Investir em novas tecnologias para garantir a confiabilidade e disponibilidade dos ativos não é uma estratégia que pode ser deixada de lado. Modernizar os processos industriais é essencial para agilizar tarefas e alcançar a excelência produtiva.
O crescimento do mercado de sensores de monitoramento de condição ocorre devido, principalmente, à sua efetividade para evitar as quebras inesperadas, bem como ao auxílio no planejamento da rotina de manutenção, uma ferramenta chave na manutenção preditiva.
Você está interessado em conhecer alternativas para monitoramento das suas máquinas? Então este post foi desenvolvido para você. Confira!
Sensor manual vs Sensor IoT
O coletor de vibração manual é um equipamento muito utilizado na indústria. Sua principal função é a medição de vibração geral para aceleração, velocidade e deslocamento, sendo utilizado em uma grande variedade de máquinas.
As medições precisam ser feitas deslocando-se até o ativo e são indicadas em um display IHM, depois os resultados são armazenados em uma memória interna com capacidade determinada de medições, podendo ser posteriormente descarregadas em um computador. Funciona bem em equipes que querem coletar os dados in loco, porém são mais caros e não transmitem em tempo real.
O sensores IoT não necessitam de coletas in loco, a partir do momento que o sensor é ‘colado’ no equipamento, o manutentor não precisa se preocupar em realizar novas coletas até o ativo (idas e vindas presenciais), o processo é automatizado e não depende de interferências externas, já que é 100% remoto.
Como funcionam os sensores de vibração sem fio para monitoramento industrial remoto
O sensor de monitoramento online da Tractian é um caso específico de uma categoria mais ampla: sensores de vibração sem fio para monitoramento remoto.
Vale entender o mecanismo geral, porque é ele que explica por que o monitoramento remoto substituiu a rota manual de coleta na maior parte das operações que amadureceram.
O caminho do sinal segue quatro etapas:
Captura contínua no ativo. O sensor fixado no equipamento mede vibração nos três eixos, temperatura e rotação de forma ininterrupta. Diferente da rota manual, que gera uma medição a cada semana ou mês, o sensor sem fio constrói um histórico denso, com registro de cada mudança de comportamento no momento em que ela acontece.
Transmissão sem cabeamento. O dado sai do sensor por rede sem fio, sem exigir infraestrutura de cabo ou Wi-Fi industrial dedicado. Isso é o que torna a instalação viável em minutos e permite cobrir ativos que a rota manual nunca alcançava por estarem em áreas de difícil acesso.
Processamento na plataforma. Na nuvem, os modelos comparam o sinal recebido com a linha de base aprendida daquele ativo específico. A leitura deixa de ser "a vibração está acima de X" e passa a ser "este ativo está se comportando fora do padrão dele". É a passagem do sinal bruto para a leitura de condição.
Alerta com diagnóstico. Quando há desvio relevante, o alerta chega com o modo de falha provável e a urgência estimada. O técnico não precisa abrir o espectro e interpretar frequência característica: recebe a hipótese pronta.
O ganho do monitoramento remoto não está só em tirar o técnico da rota. Está na continuidade do dado: a falha que evoluiria entre duas medições manuais passa a ser vista no dia em que começa. É essa densidade de histórico que transforma sensor em base de um sistema de decisão, não apenas em coletor de número.
Como funciona o sensoriamento online?
Para garantir que sua empresa esteja efetivamente equipada, é necessário conhecer quais são os equipamentos e plataformas necessárias para ter um sensoriamento online completo.
1. Processamento de dados
Além do sensor, a solução Tractian é composta por uma plataforma de gestão da manutenção com usuários ilimitados. Para usá-la não há necessidade de treinamento específico e as informações podem ser consultadas e gerenciadas pelo profissional da manutenção todos os dias da semana.
2. Sensor IoT para coleta de dados
Atualmente, é o método mais avançado de monitoramento e coleta de dados de uma máquina, utilizando rede celular (3G/4G) para a transmissão de dados. Esse procedimento de coleta de dados via rede móvel permite total independência na sua implementação, ou seja, não exige infraestrutura específica de TI para ser utilizado.
A tecnologia Tractian se baseia nos conceitos de análise de dados, aprendizado de máquina e estatística para possibilitar uma avaliação profunda da saúde e comportamento do ativo.
Uma comparação simples é fornecer algo semelhante a um diagnóstico médico para o ativo, onde são descritas as características identificadas ao longo do tempo e é feita a análise com o problema correspondente a essas características. Por isso, se seu ativo não estiver funcionando corretamente, os primeiros sintomas serão de vibrações anormais.
Os dados adquiridos podem ser divididos em dois tipos:
- dados de vibração, temperatura e horímetro;
- dados do ativo.
Os dados de vibração e temperatura começam a ser adquiridos no momento em que o sensor é posicionado na máquina, assim é possível trazer informações sobre o comportamento mecânico e as condições físicas do ativo.
Já os dados do ativo são inseridos na plataforma pelo próprio time de manutenção para o aprendizado do software, como: modelo do ativo, RPM, potência, temperatura limite, tempo de parada limite, dados de rolamentos, engrenagens, ventiladores, correias e polias.
