IoT en Mantenimiento y Confiabilidad

El presente artigo tem como propósito destacar os aspectos-chave para uma implementação bem-sucedida de IIoT, enfatizando a relevância da Integração OT e IT. Isso permite acessar os dados dos equipamentos operacionais de maneira simples e a baixo custo. Contudo, é fundamental acompanhar esse acesso com aplicações apropriadas e modelos de dados robustos e integrados, como propõe a colaboração entre SAP e Cumulocity para empresas que desejam incorporar rapidamente IIoT em seus processos de manutenção. Além disso, serão abordados o verdadeiro retorno sobre investimento, os principais obstáculos dos últimos anos e algumas recomendações para avançar em projetos de IIoT dedicados à manutenção.

Integração OT/IT

Entretanto, o verdadeiro salto não é apenas “ter sensores”. É fechar o loop entre o mundo OT (sensores, PLC, historiadores, OPC UA) e o mundo IT ou de negócios (EAM/APM, ordens, planos, peças de reposição, criticidade, estratégia). É nesse ponto que o IoT realmente impacta a confiabilidade. Vamos analisar o que cada mundo aporta.

O IoT possibilita a obtenção de informações sobre variáveis que antes não podiam ser medidas ou que permaneciam inacessíveis dentro dos sistemas de planta. Essa nova capacidade de monitoramento proporciona uma visão praticamente instantânea do estado dos ativos, facilitando a detecção precoce de possíveis incidentes e melhorando a capacidade de resposta. O valor dos dados coletados pelo IoT aumenta significativamente quando são interpretados em função do contexto em que o equipamento opera. Fatores como carga de trabalho, receita utilizada, turno, condições ambientais, campanha ou setpoints permitem compreender realmente o significado das medições. Essa contextualização ajuda a reduzir a ocorrência de falsos positivos e contribui para a tomada de decisões precisas e eficazes.

A melhoria na confiabilidade se materializa quando os achados derivados das informações do IoT se transformam em ações concretas. Isso implica a geração de inspeções direcionadas, alertas úteis, ordens de trabalho fundamentadas em causas prováveis e a incorporação do aprendizado por meio de metodologias como RCM (Análise de Manutenção Baseada na Confiabilidade) e FMEA (Análise de Modos e Efeitos de Falha), criando um ciclo de melhoria contínua respaldado por dados.

Arquitetura

No ecossistema SAP, existe um foco claro em simplificar a conectividade e a gestão do IoT dentro do APM, por meio de capacidades fortemente ampliadas através da integração de uma solução de classe mundial em IIoT como Cumulocity (IoT industrial) embutida na solução de SAP APM. Um bom exemplo de implementação “com os pés na planta” é o compartilhado por nosso especialista em Iquant para Tecnologia Cristian Solís Calderón, onde detalha a conexão de 140 sensores transmitindo de forma confiável para o SAP APM através da colaboração com Cumulocity IoT. LinkedIn

O interessante não é apenas o número de sensores, mas as novas capacidades da solução para um novo padrão de visualização do estado de saúde de equipamentos e máquinas em dashboards em tempo real através de dispositivos móveis. Além disso, a facilidade para escalar a incorporação de variáveis e sensores de forma simples e rápida aproveitando a capacidade de Address Space Rescan no gateway de Cumulocity, que atualiza o mapeamento de indicadores de cada equipamento.

Onde está o Retorno do Investimento em IIoT?

A implementação do IoT em ambientes industriais pode gerar um retorno sobre investimento (ROI) significativo, desde que orientada para objetivos claros e bem definidos. Os benefícios mais evidentes se manifestam quando o IoT é aplicado sob as seguintes condições:

Quando o monitoramento da condição determina uma ação concreta a ser executada. O monitoramento de condição se torna realmente eficaz quando os alertas são baseados em limites e regras bem projetadas, permitindo sua integração direta nas rotinas de manutenção, como inspeções, lubrificações ou recalibrações. Assim, as ações preventivas são executadas no momento oportuno, evitando falhas inesperadas e melhorando a confiabilidade dos ativos.

Quando, em ambientes de linhas de processo ou produção, a capacidade de antecipar e gerenciar tanto paradas quanto micro-paradas representa um valor agregado chave. O IoT facilita a identificação precoce de anomalias, contribuindo para minimizar tempos de inatividade e otimizar o desempenho global da planta.

Quando o monitoramento do consumo energético se torna um indicador indireto fundamental do estado dos equipamentos. Variações no uso de energia podem sinalizar problemas como desalinhamentos, atritos, sujeira ou cavitação, possibilitando intervenções precoces que previnem danos maiores e perdas de eficiência.

Quando temos a capacidade de cruzar a informação obtida (“o que vejo”) com as prioridades do negócio (“o que importa”), como segurança, produção, custos ou qualidade, permite focar os esforços de manutenção nos ativos mais críticos. Assim, maximiza-se o impacto de cada ação e otimizam-se os recursos disponíveis.

Por que os projetos de IIoT não alcançam o ROI esperado?

