A inteligência artificial (IA) na manutenção

Atualmente, a inteligência artificial (IA) está transformando significativamente o setor industrial. 

Da otimização de processos à automação de tarefas, a IA está permitindo que as empresas melhorem a eficiência, reduzam custos e aumentem a qualidade de seus produtos com investimentos muito menores, quando comparado aos retornos que eles oferecem.

Por exemplo, dados recentes mostram que esta tecnologia tem o potencial de aumentar as margens de lucro em 38% e contribuir para o crescimento de 16 setores diferentes em aproximadamente US$ 14 trilhões até 2035.

É neste contexto de rápido crescimento que explicarei para você neste artigo como funcionam os sensores de IoT (Internet das Coisas) alimentados por inteligência artificial (IA).

O objetivo não é apenas fornecer uma explicação detalhada de como ela funciona, mas, acima de tudo, demonstrar suas aplicações na transformação das operações de manutenção. 

Sensores inteligentes TRACTIAN IoT: recursos e operação 

Os processos de produção industrial são tarefas árduas e complexas.

Árduas porque envolvem longas jornadas de trabalho e riscos à segurança dos trabalhadores, especialmente quando as máquinas estão em más condições. Além disso, são complexos porque exigem amplo conhecimento técnico e treinamentos muito específicos.

Um dos muitos usos da inteligência artificial na manutenção é a criação de sistemas que simplificam, otimizam e fortalecem os processos de uma planta industrial. 

Como exatamente? Na TRACTIAN, desenvolvemos uma solução que integra hardware e software voltados para o monitoramento de ativos industriais, impulsionados por um sistema de Inteligência Artificial e Internet das Coisas. 

Atualmente, temos dois sensores: o primeiro é o Smart Trac, voltado para a análise de vibração, temperatura e funcionamento das máquinas (horímetro); o segundo, o Energy Trac, concentra-se na análise de corrente, tensão, potência e consumo de energia.

Agora, antes de nos aprofundarmos na operação dos sensores, é importante lembrar seu impacto na transformação que eles trazem para a operação de manutenção de uma planta industrial. 

Prevenção e previsão: rumo ao futuro da manutenção

A combinação de hardware e software que está sendo desenvolvida atualmente para a melhoria contínua das rotinas de manutenção na indústria não pode ser ignorada: a prevenção e, acima de tudo, a previsão são o norte para o qual o futuro do chão de fábrica está apontando.

Nesse contexto, vale a pena lembrar que a manutenção preventiva tem como objetivo evitar falhas antes que elas ocorram.

Por meio do monitoramento online de ativos, sua dinâmica consiste em suspender o sistema de forma programada para realizar atividades de manutenção planejada, como revisão de máquinas e equipamentos, lubrificação, inspeções, substituição de peças, entre outras.

Algumas das vantagens da manutenção preventiva são a otimização de recursos, a prevenção de acidentes e o aumento do desempenho da operação.

A manutenção prescritiva pode ser entendida como a evolução da manutenção preventiva e preditiva. O monitoramento online de ativos industriais é feito de forma online, o que significa que tanto a coleta quanto a análise de dados ocorrem em tempo real.

As empresas que adotam esse tipo de análise para orientar suas ações de manutenção já estão vivenciando isso como uma realidade: o aumento da porcentagem no número de preditivas e prescritivas significa que os diferentes tipos de falhas que podem danificar as máquinas em uma planta industrial são diagnosticados antes de ocorrerem. 

A mudança não é apenas semântica; ela envolve uma mudança radical no paradigma de manutenção atual. Impulsionado por tecnologias como IoT e IA, a manutenção prescritiva está liberando o potencial do setor. 

A seguir, temos uma explicação abrangente das características dos sensores e de como sua operação apoia a implementação dos principais preceitos da manutenção preditiva e, principalmente, prescritiva.

Smart Trac: transformando as técnicas de manutenção 

O Smart Trac tem a capacidade de gerar planos de manutenção preventiva e prescritiva totalmente acionáveis para qualquer tipo de planta industrial. 

Em termos de operação, o Smart Trac usa um acelerômetro interno para medir o aumento da vibração da máquina. O sinal de vibração é transmitido para um controlador dentro do sensor, que processa os dados e os transmite por meio de uma conexão sem fio para a plataforma de análise baseada em nuvem da TRACTIAN.

