As máquinas que parecem estar a funcionar bem estão, muitas vezes, prestes a avariar. A maioria destes sinais de alerta não é visível, mas a análise de vibrações torna-os visíveis.
Uma bomba pode funcionar sem ruídos, um motor pode soar normal e a produção continua. Mas um rolamento no interior dessa máquina pode já estar a desgastar-se. Um eixo pode estar a ficar desalinhado, ou um rotor pode estar a ficar desequilibrado. Quando a manutenção deteta estes problemas, a avaria pode já ter ocorrido. A análise de vibrações, por outro lado, consegue detetar uma avaria num rolamento com seis semanas de antecedência, identificar um eixo desalinhado antes que se verifiquem danos num acoplamento e um desequilíbrio do rotor antes que este possa danificar toda a caixa de velocidades.
Cada equipamento rotativo produz um padrão de vibração que reflete o comportamento interno da máquina. Quando algo muda no interior dessa máquina, o padrão de vibração é o primeiro a alterar-se, muito antes de ocorrer uma avaria, muito antes de uma paragem e semanas antes de surgirem sintomas visíveis.
A análise de vibrações é a disciplina que capta essas alterações e as interpreta corretamente. As equipas de manutenção passam assim de uma abordagem reativa às avarias para uma deteção precoce das mesmas. Em setores com um elevado número de ativos, a análise de vibrações funciona bem quando combinada com dados de manutenção, reparação e operações (MRO) e dados mestre organizados e controlados. Pode ajudar a reduzir o tempo de inatividade em até 60%.
Neste guia, vamos compreender em pormenor a análise de vibrações.
O que é a análise de vibrações?
A análise de vibrações mede a forma como uma máquina vibra e utiliza esses dados para compreender o que se passa no seu interior. Trata-se de um processo de diagnóstico que transforma o movimento da máquina em informação útil que as equipas podem utilizar para detetar, monitorizar e prevenir avarias antes que estas ocorram. Os dados do setor sugerem que a análise de vibrações permite identificar 90% das possíveis causas de avaria em equipamentos rotativos.
As vibrações induzidas por cada peça móvel de todas as máquinas não são aleatórias; pelo contrário, apresentam sempre padrões regulares. Na análise de vibrações, os sensores captam o movimento e o sinal é processado em função de três parâmetros:
- Amplitude: Mostra a intensidade da vibração. Um aumento da amplitude pode indicar que algo está a piorar nessa máquina.
- Frequência: Indica a frequência com que a vibração ocorre. Um pico de frequência específico pode indicar diretamente uma avaria num rolamento ou um desequilíbrio.
- Fase: Mostra como os diferentes pontos de vibração se relacionam entre si. Uma desfasagem entre dois pontos pode dever-se a um desalinhamento num acoplamento.
Os sinais de vibração de uma máquina em funcionamento são recolhidos sob a forma de uma curva temporal ou transformados num espectro de frequências através de métodos como a FFT. Este método decompõe o sinal em componentes de frequência, e a identificação dessas componentes individuais permite obter informações específicas sobre o estado da máquina.
Quando se deve incluir a análise de fases?
As análises de amplitude e frequência indicam que algo está errado e apontam para o componente que não está a funcionar corretamente. A fase indica como o sistema está a funcionar internamente.
A fase descreve a relação temporal entre os sinais de vibração. Não se trata de saber qual é a intensidade de uma vibração ou com que frequência esta ocorre, mas sim de compreender como as diferentes partes da máquina se movem em relação umas às outras. Por vezes, dois pontos numa máquina podem mover-se em uníssono, podem mover-se em direções opostas ou podem mover-se com um desfasamento entre si. Isto é calculado como um ângulo entre 0° e 360°.
