Monitoramento de ativos na metalmecânica: o que priorizar

Na indústria metalmecânica, a máquina que usina, estampa ou solda é a que todo mundo vê, mas muitas paradas nascem nos ativos que a sustentam: a unidade hidráulica, o compressor de ar, as bombas do fluido de corte, os redutores e os exaustores. O monitoramento de condição pode começar por esses ativos rotativos, porque falham de forma mensurável e porque, quando param, param a célula inteira.

Por que o monitoramento de ativos na metalmecânica tem um perfil próprio?

Três características do setor orientam a escolha. A produção é organizada por centro de trabalho, e a parada de um deles afeta o fluxo seguinte. O setup pesa na disponibilidade, e por isso a parada não planejada se confunde com a troca de ferramenta se o motivo não for bem registrado. E os ativos de apoio compartilhados, como o ar comprimido, atendem muitas máquinas ao mesmo tempo, o que amplia o impacto de uma falha. Como a página do segmento descreve, a ELVEX mede a produção e as paradas por máquina, monitora vibração e temperatura dos ativos críticos e aplica visão computacional na conferência dimensional: veja metalmecânica.

Quais ativos monitorar primeiro?

A ordem final depende da criticidade de cada um na sua planta, definida por impacto da parada e probabilidade de falha. O método está em matriz de criticidade: quais ativos monitorar primeiro.

O que cada sinal revela muda de ativo para ativo, e conhecer essa relação evita ler o número fora de contexto. No compressor de parafuso, a vibração acompanha o estado dos rolamentos, e a temperatura sobe quando o resfriamento perde eficiência, por filtro obstruído ou trocador sujo. Nas bombas hidráulicas e nas do fluido de corte, a cavitação e o desalinhamento aparecem na vibração antes de aparecerem na vazão. No redutor, o desgaste de engrenagem e de rolamento se reflete em componentes de frequência ligados à rotação e ao engrenamento. No exaustor, o acúmulo de névoa e de resíduo nas pás desbalanceia o rotor e eleva a vibração na frequência de rotação. A corrente do motor completa o quadro, porque mostra se a carga mudou sem que a mecânica tenha mudado.

Como o ativo de apoio chega a parar a produção?

Pela dependência em cascata. A queda de pressão no ar comprimido afeta de uma vez as máquinas pneumáticas, os atuadores e a limpeza de peças. A unidade hidráulica que aquece além do projeto degrada a viscosidade do óleo, acelera o desgaste da bomba e limita as prensas que ela alimenta. A bomba do fluido de corte que perde vazão obriga a usinagem a parar ou a continuar sem refrigeração, com risco para a ferramenta e para a peça. Em todos os casos, a falha do ativo de apoio é percebida na produção, mas o sinal de que ela se aproximava estava no próprio ativo, e é ali que o monitoramento de condição precisa estar.

E o fuso da máquina-ferramenta?

O fuso de um centro de usinagem ou de um torno é um conjunto de precisão, e o diagnóstico dele costuma exigir recursos específicos do fabricante da máquina ou análise dedicada. Para o monitoramento geral de condição, a recomendação é tratá-lo caso a caso no levantamento, em vez de supor que o mesmo sensor e o mesmo limite dos motores convencionais se aplicam. Os motores e acionamentos auxiliares da máquina, por outro lado, entram no escopo comum de ativos rotativos.

Como o ambiente da metalmecânica afeta o sensor?

Cavaco, névoa de óleo, fluido de corte, calor e vibração de máquinas vizinhas. A fixação do sensor, a proteção e a posição no ativo fazem diferença, e a interferência de uma máquina sobre a outra deve ser considerada na leitura. O que decide a escolha do sensor, da faixa de frequência e da fixação está em como escolher um sensor de vibração para motor elétrico.

Como interpretar a leitura em ativos que mudam de regime?

Compressores alternam entre carga e alívio, unidades hidráulicas variam com o ciclo da prensa e motores de máquina trabalham com carga diferente a cada operação. Um limite único aplicado a esses ativos gera alarme falso quando a máquina entra em regime pesado e deixa passar a degradação quando ela opera em vazio. Por isso a leitura deve ser comparada com a do próprio ativo no mesmo regime de operação, e o histórico por ativo vale mais que qualquer tabela genérica. É também o motivo de registrar a corrente junto da vibração: a corrente indica em que regime a medição foi feita. As zonas de severidade usadas como referência inicial estão em ISO 20816-3: zonas A, B, C e D de severidade de vibração, e o ajuste fino vem do comportamento observado em cada máquina.

O que registrar a cada intervenção?

O ativo, a falha encontrada, a peça trocada e a leitura antes e depois do reparo. Sem esse registro, o alerta vira aviso solto e o critério nunca é calibrado. Quando a manutenção confirma que o alerta correspondia a uma falha real, o limite ganha respaldo; quando não confirma, o limite é revisto. É esse ciclo que reduz o alarme falso nas primeiras semanas e dá confiança à equipe para agir sobre o aviso.

Como unir a manutenção e a produção?

Medindo as duas coisas no mesmo lugar. O estado do ativo diz quando ele vai precisar de intervenção, e o dado de produção diz a melhor janela para fazê-la, como o fim de uma ordem ou a troca de setup. O OEE por centro de trabalho mostra o impacto, conforme OEE em tempo real: a conta que mostra onde a sua linha perde. Na prática, a troca de rolamento do compressor pode ser programada para o intervalo entre turnos, com a peça já em estoque, em vez de esperar a parada de uma célula em plena ordem de produção. Quando a manutenção deixa de seguir o calendário e passa a seguir a condição, a premissa muda, como explica manutenção preditiva, preventiva e corretiva: quando usar.

Por onde começar?

Por uma prova de conceito em poucos ativos de alta criticidade, com critério de sucesso escrito antes, como descreve como testar monitoramento antes de comprar: a prova de conceito. A solução de sensor sem fio da WEG, que atende a motores e outros ativos rotativos, está em WEGscan: o que é, o que mede e para que serve, e o panorama da frente está em gestão de ativos industriais: o que é e o que monitorar.

Perguntas frequentes

Quais ativos de uma metalmecânica devem ter monitoramento de condição?

Os que combinam alto impacto da parada e probabilidade de falha: compressores de ar, unidades hidráulicas, bombas, redutores, exaustores e motores principais. A ordem sai da matriz de criticidade da planta.

É possível monitorar vibração em máquinas-ferramenta?

Os motores e acionamentos auxiliares, sim. O fuso exige análise específica e o apoio do fabricante da máquina, e deve ser avaliado separadamente no levantamento.

A manutenção preditiva se aplica a uma metalmecânica pequena?

Se houver ativos rotativos cuja parada interrompa a produção, sim. A conta de retorno compara o custo da parada com o custo do monitoramento, e começar por poucos ativos de maior criticidade limita o investimento inicial.

O ambiente com cavaco e fluido atrapalha o sensor?

Atrapalha se a fixação e a proteção não forem adequadas. A escolha do ponto de instalação e do tipo de sensor considera o ambiente, e a prova de conceito confirma o resultado antes de ampliar.