As principais causas pelas quais os projetos de IIoT não atingem o retorno sobre investimento esperado geralmente estão relacionadas a (i) falta de um modelo de ativos sólido, (ii) geração excessiva de alertas e (iii) desconexão com os sistemas de execução de manutenção.

Falta de estruturação do modelo de ativos. Muitas vezes, os dados coletados provêm de etiquetas (tags) isoladas, sem uma hierarquia definida ou um contexto claro dentro de um modelo de ativos. Isso dificulta a interpretação da informação e limita a capacidade de análise avançada, uma vez que não se pode associar cada variável a um equipamento ou sistema específico dentro da planta.

Geração excessiva de alertas e ausência de responsáveis claros. Um número elevado de alertas mal configurados provoca fadiga nas equipes de operação e manutenção, o que pode levar ao descaso com notificações importantes. Além disso, a falta de designação de responsáveis para gerenciar o ciclo completo das alertas (desde sua geração até a resolução) contribui para que muitas incidências não sejam atendidas de maneira eficiente.

Desconexão com os processos de manutenção. Quando os alertas gerados pelo sistema IIoT não estão integrados nos fluxos de trabalho de manutenção, as notificações não se traduzem em ações concretas. Sem uma vinculação direta entre a detecção de anomalias e a execução de ordens de trabalho, inspeções ou intervenções, perde-se o valor preventivo e corretivo que a tecnologia oferece, limitando o impacto na confiabilidade e disponibilidade dos ativos.

Abordar esses aspectos desde o início do projeto é fundamental para maximizar o retorno do investimento, assegurando que a informação gerada seja relevante, acionável e alinhada com os objetivos estratégicos do negócio.

Nossa recomendação para Iniciativas IIoT

O percurso de muitas empresas nos últimos anos para implementar iniciativas de IIoT nos permite recomendar alguns pontos importantes a serem considerados em um projeto de IIoT.

Identificar e selecionar entre três e cinco ativos que sejam essenciais para a operação, priorizando aqueles que apresentam maior risco, impacto na produção ou alta frequência de falhas. Essa seleção estratégica permite focar os esforços de monitoramento e manutenção nos equipamentos cuja funcionalidade correta é crítica para o negócio, otimizando assim a gestão de recursos e aumentando a eficácia das intervenções preventivas e corretivas.

Estabelecer claramente os modos de falha potenciais para cada ativo crítico e determinar, por meio de uma análise rigorosa, quais variáveis ou parâmetros operacionais são verdadeiramente preditivos desses falhas. Esse processo implica identificar os sinais-chave que permitem antecipar de maneira confiável a ocorrência de avarias, facilitando assim a detecção precoce de anomalias e a tomada de decisões proativas na manutenção.

Integrar os sinais provenientes de fontes como OPC UA, historiadores ou dispositivos edge, garantindo em todo momento a qualidade e consistência dos dados. Para isso, é fundamental validar aspectos-chave como a correta sincronização temporal (timestamp), a uniformidade das unidades de medida, a verificação dos limites operacionais e a detecção e gestão de possíveis lacunas ou descontinuidades nos registros. Esse processo assegura que a informação coletada seja confiável e esteja preparada para sua análise e utilização na tomada de decisões operacionais e de manutenção.

Desenvolver painéis operacionais específicos para a planta, que permitam visualizar o estado dos ativos críticos e os indicadores-chave de funcionamento. Paralelamente, implementar sistemas de alertas voltados para a manutenção, projetados não apenas para notificar anomalias, mas também para ativar ações concretas por meio da geração automática de ordens de trabalho ou inspeções. Dessa forma, facilita-se uma resposta rápida e eficiente a qualquer incidente, garantindo que a informação apresentada seja relevante, acionável e alinhada com as necessidades operacionais e de manutenção da organização.

Fechar o ciclo operacional, preferencialmente no EAM ou CMMS, assegurando que cada alerta gere uma notificação direcionada, a qual resulte na emissão de uma ordem de trabalho ou inspeção específica. Posteriormente, incorporar de maneira sistemática o feedback proveniente da intervenção, documentando tanto a causa raiz identificada quanto os achados obtidos durante a atuação. Essa abordagem permite não apenas uma gestão rastreável e eficiente das incidências, mas também a melhoria contínua do sistema, facilitando o aprendizado organizacional e a otimização progressiva dos processos de manutenção.

Uma vez consolidados os processos iniciais e validada a funcionalidade sobre os ativos e variáveis selecionados, é o momento adequado para escalar progressivamente a iniciativa. Esse próximo passo implica ampliar o alcance, incorporando um maior número de variáveis operativas e ativos críticos, assim como avançar em direção à automação dos processos de integração (onboarding) de novos equipamentos e sistemas. Essa expansão deve ser guiada por critérios de prioridade e relevância para o negócio, assegurando que o aumento na complexidade e volume seja acompanhado de procedimentos robustos que mantenham a qualidade dos dados e a eficácia na gestão de alertas e manutenção. Dessa forma, potencializa-se o impacto do sistema IIoT e facilita-se a adoção eficiente e sustentável em toda a organização.