3. Conectividade em nuvem
Após o upload, esses dados precisam ser processados. Para as indústrias, ter um software ou plataforma de manutenção preditiva é excelente já que eles consistem em bons modelos de processamento de dados.
Quando esses dados são combinados, eles fornecem informações que servirão como base para a formação das métricas, e que posteriormente ajudarão na criação dos diagnósticos sobre a saúde do ativo.
Todos esses dados serão transformados em informações claras e relevantes. Esse processo é necessário para a exploração de dados, que são primordiais quando falamos em armazenamento e análise de dados massiva, conhecido como Big Data.
Entenda como a solução da Tractian não expõe sua indústria a ataques.
Como é a instalação do sensor?
Depois do mapeamento e escolha dos ativos a serem monitorados, basta colocar o sensor na posição adequada em cada máquina. Também conhecido como ‘band-aid’, por contar com uma tecnologia plug & play, o sensor IoT é extremamente prático, permitindo que a instalação ocorra em até 3 minutos. Leia aqui sobre Matriz de Criticidade e saiba como escolher os ativos para um monitoramento assertivo.
O sensor da Tractian e as falhas que ele identifica
O sensor da Tractian captura vibração triaxial em alta resolução, ultrassom contínuo, temperatura e RPM em um único ponto de instalação. Cada sinal cobre um mecanismo de falha em um estágio diferente da degradação, e é essa combinação que amplia a janela de antecipação em relação ao sensor que só mede vibração.
O ultrassom é a leitura que faz mais diferença em ativo com rolamento. Falha de lubrificação, atrito por contato metal com metal e microdesgaste em pista aparecem em ultrassom antes de qualquer alteração perceptível em vibração ou temperatura. É o sinal que o coletor de vibração tradicional não captura, e é o que separa detecção precoce de detecção tardia em rolamento.
Sobre essa base de sinal, a camada de IA da plataforma trabalha com a linha de base individual de cada ativo, não com threshold genérico. O alerta chega com modo de falha identificado e ação recomendada. Entre as falhas cobertas automaticamente estão:
- Desbalanceamento e desalinhamento
- Folga mecânica e picos anômalos
- Falha de rolamento e falta de lubrificação
- Desgaste em engrenamento
- Cavitação e deposição em bomba
- Mudança de setup, material processado ou velocidade
A cobertura vale para mais de 30 classes de ativo rotativo, com foco nos equipamentos mais comuns em planta industrial brasileira: motor elétrico, compressor, ventilador e motobomba.
O caso da AmstedMaxion
Em janeiro de 2021, a AmstedMaxion, maior fabricante de fundição da América do Sul, instalou os primeiros sensores em ativos críticos. Antes, as quebras inesperadas eram frequentes na operação.
"Tivemos um aumento significativo no número de informações sobre os ativos, com o uso dos sensores e da plataforma. Nós conseguimos transformar tudo isso em conhecimento, para entender as ocorrências, os eventos antes, e a partir disso, evitamos inúmeras quebras", conta Tiago Junqueira, supervisor de manutenção da AmstedMaxion.
O ganho descrito pelo time é o típico da migração de coletor manual para monitoramento contínuo: a rotina deixa de girar em torno de corretiva emergencial e passa a operar em janela programada. Outros casos de sucesso mostram o mesmo padrão em segmentos diferentes.
Como a Tractian estrutura o monitoramento remoto de ativos rotativos
Sensor sem fio isolado não resolve os problemas da manutenção atual. O que resolve é o conjunto: hardware que captura o sinal certo no ponto certo, plataforma que interpreta esse dado no contexto do ativo e camada de decisão que entrega a ação pronta para o técnico.
É esse desenho que sustenta a solução de monitoramento de condição da Tractian.
O sensor da Tractian captura vibração triaxial em alta resolução, ultrassom contínuo, temperatura e RPM em um único ponto de instalação. Cada sinal cobre uma faixa diferente da curva P-F.
O ultrassom pega falha de lubrificação e fricção precoce em rolamento semanas antes de qualquer alteração perceptível em vibração, e a vibração entra depois com diagnóstico preciso do modo de falha mecânico (desbalanceamento, desalinhamento, folga, defeito em pista, cavitação).
E a temperatura fecha o ciclo confirmando urgência quando os outros dois sinais já indicaram progressão. É a cobertura que a rota manual com coletor de vibração só entrega parcialmente, e mesmo assim exige três instrumentos diferentes e três rotinas paralelas.
A camada de IA da plataforma é treinada no AI Center da Tractian, onde falhas são induzidas em bancada antes do modelo ir para a planta do cliente. O alerta chega com modo de falha identificado, estágio da degradação e ação recomendada, ancorado na linha de base individual daquele ativo. O técnico não abre espectro para interpretar frequência característica, recebe a hipótese pronta.
Se a sua planta ainda depende de coletor manual em rota mensal para os ativos críticos, e a falha por lubrificação ou rolamento continua aparecendo entre uma inspeção e outra, chegou a hora de tomar o controle da sua operação fabril com mais segurança, agilidade e eficiência.