Manutenção Elétrica Baseada na Condição do Ativo (Condition Based Maintenance – CBM): Maximizando a Confiabilidade e Reduzindo Custos

A manutenção elétrica é essencial para garantir a operação contínua e segura de qualquer instalação. Tradicionalmente, as estratégias de manutenção se concentravam em abordagens reativas (corretiva) ou preventivas (com base em tempo). No entanto, a Manutenção Baseada na Condição (CBM), ou Condition Based Maintenance, surge como uma abordagem mais inteligente e eficiente, focada na condição real dos ativos. Este artigo explora os conceitos, benefícios, tecnologias e a implementação da CBM em sistemas elétricos.

O que é Manutenção Elétrica Baseada na Condição?

A Manutenção Baseada na Condição (CBM) é uma estratégia de manutenção que monitora o estado real de um ativo elétrico para determinar a necessidade de intervenção. Ao invés de seguir um cronograma fixo de manutenção preventiva, a CBM utiliza dados e análises para prever falhas potenciais e realizar a manutenção somente quando necessário. Isso significa que a manutenção é realizada com base na “condição” do equipamento, otimizando recursos e minimizando o tempo de inatividade.

Princípios da CBM em Sistemas Elétricos:

A CBM em sistemas elétricos se baseia em três pilares principais:

• Ação: Implementação de ações de manutenção com base nos resultados da análise, antes que ocorra uma falha.

• Monitoramento: Coleta contínua ou periódica de dados relevantes sobre o estado do equipamento.

• Análise: Interpretação dos dados coletados para identificar tendências, anomalias e potenciais falhas.

Tecnologias Utilizadas na CBM Elétrica:

Diversas tecnologias permitem o monitoramento e a análise da condição de ativos elétricos:

• Análise de Vibração: Detecta desbalanceamentos, desalinhamentos, folgas e outros problemas em motores, geradores e transformadores.
  A análise de corrente para monitoramento de vibração em motores elétricos é uma técnica que utiliza as flutuações da corrente elétrica que alimenta o motor como indicador do estado de saúde do equipamento. Ao invés de medir diretamente a vibração mecânica, essa técnica “escuta” as vibrações através dos sinais elétricos.
   
• Monitoramento Térmico de Instalações Elétricas com Sensores de Temperatura: Ao utilizar-se de sensores de temperatura, é possível detectar de forma precoce o aumento excessivo de temperatura principalmente em conexões barramentos, de pinças de disjuntores extraíveis, conexão de cabos o que pode indicar a presença de falhas, sobrecargas ou outros problemas.
  
• Monitoramento de Umidade: Sensores de umidade são instalados em locais estratégicos da instalação elétrica, como dentro de painéis, em áreas com alta umidade ou próximos a equipamentos sensíveis.
  
• Análise de Óleo Isolante: Avalia a qualidade do óleo em transformadores e outros equipamentos, identificando contaminantes, umidade e outros problemas que podem comprometer o isolamento.
  
• Monitoramento de Descargas Parciais (DP): Detecta pequenas descargas elétricas que podem ocorrer no isolamento de equipamentos de alta e média tensão, indicando potencial degradação do isolamento e consequentes falhas elétricas.
  
• Análise de Qualidade de Energia: Monitora parâmetros como tensão, corrente, frequência, harmônicos e fator de potência, identificando problemas na rede elétrica que podem afetar o desempenho e a vida útil dos equipamentos.
  
• Relés de Proteção: Os modernos IEDs, também fornecem dados relevantes sobre por exemplo, correntes de falhas do sistema que podem integrar a base de dados para a CBM dos disjuntores de MT/BT.
  
• Outros Sensores IoT (Internet das Coisas): Permitem o monitoramento remoto e em tempo real de diversos parâmetros, facilitando a coleta e a análise de dados.

Benefícios da Implementação da CBM Elétrica:

A implementação da CBM requer um planejamento cuidadoso e a consideração dos seguintes passos:

• Definição dos Ativos Críticos: Identificar os equipamentos que têm maior impacto na produção e na segurança.

