Introdução

A manutenção preditiva é um dos grandes desafios da indústria moderna. A falta de informações em tempo real sobre o funcionamento dos equipamentos pode resultar em falhas inesperadas, paradas não planejadas e altos custos operacionais.

Uma forma eficiente de resolver esse problema é utilizando o MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), um protocolo leve e rápido que facilita a comunicação entre sensores e sistemas de supervisão.

Neste artigo, vamos explorar um caso prático onde o MQTT é aplicado para monitoramento de temperatura e vibração de motores industriais, trazendo benefícios como redução de falhas, maior eficiência operacional e otimização da manutenção.

Cenário com problemas

Uma indústria metalúrgica possui vários motores críticos responsáveis pela movimentação de esteiras e equipamentos pesados. Porém, a falta de um sistema eficiente de monitoramento remoto tem causado problemas recorrentes, impactando a produção.

Os principais desafios enfrentados pela empresa incluem:

🔴 Falta de visibilidade em tempo real: Os operadores não conseguem acompanhar a temperatura e a vibração dos motores de forma contínua.

🔴 Dificuldade na integração dos sensores com o sistema SCADA: A comunicação tradicional via Modbus é limitada e exige consultas constantes para obtenção de dados.

🔴 Alto custo com manutenção corretiva: Sem uma análise preditiva, os motores sofrem falhas inesperadas, resultando em paradas não planejadas e custos elevados com reparos emergenciais.

🔴 Ineficiência na coleta de dados: Os sensores enviam informações de forma descentralizada e sem um padrão de comunicação eficiente, dificultando a análise dos dados pelos engenheiros de manutenção.

Sem um sistema adequado, a empresa opera de forma reativa, corrigindo falhas apenas quando os motores já apresentam problemas críticos. Isso gera redução na produtividade, desperdício de recursos e aumento no tempo de inatividade das máquinas.

Solução com MQTT

Para solucionar esses problemas, a empresa implementou um sistema de monitoramento baseado em MQTT, permitindo a comunicação eficiente entre sensores IoT e o sistema SCADA.

A solução foi dividida em três etapas principais:

1️⃣ Configuração de um broker MQTT para coleta de dados

🔹 Foi instalado um broker MQTT Mosquitto em um servidor local para gerenciar a comunicação entre os sensores e os sistemas de supervisão.
🔹 Sensores de temperatura e vibração foram conectados a CLPs e gateways IoT, que publicam os dados via MQTT.
🔹 O broker MQTT permite que diversos sistemas assinem esses dados, garantindo transmissão rápida e confiável das informações.

2️⃣ Publicação dos dados em tempo real e visualização via Node-RED e SCADA

🔹 Os sensores enviam leituras contínuas de temperatura e vibração para tópicos específicos do MQTT.
🔹 Um painel no Node-RED foi configurado para exibir gráficos em tempo real, facilitando a análise dos operadores.
🔹 O SCADA da planta foi integrado ao MQTT, permitindo que os supervisores acompanhem os dados diretamente no sistema de controle.

3️⃣ Configuração de alertas automáticos para manutenção preditiva

🔹 Foram definidos limites críticos de temperatura e vibração. Caso um sensor ultrapasse esses valores, um alerta automático é disparado via MQTT.
🔹 O sistema de alerta envia notificações por e-mail e SMS para a equipe de manutenção.
🔹 Em caso de anomalias frequentes, um histórico de falhas é gerado para prever possíveis problemas futuros.

Benefícios da solução

Após a implementação do MQTT, a empresa obteve diversos ganhos operacionais, incluindo:

✅ Redução de falhas e paradas não planejadas: A manutenção passou a ser preditiva, permitindo que problemas fossem identificados antes que ocorressem falhas críticas.

✅ Maior eficiência operacional: O monitoramento em tempo real permitiu tomadas de decisão mais rápidas, otimizando o funcionamento dos motores.

✅ Integração simplificada: O MQTT eliminou a necessidade de consultas constantes via Modbus, tornando a comunicação mais rápida e eficiente.

✅ Otimização da manutenção: A equipe técnica conseguiu analisar tendências de falhas e programar intervenções antes que os motores sofressem danos.

✅ Redução de custos: A empresa diminuiu gastos com peças de reposição e horas extras da equipe de manutenção.

Conclusão

O uso do MQTT na indústria proporciona maior controle e eficiência operacional, permitindo que equipamentos críticos sejam monitorados em tempo real. Neste caso prático, a implementação do protocolo resultou em redução de falhas, otimização da manutenção e maior confiabilidade no processo produtivo.

Com a expansão da Indústria 4.0, o MQTT se torna uma tecnologia indispensável para conectar sensores, sistemas SCADA e plataformas IoT de maneira leve e eficiente. Empresas que adotam esse protocolo ganham mais previsibilidade, segurança e produtividade, tornando seus processos mais inteligentes e conectados.

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