Ficha 02 · Lubrificação, alinhamento, vibração, CMMS
- Lubrificação
- Alinhamento
- Vibração
- Gestão
Parte I · Lubrificação
Exercício 1 · Escolha de lubrificante (15 pts)
Para cada aplicação, escolhe o lubrificante adequado (tipo + designação NLGI ou ISO VG):
a) Rolamento de motor eléctrico 5,5 kW industrial standard. b) Bomba aquática num cais marítimo (exposição a água). c) Redutor industrial pesado em siderurgia (alta temperatura, carga elevada). d) Caixa de velocidades de máquina-ferramenta CNC de precisão. e) Engrenagem aberta de uma cremalheira de ascensor exterior (intempérie).
a) Motor eléctrico standard: Massa lítio NLGI 2. Multi-propósito, -20 a 130 °C. Ex: Mobilgrease XHP 222, Shell Gadus S2.
b) Bomba aquática marítima: Massa cálcio NLGI 2 ou lítio-cálcio. Cálcio resiste à água. Ex: Mobilgrease Special, Shell Albida Grease EP 2.
c) Redutor siderurgia: Óleo sintético ISO VG 460 EP. Aditivos Extreme Pressure. Base sintética PAO. Ex: Mobil SHC 634, Shell Omala S4 GX 460.
d) CNC de precisão: Óleo sintético ISO VG 32 ou 46. Baixa viscosidade para alta velocidade. Ex: Mobil DTE 24, Shell Tellus S2 V 32.
e) Engrenagem aberta exterior: Massa grafitada NLGI 2 com aderência elevada (asphalt-based). Ex: Mobiltac 375 NC.
Princípio geral: escolher lubrificante adequado ao ambiente + regime de carga + viscosidade compatível.
Exercício 2 · Erros de lubrificação (10 pts)
Indica 5 erros comuns e suas consequências:
Erro 1 — Excesso de massa: rolamento aquece, vida reduzida ~50%. Aplicar 30-50% do espaço livre.
Erro 2 — Falta de massa: contacto metal-metal → desgaste rápido. Falha em horas/dias.
Erro 3 — Mistura de massas incompatíveis: lítio + sódio = decomposição. Antes de mudar tipo, limpar completamente.
Erro 4 — Massa contaminada: partículas funcionam como abrasivo. Recipientes fechados; pistola limpa.
Erro 5 — Periodicidade errada: substituir tarde = massa envelhecida; cedo = desperdício. Seguir manual.
Outros erros: viscosidade errada, lubrificar com máquina parada, aplicação no local errado (massa em bobinas eléctricas).
Parte II · Alinhamento
Exercício 3 · Alinhamento laser (15 pts)
Tens que alinhar um motor a uma bomba acoplada a 2900 rpm.
a) Tolerância? b) Procedimento com equipamento laser? c) Ferramentas auxiliares? d) Quando medir e quando ajustar?
a) Tolerâncias (2900 rpm — alta velocidade): - Paralelo: < 0,03 mm. - Angular: < 0,07 mm/m.
b) Procedimento:
- LOTO + limpar zona dos pés.
- Montar cabeças laser em cada veio (junto ao acoplamento).
- Inserir parâmetros no handheld: distâncias, tipo de máquina.
- Medições iniciais: rodar acoplamento e medir em 4 posições (12, 3, 6, 9 horas).
- Software calcula desalinhamento e valores dos calços.
- Ajustes:
- Lateral (H): empurrar motor.
- Vertical (V): calços nos pés.
- Re-medir e iterar.
- Aperto final com chave dinamométrica.
- Documentar valores antes/depois, calços usados.
c) Ferramentas: - Chaves sextavadas. - Chave dinamométrica. - Kit de calços (0,05 a 5 mm). - Régua, pano + solvente, bloco de notas.
d) Quando medir / ajustar: - Medir com pés apertados (ou conforme metodologia do software). - Ajustar com pés afrouxados. - Re-medir após apertar (aperto pode alterar leitura).
Tempo total: 30-60 min se sem complicações.