Algumas falhas podem parecer semelhantes no espectro. Por exemplo:
- Tanto o desequilíbrio como o desalinhamento podem produzir picos de frequência semelhantes
- A falta de aperto e os problemas estruturais podem causar níveis de vibração semelhantes
A análise de fase ajuda a distingui-los. Mostra como o movimento se propaga pela máquina, o que nos permite compreender:
- Se os componentes se movem em sincronia
- Se há transferência de energia através dos acoplamentos
- Se as estruturas reagem de forma diferente sob carga
Na realidade, a amplitude, a frequência, a fase e o tempo transmitem, em conjunto, uma linguagem de padrões que o pessoal de manutenção utiliza para identificar problemas. A tabela seguinte descreve como os tipos de avarias mais comuns se manifestam sob a forma de sinais de vibração:
| Tipo de falha | O que indica a amplitude | Que programas são transmitidos nessa frequência | Que fase se verifica | Que hora/forma de onda é apresentada |
|---|---|---|---|---|
| Desalinhamento do eixo | Vibração elevada no lado do acoplamento; aumento da vibração axial. | Harmónicos intensos (2×, 3×) e bandas laterais em torno da velocidade de deslocamento. | Desfasamento entre pontos do lado do acoplamento; varia quando há desalinhamento. | Impulsos modulados ou semelhantes a impactos sob carga. |
| Juntas mecânicas soltas | Leituras não repetíveis; a vibração pode aumentar, mas nem sempre. | Ruído de banda larga com múltiplas harmónicas. | A fase varia consoante os pontos de ligação; uma estrutura estável apresenta uma fase consistente. | Picos irregulares e instáveis ou ruído. |
| Desequilíbrio | Pico forte e estável à velocidade de corrida (1×). | Energia dominante à velocidade de corrida, bandas laterais mínimas. | Relação de fase previsível entre as diferentes direções e pontos de medição. | Forma de onda sinusoidal suave e repetitiva. |
Diagnóstico através da análise de vibrações
A análise básica de vibrações indica que algo está errado, enquanto os diagnósticos avançados explicam por que está errado e como a avaria se está a desenvolver. A este nível, não se limita a ler os picos; analisa como a energia se comporta em todo o sistema.
Harmónicas e bandas laterais
As harmónicas são múltiplos de uma frequência de base. Se uma máquina funcionar a uma determinada velocidade, é possível observar múltiplos de 1x, 2x, 3x e 4x. Por exemplo, o desalinhamento produz frequentemente padrões harmónicos intensos, e a folga gera múltiplas harmónicas com amplitudes instáveis.
As bandas laterais apresentam-se como picos mais pequenos em torno de uma frequência principal. Indicam efeitos de modulação, tais como desgaste dos engrenagens, variação da carga ou rotação excêntrica.
Ressonância e Diagnóstico Errado
Todas as estruturas têm uma frequência natural. Quando a máquina funciona perto dessa frequência, a vibração pode amplificar-se significativamente, provocando ressonância. Isto constitui um problema, uma vez que os níveis de vibração aumentam acentuadamente, mas não existe qualquer avaria efetiva na fonte.
A ressonância pode fazer com que um problema menor pareça grave ou mascarar a verdadeira causa da vibração. Por isso, uma amplitude elevada nem sempre significa uma gravidade elevada. A interpretação deve ter em conta a dinâmica do sistema. É fundamental proceder a uma validação cuidadosa antes de se tomar qualquer medida.
Análise de formas de onda e órbitas
A forma de onda mostra como a vibração evolui ao longo do tempo, e a análise orbital revela a trajetória do movimento do eixo. Estas análises revelam eventos de impacto, instabilidade e padrões de movimento irregulares.
Quando o funcionamento é estável, a forma de onda pode ser regular; quando ocorrem impactos ou folga, a forma de onda fica distorcida. Os padrões de órbita revelam o comportamento do eixo que os dados de frequência, por si só, não conseguem mostrar, especialmente em sistemas rotativos com movimentos complexos.
Resolução, cálculo da média e clareza dos dados
Pequenas alterações nas definições de processamento de dados podem afetar a interpretação:
- A resolução de frequência determina o nível de detalhe do espectro
- A média suaviza o ruído, mas pode ocultar lacunas transitórias
- A seleção da largura de banda influencia quais as falhas que são visíveis
Com uma baixa resolução, as frequências muito próximas entre si fundem-se e as falhas tornam-se indistinguíveis. Se a média for calculada de forma demasiado agressiva, os sinais iniciais das falhas podem desaparecer.
A análise básica deteta anomalias. Em condições reais, podem existir várias falhas em simultâneo.
Os sinais podem sobrepor-se e as condições de funcionamento podem variar. O diagnóstico avançado valida e isola a avaria, permitindo que as avarias sejam identificadas com maior fiabilidade, o que conduz a ações precisas.
