sem o apoio mútuo e a colaboração de cada integrante, não teríamos alcançado os objetivos propostos com a mesma eficácia.
A todos, nosso mais sincero agradecimento.
ACKOWLEDGMENTS
We would like to express our profound gratitude to everyone who contributed to the completion of this Final Graduation Project (TCC). First and foremost, we thank Professor Gustavo Caravita de Andrade, whose knowledge, patience, and guidance were fundamental to the completion of this project. His dedication and commitment to teaching and research inspired us to overcome challenges and always strive for excellence.
We also extend our thanks to all the members of our group, whose commitment, hard work, and collaboration were essential to the success of this TCC. Each of you played a crucial role, bringing unique skills and an unwavering passion for the project. Special thanks to:The synergy and joint effort of everyone were vital for the accomplishment of this work. Without mutual support and collaboration from each member, we would not have achieved our goals as effectively.
To all, our most sincere thanks.
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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