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www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação 1 PREVENÇÃO E CONTROLE DE RISCOS EM MÁQUINAS EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação 2 PREVEN ÇÃO E CONTROLE DE RISCOS EM MÁ QUINAS EQUIPAMENTOS E INSTALAÇÕES 3 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação SUMÁRIO UNIDADE I – Manutenção 4 Evolução e histórico da manutenção ................................................................ 4 Conceitos e tipos de manutenção ..................................................................... 6 UNIDADE II - Leiaute – Arranjo físico ....................................................................... 17 Conceito ......................................................................................................... 17 Fatores na elaboração do leiaute/arranjo físico .............................................. 20 Dimensionamento de áreas ............................................................................ 25 UNIDADE III - Segurança nos trabalhos em instalações e serviços em eletricidade ............................................................................................................ 3030 Riscos em instalações e serviços com eletricidade .................................... 3131 Medidas de controle do risco elétrico ............ Erro! Indicador não definido.34 UNIDADE IV - Segurança em canteiros de obras ..................................................... 51 A dinâmica de um canteiro de obras .......................................................... 5753 Os riscos e sua prevenção em cada etapa da obra .................................... 6357 Os riscos e sua prevenção em máquinas, equipamentos e ferramentas ... 6363 O programa de condições e meio ambiente de trabalho – PCMAT ............ 6565 REFERÊNCIAS ..................................................................................................... 7070 4 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação UNIDADE I – Manutenção Nesta unidade veremos o histórico da manutenção e como ocorreu a sua evolução. Além disso, serão abordados os conceitos e tipos de manutenção. Os textos utilizados para esta explanação foram baseados e retirados da monografia do curso de Engenharia de Produção de Wady Abrahão Cury Netto (2008). Evolução e histórico da manutenção Desde os primórdios da humanidade havia necessidade da conservação de ferramentas e utensílio de caça. O avanço tecnológico, a partir do século XVII, trouxe a necessidade de manter equipamentos em funcionamento a partir de sua manutenção. Tem-se como exemplo um motor a vapor instalado em uma mina de carvão para esgotar água que trouxe como necessidade atividades de conservação feita pelos operadores. A Revolução Industrial ocorrida a partir do século XVIII elevou de forma rápida a tecnologia e, com isso, as atividades de conservação e conserto de equipamentos (WYREBSK,1997). O termo manutenção surge nas indústrias a partir da década de 50 do séc. XX nos Estados Unidos. Nessa época de desenvolvimento tecnológico pós-guerra, fez- se necessário dividir a área de manutenção da produção com objetivo de melhoria de performance do sistema produtivo (Ibid,1997). A evolução da Manutenção pode ser dividida em três gerações, conforme a Figura a seguir: Onde, de acordo com SIEVULI (2001, p.8 apud MORAES, 2004): 5 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação 1ª geração (1930 a 1940): é caracterizada pelo conserto após a falha ou manutenção emergencial; 2ª geração (1940 a 1970): é caracterizada pela disponibilidade crescente e maior vida útil dos equipamentos, pelas intervenções preventivas baseadas no tempo de uso após a última intervenção, pelo custo elevado de manutenção quando comparado aos benefícios, pelos sistemas manuais de planejamento e registro das tarefas e ocorrências de manutenção e posteriormente pelo início do uso de computadores grandes e lentos para execução dessas tarefas; 3ª geração (desde 1970): é caracterizada pelo aumento significativo da disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos, pela melhoria na relação entre o custo e o benefício da manutenção, pelas intervenções nos equipamentos baseadas na análise da condição e no risco da falha, pela melhor qualidade dos produtos, pelo controle dos riscos para a segurança e saúde do trabalhador, pela preocupação com o meio ambiente, por computadores portáteis e rápidos com potentes softwares para intervenções e gerenciamento da manutenção, além do surgimento dos grupos de trabalho multidisciplinares. A Figura a seguir, ilustra como a manutenção evoluiu até a década de 90 do século XX. 6 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Conceitos e tipos de manutenção De acordo com MONCHY (1987, p.3), “o termo manutenção tem sua origem no vocábulo militar, cujo sentido era manter nas unidades de combate o efetivo e o material num nível constante de aceitação”. SLACK et al. (2002, p.644) classificam os seguintes objetivos da Manutenção: 1) Redução de Custos: através da Manutenção Preventiva podem-se reduzir defeitos, impactando em menos ações corretivas, as quais têm valor de custo mais elevado que as ações de prevenção; 2) Maior Qualidade de Produtos: equipamentos em estado perfeito de funcionamento garantem a qualidade dos produtos finais; 3) Maior Segurança: setor produtivo limpo e em boas condições de operação propicia maior segurança, confiança e motivação aos trabalhadores; 4) Melhor Ambiente de Trabalho: ambiente de trabalho limpo, seguro e organizado através de atividades da