Mesmo a análise de espectro mais sofisticada não consegue gerar retorno sobre o investimento se os dados relativos às peças sobressalentes estiverem desorganizados. Materiais duplicados, especificações em falta e um nível de criticidade pouco claro tornam difícil distinguir entre «monitorizar» e «substituir agora». A gestão de dados de MRO da Verdantis garante que cada alerta relacionado com vibrações está associado a registos de peças precisos e organizados, para que as equipas de manutenção possam priorizar as ações com base no impacto, no custo e na disponibilidade.
Por que razão a análise de vibrações é importante na manutenção
De acordo com o Relatório «O Estado da Manutenção na Indústria Transformadora» de 2025, as 500 maiores empresas do setor industrial perdem até $1,4 biliões por ano devido a paragens não planeadas.
A maquinaria sofre uma avaria, o que leva a equipa a efetuar reparações e a instalar novos componentes antes de retomar as operações. O mesmo problema volta a ocorrer algumas semanas depois. O processo continua a desenrolar-se desta forma. A manutenção reativa dá origem a este tipo de situação de manutenção. Os problemas de manutenção existem porque as pessoas não conseguem identificar o que requer a sua atenção.
A manutenção preventiva, por outro lado, substitui peças de acordo com um calendário, independentemente de ser necessário ou não. O calendário não consegue refletir todas as condições da máquina, uma vez que apenas indica os intervalos de manutenção planeados.
A análise de vibrações apoia a manutenção preditiva graças à sua capacidade de revelar o estado das máquinas em diferentes condições operacionais. A equipa baseia o seu trabalho na utilização de dados de desempenho das máquinas, em vez de se basear no tempo ou em intervalos de tempo pré-definidos. Os sinais de vibração revelam o estado operacional atual da máquina, o que permite a deteção de problemas mecânicos através da identificação de diferentes padrões de desgaste, desalinhamentos e condições anormais.
O rolamento permanecerá em utilização até atingir um prazo específico, que determina o seu calendário de substituição. O componente da máquina só precisa de ser substituído quando o seu padrão de vibração indicar sinais de danos.
A análise de vibrações utiliza dados atuais de funcionamento das máquinas para prever falhas no equipamento, após comparar esses dados com dados registados anteriormente. As equipas de manutenção podem atingir três objetivos, que incluem a redução do tempo de inatividade não planeado, a melhoria da fiabilidade dos ativos e o agendamento de atividades de substituição durante o período de funcionamento.
A análise de vibrações ao nível operacional ajuda as organizações a diminuir os tempos de inatividade não planeados e a reduzir as despesas de manutenção, ao mesmo tempo que prolonga a vida útil dos equipamentos e aumenta a fiabilidade operacional. A manutenção preditiva permite às organizações planear o seu calendário de inatividade, determinando simultaneamente a distribuição da mão-de-obra e aquisição de peças sobressalentes necessidades.
O que é o ensaio de vibração em comparação com a monitorização?
Ambos utilizam as mesmas fontes de dados, mas os seus horários de funcionamento diferem e os seus requisitos em termos de utilização de dados são diferentes.
Ensaios de vibração: avaliação pontual
O estado atual do ativo reflete a sua situação operacional no momento. O teste determina a condição atual, respondendo à pergunta: «O que está a acontecer neste preciso momento?»
Um técnico segue um percurso definido e pára junto a determinadas máquinas. Utiliza um sensor para medir a vibração da máquina em várias partes do equipamento. A leitura indica o estado de funcionamento atual da máquina.
Monitorização de vibrações: Acompanhamento contínuo
A monitorização de vibrações acompanha o estado dos ativos ao longo de todo o seu período de funcionamento, uma vez que monitoriza continuamente as atividades das máquinas. Fornece atualizações contínuas do estado que mostram as alterações operacionais atuais através da instalação de sensores permanentes, o que permite a recolha de dados em tempo real. Os sistemas modernos utilizam a monitorização contínua de vibrações para detetar padrões de vibração invulgares que podem evoluir para problemas graves de desempenho.
