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Por Diogo Santos, Engenheiro Top Componentes

Automação Industrial e Manutenção Preditiva: Menos Custos e Mais Eficiência

Você quer entender como a automação industrial e a manutenção preditiva estão reduzindo custos e aumentando a eficiência nas grandes indústrias?

Neste artigo, você vai entender e obter valiosas informações que poderá aplicar a sua indústria.

Nos últimos anos, grandes indústrias estão continuamente buscando maneiras de aumentar a eficiência e redução de custos. Nesse sentido, duas tecnologias têm se destacado: a automação industrial e a manutenção preditiva.

Essas tecnologias estão alinhadas com o conceito da Indústria 4.0, e ajudam as indústrias a se destacarem em um mercado cada vez mais exigente e competitivo.

Ambas estão se tornando essenciais para a competitividade industrial, proporcionando não apenas economia financeira, mas também melhorias significativas nos processos de produção e manutenção.

Automação Industrial: O que é e por que ela está revolucionando a produção

A automação industrial é a aplicação de tecnologias de sistemas digitais, eletrônicos e mecânicos e de equipamentos específicos para a otimização de processos industriais, aumentando a produtividade e a economia.

Com ela, máquinas e linhas de produção funcionam de forma monitorada, contínua e eficiente, com a mínima intervenção humana. Assim, além de reduzir o erro humano e aumentar a segurança, a automação permite maior controle sobre os processos produtivos.

Desse modo, as fábricas podem operar 24 horas por dia, 7 dias por semana, com menos riscos de falhas e maiores padrões de segurança.

Alguns benefícios oferecidos pela automação industrial e como ela vem transformando as grandes indústrias:

Redução de custos operacionais: A automação substitui a mão de obra humana em tarefas repetitivas e perigosas, diminuindo custos trabalhistas e erros humanos aumentando a precisão e qualidade dos produtos. Além disso, ela reduz o desperdício de materiais, tornando a operação mais econômica.
Aumento da produtividade: A automação acelera e mantém a produção constante, melhorando a capacidade das indústrias de atender demandas. Ela também garante repetibilidade perfeita, essencial para a qualidade e a padronização dos produtos.
Eficiência energética: Sistemas automatizados monitoram e otimizam o consumo de energia, como por exemplo em sistemas de combustão ou em sistemas elétricos, controlando operações com mais eficiência, desligando máquinas ociosas ou ajustando a potência conforme a demanda. Isso gera economia, reduz o impacto ambiental e contribui para metas de sustentabilidade.
Segurança operacional: A automação substitui trabalhadores em tarefas perigosas ou insalubres, protegendo-os de exposições a situações de risco. Isso melhora a segurança e reduz os índices de acidentes, além de contribuir para a preservação da saúde e do bem-estar dos colaboradores.

Manutenção Preditiva: Prevenindo problemas e reduzindo custos

Ao lado da automação, a manutenção preditiva é outra peça-chave para a eficiência industrial. Através de ferramentas de monitoramento e procedimentos de análise de dados, a manutenção preditiva acompanha em tempo real as condições das máquinas, permitindo a identificação antecipada de potenciais problemas e falhas.

Assim, quando a tecnologia detecta variações como aumento de temperatura, vibração excessiva ou redução de desempenho, a equipe de manutenção é avisada e pode intervir antes que o equipamento falhe.

Algumas vantagens que a manutenção preditiva oferece às grandes indústrias:

Redução de paradas não planejadas: Paradas inesperadas são um dos maiores custos para as indústrias. A manutenção preditiva reduz esse tempo de inatividade ao prever falhas antes que ocorram, reduzindo o tempo de parada das máquinas, agindo no momento certo, evitando problemas e custos elevados, mantendo a linha de produção contínua e eficiente.
Aumento da vida útil dos equipamentos: A manutenção preditiva permite uma análise para realizar intervenções quando é necessário, o que reduz o risco de desgaste prematuro dos componentes e aumenta a durabilidade das máquinas. Com a intervenção no momento certo, as máquinas são preservadas, e sua durabilidade aumenta consideravelmente impactando positivamente as despesas de capital.
Otimização do uso de recursos: Ao intervir apenas quando há sinais de problemas, a manutenção preditiva evita a troca prematura de peças e o uso desnecessário de materiais. Essa prática contribui para o controle de custos, desperdício de peças e materiais. Assim, os ajustes e reparos são feitos apenas quando necessário, reduzindo o tempo e o custo.
Apoio à segurança: A tecnologia preditiva detecta sinais de falha em máquinas que operam com carga elevada, temperatura extrema ou em ambientes corrosivos. Com a intervenção na hora certa, evitam-se incidentes que poderiam colocar em risco a integridade física dos operadores.

