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Histórias

Previsão do momento ideal de manutenção

O que parecia ser ficção científica há relativamente pouco tempo, é agora uma realidade nas novas soluções disponíveis da Schaeffler: manutenção preditiva. Os diagnósticos automáticos dos rolamentos e os cálculos da duração de vida útil residual dos rolamentos são componentes importantes da Indústria 4.0.

NO INTERIOR DA "FÁBRICA 4.0"

Diagnóstico automático de rolamentos

The FAG SmartCheck diagnostic system transfers data to the cloud. The cloud provides greater processing power and a wider range of analysis options than the existing local calculation system.
O sistema de diagnóstico FAG SmartCheck transfere dados para o ambiente cloud. O ambiente cloud fornece maior poder de processamento e uma gama mais ampla de opções de análise em relação ao sistema local de cálculo existente.

Na feira de Hannover de 2016, a Schaeffler apresentou novas soluções de manutenção preditiva que forneceram informação aos operadores de maquinaria sobre a futura condição das suas máquinas. A manutenção preditiva não só permite otimizar a utilização da capacidade produtiva das fábricas, como também programar os intervalos de manutenção.

Um requisito prévio importante para a manutenção preditiva é o diagnóstico automático dos rolamentos, uma função que é utilizada, por exemplo, nas unidades de motor e transmissão. Essas unidades são usadas em máquinas-ferramenta, em correias transportadoras, prensas e até em cilindros de siderurgias.

Dado que os acionamentos das máquinas funcionam praticamente sem interrupção, requerem manutenção intensiva para evitar paragens da produção não programadas. Por este motivo, é tão importante que os operadores conheçam sempre a condição dos componentes de acionamento e o porquê dos rolamentos serem particularmente importantes como elementos centrais das máquinas.

A nova geração do sistema de diagnóstico FAG SmartCheck representa um passo mais para a Schaeffler. Além de identificar a ameaça de danos, desgaste e irregularidades nos rolamentos, como desequilíbrios e erros de alinhamento com base nas alterações no padrão de vibração, o sistema também tem uma ligação ao ambiente cloud. O sistema cria um diagnóstico automático no ambiente cloud a partir dos dados brutos fornecidos pelo FAG SmartCheck e de dados adicionais procedentes, por exemplo, da unidade de comando da máquina.

DO CONDITION MONITORING À MANUTENÇÃO PREDITIVA

Cálculo da duração residual de vida útil dos rolamentos

Os sistemas como o FAG SmartCheck são chamados de sistemas de "Condition Monitoring". Permitem o diagnóstico automático da condição dos rolamentos e os componentes da maquinaria. Além disso, o armazenamento dos dados no ambiente cloud também permite que sejam utilizados para outros cálculos, como as simulações da rede de tração e dos rolamentos, respeitando a sua resistência estática e dinâmica.

Utilizando a gama de carga real recolhida durante o funcionamento, a Schaeffler pode calcular continuamente, em nome do cliente, a duração de vida útil residual dos rolamentos em intervalos definidos livremente. A ferramenta de cálculo BEARINX da Schaeffler recupera os dados do ambiente cloud. Os clientes poderão consultar a duração de vida útil residual de cada rolamento da máquina num dispositivo móvel ligado à Internet.

A solução da Schaeffler é baseada em três elementos centrais:
  • Um sistema adequado de sensores que recompila dados de carga fiáveis para a máquina e para os seus rolamentos.
  • Modelos de simulação que calculam a duração de vida útil residual com base nas dimensões da máquina e nas cargas reais.
  • Uma plataforma de software que permite que o cliente aceda aos cálculos e obtenha informação individualizada sobre a sua máquina.
PRODUÇÃO OTIMIZADA

Planeamento ótimo dos intervalos de manutenção

O Condition Monitoring disponibiliza informação sobre a condição real de uma máquina. Por outro lado, a manutenção preditiva visa o futuro e permite prever o momento ideal para a realização da manutenção.

Dr. Hans-Willi Keßler, Vice President of Service Products at Schaeffler

"Isto permite otimizar, por exemplo, a programação da produção. A produção pode ser aumentada, se necessário, pela situação dos pedidos e se existir capacidade suficiente da maquinaria disponível. Por outro lado, a produção pode ser reduzida se existirem menos pedidos pendentes e se puder ser adaptada a um intervalo de manutenção específico."

Desta forma, a manutenção da maquinaria de produção pode realizar-se em função das condições de carga e de acordo com os requisitos, em vez de se basear em intervalos específicos e avarias graves. Proceder assim oferece numerosos benefícios, entre os quais o aumento da produtividade graças à correlação entre o nível de utilização da capacidade de produção e a condição dos componentes das máquinas. Além disso, as peças de reposição podem ser encomendadas 'just-in-time', o que reduz os custos de armazenamento. Por último, mas não menos importante, é possível reduzir os custos operacionais totais graças à utilização otimizada dos intervalos de manutenção. Mesmo no caso de danos incipientes num rolamento, a manutenção preditiva também pode ajudar: Se o operador sabe durante quanto tempo vai continuar a funcionar um rolamento, pode tomar uma decisão válida sobre se deve continuar ou não a produção.

PRIMEIRAS APLICAÇÕES PILOTO

Do negócio dos projetos para a produção em massa

Predictive maintenance: The first pilot applications have already been implemented, including the
Manutenção preditiva: Já foram implementadas as primeiras aplicações piloto, entre as quais a "Máquina-ferramenta 4.0".

O objetivo da Schaeffler é criar soluções completas standardizadas a partir das abordagens tecnológicas já desenvolvidas. "Temos a tecnologia de sensores, os modelos de cálculo e a plataforma de software e os nossos desenvolvimentos estão a ponto de tornar a produção em massa possível", diz o Dr. Keßler.

Foram implementadas as primeiras aplicações piloto, entre elas a "Machine-tool 4.0" situada na fábrica da Schaeffler em Höchstadt, que está totalmente conectada e ligada ao ambiente cloud e que se utiliza para a produção em massa de rolamentos de alta precisão. A manutenção preditiva também pode ser muito útil em outras aplicações industriais, incluindo as turbinas eólicas de alto mar: "Se existe a possibilidade de calcular antecipadamente se a multiplicadora da turbina eólica irá aguentar o próximo período de ventos fortes entre setembro e março, o operador poderá tomar uma decisão baseando-se nas necessidades sobre se as tarefas de manutenção devem ser executadas na multiplicadora antes do início do inverno", explica o Dr. Keßler.

Ao realizar as tarefas de manutenção de acordo com as condições reais de funcionamento, a Schaeffler marca o início de uma mudança de paradigma na engenharia mecânica. Numa segunda etapa, as gamas de carga medidas podem ser utilizadas para redesenhar e reconfigurar completamente os componentes individuais como as máquinas inteiras para os adaptar às condições de carga pertinentes.

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