Eis uma comparação rápida entre os ensaios de vibração e a monitorização de vibrações:
| Fator | Ensaios de vibração | Monitorização de vibrações |
|---|---|---|
| Recolha de dados | Efetuar leituras manualmente a intervalos fixos, utilizando dispositivos portáteis ao longo dos percursos de inspeção | Os sensores instalados de forma permanente e contínua recolhem dados de vibração em tempo real |
| Visibilidade do estado dos ativos | Instantâneo do comportamento da máquina no momento da medição | Visão contínua do comportamento da máquina ao longo do tempo |
| Detecção de avarias | Permite identificar falhas em desenvolvimento, caso se acompanhem as tendências. Não deteta falhas repentinas que ocorram entre as inspeções | Deteta alterações tanto graduais como repentinas à medida que estas ocorrem |
| Continuidade dos dados | Existem discrepâncias entre as leituras | Recolha contínua de dados em tempo real para um acompanhamento fiável das tendências |
| Custo e configuração | Custo mais baixo | Custo mais elevado devido aos sensores, às infraestruturas e às necessidades de integração |
| Mais adequado para | Ativos não críticos | Ativos críticos |
Avarias comuns nas máquinas detetadas pela análise de vibrações
As máquinas apresentam padrões de avaria específicos que os técnicos podem antecipar. Cada tipo de avaria distinto gera um padrão de vibração único que produz resultados idênticos. O sinal manifesta estes elementos através de picos de frequência distintos, padrões harmónicos e atividade de sinal de alta frequência. Algumas das avarias nas máquinas que a análise de vibrações pode revelar são:
| Tipo de falha | Como se manifesta nos dados de vibração | O que isso significa | Ação recomendada |
|---|---|---|---|
| Desequilíbrio | Um pico dominante à velocidade de funcionamento (1× a frequência), normalmente estável e consistente em todas as leituras | A distribuição desigual da massa nos componentes rotativos provoca a força centrífuga durante o funcionamento. | Efetue o equilibramento dinâmico para restabelecer a distribuição uniforme da massa. |
| Desalinhamento | Presença de frequências harmónicas (2×, 3×) e aumento dos níveis de vibração axial | Os eixos não estão devidamente alinhados, o que provoca uma transferência desigual da carga através dos acoplamentos. | Realinhar os eixos e verificar o alinhamento do acoplamento em condições de funcionamento. |
| Folga mecânica | Harmónicos múltiplos com amplitude irregular e padrões de forma de onda distorcidos | Instabilidade estrutural devido a parafusos soltos, suportes ou fixações deterioradas | Apertar, reparar ou substituir os componentes estruturais afetados |
| Desgaste dos rolamentos | Aumento dos níveis de vibração e aceleração de alta frequência, frequentemente acompanhado de frequências de avaria específicas | Danos em fase inicial, tais como corrosão por pite, fragmentação ou falha de lubrificação no interior dos rolamentos | Inspecione e substitua os rolamentos antes que a avaria se agrave. |
| Defeitos nas engrenagens | Bandas laterais em torno da frequência de engrenagem e dos padrões de modulação no espectro | Desgaste dos dentes das engrenagens, danos ou distribuição desigual da carga nos sistemas de engrenagens | Inspecionar os dentes das engrenagens e o seu alinhamento, e reparar ou substituir os componentes danificados |
Como é que a análise de vibrações recolhe os dados de vibração no terreno?
A análise de vibrações começa no terreno, não num ecrã. Se a leitura estiver errada nessa fase, tudo o que estiver ligado a esse ponto desmorona-se.
A recolha baseada em percursos é o método em que a maioria das instalações se baseia. Um técnico segue um percurso pré-determinado e recolhe dados em pontos fixos: motor interno, motor externo, bomba interna, bomba externa. É essa repetição que torna os dados interessantes. Se alterar o ponto ou a direção, já não estará a fazer uma comparação correta.
A colocação do sensor também constitui um grande problema. Mesmo que se tenha um bom sensor, se o colocar na superfície errada, obterá dados inúteis. Os graus de liberdade têm de ser medidos em pontos sólidos e estáveis, como caixas de rolamentos ou ao longo do percurso da carga, e não onde a vibração se propaga efetivamente.
Há também a vontade de agir rapidamente. Colocar o sensor, fazer a medição e seguir em frente. Na verdade, o sinal tem de estabilizar durante alguns segundos. Se se apressar, o que acaba por captar é apenas o ruído transitório.
A maioria dos dados incorretos resulta destes pequenos erros: o ponto de aquisição desloca-se ligeiramente, o contacto não é tão bom quanto deveria ou as leituras são registadas com demasiada rapidez. Normalmente, as equipas só se apercebem disso mais tarde, quando o espectro parece invulgar e não reconhecem o padrão. Nesse caso, o melhor a fazer é voltar atrás e repetir a medição.
