Trabalho Academico - Manutenção Preditiva

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UNIVERSIDADE TUIUTI DO PARANÁ 
 
LUCAS WINHASKI 
MAYKOW ROGALSKI 
SMILEY RIBAS 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA MANUTENÇÃO 
 
MANUTENÇÃO PREDITIVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2015 
 
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LUCAS WINHASKI 
MAYKOW ROGALSKI 
SMILEY RIBAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENGENHARIA MANUTENÇÃO 
 
MANUTENÇÃO PREDITIVA 
 
Trabalho apresentado ao curso de Engenharia 
Mecânica, da Universidade Tuiutí do Paraná, 
como requisito avaliativo da disciplina de 
Engenharia Manutenção . 
Professor: Paulo Lagos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CURITIBA 
2015 
 
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Sumário 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 1 
 
2. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 1 
 
3. TIPOS DE MANUTENÇÕES PREDITIVAS ....................................................................... 2 
 
3.1 ESTUDO DAS VIBRAÇÕES ......................................................................................... 2 
 
3.2 ULTRA SOM ..................................................................................................................... 3 
 
3.3 LÍQUIDO PENETRANTE ................................................................................................ 5 
 
3.4 ANÁLISE DOS ÓLEOS.................................................................................................. 6 
 
3.5 ANÁLISE DO ESTADO DE SUPERFÍCIE ................................................................... 7 
 
3.6 TÉRMOGRAFIA ............................................................................................................... 8 
 
3.7 ANÁLISE ESTRUTURAL ............................................................................................ 10 
 
4. CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 13 
 
5. BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................... 14 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
A manutenção preditiva é aquela que indica as condições reais de 
funcionamento das máquinas com base em dados que informam o seu 
desgaste ou processo de degradação. Trata-se de um processo que prediz o 
tempo de vida útil dos componentes das máquinas e equipamentos e as 
condições para que esse tempo de vida seja bem aproveitado. Assim, atua-se 
com base na modificação de parâmetro de condição ou desempenho do 
equipamento, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática. A 
manutenção preditiva pode ser comparada a uma inspeção sistemática para o 
acompanhamento das condições dos equipamentos. 
Quando é necessária a intervenção da manutenção no equipamento, a 
empresa estará realizando uma manutenção corretiva planejada. 
 
2. OBJETIVOS 
 Determinar, antecipadamente, a necessidade de serviços de 
manutenção numa peça específica de um equipamento; 
 Eliminar desmontagens desnecessárias para inspeção; 
 Aumentar o tempo de disponibilidade dos equipamentos; 
 Reduzir o trabalho de emergência não planejado; 
 Impedir o aumento dos danos; 
 Aproveitar a vida útil total dos componentes e de um equipamento; 
 Aumentar o grau de confiança no desempenho de um equipamento ou 
linha de produção; 
 Determinar previamente as interrupções de fabricação para cuidar dos 
equipamentos que precisam de manutenção. 
Por meio desses objetivos, pode-se deduzir que eles estão direcionados a uma 
finalidade maior e importante: redução de custos de manutenção e aumento da 
produtividade. Para ser executada, a manutenção preditiva exige a utilização 
de aparelhos adequados, capazes de registrar vários fenômenos vibrações das 
máquinas; pressão; temperatura; desempenho; e aceleração. 
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Com base no conhecimento e análise dos fenômenos, torna-se possível 
indicar, com antecedência, eventuais defeitos ou falhas nas máquinas e 
equipamentos. A manutenção preditiva, após a análise do fenômenos, adota 
dois procedimentos para atacar os problemas detectados: estabelece um 
diagnóstico e efetua uma análise de tendências. No diagnóstico, detectada a 
irregularidade, o responsável terá o encargo de estabelecer, na medida do 
possível, um diagnóstico referente à origem e à gravidade do defeito 
constatado . Este diagnóstico deve ser feito antes de se programar o reparo. 
Já a análise da tendência da falha consiste em prever com antecedência a 
avaria ou a quebra, por meio de aparelhos que exercem vigilância constante 
predizendo a necessidade do reparo. Geralmente, adota-se vários métodos de 
investigação para poder intervir nas máquinas e equipamentos. Entre os vários 
métodos destacam-se os seguintes: estudo das vibrações; análise dos óleos; 
análise do estado das superfícies e análises estruturais de peças. 
 