Exercício 4 · Calços (10 pts)
a) O que são calços (shims)? b) Material? c) Espessuras standard? d) Como manuseá-los?
a) Calços: lâminas finas entre pés do motor e fundação, para ajustar altura vertical durante alinhamento. Precisão de centésimos de mm.
b) Material: - Aço inox (standard): rígido, durável, anti-corrosão. - Aço galvanizado: alternativa económica. - Latão: zonas com vibração. - Plástico/teflon: equipamentos sensíveis. - Nunca: papel, cartão, madeira.
c) Espessuras: 0,05; 0,10; 0,20; 0,25; 0,50; 1,00; 2,00; 3,00; 5,00 mm.
Forma: rectangular com fenda em U para deslizar sob o pé.
d) Manuseamento: 1. Limpar zona antes de colocar. 2. Usar pinças (não mãos). 3. Empilhar ordenadamente. 4. Não dobrar nem amassar. 5. Limite: máximo 4-5 calços por pé (mais que isso = pé "esponjoso", refazer fundação). 6. Documentar: registar espessura em cada pé.
Parte III · Análise de vibração
Exercício 5 · Espectro FFT (15 pts)
Espectro de vibração de motor+bomba a 1450 rpm: - Pico forte a 24,2 Hz (= 1× rotação). - Pico médio a 48,3 Hz (= 2× rotação). - Pico pequeno a 200 Hz. - Banda larga elevada entre 1-5 kHz.
a) Identifica cada pico. b) Diagnóstico mais provável? c) Sintomas secundários? d) Plano de acção.
a) Identificação dos picos:
- 24,2 Hz (1×): rotação do veio (1450/60 = 24,17 Hz). Indica desequilíbrio ou desalinhamento.
- 48,3 Hz (2×): segundo harmónico. Sinal característico de desalinhamento.
- 200 Hz: ~8× rotação. Possível frequência de engrenamento (se há redutor com 8-9 dentes) ou frequência característica de rolamento.
- Banda larga 1-5 kHz: indica cavitação na bomba ou lubrificação inadequada.
b) Diagnóstico: desalinhamento motor-bomba (1× alto + 2× pronunciado) + cavitação na bomba (banda alta).
c) Sintomas secundários: - Aquecimento dos mancais. - Ruído anormal (zumbido + cavitação). - Vibração detectável manualmente. - Termografia mostraria mancais quentes.
d) Plano de acção:
Imediato: 1. Alinhamento laser motor-bomba. 2. Verificar acoplamento (borracha). 3. Inspecção da bomba: pressão aspiração, filtro, fugas.
Curto prazo: 1. Re-medir vibração (deve cair). 2. Análise de cavitação (NPSH). 3. Termografia.
Médio prazo: 1. Monitorização mensal. 2. Análise de óleo trimestral. 3. Análise causa-raiz: porque desalinhou?
Custo evitado: 5-15 000 € em rolamentos + turbina da bomba potencialmente danificada. Custo da intervenção: ~500 €. ROI: 10-30×.
Parte IV · Gestão da manutenção
Exercício 6 · CMMS (10 pts)
a) O que é um CMMS? b) Funcionalidades essenciais? c) Vantagens vs gestão em papel/Excel? d) Sugestões para PME industrial.
a) CMMS (Computerized Maintenance Management System): software para gerir todas as actividades de manutenção — equipamentos, planos, ordens de trabalho, peças, indicadores.
b) Funcionalidades essenciais: - Cadastro de equipamentos (hierarquia, fotos, manuais, especificações). - Manutenção preventiva: planos automáticos (por tempo, horas, ciclos). - Ordens de trabalho (OT): criar, atribuir, acompanhar, fechar. - Stock de peças: armazém com mínimos, alertas de reposição. - Histórico completo de cada equipamento. - KPIs: MTBF, MTTR, OEE, custo por equipamento. - Mobile: técnicos consultam OTs no smartphone/tablet. - Relatórios customizáveis. - Integração com outros sistemas (ERP, SCADA, IoT).