A investigação da Verdantis mostra que melhorar a qualidade dos dados relativos às peças sobressalentes pode reduzir o tempo de inatividade não planeado em até 50% e diminuir os custos de inventário e aquisição de MRO em 20–30%. Quando os alertas baseados na vibração são sobrepostos a dados de MRO limpos e controlados, as organizações podem passar de um armazenamento «por precaução» para intervenções «na hora certa».
Equipamento de análise de vibrações: ferramentas e compromissos
A análise de vibrações depende dos dados, e a qualidade e a frequência desses dados dependem do equipamento utilizado para os recolher. Os aparelhos portáteis são utilizados por um técnico que percorre um percurso predefinido, recolhendo as leituras manualmente. Os sistemas de monitorização contínua de vibrações em linha instalam sensores de forma permanente em locais específicos e proporcionam visibilidade em tempo real, com acompanhamento contínuo das tendências e análises automatizadas.
Eis uma comparação entre as duas abordagens:
| Fator | Ferramentas manuais vibratórias | Sistemas de monitorização online | Compromisso a ter em conta |
|---|---|---|---|
| Abordagem à recolha de dados | As medições são realizadas manualmente em intervalos programados durante os percursos de inspeção | Os sensores captam e transmitem continuamente dados de vibração sem intervenção manual | A recolha manual reduz os custos, mas implica uma dependência da consistência e da pontualidade do técnico |
| Frequência dos dados | Limitado à frequência das inspeções (diária, semanal ou mensal) | Recolha contínua de dados em tempo real | Uma menor frequência de recolha de dados reduz a visibilidade das falhas que se desenvolvem rapidamente |
| Profundidade de compreensão | Fornece informações baseadas em tendências, mas pode não detetar anomalias de curta duração | Regista todo o comportamento, incluindo falhas transitórias e de evolução rápida | Uma compreensão mais aprofundada requer um maior investimento e uma maior complexidade do sistema |
| Velocidade de deteção | As avarias são identificadas apenas durante as inspeções programadas | As falhas são detetadas assim que ocorre um comportamento anómalo | Uma deteção mais rápida melhora o tempo de resposta, mas aumenta o custo do sistema e o volume de dados |
| Custo de implementação | Custo inicial mais baixo e infraestrutura mínima necessária | Custo inicial mais elevado devido aos sensores, à conectividade e aos sistemas de integração | Custos mais baixos limitam as capacidades; custos mais elevados exigem uma justificação clara do retorno do investimento |
| Escalabilidade | Fácil de implementar em vários recursos, com uma configuração mínima | Normalmente implementado em ativos críticos selecionados devido a considerações de custo | Cobertura ampla versus monitorização aprofundada: raramente é possível ter ambas em grande escala sem compromissos |
| Dependência operacional | Depende da competência, da disciplina e da consistência do percurso do técnico | Menos dependente de intervenção manual após a instalação | A redução da dependência humana melhora a consistência, mas diminui a flexibilidade |
| Melhor caso de utilização | Monitorização geral do estado de uma vasta base de ativos | Equipamento de alto risco ou crítico que requer monitorização contínua | A maioria das fábricas combina ambas as abordagens para equilibrar custos e riscos |
Embora as ferramentas portáteis sejam excelentes para inspeções baseadas em percursos, a monitorização contínua gera enormes volumes de dados. As plataformas da Verdantis, baseadas em IA, ajudam as equipas a gerir esta avalanche de dados através da normalização, classificação e correlação dos sinais de vibração com os históricos dos ativos, as ordens de trabalho e Existências de MRO, pelo que os analistas concentram-se nos alertas validados e não no ruído dos dados.
Como funciona a monitorização e a análise de vibrações
As máquinas funcionam através do movimento contínuo dos seus elementos. O funcionamento contínuo das máquinas produz vibrações que são transformadas em dados através de uma sequência de processos. O processo de análise das vibrações começa com os seguintes passos específicos:
Recolha de dados
O equipamento requer a instalação de sensores nos pontos dos rolamentos, nos pontos dos eixos e nos pontos da carcaça, através dos quais deve ser monitorizado. O sistema começa a monitorizar as vibrações da máquina a partir do seu estado operacional. As leituras dos sensores mostram o movimento ao longo do tempo, que é medido em termos de aceleração, velocidade ou deslocamento. Estes dados representam a fase inicial do processo de sinal.
