Manutenção preventiva

Prévia do material em texto

Manutenção preventiva
APRESENTAÇÃO
A manutenção preventiva é um tipo de manutenção planejada, que realiza intervenções em 
equipamentos em intervalos específicos ou de acordo com critérios próprios, sem que a falha já 
tenha ocorrido. Nesse tipo de manutenção, o tempo de máquina parada é reduzido, mas muitas 
vezes o item não é utilizado até próximo do fim de sua vida útil.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você estudará o conceito de manutenção preventiva e as 
principais diferenças em relação à manutenção preditiva. Também aprenderá sobre as técnicas 
de manutenção preditiva baseadas em instrumentos e as técnicas laboratoriais.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Definir o conceito de manutenção preventiva e sua diferença em relação à manutenção 
preditiva.
•
Discutir as técnicas preditivas baseadas em instrumentos (boroscopia, análise de vibrações, 
ensaios não destrutivos, termografia, etc.).
•
Apontar as técnicas preditivas laboratoriais (ensaios com óleos e graxas, ferrografia e 
espectrometria).
•
DESAFIO
Uma das técnicas utilizadas para a manutenção preditiva é a análise de óleo lubrificante. A partir 
dessa análise, é possível detectar possíveis desgastes em componentes, degradação do óleo por 
temperatura excessiva, entrada de impurezas, entre outras falhas.
Com base em seus conhecimentos sobre análise de óleo lubrificante e nas demais informações, 
responda ao desafio, supondo que você trabalha em um laboratório especializado.
 
Que resultados você espera encontrar, baseado no ramo de atuação da empresa (atividades como 
tornearia, fresagem, furação e soldagem) e nas condições de limpeza e de conservação? 
Explique.
INFOGRÁFICO
A manutenção preditiva possui diferentes técnicas para análise e acompanhamento de falhas, em 
que cada uma é selecionada e aplicada de acordo com a necessidade da empresa. As técnicas 
mais comuns e de maior abrangência são: análise de vibrações, análise de temperatura, análise 
de espessura, análise de óleo lubrificante e análise de defeitos em materiais metálicos.
No Infográfico a seguir, você verá os principais instrumentos de medição e as falhas 
identificadas por essas diferentes análises.
CONTEÚDO DO LIVRO
Evitar falhas em equipamentos e reduzir o tempo de máquina parada é possível, mas para isso 
manutenções planejadas devem ser programadas. As manutenções preventiva e preditiva são 
exemplos de manutenção planejada que apresentam benefícios, mas que devem ser aplicadas de 
forma correta a fim de trazerem os melhores resultados.
No capítulo Manutenção preventiva, do livro Manutenção industrial, base teórica desta Unidade 
de Aprendizagem, você vai aprender o conceito de manutenção preventiva e as principais 
diferenças em relação à manutenção preditiva. Também conhecerá algumas técnicas de análise 
baseadas em instrumentos e laboratoriais.
Boa leitura. 
 
MANUTENÇÃO 
INDUSTRIAL
Aline Morais da Silveira
Manutenção preventiva
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Definir o conceito de manutenção preventiva e diferenciá-lo de ma-
nutenção preditiva.
  Discutir as técnicas preditivas baseadas em instrumentos (boroscopia, 
análise de vibrações, ensaios não destrutivos, termografia, etc.).
  Apontar as técnicas preditivas laboratoriais (ensaios com óleos e graxas, 
ferrografia e espectrometria).
Introdução
A manutenção preventiva é uma técnica de manutenção utilizada 
em equipamentos a fim de evitar que as falhas ocorram. Para isso, são 
realizadas intervenções em intervalos específicos ou de acordo com 
critérios próprios.
Neste capítulo, você vai estudar o conceito de manutenção preventiva 
e a sua relação com a manutenção preditiva, vai aprender técnicas de 
manutenção preditiva baseadas em instrumentos e também técnicas 
preditivas laboratoriais.
Manutenção preventiva
A manutenção preventiva é realizada em equipamentos que não estejam em 
falha, em intervalos predeterminados ou de acordo com critérios específi cos, 
com o objetivo de reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do fun-
cionamento de um item, ou seja, é uma manutenção programada.
De acordo com Seleme (2015), a manutenção preventiva tem como objetivos 
principais:
  aumentar a vida produtiva dos bens de capital;
  reduzir a quebra de equipamentos críticos;
  permitir um melhor planejamento e agendamento dos trabalhos de 
manutenção;
  minimizar as perdas de produção em razão de equipamentos defeituosos;
  promover a saúde e a segurança do pessoal de manutenção.
