Electrical Signature AnalysisAnálise de Assinatura Elétrica
What ESA is, how it works, the faults it detects, and why it beats sensor-based monitoring on cost. Sensorless predictive maintenance, powered by 2Neuron AI.
O que é a ESA, como funciona, quais falhas detecta e por que vence o monitoramento com sensor no custo. Manutenção preditiva sem sensores, com IA da 2Neuron.
The business caseO que está em jogo
Unplanned downtime has become one of the largest controllable costs in industry. The Siemens / Senseye True Cost of Downtime 2024 study put the combined loss of the Fortune Global 500 at roughly US$ 1.4 trillion a year, equal to 11% of revenue, up from 8% before the pandemic.
A parada não planejada virou um dos maiores custos controláveis da indústria. O estudo True Cost of Downtime 2024 (Siemens / Senseye) estimou a perda combinada das 500 maiores empresas do mundo em cerca de US$ 1,4 trilhão por ano, 11% da receita, ante 8% antes da pandemia.
The U.S. Department of Energy reports that a properly implemented predictive maintenance program can eliminate 70-75% of breakdowns, cut downtime 35-45%, reduce maintenance cost 25-30%, and return up to 10x the investment. The market is growing about 28% a year.
O Departamento de Energia dos EUA (DOE) relata que um programa de preditiva bem implementado pode eliminar 70-75% das quebras, reduzir a parada em 35-45%, cortar custo de manutenção em 25-30% e retornar até 10x o investimento. O mercado cresce cerca de 28% ao ano.
The question is no longer whether to monitor condition, but how to do it across the whole asset base without drowning in hardware and false alarms. That is the gap ESA fills.
A pergunta não é mais se deve monitorar condição, mas como fazer isso na base inteira de ativos sem se afogar em hardware e alarmes falsos. É essa lacuna que a ESA preenche.
What is ESA?O que é a ESA?
Electrical Signature Analysis (ESA) is an online, non-intrusive method that assesses the mechanical, electrical and operational health of motor-driven assets by analyzing the current and voltage that already power them. Nothing is installed on the machine; the measurement happens at the electrical panel.
A Análise de Assinatura Elétrica (ESA) é um método online e não intrusivo que avalia a saúde mecânica, elétrica e operacional de ativos acionados por motores a partir da corrente e da tensão que já os alimentam. Nada é instalado na máquina; a medição acontece no painel elétrico.
An electric motor is also a sensor: anything that disturbs its rotation leaves a periodic fingerprint in the current it draws. Reading those fingerprints is the foundation of sensorless predictive maintenance. It matters because electric motor systems consume about 53% of the world's electricity and 72% of all industrial electricity (IEA).
Um motor elétrico também é um sensor: tudo o que perturba a sua rotação deixa uma impressão digital periódica na corrente. Ler essas impressões é a base da manutenção preditiva sem sensores. Isso importa porque sistemas de motores consomem cerca de 53% da eletricidade do mundo e 72% da industrial (IEA).
The motor is the sensor. The panel is the measurement point.O motor é o sensor. O painel é o ponto de medição.
What faults ESA detectsO que a ESA detecta
Across IEEE and EPRI studies, bearings cause 41-51% of motor failures and stator windings another ~37%, roughly 78% of all failures, both readable electrically.
Em estudos da IEEE e da EPRI, rolamentos causam 41-51% das falhas e enrolamentos outros ~37%, cerca de 78% de todas as falhas, ambos legíveis eletricamente.
- Mechanical: bearings, misalignment, unbalance, looseness, eccentricity, broken rotor bars.Mecânicas: rolamentos, desalinhamento, desbalanceamento, folga, excentricidade, barras de rotor quebradas.
- Pumps and fans: impeller clogging, cavitation, dry running, recirculation.Bombas e ventiladores: obstrução de rotor, cavitação, funcionamento a seco, recirculação.
- Electrical and energy: insulation, phase unbalance, harmonics and efficiency losses.Elétricas e energia: isolação, desequilíbrio de fases, harmônicos e perdas de eficiência.
ESA vs vibration analysisESA vs análise de vibração
The clearest difference is economic, and it is structural. A real vibration program rarely puts one sensor on a machine: good practice instruments every bearing, so a motor-and-pump train needs 3-4 measurement points. ESA reads the whole train from one point at the panel. And wireless vibration sensors run on batteries that last 2-5 years and then need a technician visit per sensor, while ESA is panel-powered and never needs a battery.