Quando nossa plataforma recebe as informações, nosso algoritmo patenteado nos EUA analisa os dados coletados pelo sensor. Com base nesses dados, ele é capaz de detectar padrões que indicam quando o ativo tem um problema, além de criar diagnósticos prescritivos e planos de ação – antes mesmo que eles aconteçam. 

Agora, como você pode se antecipar destes problemas? 

Esse sistema de monitoramento on-line é capaz de medir a vibração triaxial de uma máquina em até 32 Khz, além de produzir um espectro de forma de onda completa de alta resolução que é atualizado a cada 5 minutos. Ele também coleta a temperatura da superfície de até 90°C e detecta automaticamente o desvio da tendência. 

Essas duas informações – vitais para o funcionamento adequado do ativo – são contrastadas com as horas de operação da máquina, que são obtidas a partir do nível de vibração do ativo monitorado.

Assim, além de indicar as mudanças mais sutis nesses indicadores, a plataforma classifica as informações em um banco de dados histórico, que, por sua vez, as compara com as de milhares de máquinas semelhantes.

Portanto, podemos afirmar que ele oferece todas as funcionalidades que combinam manutenção preditiva e prescritiva:

●       Analisa dados para determinar a integridade de um ativo;

●       Verifica as métricas de acordo com critérios 100% personalizáveis;

●       Produza relatórios e ordens de serviço com uma interface intuitiva;

●       Automatiza as ações preventivas;

●       Organiza as rotinas de trabalho de uma equipe de manutenção industrial.

Esse processo, que combina prescrições e diagnósticos, reduz a complexidade de qualquer operação, independentemente de seu tamanho. Ele garante melhor desempenho e maior vida útil dos ativos, otimizando o plano de manutenção como um todo. 

Por exemplo, como nosso sistema detecta mais de 50 falhas diferentes em equipamentos rotativos, a equipe de manutenção pode esperar insights que especificarão as falhas para o técnico, como: alterações na configuração, no material processado ou na velocidade do ativo, desgaste, desequilíbrio, desalinhamento, folga mecânica, picos de vibração anormais, falhas no trem de engrenagens, falhas nos rolamentos, falta de lubrificação, desgaste do filtro, cavitação e muitas outras.

Além de indicar possíveis falhas antes que elas ocorram, ele informa as possíveis causas da falha e os pontos a serem verificados.

A instalação não é nada complexa e é a mais rápida do mercado. Nossos sensores são plug & play: conectá-los ao ativo que você deseja monitorar não é invasivo nem prejudicial e, para enviar os dados coletados para a nuvem, você só precisa ter acesso a uma rede 3G ou 4G. A configuração é feita por meio de um código QR e do registro no aplicativo. 

Em resumo, o Smart Trac oferece a qualquer equipe de manutenção a capacidade de fazer intervenções eficazes e bem-sucedidas em ativos que exigem atenção, antes que a falha cause um tempo de inatividade inesperado.

Energy Trac: controle total do consumo de energia 

O Energy Trac é capaz de avaliar a qualidade da rede de energia de uma fábrica e apresentar essa avaliação em tempo real. 

Seu principal objetivo é ajudar as empresas a controlar e otimizar o consumo de energia em suas instalações. O sistema usa sensores de corrente para medir o consumo de energia em tempo real em diferentes pontos da rede de eletricidade, que é então transmitido para a plataforma de análise baseada em nuvem da TRACTIAN. 

A análise de energia realizada pelo sensor é organizada em três eixos principais:

A primeira é sobre a condição da rede elétrica. O monitoramento de ativos em tempo real gera uma imagem real de como a energia está sendo usada na fábrica. Isso é obtido por meio do cálculo automatizado dos principais indicadores de energia. 

O segundo eixo é precisamente as magnitudes que o sensor permite que o pessoal da fábrica mantenha sob controle. O Energy Trac pode monitorar em tempo real as principais grandezas medidas em qualquer rede elétrica: corrente e tensão trifásicas, potência ativa e reativa e fator de potência.

Por fim, o pilar de eficiência energética concentra-se em ajudar a equipe de manutenção a entender claramente os padrões de consumo de energia. Isso vai desde a compreensão da faixa de consumo de energia e das tarifas até o cálculo do consumo real, que ajuda a reduzir o custo das contas de luz.