Inspeção, limpeza, lubrificação, calibração, teste, alinhamento, regulagem e substituição 
são consideradas atividades de manutenção preventiva.
Existem, basicamente, quatro critérios específicos para a realização da 
manutenção preventiva:
  Tempo: por exemplo, lubrificar rolamentos a cada 3 meses com 50 g 
de graxa.
  Horas de funcionamento: por exemplo, lubrificar rolamentos a cada 
100 horas de operação.
  Produtividade: por exemplo, lubrificar rolamentos a cada 1000 peças 
produzidas.
  Misto: por exemplo, lubrificar rolamentos a cada 3 meses ou a cada 
100 horas de operação (o que ocorrer primeiro).
Conforme Kardec e Nascif (2009), a manutenção preventiva deve ser 
adotada quando:
  não é possível a manutenção preditiva;
  aspectos relacionados à segurança tornam mandatória a intervenção;
Manutenção preventiva2
  surgir a oportunidade em equipamentos de difícil liberação operacional;
  há riscos ao meio ambiente;
  há parada geral em equipamentos estratégicos ou de operação contínua.
Vantagens
A manutenção preventiva possui algumas vantagens, que, conforme Kardec 
e Nascif (2009) e Seleme (2015), são:
  aumento da vida útil dos equipamentos;
  redução de custo a curto prazo;
  menos interrupções no fluxo produtivo;
  melhora na qualidade dos produtos;
  conhecimento prévio das ações a serem tomadas;
  previsibilidade de consumo de materiais.
Desvantagens
Assim como todos os tipos de manutenção, a manutenção preventiva também 
apresenta algumas desvantagens, como:
  introdução de defeitos não existentes devido a falha humana, falta de 
peças, danos durante partidas e paradas, etc;
  custos desnecessários com a substituição de peças em condições de 
funcionamento.
Ao realizar a manutenção preventiva, existem custos de mão de obra e 
peças (custo de realização de manutenção preventiva) e há a necessidade de 
máquina parada, o que também gera custos (custo de paradas). Dessa forma, 
conforme ilustrado na Figura 1, há um ponto em que essas duas curvas se 
interceptam, que é o ponto de menor custo total de manutenção preventiva 
(nível ótimo de manutenção preventiva). Qualquer manutenção preventiva 
realizada em diferentes momentos (fora do ponto de intersecção das curvas) 
acarretará aumento de custos para a empresa.
3Manutenção preventiva
Figura 1. Custos associados à manutenção preventiva
Fonte: Seleme (2015, p. 43).
Elaboração de um plano de manutenção preventiva
Para um bom plano de manutenção preventiva, são necessárias informações 
como histórico do equipamento, dados anteriores de equipamento semelhante 
e recomendações do fabricante, além de pessoal qualifi cado, instrumentos e 
ferramentas apropriados, apoio da gerência, entre outros fatores.
Muitos fabricantes não fornecem informações que são necessárias para os planos de 
manutenção preventiva, e algumas condições ambientais e operacionais influenciam 
na degradação dos equipamentos. Assim, a periodicidade de manutenção preventiva 
deve ser estabelecida individualmente para cada operação.
Segundo Kardec e Nascif (2009), existem duas situações na fase inicial de 
operação de um equipamento: a ocorrência de falhas antes de que se complete 
o período estimado ou a manutenção prematura. Depois, ao longo da vida 
Manutenção preventiva4
útil do equipamento, os períodos de manutenção vão sendo estabelecidos sem 
que hajafalha entre duas intervenções preventivas. Caso ocorra alguma falha 
entre o intervalo de manutenções preventivas, a manutenção realizada será 
considerada como manutenção corretiva.
Comparativo entre manutenções preventiva e preditiva
Dependendo das necessidades da empresa, tanto a manutenção preventiva 
quanto a manutenção preditiva podem ser recomendadas, e a principal diferença 
entre elas é o intervalo entre as atividades de manutenção.
Enquanto a manutenção preventiva estabelece intervalos para a subs-
tituição de componentes de acordo com critérios específicos, a manutenção 
preditiva monitora a evolução da falha de acordo com técnicas de análise 
para programar a atividade de manutenção.
Dessa forma, na manutenção preventiva, muitas vezes, manutenções são 
realizadas sem a real necessidade, não aproveitando ao máximo a vida útil do 
item. Por outro lado, a manutenção preditiva requer um grande investimento 
inicial, seja na aquisição de equipamentos e ferramentas ou no treinamento 
da equipe de manutenção.