c) Vantagens vs papel/Excel: - Centralização: tudo num só lugar acessível. - Histórico completo (papel perde-se; Excel quebra). - Lembretes automáticos (manutenção preventiva agendada). - KPIs calculados automaticamente. - Análise estatística rápida (qual o equipamento que falha mais? Qual o tempo médio de reparação? Que peças se gastam mais?). - Rastreabilidade (auditorias, certificações). - Mobile — técnico no campo tem informação na mão. - Custo controlado (orçamento, real, variação).
d) Sugestões para PME industrial:
Económico (cloud-based, ≤ 100 €/utilizador/mês): - UpKeep (mobile-first, fácil). - Fiix: completo, intuitivo. - eMaint (Fluke): integração com instrumentos Fluke. - MaintainX: muito moderno.
Médio porte (PME até 500 utilizadores): - Infor EAM. - MEX (Australia, mas globalizado).
Open Source (gratuito mas exige instalação): - OpenMAINT (italiano, robusto). - GMAO (francês, simples).
Para PME: começar com UpKeep ou Fiix — implementação 2-4 semanas, custo 50-150 €/utilizador/mês, funcionalidades suficientes para 90% das necessidades.
Implementação: 6-12 meses com formação. Resistência cultural inicial é normal mas após adoptado é indispensável. Retorno de investimento típico: 1-2 anos pelas economias geradas (paragens evitadas, stock optimizado, produtividade da equipa de manutenção).
Exercício 7 · LOTO (15 pts)
Vais fazer manutenção em motor 11 kW que acciona um agitador num tanque químico de mistura.
a) Que fontes de energia existem que precisam de bloqueio? b) Aplica o procedimento LOTO completo passo-a-passo. c) Que perigos específicos para esta máquina? d) Como restabelecer o serviço?
a) Fontes de energia:
- Eléctrica: motor 400V trifásico — bloquear no disjuntor a montante.
- Mecânica armazenada: massa rotacional do agitador (inércia) — esperar paragem completa antes de aproximar.
- Térmica: motor pode estar quente (até 80-100 °C após operação).
- Química: conteúdo do tanque (produtos químicos potencialmente perigosos).
- Pneumática/Hidráulica: se há válvulas accionadas que controlam entrada/saída do tanque.
- Gravítica: se motor está em altura (queda de objectos).
b) Procedimento LOTO completo:
PASSO 1 — Preparação: - Identificar todas as fontes (lista acima). - Comunicar com operadores e supervisão. - Preparar plano escrito da intervenção (JSA — Job Safety Analysis). - Reunir EPI: luvas químicas, óculos panorâmicos, viseira, calçado de segurança, capacete.
PASSO 2 — Shutdown normal: - Parar motor pelo procedimento normal de operação (botão STOP, ou sistema HMI). - Esperar paragem completa do agitador (massa rotacional pode demorar minutos a parar). - Drenar tanque se necessário (e se procedimento de operação permitir).
PASSO 3 — Isolamento: - Cortar electricidade no disjuntor a montante do motor (no quadro). - Fechar válvulas de entrada e saída do tanque. - Despressurizar tanque se aplicável.
PASSO 4 — Lockout/Tagout: - Colocar cadeado pessoal no disjuntor: - Cadeado com chave única. - Chave fica com o técnico que vai trabalhar. - Colocar etiqueta no cadeado com: - Nome do técnico. - Data e hora. - Motivo da intervenção. - Telefone de contacto. - Bloquear válvulas com cadeados em posições fechadas. - Se vários técnicos: cada um coloca seu cadeado (multi-LOTO com pinça especial).
PASSO 5 — Verificação: - Tentar accionar motor (botão START, comando manual): não deve arrancar. - Medir tensão nos terminais do motor com voltímetro: deve indicar 0 V. - Tentar abrir válvulas remotamente: devem ficar fechadas.
PASSO 6 — Trabalho seguro: - Aproximar do motor. - Verificar temperatura (termómetro IR) — esperar arrefecimento se quente. - Aplicar EPI completo. - Trabalhar.