 
3. TIPOS DE MANUTENÇÕES PREDITIVAS 
 
 
 3.1 ESTUDO DAS VIBRAÇÕES 
 
Todas as máquinas em funcionamento produzem vibrações que, aos 
poucos, levam-nas a um processo de deteriorização. Isso é caracterizado por 
uma modificação da distribuição de energia vibratória pelo conjunto dos 
elementos que constituem a máquina. Observando a evolução do nível de 
vibrações, é possível obter informações sobre o estado da máquina. O princípio 
de análise das vibrações baseia-se na idéia de que as estruturas das máquinas 
alteradas pelos esforços dinâmicos (ação de forças) dão sinais vibratórios, cuja 
freqüência é igual à freqüência dos agentes excitadores. Se captadores de 
vibrações forem colocados em pontos definidos da máquina, eles captarão as 
vibrações recebidas por toda a estrutura. O registro das vibrações e sua 
análise permitem identificar a origem dos esforços presentes em uma máquina 
operando. Por meio da medição e análise das vibrações de uma máquina em 
serviço normal de produção detecta-se, com antecipação, a presença de falhas 
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que devem ser corrigidas: rolamentos deteriorados, engrenagens defeituosas, 
acoplamentos desalinhados, rotores desbalanceados, vínculos desajustados, 
eixos deformados, lubrificação deficiente, folga excessiva em buchas, falta de 
rigidez, problemas aerodinâmicos, problemas hidráulicos e cavitação. O 
aparelho empregado para a análise de vibrações é conhecido como analisador 
de vibrações. No mercado há vários modelos de analisadores de vibrações, 
dos mais simples aos mais complexos; dos portáteis – que podem ser 
transportados manualmente de um lado para outro – até aqueles que são 
instalados definitivamente nas máquinas com a missão de executar 
monitoração constante. 
 
 
 
 
 3.2 ULTRA SOM 
 
A manutenção preditiva por ultra-som é um método não destrutivo que 
detecta descontinuidades internas pelo modo de propagação das ondas 
sonoras através de uma peça. É mais rápido e mais fácil que os métodos 
convencionais, os quais utilizam pressão de ar ou água, e que propicia 
completa precisão. Pode ser aplicado em uma infinidade de elementos como 
containers, tubulações, trocadores de calor, gavetas, selos, comportas, 
automóveis, aviões, etc. Este método é executado colocando-se um gerador de 
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som (Transmissor Ultra Sônico) patenteado no interior ou ao lado do elemento 
a ser inspecionado. 
Detecta descontinuidades internas em materiais, baseando-se no fenômeno 
de reflexão de ondas acústicas quando encontram obstáculos à sua 
propagação, dentro do material. Um pulso ultra-sônico é gerado e transmitido 
através de um transdutor especial, encostadoou acoplado ao material. Os 
pulsos ultra-sônicos refletidos por uma descontinuidade, ou pela superfície 
oposta da peça, são captados pelo transdutor, convertidos em sinais 
eletrônicos e mostrados na tela LCD ou em um tubo de raios catódicos (TRC) 
do aparelho. 
Os ultra-sons são ondas acústicas com freqüências acima do limite audível. 
Normalmente, as freqüências ultra sônicas situam-se na faixa de 0,5 a 25 Mhz. 
Geralmente, as dimensões reais de um defeito interno podem ser estimadas 
com uma razoável precisão, fornecendo meios para que a peça ou componente 
em questão possa ser aceito, ou rejeitado, baseando-se em critérios de 
aceitação da norma aplicável. Utiliza-se ultra-som também para medir 
espessura e determinar corrosão com extrema facilidade e precisão. 
As aplicações deste ensaio são inúmeras: soldas, laminados, forjados, 
fundidos, ferrosos e não ferrosos, ligas metálicas, vidro, borracha, materiais 
compostos, tudo permite ser analisado por ultra-som. Indústria de base (usinas 
siderúrgicas) e de transformação (mecânicas pesadas), indústria 
automobilística, transporte marítimo, ferroviário, rodoviário, aéreo e 
aeroespacial: todos utilizam ultra-som.. 
 
 
 
 
 
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Modernamente o ultra-som é utilizado na manutenção industrial, na 
detecção preventiva de vazamentos de líquidos ou gases, falhas operacionais 
em sistemas elétricos (efeito corona), vibrações em mancais e rolamentos. 
O ensaio ultra sônico é, sem sombra de dúvidas, o método não destrutivo 
mais utilizado e o que apresenta o maior crescimento, para a detecção de 
descontinuidades internas nos materiais. 
 
