Redutor no Metal III: Case de sucesso do monitoramento on-line de ativos industriais

O monitoramento on-line de ativos é essencial para detectar e identificar com precisão e antecedência os tipos de falhas que podem prejudicar o processo produtivo. É por isso que a WEG sai na frente quanto às soluções que levam mais eficiência à indústria, evitando paradas e prejuízos.

No case de hoje, vamos falar sobre o uso de sensores inteligentes WEGscan e do software WEG Motion Fleet Management nos ativos críticos das nossas unidades fabris distribuídas pelo mundo, permitindo que os profissionais de manutenção acompanhem a Condição de Operação de diferentes tipos de equipamentos.

Mais especificamente, vamos abordar como ocorreu o monitoramento on-line de ativos e operação do conjunto de acionamento motor (W22 200L 30kW 4p) e redutor nº 900106501 da seção de Moldagem Alta Pressão III no Metalúrgico III, onde foram instalados os sensores inteligentes WEGscan100. Confira!

O Departamento Metalúrgico III

É importante ressaltar que o Departamento Metalúrgico III, localizado em Guaramirim/SC, possui uma estrutura moderna, sendo uma das maiores em fundição da WEG no mundo.

São mais de 7.000,00 m² de área construída, capacidade instalada de mais de 2.400 toneladas/mês, operando em dois turnos de trabalho e que é responsável pela produção de peças de ferro fundido de alta qualidade, utilizadas em diversos produtos do portifólio WEG.

Por toda essa capacidade e quantidade de profissionais e processos envolvidos, o monitoramento on-line de ativos é tão relevante.

A prova disso está neste case de sucesso que permitiu a identificação das falhas nos componentes do sistema, evitando paradas indesejadas na produção e redução da vida útil dos equipamentos. 

As soluções para o monitoramento on-line de ativos

Os sensores WEGscan100 medem a temperatura e a vibração dos componentes e mancais do sistema de acionamento e enviam os dados para o módulo de análise de vibração do WEG Motion Fleet Management – um software criado especificamente para a gestão de ativos.

Nesse módulo, são configurados alarmes de dados globais e alarmes de bandas de frequências específicas de falhas de bandas de velocidade, aceleração e envelope. 

Com essas soluções, foi possível detectar – com antecedência e sem interromper a produção – as anomalias ligadas a desgastes de engrenagens e falha de rolamento.

A análise prévia para aplicar as soluções

Para o monitoramento on-line de ativos desse conjunto, os engenheiros de manutenção da WEG seguiram normas especificas de acordo com o tipo de ativo.

Também foi necessário conhecer as características técnicas do motor e do redutor que compõem o sistema de acionamento, permitindo a aplicação correta dos sensores inteligentes WEGscan100 e a adequada parametrização e utilização do software WEG Motion Fleet Management.

» Você pode conhecer todos os detalhes técnicos e dados do conjunto monitorado baixando o case completo.

Vale ressaltar que a análise de vibração de caixas multiplicadoras deve ser realizada de maneira cautelosa, uma vez que a presença de frequências características no espectro nem sempre indicam defeitos.

A maior parte das falhas em caixas de engrenagens é identificada pela 2ª e pela 3ª harmônica da frequência de engrenamento e por suas bandas laterais. Os defeitos mais usuais detectados por essa análise são:

• Desgaste dos dentes.
• Carga nos dentes.
• Excentricidade das engrenagens. 
• Backlash.
• Desalinhamento entre engrenagens. 
• Dentes quebrados ou trincados.

• Leia também: Como otimizar a gestão da manutenção industrial da sua empresa.

Detectando e solucionando o problema

Para o monitoramento das engrenagens do redutor, foram aplicados os valores de acordo com a norma ISO 8579-2, que leva em consideração o VR (Value Rating), que é uma medida de desempenho de um redutor, e indica a relação entre o torque de saída e a potência de entrada do redutor. 