Como semelhança, tanto a manutenção preventiva quanto a preditiva são 
realizadas em equipamentos que não estejam em falha, o que permite um 
planejamento e evita paradas inesperadas. Além disso, ambas apresentam 
tempos semelhantes para a execução da atividade de manutenção.
A manutenção preditiva pode ser dividida basicamente em duas catego-
rias, de acordo com as técnicas aplicadas: técnicas preditivas baseadas em 
instrumentos e técnicas preditivas laboratoriais. A seguir, veja cada uma 
delas em detalhe.
Técnicas preditivas baseadas em instrumentos
Na manutenção preditiva baseada em instrumentos, a análise e a coleta de 
dados para acompanhamento da falha são realizadas no “chão de fábrica”, 
diretamente no equipamento que é objeto de monitoramento, com base em 
instrumentos específi cos para cada tipo de análise.
5Manutenção preventiva
A maioria dos ensaios realizados por instrumentos são considerados não 
destrutivos, ou seja, não alteram propriedades físicas, químicas, mecânicas 
ou dimensionais dos equipamentos. Segundo Cyrino (2016), os danos podem 
ser considerados nulos ou imperceptíveis e, na maioria dos casos, não há a 
necessidade de parada.
A seguir, são apresentadas algumas das principais técnicas de manutenção 
preditiva baseada em instrumentos. 
Análise de defeitos em materiais metálicos
A análise de defeitos em materiais metálicos pode ser feita de forma superfi cial, 
com a utlização de microscópios, lupas, comparação com padrão, ou pode ser 
feita de forma interna, com ferramentas como o boroscópio.
O boroscópio (Figura 2) é uma sonda de inspeção visual remota. Ele é 
composto por um tubo fino e longo com uma câmera na ponta, normalmente 
com iluminação, e as imagens obtidas são, então, projetadas em um visor na 
outra extremidade do instrumento. 
Figura 2. Boroscópio.
Fonte: Instrutemp (2018, documento on-line). 
Já para uma análise estrutural que detecta trincas, porosidade, desconti-
nuidades, entre outros defeitos, podem ser utilizadas técnicas como ultrassom, 
Manutenção preventiva6
líquido penetrante, partículas magnéticas, corrente de Foucault, inspeção 
radiográfica (raio X ou raio gama) e emissão acústica.
Análise de vibrações
Todos os equipamentos em funcionamento apresentam algum tipo de vibração, 
principalmente se tiverem componentes rotativos. Ao observar a evolução dos 
níveis de vibração, é possível defi nir o estado do equipamento e a origem dos 
esforços, além de identifi car folga excessiva, desalinhamento, desbalancea-
mento, deformações, falta de lubrifi cação, etc.
As vibrações mecânicas em equipamentos podem ser medidas de três 
maneiras, segundo Cyrino (2017):
  por aceleração (m/s2);
  por velocidade (m/s ou pol/s);
  por deslocamento (mícron = 0,001 mm).
Normalmente, a medição é realizada por meio de um coletor de dados de 
vibrações, utilizando um transdutor de vibrações mecânicas em sinais elé-
tricos, chamado de acelerômetro. O acelerômetro piezoelétrico é o principal 
instrumento utilizado na medição de vibração.
Quando o material piezoelétrico é tensionado, gera uma carga elétrica que polariza as 
suas faces, e a diferença de potencial é proporcional à vibração medida.
Cada equipamento vibra de acordo com a frequência característica de seus 
componentes, ou seja, cada equipamento possui uma assinatura espectral 
original (Figura 3). No momento em que um ou mais componentes começam 
a falhar, a frequência e a amplitude da vibração mudam, deteriorando a assi-
natura espectral original.
7Manutenção preventiva
Figura 3. Assinatura espectral.
Fonte: Marçal (2000, p. 67).
Análise de temperatura
A análise de temperatura é utilizada em praticamente todos os equipa-
mentos, pois, além de ser um parâmetro de fácil compreensão, permite 
constatar diferentes alterações no equipamento, como desgaste, falta de 
lubrifi cação, danos no isolamento térmico, mau contato em equipamentos 
elétricos, etc.
O acompanhamento da temperatura pode ser realizado por meio de termô-
metros de contato, fitas indicadoras de temperatura, lápis e giz indicadores 
de temperatura, tinta termossensível, pirômetro (Figura 4a), termômetro 
infravermelho, termovisores e termografia (Figura 4b).
Manutenção preventiva8
Figura 4. Pirômetro e termografia.
Fonte: Azja/Shutterstock.com e Joyseulay/Shutterstock.com.