 3.3 LÍQUIDO PENETRANTE 
 
Técnica utilizada com freqüência após a detecção de falhas por emissão 
acústica, pois através deste método torna-se mais fácil de identificar as falhas 
existentes. Utiliiza-se um líquido de baixa viscosidade na área onde apresenta 
descontinuidade, adicionando um pó revelador que mostrará as trincas pelo 
acúmulo de pó na região, sendo possível visualizar o tamanho da falha. 
O ensaio por líquidos penetrantes presta-se a detectar descontinuidades 
essencialmente superficiais e que sejam abertas na superfície, tais como 
trincas, poros, dobras, etc..podendo ser aplicado em todos os materiais sólidos 
e que não sejam porosos ou com superfície muito grosseira. 
É muito usado em materiais não magnéticos como alumínio, magnésio, 
aços inoxidáveis austeníticos, ligas de titânio, e zircônio, além dos materiais 
magnéticos. É também aplicado em cerâmica vitrificada, vidro e plásticos. 
Descontinuidades em materiais fundidos tais como gota fria, trincas de 
tensão provocadas por processos de têmpera ou revenimento, 
descontinuidades de fabricação tais como trincas, costuras, dupla laminação, 
sobreposição de material ou ainda trincas provocadas pela fadiga do material 
ou corrosão sob tensão, podem ser facilmente detectadas pelo método de 
Líquido Penetrante. 
 
 
 
 
 
 
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3.4 ANÁLISE DOS ÓLEOS 
Seus objetivos são dois: economizar lubrificantes e sanar os defeitos. Os 
modernos equipamentos permitem análises exatas e rápidas dos óleos 
utilizados em máquinas. É por meio das análises que o serviço de manutenção 
pode determinar o momento adequado para sua troca ou renovação, tanto em 
componentes mecânicos quanto hidráulicos. A economia é obtida regulando-se 
o grau de degradação ou de contaminação dos óleos. Essa regulagem permite 
a otimização dos intervalos das trocas. A análise dos óleos permite, também, 
identificar os primeiros sintomas de desgaste de um componente. A 
identificação é feita a partir do estudo das partículas sólidas que ficam 
misturadas com os óleos. Tais partículas sólidas são geradas pelo atrito 
dinâmico entre peças em contato. A análise dos óleos é feita por meio de 
técnicas laboratoriais que envolvem vidrarias, reagentes, instrumentos e 
equipamentos. Entre os instrumentos e equipamentos utilizados temos 
viscosímetros, centrífugas, fotômetros de chama, peagômetros, 
espectrômetros, microscópios, etc. O laboratorista, usando técnicas 
adequadas, determina as propriedades dos óleos e o grau de seus 
contaminantes. As principais propriedades dos óleos que interessam em uma 
análise são: índice de viscosidade, índice de acidez, índice de alcalinidade, 
ponto de fulgor e ponto de congelamento. Em termos de contaminação dos 
óleos, interessa saber quanto existe de: resíduos de carbono, partículas 
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metálicas e água. Assim como no estudo das vibrações, a análise dos óleos é 
muito importante na manutenção preditiva. É a análise que vai dizer se o óleo 
de uma máquina ou equipamento precisa ou não ser substituído e quando isso 
deverá ser feito. 
 
 
 
3.5 ANÁLISE DO ESTADO DE SUPERFÍCIE 
Ao analisar as superfícies das peças, sujeitas aos desgastes provocados 
pelo atrito, pode-se controlar o grau de deteriorização das máquinas e 
equipamentos. A análise superficial abrange, além do simples exame visual – 
com ou sem lupa – várias técnicas analíticas: endoscopia, holografia, 
estroboscopia e molde e impressão. 
 