Em suma, o uso de sensores de IoT, combinado com uma plataforma que recebe, classifica e analisa dados por meio de inteligência artificial e aprendizado de máquina, produz um sistema integrado e assertivo que pode fortalecer a tomada de decisões.

Inteligência Artificial (IA) da TRACTIAN: 30.000 máquinas a seu serviço

No entanto, o complemento que aumenta consideravelmente o valor dos nossos produtos é a Inteligência Artificial que articula os sensores em uma solução abrangente. 

Um dos grandes desafios enfrentados pelas empresas é o que fazer com a quantidade de dados que suas atividades produzem. Da manufatura ao setor de finanças e logística, todas elas enfrentam essa situação de alguma forma. 

O machine learning de nossas soluções aumenta a assertividade de seus insights (atualmente em torno de 89%) à medida que o número de máquinas sob o monitoramento do sistema TRACTIAN aumenta. Como resultado, ele pode indicar à equipe de manutenção o diagnóstico e a prescrição do tratamento.

Embora seja verdade que não somos a única solução no mercado que combina IA e IoT para identificar falhas e criar planos de manutenção industrial, o nível de detalhes que nossos algoritmos são capazes de processar em visualizações simples e intuitivas dificilmente é encontrado em nossos concorrentes. 

Além disso, existem diversos pacotes de software no mercado que podem informar a um gerente de ativos quando um ativo apresenta uma anomalia, mas somente o software da TRACTIAN é capaz de informar qual é a falha e sugerir um plano de ação para solucioná-la. 

Relatório inicial de saúde: diagnóstico preciso, tratamento adequado

Uma das principais preocupações das equipes de manutenção ao instalar os sensores TRACTIAN é não conseguir ter uma primeira impressão do estado de saúde da máquina que se deseja monitorar. 

Para isso, também temos uma solução, que chamamos de Relatório Inicial de Saúde, que é um ponto de partida para a padronização do monitoramento que faremos com os sensores.

Esse relatório ocorre antes mesmo dos processos de aprendizado contínuo do algoritmo, e o que ele fornece é uma visão geral sobre se o ativo apresenta sinais de falha por meio de métricas e comparações. 

Isso funciona da seguinte forma: com base em uma comparação estatística de outras máquinas do mesmo tipo no banco de dados TRACTIAN, é criada uma métrica de integridade para cada um desses tipos, que chamamos de THS (Tractian Health Standards).

 Esse é um limite fixo, assim como a ISO 20816. Dessa forma, em cerca de dois dias, o diagnóstico é feito e as partes do relatório podem ser avaliadas.

Criamos um ecossistema de monitoramento e prevenção que cuida de suas máquinas. Integramos em uma única plataforma todas as necessidades de manutenção de uma planta industrial, independentemente do seu tamanho ou setor.

Retorno inteligente: IA em ação

Sabemos que hoje existem várias soluções de IA para atender às necessidades de uma planta de manutenção no Brasil.

No entanto, nossa principal vantagem competitiva para as fábricas que ainda usam a manutenção corretiva está no aumento do ROI: nossa solução é consideravelmente mais barata do que comprar um novo ativo ou peças de reposição de forma contínua, e evitar paradas inesperadas que afetam a produção.

Como exemplo, temos o caso da Vibra, uma empresa dedicada à distribuição de combustíveis e lubrificantes, posicionada no topo da lista em toda a América do Sul. De sua fábrica em Duque de Caxias/RJ, fabricam e exportam o Lubrax, um lubrificante de alta qualidade para automóveis e máquinas. 

Depois de tomar a decisão de testar nossas soluções, eles iniciaram o projeto de monitoramento online de 30 pontos dos ativos mais críticos, concentrando-se nos produtos mais procurados da fábrica. 

Após os primeiros seis meses de testes, o novo programa de monitoramento levou a melhorias claras na manutenção rotineira dos equipamentos. 

O setor está evoluindo em um ritmo vertiginoso: é hoje que devemos aproveitar essa oportunidade se quisermos ver resultados amanhã. 

Em todos os aspectos, como você pode perceber, a TRACTIAN é uma escolha inteligente. Confira você mesmo e solicite uma demonstração.