• Seleção das Tecnologias de Monitoramento: Escolher as tecnologias mais adequadas para cada tipo de ativo e para os tipos de falhas que se deseja detectar.

• Coleta e Análise de Dados: Implementar um sistema para coleta, armazenamento e análise dos dados monitorados, preferencialmente utilizando-se da digitização dos ativos elétricos.

• Definição de Limites de Alerta e Ação: Estabelecer critérios para identificar anomalias e definir as ações de manutenção a serem tomadas. Atualmente, algoritmos utilizando-se de Inteligência Artificial (IA) e “Machine Learning” (ML), geram recomendações e predições de tempo de falha, facilitando a gestão de dados e a tomada de decisão.

• Treinamento da Equipe: Capacitar a equipe para operar os equipamentos de monitoramento, analisar os dados ou recomendações e executar as ações de manutenção.

• Integração com o Sistema de Gestão de Manutenção (MMS*): Integrar a CBM com o sistema MMS para otimizar o planejamento e a execução das atividades de manutenção.

(*) MMS, acrônimo em inglês para “Maintenance Management System”, ou Sistema de Gestão da Manutenção.

Desafios na Implementação da CBM:

Embora a CBM ofereça muitos benefícios, sua implementação pode apresentar alguns desafios:

• Gestão da Mudança: A implementação da CBM exige uma mudança na cultura da manutenção, o que pode encontrar resistência por parte da equipe.

• Investimento Inicial: A aquisição de equipamentos de monitoramento, softwares e treinamento da equipe pode exigir um investimento inicial e deve contar com o suporte de uma empresa especializada.

• Complexidade Técnica: Na fase de implementação desses novos conceitos o usuário deve contar com a ajuda de uma empresa especializada, para que o investimento seja o necessário para o atendimento de suas necessidades.

• Integração com Sistemas Existentes: Integrar a CBM com os sistemas de gestão de manutenção (MMS) e outros sistemas da empresa pode ser complexo.

Superando os Desafios:

Para superar esses desafios, é importante:

• Comunicar os benefícios da CBM: Mostrar para os diferentes stakeholders os benefícios da CBM, como a melhoria da segurança, a redução do tempo de inatividade e a otimização dos recursos.

• Realizar um estudo de viabilidade: Avaliar os custos e benefícios da implementação da CBM e definir um plano de implementação gradual.

• Investir em treinamento e capacitação: Capacitar e engajar a equipe para o entendimento dos benefícios dessa nova metodologia. Foco na previsibilidade, antecipação e disponibilidade da energia.

• Escolher as tecnologias adequadas: Selecionar as tecnologias de monitoramento mais apropriadas para cada tipo de ativo e para os tipos de falhas que se deseja detectar.

• Buscar apoio de especialistas: Contar com a ajuda de empresas especializadas no conceito de CBM, mas também que possam suportar a sua transformação digital, fundamental na implementação e na gestão do programa.

• Comunicar os benefícios da CBM: Mostrar para os diferentes stakeholders os benefícios da CBM, como a melhoria da segurança, a redução do tempo de inatividade e a otimização dos recursos.

A CBM e a Indústria 4.0:

A CBM está intimamente ligada à Indústria 4.0, que se caracteriza pela automação, digitalização e interconexão dos processos industriais. As tecnologias da Indústria 4.0, como a Internet das Coisas (IoT), a computação em nuvem, a análise de Big Data e a inteligência artificial, potencializam a CBM.

Conclusão:

A Manutenção Elétrica Baseada na Condição representa uma evolução significativa nas estratégias de manutenção, oferecendo uma abordagem mais proativa, eficiente e econômica. Ao monitorar a condição real dos ativos e realizar a manutenção somente quando necessário, a CBM contribui para aumentar a confiabilidade, a disponibilidade e a segurança das instalações elétricas, além de reduzir custos e otimizar a operação. A implementação da CBM exige investimento em tecnologia e treinamento, mas os benefícios a longo prazo superam amplamente os custos iniciais, tornando-a uma estratégia essencial para empresas que buscam excelência em gestão de ativos e operações.