A diferença mais clara é econômica, e é estrutural. Um programa real de vibração raramente usa um sensor por máquina: a boa prática instrumenta cada mancal, então um conjunto motor-bomba precisa de 3-4 pontos de medição. A ESA lê o trem todo a partir de um ponto no painel. E sensores de vibração sem fio têm baterias que duram 2-5 anos e exigem visita de técnico por sensor, enquanto a ESA é alimentada pelo painel e nunca precisa de bateria.
| ESA | Vibration | Thermography | |
|---|---|---|---|
| Sensor on machine? | No | Yes (per point) | No (line of sight) |
| Points per asset | 1 (whole train) | 3-4 (per bearing) | Route-based |
| Recurring cost | None (no battery) | Battery swap ~2-5 yrs + labor | Labor each route |
| Continuous 24/7? | Yes | Often periodic | Periodic |
| Hard-to-reach assets | Covered from panel | Hard / impossible | Hard / impossible |
| Cost per asset (TCO) | 1x | ~5x | Varies |
| ESA | Vibração | Termografia | |
|---|---|---|---|
| Sensor na máquina? | Não | Sim (por ponto) | Não (linha de visada) |
| Pontos por ativo | 1 (trem todo) | 3-4 (por mancal) | Por rota |
| Custo recorrente | Nenhum (sem bateria) | Troca de bateria ~2-5 anos + mão de obra | Mão de obra por rota |
| Contínua 24/7? | Sim | Em geral periódica | Periódica |
| Ativos inacessíveis | Cobertos pelo painel | Difícil / impossível | Difícil / impossível |
| Custo por ativo (TCO) | 1x | ~5x | Varia |
Counting both factors, ESA's total cost of ownership per asset is consistently several times lower, on the order of 5x, and ESA wins at any fleet size. The methods are complementary: ESA is the right backbone for broad, continuous fleet coverage.
Somando os dois fatores, o custo total de propriedade por ativo da ESA é consistentemente várias vezes menor, da ordem de 5x, e a ESA vence em qualquer tamanho de frota. Os métodos são complementares: a ESA é a espinha dorsal certa para cobertura ampla e contínua de frota.
Why ESA needs AIPor que a ESA precisa de IA
The information is real, but it is buried. Fault components sit far below the line frequency and shift with load. Reading thousands of assets continuously, without drowning the team in false alarms, is not a human task. 2Neuron pairs ESA with proprietary AI that learns each asset's normal behavior, tracks the operating point in real time, and prioritizes what deserves action.
A informação é real, mas está enterrada. As componentes de falha ficam muito abaixo da frequência da rede e se movem com a carga. Ler milhares de ativos continuamente, sem afogar o time em alarmes falsos, não é tarefa humana. A 2Neuron combina ESA com IA proprietária que aprende o comportamento normal de cada ativo, acompanha o ponto de operação em tempo real e prioriza o que merece ação.
ESA with 2Neuron, and proofESA com a 2Neuron, e a prova
The instrument, Ultronline, installs in the panel and streams the feeder's currents and voltages to the cloud through the Ultronlink gateway, where proprietary AI converts the signature into diagnosis, alarms and actions. No accelerometer, no probe, no new cabling.
O instrumento, o Ultronline, instala-se no painel e transmite as correntes e tensões do alimentador para a nuvem pelo gateway Ultronlink, onde a IA proprietária converte a assinatura em diagnóstico, alarmes e ações. Sem acelerômetro, sem sonda, sem cabeamento novo.
62 pumping stations monitored from the panel, no sensors on the pumps: roughly 4,374 alarms in 28 days and more than R$ 3M/year in recoverable operational value identified, without a single intrusive install.
62 estações de bombeamento monitoradas a partir do painel, sem sensores nas bombas: cerca de 4.374 alarmes em 28 dias e mais de R$ 3M/ano em valor operacional recuperável identificado, sem uma única instalação intrusiva.
Frequently asked questionsPerguntas frequentes
Is ESA as accurate as vibration analysis?
For a broad class of mechanical and electrical faults, ESA detects the same developing problems, continuously and without hardware on the machine. Vibration can go deeper on a single accessible machine; ESA wins on coverage, scale and inaccessible assets.
Do I need to stop the machine to install ESA?
No. ESA reads from the electrical panel while the machine runs, with no downtime and no intrusive install.
Can ESA monitor submersible pumps?
Yes. Because the measurement is at the panel, submersible and otherwise inaccessible pumps are diagnosed without touching the asset.
Does ESA work with variable frequency drives (VFDs)?
Yes. Drive-fed assets change the signal, which is exactly why the analysis is paired with AI that models each asset's operating point.
Why is ESA cheaper than sensor-based monitoring?
One panel point covers the whole machine train (vs 3-4 vibration sensors per asset) and there is no battery to replace, so total cost of ownership is on the order of 5x lower.
A ESA é tão precisa quanto a análise de vibração?
Para uma ampla classe de falhas mecânicas e elétricas, a ESA detecta os mesmos problemas em desenvolvimento, de forma contínua e sem hardware na máquina. A vibração pode ir mais fundo numa máquina acessível; a ESA ganha em cobertura, escala e ativos inacessíveis.
Preciso parar a máquina para instalar a ESA?
Não. A ESA lê no painel elétrico com a máquina operando, sem parada e sem instalação intrusiva.
A ESA monitora bombas submersas?
Sim. Como a medição é no painel, bombas submersas e inacessíveis são diagnosticadas sem tocar no ativo.
A ESA funciona com inversores de frequência (VFDs)?
Sim. Ativos com inversor mudam o sinal, e é por isso que a análise é combinada com IA que modela o ponto de operação de cada ativo.
Por que a ESA é mais barata que o monitoramento com sensor?
Um ponto no painel cobre o trem todo (vs 3-4 sensores de vibração por ativo) e não há bateria para trocar, então o custo total de propriedade fica da ordem de 5x menor.
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