Análise de espessura
A espessura do material pode defi nir as condições do equipamento e, em alguns 
casos, como vaso de pressão, carcaça de bomba, tubulações, a redução dessa 
espessura pode ser algo crítico, que oferece riscos à segurança dos operadores.
A medição de espessura pode ser realizada por instrumentos simples, 
como paquímetro e micrômetro, ou por instrumentos mais elaborados, como 
o ultrassom (Figura 5).
Figura 5. Medição de espessura com ultrassom.
Fonte: GajokFilm/Shutterstock.com.
9Manutenção preventiva
Análise de estanqueidade
Por meio de análise de estanqueidade, é possível detectar vazamentos, que, 
muitas vezes, podem oferecer riscos para a segurança e para o meio ambiente, 
assim como acarretar aumento de custos.
Para a detecção de vazamentos, pode-se utilizar espumas, sensores detecto-
res de gás, instrumentos ultrassônicos que detectam ruídos de alta frequência 
produzidos por vazamentos, medição de pressão ou vácuo, etc.
Técnicas preditivas laboratoriais
Algumas análises da manutenção preditiva necessitam de ensaios labora-
toriais, como a análise de óleos e graxas, sendo possível economizar com a 
otimização dos intervalos de troca e também com a identifi cação de falhas 
no equipamento. Segundo Manutenção Preditiva (2018), existem basicamente 
quatro métodos de análise de óleo:
  Análise físico-química: avalia as condições do lubrificante pontual-
mente ou em análises periódicas.
  Análise de contaminações: identifica a presença de substâncias que 
podem contaminar o sistema. A contaminação pode dar-se por desgaste 
do equipamento ou por reações químicas do lubrificante.
  Ferrografia: analisa as partículas encontradas nos lubrificantes para 
identificar o grau e o motivo do desgaste de máquinas e equipamentos. 
  Espectrometria: identifica os elementos químicos presentes no lubri-
ficante, obtendo informações mais precisas sobre desgastes, contami-
nações e aditivos.
Os resultados dos ensaios laboratoriais, de acordo com Oilcheck (2016), 
podem trazer três diferentes informações:
  Elementos de desgaste: ferro, cromo, cobre, chumbo, estanho, prata, 
titânio, níquel, molibdênio, alumínio.
  Elementos de contaminação: alumínio, silício, sódio, potássio.
  Elementos de aditivação: boro (aditivo modificador de atrito), bário (adi-
tivo detergente), cálcio (aditivo detergente), magnésio (aditivo detergente), 
fósforo (aditivo extrema pressão), zinco + fósforo (aditivo antidesgaste).
Manutenção preventiva10
Altas concentrações de silício e alumínio indicam contaminação externa por poeira. 
É importante ficar atento: quando os resultados de silício forem maiores do que osde alumínio, a contaminação é externa, mas quando os resultados de silício forem 
menores do que os de alumínio, há um desgaste dos componentes.
CYRINO, L. Ensaios não destrutivos (END). 2016. Disponível em: <https://www.manuten-
caoemfoco.com.br/ensaios-nao-destrutivos-end/>. Acesso em: 6 nov. 2018.
CYRINO, L. Transdutores de captação das vibrações. 2017. Disponível em: <https://www.
manutencaoemfoco.com.br/transdutores-de-captacao-das-vibracoes/>. Acesso em: 
6 nov. 2018.
INSTRUTEMP. Boroscópio de alta resolução com sonda semirrígida de 5,8 mm. 2018. 
Disponível em: <https://www.instrutemp.com.br/produto/1475/boroscopio+de
+alta+resolucao+com+sonda+semirrigida+de+58+mm++hdv620/t/11>. Acesso 
em: 6 nov. 2018.
KARDEC, A.; NASCIF, J. Manutenção: função estratégica. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2009.
MANUTENÇÃO PREDITIVA. Análise de óleo: tudo o que você precisa saber sobre o 
assunto. 2018. Disponível em: <https://www.manutencaopreditiva.com/destaque/
analise-de-oleo-tudo-o-que-voce-precisa-saber-sobre-o-assunto>. Acesso em: 6 
nov. 2018.
MARÇAL, R. F. M. Um método para detectar falhas incipientes em máquinas rotativas 
baseado em análise de vibrações e lógica fuzzy. 2000. 124 f. Tese (Doutorado em En-
genharia) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de 
Materiais, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto 
Alegre. Disponível em: <https://lume.ufrgs.br/handle/10183/1969>. Acesso em: 6 
nov. 2018.