Com os alarmes de velocidade Global RMS configurados, a equipe de manutenção recebeu um alerta no “App Digital Notify”, que é o aplicativo da WEG para notificação remota de alarmes por meio de celulares ANDROID ou IOS.

Com esse alerta, a equipe de manutenção passou a monitorar mais atentamente as mudanças de comportamento dos conjuntos de engrenamento.

Desde o final de março, os valores globais de velocidade vinham ultrapassando o alerta A1, com alguns picos ultrapassando o alarme A2. Mas foi a partir de abril que houve um pequeno crescimento nos valores do eixo axial, no qual começaram a ultrapassar o alarme A2, gerando dessa forma eventos.

Ao analisar o gráfico cascata 3D, ferramenta disponível no MFM para sobrepor vários espectros, a equipe de manutenção identificou um crescimento das amplitudes próximas às frequências de engrenamento e das frequências de rotação do eixo pinhão.

Por mais que a amplitude RMS em Aceleração fosse baixa, resolveram analisar o espectro para se certificar de que não havia falhas.

Assim, utilizando o módulo de vibração do WEG Motion Fleet Management, o analista de confiabilidade teve acesso ao Espectro de Aceleração do eixo de entrada do redutor e identificou que a frequência de engrenamento se destacava com fortes modulações e aspecto de espinha de peixe, que representa um forte indício de desgaste entre dentes.

Ao analisar o espectro de velocidade, ficou ainda mais evidenciado o que ocasionou o alarme de velocidade global.

O primeiro ponto de destaque é da frequência de falha de rolamento na pista interna (BPFI) que, em 30 dias de monitoramento, teve um aumento de amplitude em torno de 286,16% (comparando com os valores do eixo horizontal).

Já a frequência de rotação do pinhão de entrada do redutor (Fp) e a frequência de engrenamento tiveram um crescimento na amplitude RMS em torno de 20%.

• Leia também: WEGnology Edge Suite: monitoramento de produção na Indústria 4.0.

O resultado do monitoramento on-line de ativos industriais

Diante dos alarmes recebidos do App WEG Digital Notify e por meio da análise realizada com o módulo de vibração do WEG Motion Fleet Management, o time de manutenção da WEG adquiriu os materiais necessários para corrigir a falha e programou a parada do conjunto de acionamento (motor + redutor) de modo assertivo.

Essas ações contribuíram para que a evolução da falha fosse evitada (caso contrário, poderia resultar em um evento catastrófico).

Saiba mais sobre o WEGscan

O WEGscan coleta dados como temperatura, vibração nos três eixos, campo magnético e outras informações relevantes do ativo e envia para o WEG Motion Fleet Management para o armazenamento dos dados que passarão por uma análise avançada por técnico ou especialista.

Trata-se de uma solução inovadora para o monitoramento on-line de ativos e da frota de equipamentos, garantindo, via análise preditiva, o nível de excelência da operação.

• Leia também: Lançamento WEGscan®: Solução para monitoramento on-line da frota de equipamentos e ativos.

Conheça o WEG Motion Fleet Management

O WEG Motion Fleet Management é a solução ideal para monitorar e elevar a disponibilidade da frota de acionamento industrial.

Baseado em tecnologia cloud computing, o monitoramento dos ativos pode ser acompanhado a qualquer momento e de qualquer parte do mundo.

Com o WEG Motion Fleet Management, é possível conhecer o estado operacional de motores elétricos, inversores e soft-starters de baixa e média tensão, sistemas de partida com relé inteligente (SRW), redutores, motorredutores, compressores, entre outros ativos que estejam aplicados em qualquer tipo de indústria ou instalação.

Dessa maneira, é possível estabelecer planos de manutenção preditiva, observando a condição operacional da frota, reduzindo o número de paradas não planejadas, otimizando as ações de reparo e acelerando a tomada de decisão da equipe de operação e manutenção.

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