Integração de automação industrial e manutenção preditiva

A combinação da automação com a manutenção preditiva permite uma visão completa do funcionamento das máquinas e das condições de operação. Cria um ecossistema industrial inteligente e altamente eficiente, potencializando os resultados.

Em tempo real, os sistemas automatizados fornecem dados sobre o desempenho das máquinas. Por exemplo, sensores instalados em máquinas automatizadas conseguem monitorar vibrações, temperatura, desgaste de componentes e outras variáveis críticas, enviando esses dados para uma plataforma de análise.

Dessa forma, de posse dessas informações, as empresas podem programar as manutenções de forma precisa e determinar o melhor momento para realizar intervenções, evitando interrupções na produção e perda da produtividade.

Em setores como mineração, petroquímica e energia, essa integração é fundamental, pois operam em condições de alta demanda nas quais paradas não programadas podem ter um impacto financeiro significativo.

Impacto financeiro e Retorno Sobre Investimento (ROI)

Apesar dos custos iniciais de implementação de tecnologias de automação e manutenção preditiva, o retorno sobre investimento (ROI) é significativo.

De fato, empresas que adotam essas tecnologias registram economia de até 30% nos custos operacionais, além de um aumento de até 25% na produtividade.

Esses resultados são especialmente relevantes para grandes indústrias que lidam com altos volumes de produção e custos intensivos.

Cálculo do ROI na automação e manutenção preditiva

Para calcular o ROI, as indústrias consideram fatores como redução de custos com manutenção, aumento da eficiência energética, ganho de produtividade e menor frequência de falhas. Esses benefícios acumulados, rapidamente cobrem o investimento inicial, oferecendo um retorno sólido a médio e longo prazo.

No caso de empresas que utilizam automação e manutenção preditiva em processos críticos, o ROI pode ser alcançado em poucos anos, dependendo da complexidade e da escala de produção.

Desafios na implementação da automação industrial e manutenção preditiva

Embora os benefícios sejam evidentes, a implementação de automação industrial e manutenção preditiva apresenta alguns desafios, como:

alto investimento inicial;
integração com sistemas legado, ou seja, conexão de novos sistemas com os sistemas antigos;
capacitação da equipe;
custo de manutenção dos sistemas.

No entanto, o retorno sobre investimento é significativo, assim, investir nessas ferramentas de tecnologia traz ótimos resultados, visto que empresas que não investem em avanços tecnológicos ficam desatualizadas e perdem produtividade.

Para contornar esse problema, uma boa ideia é começar a implantar as mudanças aos poucos, recorrendo a soluções híbridas, que permitem adaptar os sistemas atuais para receber novos componentes automatizados e sensores preditivos.

Exemplos de como as práticas de automação e manutenção preditiva contribuem com a indústria:

Mineração: Em operações de mineração, equipamentos como britadores e correias transportadoras estão constantemente expostos a condições severas. Sistemas automatizados com manutenção preditiva conseguem identificar o desgaste em componentes críticos antes que falhem, minimizando o tempo de parada e prolongando a vida útil dos equipamentos.
Setor de Energia: Em plantas de energia, a manutenção preditiva monitora turbinas e geradores, equipamentos que demandam alta confiabilidade. Isso permite identificar desequilíbrios ou aquecimento anormal, prevenindo falhas graves e economizando milhares de reais em reparos e interrupções.
Indústria Alimentícia: Fábricas de alimentos utilizam a automação para garantir a consistência na produção e atender às rígidas normas de segurança alimentar. Sistemas de manutenção preditiva ajudam a manter equipamentos críticos, como fornos e linhas de embalagem, funcionando sem interrupções, garantindo a qualidade e a segurança dos produtos.
Indústria Automotiva: Em linhas de produção automotiva, a automação permite que robôs realizem montagens complexas e altamente repetitivas. Sensores que monitoram vibração e temperatura nessas linhas alertam a equipe sobre possíveis falhas, permitindo ajustes antes que comprometam a produção.

Veja alguns exemplos de componentes industriais que contribuem de forma decisiva na otimização de processos, reduzindo paradas e aperfeiçoando a segurança operacional em diversos setores:

Acoplamentos Industriais:

Acoplamento Magnético MagnaDrive:

O acoplamento magnético transmite torque por meio de ímãs permanentes, sem contato físico. É ideal para processos industriais que exigem alta precisão, eficiência, durabilidade e confiabilidade. Reduz o desgaste e mantém o ambiente de operação limpo, seguro e eficiente.

Essencial em diversos setores industriais, é indispensável para equipamentos críticos que requerem alta performance. O acoplamento magnético elimina vibrações, protege contra sobrecargas, aumentando a durabilidade dos equipamentos e evitando paradas não programadas, além de proporcionar alta eficiência energética.