OILCHECK. Análise de óleo. 2016. Disponível em: <https://www.oilcheck.com.br/wp-
-content/uploads/2016/09/analise-de-oleos.pdf>. Acesso em: 6 nov. 2018.
SELEME, R. Manutenção industrial: mantendo a fábrica em funcionamento. Curitiba: 
Intersaberes, 2015.
11Manutenção preventiva
Conteúdo:
DICA DO PROFESSOR
Dentre as técnicas de manutenção preditiva, uma das mais comuns é a análise de óleo 
lubrificante, que é uma técnica laboratorial. Por meio da análise de óleo lubrificante, é possível 
avaliar as condições do óleo e detectar a presença de contaminações e o desgaste em 
equipamentos.
Nesta Dica do Professor, você verá as quatro técnicas de análise de óleo lubrificante existentes e 
quais informações esses ensaios podem fornecer.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
EXERCÍCIOS
1) A manutenção preventiva deve ser adotada quando:
A) não for possível realizar a manutenção corretiva.
B) existirem riscos relacionados à segurança.
C) os operadores de manutenção estiverem ociosos.
D) houver alto estoque de peças de reposição.
E) a falha funcional já estiver instalada no equipamento.
2) Qual das opções a seguir é uma vantagem da manutenção preventiva?
A) Não há risco de introdução de defeitos não existentes anteriormente.
B) Monitoramento da evolução da falha.
C) Redução do estoque de peças de reposição.
D) Menos interrupções no fluxo produtivo.
E) Equipe de manutenção mais enxuta, com menos funcionários.
3) O custo de manutenção preventiva é mínimo no ponto chamado nível ótimo de 
manutenção preventiva. Esse ponto é caracterizado pela intersecção de quais curvas?
A) Custo de manutenção preventiva e custo de paradas.
B) Custo de manutenção preventiva e custo de manutenção preditiva.
C) Custo de paradas e custo total de manutenção.
D) Custo de paradas e custo de manutenção preditiva.
E) Custo total de manutenção e custo de manutenção preventiva.
4) O _______________ é o instrumento utilizado na manutenção preditiva para análise 
interna de equipamentos.
A) espectrômetro
B) microscópio
C) ultrassom
D) pirômetro
E) boroscópio
5) Dentre as técnicas laboratoriais de manutenção preditiva, qual é a mais precisa para 
obter informações sobre desgastes e contaminações?
A) Análise de contaminações.
B) Termografia.
C) Espectrometria.
D) Ferrografia.
E) Análise físico-química.
NA PRÁTICA
A indústria alimentícia Da Vovó, fabricante de biscoitos, possui esteiras transportadoras. Essas 
esteiras são utilizadas para movimentação dos biscoitos, seja antes de serem assados ou após 
saírem do forno (enquanto esfriam para serem embalados), e também para a movimentação dos 
biscoitos embalados e das caixas que são encaminhadas para o estoque.
Operadores começaram a ouvir ruídos saindo das máquinas. Veja, neste Na Prática, como foi 
solucionado o problema com a correta manutenção.
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Manutenção preventiva: o que é, quanto custa e como aplicar
A manutenção preventiva é realizada com o objetivo de reduzir a probabilidade de falha, de 
acordo com critérios específicos ou em intervalos predeterminados. Neste vídeo, são 
apresentados alguns detalhes da manutenção preventiva, como definição, custos e aplicação.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Os três principais erros cometidos na manutenção preventiva
Ao realizar a manutenção preventiva, alguns erros podem ser cometidos, reduzindo os 
benefícios desse tipo de manutenção. Neste vídeo, são apresentados os três principais erros, que 
são: erro no conceito, falta de procedimento e não realização de análise de resultados.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Um método para detectar falhas incipientes em máquinas rotativas, baseado em análise de 
vibrações e lógica fuzzy.
Uma forma de detectar falhas em equipamentos, principalmente rotativos, é por meio da análise 
de vibrações, sendo possível identificar o estado do equipamento e a origem dos esforços. Nesta 
tese de doutorado, a fim de detectar falhas incipientes em máquinas rotativas, é utilizada uma 
estrutura mecânica para simular falhas e um acelerômetro para a aquisição de dados de vibração.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Coletor de vibrações e balanceador dinâmico NK 620
Neste vídeo, é apresentado o funcionamento de um coletor de vibrações e balanceador dinâmico, 
equipamento capaz de medir vibração em aceleração, velocidade, temperatura sem contato, 
monitoramento dos valores de níveis globais de vibração e correção de problemas de 
balanceamento em máquinas rotativas.
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!