PASSO 7 — Restabelecimento (no fim): - Verificar que zona de trabalho está limpa (sem ferramentas, sem panos esquecidos). - Confirmar que ninguém está perto do equipamento. - Cada técnico remove apenas o seu cadeado. - Restabelecer cada fonte de energia uma a uma: - Válvulas: abrir lentamente (em sistemas pressurizados). - Electricidade: religar disjuntor. - Testar operação com cuidado (sem carga primeiro). - Documentar intervenção.
c) Perigos específicos:
- Químicos: agitador num tanque de mistura química — exposição a:
- Vapores tóxicos (depende do produto).
- Salpicos químicos se houver fuga ou se motor escorrega para dentro.
- Reacções indesejadas (ex: água + produto reactivo).
Solução: - Drenar tanque ou pelo menos baixar nível abaixo do agitador. - Verificar MSDS (Material Safety Data Sheet) do produto. - EPI específico para o produto (luvas resistentes à substância, máscara com filtro adequado).
- Quedas: motor em altura (montado em topo do tanque).
- Arnês de segurança.
-
Plataforma estável (não improvisar).
-
Inércia mecânica: agitador é grande e roda devagar mas tem inércia significativa. Demora a parar após cortar tensão.
- Esperar paragem visual completa + 1-2 min de margem.
-
Bloquear mecanicamente com calço se possível (impedir rotação durante intervenção).
-
Risco de queda de motor: motores grandes são pesados (200-500 kg para 11 kW).
- Pulldown / talha para suportar durante intervenção.
-
Equipa de 2-3 pessoas mínimo.
-
Atmosfera inflamável (se há produtos voláteis):
- Equipamento intrinsecamente seguro (ATEX).
- Sem ferramentas que possam fazer faísca.
- Ventilação adequada.
d) Restabelecimento do serviço:
- Verificar limpeza da zona de trabalho.
- Confirmar montagem correcta (apertos, alinhamento, vedações).
- Reposição gradual:
- Cadeado dos pés do motor verificado.
- Acoplamento bem montado.
- Vedações dos tanques estanques.
- Remover LOTO: cada técnico remove seu cadeado.
- Religar electricidade (disjuntor).
- Teste sem carga (se possível):
- Arrancar motor.
- Observar 5 min: sem ruído anormal, sem vibração excessiva, sem aquecimento súbito.
- Re-aplicar carga gradualmente:
- Encher tanque ao nível normal.
- Pôr motor em operação.
- Monitorizar primeiras horas.
- Documentação:
- Ficha de intervenção preenchida.
- Tempo de paragem registado.
- Próxima manutenção agendada.
Parte V · Aplicação
Exercício 8 · Caso integrado (10 pts)
Numa fábrica, és responsável pela manutenção de 50 motores eléctricos (3-22 kW) que accionam bombas, ventiladores, agitadores. Sem programa estruturado, há paragens não programadas frequentes.
Propõe um plano de implementação de manutenção preditiva para 1 ano, com fases, investimentos e KPIs.
Plano de Implementação — Manutenção Preditiva (1 ano)
MÊS 1-2 — Diagnóstico e planeamento
Actividades: - Inventário detalhado dos 50 motores: marca, modelo, potência, idade, criticidade. - Classificar em A (críticos, 10 equipamentos), B (importantes, 20), C (não-críticos, 20). - Recolher histórico de avarias dos últimos 2-3 anos. - Identificar equipamentos com taxa de falha elevada. - Definir baseline actual: - MTBF actual (meses entre falhas). - MTTR (horas para reparar). - Custo total de manutenção/ano. - % de paragens não programadas.
Investimento: - Tempo do técnico responsável: 80h × 30 €/h = 2400 €. - Software CMMS (UpKeep ou Fiix): início, 100 €/mês × 12 = 1200 €.
Entregáveis: - Cadastro completo dos motores em CMMS. - Documento de diagnóstico inicial com KPIs base. - Plano de manutenção preventiva para todos (revisão anual mínima).