Acoplamentos Flexíveis (Rexnord Omega e Viva):

Ideais para aplicações específicas de torque em operações contínuas e em ambientes industriais agressivos e severos, como mineradoras, plantas petroquímicas e setores de alimentos e bebidas, esses acoplamentos flexíveis da Rexnord são resistentes à poeira e umidade. Além de sua excelente resistência a agentes químicos e altas temperaturas, eles aumentam a durabilidade dos equipamentos e reduzem a necessidade de manutenções frequentes.

Com um design de elemento elástico diferenciado, os acoplamentos Omega e Viva são de fácil instalação e manutenção. Proporcionam resistência a vibrações e choques, aliviando o estresse nos componentes da máquina e prolongando a vida útil dos equipamentos.

Atuadores Elétricos:

Atuador Elétrico BECK: Dispositivos como os atuadores elétricos da BECK são vitais para as indústrias, convertendo sinais elétricos em movimento mecânico. Eles permitem o controle preciso de válvulas, dampers, ajuste de posições e fluxo em linhas de produção e plantas industriais. Atuadores são cruciais na automação industrial, proporcionando maior precisão, eficiência e segurança nas operações. Eles são amplamente utilizados devido à sua confiabilidade, facilidade de integração e manutenção, sendo especialmente valiosos em plantas de energia e indústrias petroquímicas para garantir segurança e controle de fluxo.

Esteiras Transportadoras:

Esteiras FlatTop: As esteiras transportadoras são essenciais para o transporte e movimentação eficiente e segura de materiais e produtos dentro de fábricas ou armazéns. As esteiras FlatTop, por exemplo, são ideais para processos que demandam alto volume e estabilidade no transporte, proporcionando uma entrega contínua e organizada de produtos, o que otimiza a produtividade nas linhas de montagem. Elas reduzem a necessidade de trabalho manual, aumentam a velocidade de produção e melhoram a precisão no transporte de itens. Além disso, são fundamentais para manter o fluxo contínuo de produção, contribuindo para a eficiência geral e a redução dos custos operacionais.

Redutores:

Redutor para Transmissão de Potência: Esse componente é vital na automação industrial, ajustando a velocidade e o torque dos motores para atender às necessidades específicas de diversas máquinas e processos. Ele proporciona maior precisão e controle, aumentando a eficiência e prolongando a vida útil dos equipamentos. O Redutor FALK otimiza o desempenho geral dos sistemas automatizados, diminuindo o desgaste e o ruído, além de melhorar a confiabilidade e segurança operacional. Projetado para aplicações pesadas, ele garante eficiência na transmissão de torque e é ideal para equipamentos de alto desempenho, como moinhos, transportadoras e misturadores industriais.

Limitadores de Torque:

O limitador de torque é fundamental para proteger máquinas e equipamentos contra sobrecargas e danos. Ele atua interrompendo a transmissão de torque quando um limite predefinido é excedido, garantindo que o equipamento não seja danificado em caso de excesso de carga. Previne falhas graves, acidentes e reduz o desgaste dos componentes, aumentando a segurança e a confiabilidade das operações industriais. Dessa forma, o limitador garante um funcionamento suave e eficiente dos sistemas automatizados. Esse dispositivo é essencial em setores onde a segurança é crucial, como mineração e siderurgia e indústrias que operam com maquinários em regime de trabalho contínuo.
Esses componentes de alta eficiência são muito utilizados no meio industrial e são essenciais para manter a eficiência, segurança e a confiabilidade dos sistemas.
Além disso, permitem a continuidade dos processos produtivos em indústrias que exigem alta performance e controle rigoroso de processos, garantindo que a produtividade não sofra interrupções.
Vale lembrar que a escolha dos componentes depende do tipo de aplicação e das necessidades específicas do projeto. Por isso, consulte sempre um especialista para obter orientação personalizada.
Por todos esses aspectos, a automação industrial e a manutenção preditiva representam o futuro da manufatura, no qual eficiência e qualidade andam de mãos dadas para criar um mundo industrial mais avançado e eficiente.
Nos próximos anos, a expectativa é que essas tecnologias evoluam ainda mais, permitindo uma análise de dados ainda mais precisa. Com o avanço da Indústria 4.0 e o surgimento de novas tecnologias, o futuro aponta para fábricas totalmente conectadas e autônoma
Portanto, empresas como a TOP Componentes, ao fornecer soluções inovadoras de acoplamentos, atuadores, redutores, esteiras, limitadores de torque e sistemas de monitoramento, são fundamentais para apoiar e facilitar essa transição, oferecendo produtos que contribuem para uma operação segura e eficiente.
Assim, para as indústrias que buscam se manter competitivas no mercado global, a adoção dessas tecnologias é mais do que uma escolha inteligente, é uma necessidade, diante um mercado cada vez mais exigente.
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