Sinais no domínio do tempo
A primeira imagem mostra uma forma de onda no domínio do tempo. As ondas de baixa frequência mostram como a intensidade das vibrações varia ao longo do tempo. Apresenta três tipos de padrões de vibração, que incluem impactos repentinos, movimentos irregulares e interrupções inesperadas do sistema. A forma de onda temporal não mostra tudo de uma só vez. As fontes de vibração existem em várias camadas, o que dificulta a identificação da origem exata dos problemas do equipamento.
Análise de frequências
É necessária uma forma de onda temporal. O sinal bruto tem de ser processado através da Transformada Rápida de Fourier (FFT) para que a análise seja concluída. O software de análise transforma a entrada baseada no tempo numa saída baseada na frequência.
A função FFT decompõe os dados complexos do sensor em elementos de frequência distintos, cada um dos quais possui as suas características específicas de amplitude e fase.
As avarias mecânicas apresentam os seus sintomas mais comuns em intervalos de frequência específicos. O equipamento atinge um pico de velocidade de funcionamento quando os seus componentes apresentam uma distribuição irregular. A máquina pode também apresentar alterações de frequência quando os seus componentes ficam desalinhados.
As equipas de manutenção precisam de informações claras sobre a distribuição de energia, e o FFT mostra-lhes essa distribuição.
Interpretação de padrões
A Análise de Vibrações demonstra o seu poder preditivo através da interpretação de padrões, que analisa o espectro de frequências. Os analistas procuram padrões específicos, entre os quais se incluem:
- Os principais picos que se observam nos dados
- Harmónicas que apresentam padrões recorrentes
- Frequências que criam bandas laterais nas áreas circundantes
Os padrões distintos apontam diretamente para tipos específicos de falhas.
As máquinas funcionam seguindo padrões operacionais fixos. Máquinas diferentes apresentam padrões de frequência idênticos quando sofrem as mesmas avarias em locais diferentes. A assinatura de um ativo em bom estado mantém-se fixa ao longo de todo o seu período de funcionamento. O sistema identifica avarias através de alterações na assinatura e do acompanhamento de mudanças nos padrões.
Diagnóstico
O padrão foi identificado depois de ter recolhido dados sobre a situação. Os dados funcionam agora como um recurso útil. O próximo passo consiste em associar o padrão de frequência à configuração da máquina e às condições de funcionamento, para responder à pergunta: «O que está errado e qual é o grau de urgência?»
Os ligeiros aumentos de vibração exigem que se acompanhe a situação até que se verifiquem novos desenvolvimentos. As equipas de manutenção necessitam de frequências específicas de avarias para elaborarem os seus planos de manutenção. A situação exige uma ação imediata: um aumento rápido da vibração implica a substituição do componente.
Ação
Os analistas de manutenção definem o seu plano de monitorização para a manutenção planeada depois de a IA ter concluído a sua análise dos dados, das anomalias e da deteção de padrões. O sistema deteta futuras avarias do equipamento através da manutenção preditiva, o que permite aos seus operadores criar planos de manutenção.
As equipas de alto desempenho executam o seu trabalho através de fluxos de trabalho contínuos que seguem uma sequência estruturada de operações. A análise de vibrações torna-se uma disciplina em que as equipas se concentram na consistência da medição e recolha de dados, bem como na qualidade dos mesmos. O processo requer validação, que confirma a existência dos sinais.
A análise automatizada de vibrações permite que as equipas mantenham um elevado desempenho operacional através da deteção precoce de avarias, ajudando-as a planear a manutenção com base nos resultados de análises preditivas que os padrões de vibração e as medições pontuais indicam.
Uma análise preditiva avançada estabelece um ciclo completo entre a análise de vibrações e a deteção de desalinhamentos do rotor, o que permite identificar as peças de manutenção, reparação e revisão (MRO) afetadas, ao mesmo tempo que acompanha o seu estado de stock e a prioridade da intervenção para esse ativo específico.
Como a IA está a mudar a monitorização e a análise de vibrações
A recolha de dados sobre vibrações já não é o problema. A maioria das instalações já dispõe de mais dados do que aqueles que consegue processar. O verdadeiro desafio é interpretá-los.
