Falhas mecânicas: Quais as melhores práticas para prevenção

As falhas mecânicas em máquinas e equipamentos geralmente estão relacionadas a problemas durante a elaboração do projeto, na sua fabricação ou na operação/manutenção.

Em todos os casos isso acontece pela negligência em seguir procedimentos existentes para se evitar a falha prematura do ativo. Em muitos dos casos as falhas mecânicas podem acontecer por falta de métodos e ferramentas adequadas. Portanto é necessário em todas essas etapas, desde o projeto à sua operação, inserir métodos de prevenção de falhas mecânicas.

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O que são Falhas Mecânicas

Falhas mecânicas estão altamente associadas a falhas devido a defeito de material, falhas de fabricação ou concepção do projeto. Isso implicaria em falhas diversas como fraturas de material, corrosão, desgastes prematuros por problemas de alinhamento ou balanceamento, dentre outros motivos.

As falhas mecânicas também estão associadas ao desgaste normal pelo tempo de uso do ativo. Isso ocorre normalmente por conta dos desgastes de peças e componentes rotativos como rolamentos e mancais deslizantes. E como dito anteriormente, falhas mecânicas ocorrem também por mal uso do ativo e manutenção deficiente ou falta dela.

Importância da Prevenção de Falhas Mecânicas

Investigar as causas das falhas mecânicas requer um conhecimento profundo das máquinas e do ambiente operacional onde as máquinas são utilizadas, e também pela correta compreensão dos mecanismos de falha e de como identificá-las em diferentes tipos de aplicações.

A prevenção de falhas é inegavelmente a maneira mais adequada para garantir a confiabilidade de equipamentos em geral, e é importante nesse contexto de prevenção, entender as causas das falhas mecânicas, e o porque elas acontecem ou podem acontecer.

Lembrando que se torna essencial também entender que existem 4 tipos de falhas: falha oculta, falha potencial, falha funcional e falha total. Portanto o foco da prevenção consiste em se antecipar a essas falhas antes do seu estágio final, a falha total. Ou, na pior das hipóteses, se acontecer a falha total (quebra), fazer um trabalho de análise dessa falha com ações de prevenção para impedir a sua recorrência.

Melhores Práticas para Prevenção de Falhas Mecânicas

Numa visão geral e como uma das melhores práticas para prevenção, a definição do problema das falhas mecânicas envolve três fatores (FMEA):

• Os modos de falha
• As consequências da falha
• As implicações da ocorrência de falhas.

Portanto o FMEA é uma das melhores práticas para evitar falhas mecânicas, seja antes, principalmente, ou depois de uma falha.

Paralelo a isso, temos que ter um processo de análise de falhas consistente para as ocorrências que de alguma maneira afetam o processo. Uma estratégia crescente é investir nas técnicas preditivas, principalmente com o monitoramento online de condições.

Portanto, em paralelo ao uso do FMEA, uma das melhores práticas para prevenção das falhas é no uso da metodologia RCM, metodologia que foca exclusivamente na prevenção de falhas, identificando as melhores práticas de manutenção para gestão de ativos.

Manutenção Preventiva

Uma das estratégias assertivas na prevenção de falhas mecânicas é no uso da manutenção preventiva, que implica em planos de manutenção adequados e devidamente revisados periodicamente. 

Os itens a serem contemplados no plano de manutenção precisam necessariamente de uma periodicidade mais coerente possível. Além disso, se ater a itens que necessariamente tenham desgastes previsíveis por tempo de uso. E, como parte da estratégia, inserir a avaliação de criticidade do ativo de modo a contemplar no plano preventivo ativos que fazem parte da alta prioridade. Então, partindo dessa premissa, temos maior assertividade na elaboração dos planos de manutenção.

Portanto temos várias ferramentas de manutenção preventiva importantes no uso dessa estratégia, são elas:

• Classificação ABC dos ativos;
• Inspeção de equipamentos e máquinas via checklists e procedimentos;
• Elaboração do plano preventivo de manutenção e atualizações;
• Inspeção/calibração de instrumentos de medição do ativo;
• Implantação/estudo de melhorias;
• Mapa das 52 semanas, etc.

Confiabilidade de Equipamentos

Buscar a confiabilidade de máquinas e equipamentos é parte específica da Engenharia que se concentra nos custos de falha causados pelo tempo de inatividade do sistema. Isso também é englobado no custo de peças sobressalentes, equipamentos de reparo, mão de obra e custo de reclamações de garantia.

Portanto, para garantir a prevenção de falhas em geral, como as falhas mecânicas, é preciso aplicar conhecimentos de engenharia e técnicas especializadas. Trabalhar a Confiabilidade de ativos é buscar a prevenção e consequentemente a redução da probabilidade ou frequência de falhas. Além de também buscar identificar e corrigir as causas das falhas que ocorrem apesar dos esforços para preveni-las.

Gestão de Ativos

Todo esse contexto em torno da prevenção de falhas está inserido nas melhores práticas para a gestão de ativos. Isso fica evidenciado na norma ISO 55001 onde a gestão de ativos apoia a realização de valor, e um dos focos é o desempenho relacionado aos seus ativos. E para melhorar o desempenho, a atuação em métodos e ferramentas que diminuam ou eliminem a ocorrência de falhas é essencial.

Manutenção Preditiva

Certamente, uma estratégia essencial na gestão de ativos é o uso das técnicas preditivas e prescritivas que corroboram para a prevenção de falhas mecânicas. Com essas técnicas, é possível predizer falhas como desbalanceamento, desalinhamento e folgas mecânicas. Dessa forma, a predição das falhas é detectada por conta dos sintomas que causam como aquecimento, ruído e/ou vibração acima dos limites de aceitação.

Para entendermos melhor essa dinâmica na ocorrência das falhas, vamos exemplificar a quebra de um rolamento. A dinâmica é simples, temos uma causa (falta de lubrificação), seguida de um sintoma (aquecimento e/ou ruído) e pôr fim a falha (rolamento quebrado). A predição das falhas tem como objetivo interromper essa dinâmica antes que se chegue à concretização da falha. Para isso temos os modos offline e online de atuação dessas técnicas de predição de falhas, cada qual com suas características específicas.

Redução de Custos e Eficiência

Com utilização de todos os meios para atuar na prevenção de falhas mecânicas, o resultado imediato é a redução de custos operacionais e eficiência de todos os processos fabris.

Assim, a atuação assertiva da gestão dos processos produtivos e manutenção formam o dueto para alcançar os resultados esperados, trabalhando juntos nas melhores práticas para evitar falhas mecânicas e outros tipos de falhas.