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3.6 TÉRMOGRAFIA 
Quando utilizado em sistemas eletromecânicos, engloba desde a inspeção 
de motores elétricos, mancais, rolamentos e polias, até a verificação do 
refratário de fornos, corpo de caldeiras, linhas de vapor, purgadores. 
Aquecimentos são provocados por sobrecargas, atritos, desgastes, vibrações, 
excesso ou falta de lubrificação, etc. A falta de inspeções e intervenções 
inadequadas podem resultar o aumento do consumo dos meios combustíveis, 
aumento da temperatura do retorno do condensado, ou perda de calor no 
processo produtivo. Assim pode haver a interrupção de algum processo 
produtivo. A inspeção termográfica aplicada em conjunto com a análise de 
vibrações tem se mostrado uma excelente ferramenta da Manutenção 
Preditiva. A grande vantagem de uma inspeção termográfica é o e excelente 
custo/ beneficio: o custo de uma inspeção termográfica em relação à economia 
que ela proporciona é imensurável. Pois um bom programa preventivo de 
inspeções periódicas e intervenções adequadas elimina a ocorrência de falhas 
imprevistas e paradas não programadas. 
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Além de minimizar a ocorrência de prejuízos materiais e até humanos.  
Sem interrupção do processo produtivo: para apresentação de melhores 
resultados as inspeções devem ser realizadas nos períodos de plena atividade 
ou carga.  Segurança: As inspeções são realizadas a distâncias seguras, sem 
necessidade de contato físico entre a instalação e o inspetor, e permite maior 
segurança na estocagem de produtos.  Rapidez: a inspeção termográfica é 
realizada com equipamentos portáteis, tornando-se um processo rápido e de 
alto rendimento. Em função de resultados instantâneos, possibilita a 
intervenção imediata, caso necessário.  Aumento da confiabilidade: há uma 
maior confiança no sistema de trabalho, reduzindo-se, assim, os itens em 
almoxarifado. Desse modo, a técnica de termografia facilita extremamente a 
localização de pontos quentes ou frios, através da interpretação dos 
termogramas, que nos permitem hoje, varrer temperaturas que vão de -20°C a 
1500°C. 
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3.7 ANÁLISE ESTRUTURAL 
É por meio da análise estrutural que se detecta, por exemplo, a existência 
de fissuras, trincas e bolhas nas peças das máquinas e equipamentos. Em 
uniões soldadas, a análise estrutural é de extrema importância. As técnicas 
utilizadas na análise estrutural são: interferometria holográfica, 
ultrassonografia, radiografia (raios X), gamagrafia(raios gama) e · ecografia. A 
coleta de dados deve ser efetuada periodicamente por um técnico que utiliza 
sistemas portáteis de monitoramento. As informações recolhidas são 
registradas numa ficha, possibilitando ao responsável pela manutenção 
preditiva tê-las em mãos para as providências cabíveis. A periodicidade dos 
controles é determinada de acordo com os seguintes fatores: número de 
máquinas a serem controladas, número de pontos de medição estabelecidos, 
duração da utilização da instalação, caráter estratégico das máquinas 
instaladas e meios materiais colocados à disposição para a execução dos 
serviços. 
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VANTAGENS DA MANUTENÇÃO PREDITIVA 
 Aumento da vida útil do equipamento; 
 Controle dos materiais (peças, componentes, partes, etc.) e melhor 
gerenciamento; 
 Diminuição dos custos nos reparos; 
 Melhoria da produtividade da empresa; 
 Diminuição dos estoques de produção; 
 Limitação da quantidade de peças de reposição; 
 Melhoria da segurança; 
 Credibilidade do serviço oferecido; 
 Motivação do pessoal de manutenção; 
Um programa de manutenção preditiva pode minimizar o número de 
quebras inesperadas e assegurar que o equipamento reparado esteja em 
condições mecânicas aceitáveis. Podendo identificar problemas nas 
máquinas antes que se tornem sérios já que a maioria dos problemas 
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mecânicos podem ser minimizados se forem detectados e reparados com 
antecedência. 
 
DESVANTAGENS DA MANUTENÇÃO PREDITIVA 
 Requer acompanhamentos e inspeções periódicas; 
 Requer profissionais especializados com instrumentos de precisão; 
 Tipo de manutenção que requer um investimento alto; 
 Algumas máquinas e equipamentos para análise de custo elevado. 
 
Esta técnica requer de certa forma um investimento alto e mão-de-obra 
especializada sendo muitas vezes necessário contratar empresas que 
terceirizam este tipo de serviços. Como na preventiva, a manutenção preditiva 
deve selecionar os equipamentos mais críticos da planta industrial. Por 
apresentar um alto custo de implantação é fundamental priorizar os 
equipamentos que realmente tem mais necessidade deste tipo de serviço. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. CONCLUSÃO 
 
Para um melhor funcionamento da manutenção preditiva devemos 
detectar os equipamentos mais criticos e fundamentais assim como na 
manutenção preventiva. 
A manutenção preditiva, tem sido reconhecida como uma técnica eficaz 
de gerenciamento de manutenção. Com ela os funcionários da área passam a 
conviver rotineiramente com técnicas e ferramentas, que possibilitam detectar 
previamente problemas que sem a mesma não seriam detectados. 
As tendências atuais indicam a adoção cada vez maior de técnicas 
preditivas e a prática da engenharia de manutenção. 
A manutenção é uma atividade de importância estratégica nas 
empresas, pois ela deve garantir a disponibilidade dos equipamentos e 
instalações com confiabilidade, segurança e custos adequados. Entender cada 
tipo de manutenção e aplicar o mais adequado, corretamente, é o fator de 
otimização da empresa e lucro ou sobrevivência dela. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5. BIBLIOGRAFIA 
 
 
 Albuquerque, Daniela. Disponível em: http://certificacaoiso.com.br/e-
manutencao-preditiva-2/. Acesso dia 22 AGO 2015. 
 
Disponível em: http://www.wscgroup.com.br/contratos-de-manutenccedilatildeo-
preditiva.html. Acesso dia 22 AGO 2015. 
 
Velarde-Suarez , S. – “A predictive maintenance procedure using pressure and 
acceleration signals from a centrifugal fan”, Applied Acoustics 67 (2006) 49–61. 
 
 Saravanan, A. - “Incipient gear box fault diagnosis using discrete wavelet 
transform (DWT) for feature extraction and classification using artificial neural 
network (ANN)”, Expert Systems with Applications 37 (2010) 4168–4181.