MÊS 3-4 — Aquisição de equipamentos e formação
Investimento em equipamentos: - Acelerómetro + analisador de vibração (Fluke 805): 1500 €. - Câmara térmica (FLIR E54): 3500 €. - Megger isolamento: 200 €. - Alinhador laser (Easy-Laser básico): 5000 €. - Pinça amperimétrica true RMS: 200 €.
Total equipamentos: ~10 500 €.
Formação: - Curso de análise de vibração (40h): 1500 €. - Curso de termografia nível 1: 800 €. - Curso de alinhamento laser (1 dia): 400 €.
Total formação: ~2700 €.
Investimento total fases 1-4: ~16 800 €.
MÊS 5-6 — Implementação Grupo A (10 motores críticos)
Actividades: - Baseline para cada motor: - Vibração (espectro FFT). - Termografia. - Isolamento (megger). - Análise visual (fotos). - Configurar alertas no software (limites de vibração, temperatura). - Plano de medições mensais. - Primeiras intervenções correctivas baseadas em sinais identificados.
Investimento contínuo: 50h/mês de técnico = 1500 €/mês.
MÊS 7-9 — Implementação Grupo B (20 motores)
Actividades: - Baseline + medições trimestrais. - Reuniões mensais de análise (1h cada) para revisar tendências. - Ajustes ao plano conforme resultados.
MÊS 10-12 — Implementação Grupo C + análise de resultados
Actividades: - Grupo C: medições semestrais ou anuais (não justifica mais). - Análise de resultados completos do ano: - Quantas paragens não programadas evitadas (estimativa)? - Custo da manutenção mudou como? - MTBF mudou? - MTTR mudou? - Relatório para a direcção justificando investimento. - Plano para ano 2 (refinamento, expansão).
KPIs a monitorizar:
| KPI | Antes | Objectivo 1 ano | Stretch |
|---|---|---|---|
| Paragens não programadas | (estado actual) | -30% | -50% |
| MTBF | (actual) | +25% | +50% |
| MTTR | (actual) | -20% | -40% |
| Custo de manutenção | (actual) | -10% | -25% |
| OEE | (actual) | +10 pp | +20 pp |
| % manutenção planeada vs reactiva | 40% | 70% | 85% |
Investimento total ano 1: - Equipamentos: 10 500 € - Formação: 2 700 € - Software: 1 200 € - Tempo técnico (extra): 18 000 €/ano (50h × 30 € × 12 meses) - Total: ~32 000 €
ROI esperado: - Paragens evitadas (10 evitadas × 4000 €/cada) = 40 000 €. - Reparações menores em vez de catastróficas: 15 000 €. - Stock optimizado: 5 000 €. - Total benefícios: ~60 000 €/ano.
ROI: 60 000 / 32 000 = 1,9× no primeiro ano.
ROI ano 2+: equipamentos já comprados, formação já feita → custo apenas operacional (~20 000 €/ano) → ROI 3×+ continuado.
Factores críticos de sucesso:
- Apoio da direcção: investimento inicial requer aprovação.
- Técnico dedicado e motivado: alguém com conhecimento e tempo para implementar.
- Adesão da equipa: formação + envolvimento de toda a equipa (não só "um técnico que faz tudo sozinho").
- Disciplina: rotinas de medição cumpridas religiosamente.
- Análise sistemática: tendências e padrões são mais importantes que valores absolutos isolados.
Riscos: - Resistência cultural ("sempre fizemos assim, porquê mudar"). Solução: demonstrar com casos de sucesso iniciais. - Falta de tempo: medições adiadas. Solução: tornar parte da rotina, não tarefa extra. - Análise insuficiente: dados recolhidos mas não analisados. Solução: reuniões mensais obrigatórias.
Após ano 1, expandir para: - Outros equipamentos (não só motores eléctricos): bombas, ventiladores, compressores. - IoT/Industry 4.0: sensores permanentes que enviam dados continuamente. - Manutenção autónoma: operadores capacitados para inspecções básicas. - Análise preditiva avançada: machine learning para previsão de falhas.