À medida que a monitorização se expande, os dados não se limitam a aumentar; passam a ser transmitidos em tempo real. As leituras que antes constituíam um conjunto transformam-se num fluxo contínuo. Nessa altura, mesmo para o analista mais experiente, a dificuldade não reside no facto de não conseguir interpretar os sinais, mas sim em que são tantos que ninguém consegue interpretá-los todos.
É aqui que a IA começa a ajudar de forma prática. Ela analisa os dados de vibração de várias máquinas, compara o estado atual com o normal e destaca quaisquer anomalias. Em vez de terem de analisar todos os espectros, podem concentrar-se nos poucos que são realmente diferentes.
Com o tempo, estes sistemas de IA aprendem a fazê-lo melhor. Aprendem como cada máquina funciona na prática, e não apenas em teoria. Isto traduz-se em menos falsos alarmes e numa maior capacidade de detetar avarias numa fase inicial, antes que estas se agravem.
A IA não substitui os analistas. O sistema consegue processar grandes volumes de dados. O analista recorre ao seu discernimento para avaliar se se trata de um alerta pertinente, para verificar o problema e para decidir como reagir.
A Verdantis recorre a modelos de IA especificamente treinados para automatizar o reconhecimento de padrões e a deteção de anomalias em grande escala. Em vez de analisar manualmente milhares de espectros de vibração, as equipas de manutenção recebem alertas priorizados pela IA, enriquecidos com contexto de manutenção, reparação e operações (MRO), como a disponibilidade de peças sobressalentes, os prazos de entrega dos fornecedores e o histórico de falhas anteriores. Isto reduz os falsos positivos e acelera o percurso desde o sinal até à ação.
Conclusão
A análise de vibrações não tem como objetivo impedir as avarias, mas permite antecipar as mesmas com semanas de antecedência. Permite a prevenção de avarias através da interpretação correta dos sinais e da automatização dos gatilhos de padrões. Assim, é possível tomar decisões em tempo real e executar ações de forma consistente. Um programa avançado de análise de vibrações requer a execução do mesmo processo em cada ciclo e a utilização dos mesmos critérios em todos os ativos, recorrendo à IA para a automatização, a correspondência de padrões e a sinalização de anomalias.
Quando integradas com a gestão baseada em IA dos dados de MRO, a análise preditiva e os fluxos de trabalho de manutenção em circuito fechado, as informações sobre vibrações passam de diagnósticos teóricos para aumentos concretos no tempo de atividade e poupanças em MRO. Veja como a Verdantis transforma sinais baseados em vibrações numa estratégia de manutenção de ativos orientada por dados, desde dados de MRO limpos até fluxos de trabalho de manutenção orientados por IA.
Perguntas Frequentes (FAQ)
Em que medida os alarmes baseados na vibração diferem da manutenção preventiva baseada no tempo?
Os alarmes de vibração são alarmes baseados no estado: são acionados quando o comportamento da máquina se altera, e não porque um prazo pré-definido tenha expirado. Isto reduz o número de substituições desnecessárias de peças em bom estado de funcionamento e, em vez disso, os recursos são canalizados para os ativos que se encontram efetivamente a deteriorar-se. A manutenção preventiva baseada no tempo está sujeita a não detetar falhas precoces ou a substituir peças que ainda estão funcionais.
Com que antecedência é que a análise de vibrações consegue, normalmente, detetar uma avaria num rolamento?
Em muitas máquinas rotativas, a análise de vibrações permite identificar falhas precoces nos rolamentos semanas ou mesmo meses antes de uma avaria catastrófica, dependendo da carga, das condições de funcionamento e da cobertura dos sensores. O prazo de antecedência específico varia consoante os tipos de equipamento, mas situa-se normalmente entre 4 e 16 semanas no caso dos rolamentos de elementos rolantes em bombas e motores.
Como se decide se se deve recorrer a ensaios de vibração ou à monitorização contínua para um ativo específico?
Os ensaios de vibração são úteis para ativos não críticos sujeitos a degradação rápida ou lenta, nos casos em que o custo e a simplicidade se revelam mais importantes do que o tempo de deteção. Aplique a monitorização contínua a ativos críticos, nos quais a deteção precoce de falhas repentinas e o acompanhamento fiável das tendências são mais importantes do que o investimento.