Manutenção Autônoma, melhoram o nível de trabalho dos funcionários; 5) Desenvolvimento Profissional: o programa de Manutenção Produtiva Total desenvolve novas habilidades e também crescimento profissional aos trabalhadores pelo seu envolvimento direto nas decisões de aumento de produtividade da empresa; 6) Maior vida útil dos equipamentos: o programa objetiva o aumento da vida útil dos equipamentos, através de ações de prevenção e melhorias específicas nos equipamentos; 7) Maior confiabilidade dos Equipamentos: equipamentos bem cuidados têm intervalos de tempo maiores de uma falha para outra, o que resulta em maior disponibilidade e velocidade de produção; 8) Instalações da Produção com maior valorização: instalações bem mantidas têm maior valor de mercado; 9) Maior Poder de Investimento: a redução de custos obtida através da TPM tem relação direta com o aumento de investimentos, o que beneficia os acionistas, os funcionários e a comunidade ao entorno da empresa; 10) Preservação do Meio Ambiente: com o bom regulamento das máquinas, advindo da TPM, há economia de recursos naturais e diminuição dos impactos ambientais. 7 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Manutenção como estratégia competitiva de melhoria A Administração da Produção é definida, de acordo com SLACK et al. (2002), como a maneira pelas quais as organizações produzem bens e serviços no seu cenário de atuação, através do seguinte fluxo de ações, de acordo com a Figura: A função da manutenção nas empresas está inserida no processo de melhoria da produção através da Prevenção e Recuperaçãode Falhas de Produção. De acordo com a Figura a seguir: 8 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Dessa maneira, diante da função supracitada da manutenção, a mesma manutenção possui interface com diversas áreas funcionais, como mostra a Figura abaixo. Falhas Para SLACK et al. (2002), falhas ocorrem por razões muito diferentes, que podem ser agrupadas como: falhas de fornecedores, falhas causadas por ações dos clientes e falhas no processo de manufatura do produto. No documento ISO/CD 10303-226 da ISO, uma falha (fault) é definida como um defeito ou uma condição anormal em um componente, equipamento, subsistema ou sistema, que pode impedir o seu funcionamento como planejado, uma situação chamada de fracasso (failure). De acordo com o Federal Standard 1037C dos Estados Unidos, o termo falha tem os seguintes significados: 1) Uma condição acidental que faz com que uma unidade funcional não consiga executar sua função. 2) Um defeito que causa um mau funcionamento reproduzível ou catastrófico. Um mau funcionamento é considerado reproduzível se ocorre consistentemente sob as mesmas circunstâncias. 3) Em sistemas elétricos um curto-circuito (total ou parcial) não intencional entre condutores não energizados, ou entre um condutor e o terra. Nesses sistemas, uma distinção pode ser feita entre falhas simétricas e assimétricas. 9 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação As interrupções da função do equipamento também podem ser definidas como mau funcionamento ou avarias e classificadas a seguir (MORAES, 1993, p.10): a) Avarias abruptas: o fatais: mais de três horas de duração; o de longa duração: mais de uma hora; o gerais: de cinco a dez minutos; o menores: menos de cinco minutos. b) Avarias por deterioração: inicialmente não levam à parada, mas ao longo do tempo comprometem a função do equipamento: o por deterioração funcional; o por deterioração da qualidade. De acordo com XENOS (1998): A classificação de avarias por deterioração equivale ao conceito de falha potencial ou anomalia, no qual se considera que muitas das falhas não acontecem abruptamente. Pelo contrário elas se desenvolvem ao longo do tempo e apresentam dois períodos distintos: o período entre a condição normal até o primeiro sinal da falha e um segundo período que vai do surgimento do primeiro sinal até a perda total ou parcial da função do equipamento. Um exemplo desse conceito é o surgimento de uma trinca em um equipamento qualquer que inicialmente não afete seu funcionamento, mas que irá se propagar com o uso, levando a perda total ou parcial da função do referido equipamento. (XENOS, 1998, p.77) Pelos conceitos da Engenharia de Confiabilidade, as frequências de ocorrência das falhas em um equipamento podem ser classificadas em decrescente, constante ou aleatória e crescente, e estão em geral associadas ao estágio do ciclo de vida do equipamento (XENOS, 1998, p.70-72). As falhas de frequência decrescente são associadas ao início da vida do equipamento e normalmente são causadas por problemas de projeto, de fabricação e de instalação ou erro na operação por falta de treinamento inicial. Esse período de vida do equipamento em que as falhas são decrescentes e prematuras é denominado período de mortalidade infantil ou vida inicial. As falhas de frequência constante ou aleatória são associadas ao que se costuma denominar vida normal ou fase de estabilidade do equipamento. Em geral a frequência dessas falhas é menor quando comparada às falhas de frequência crescente ou decrescente e estão associadas à aplicação de esforços acidentais, erros de manutenção e operação e que não tendem a 10 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação variar à medida que o equipamento envelhece. As falhas de frequência crescente são associadas ao período de instabilidade inerente ao fim da vida útil do equipamento onde o mesmo entra em degeneração por fadiga e desgaste. A Figura a seguir demonstra o comportamento das falhas nos equipamentos, e é denominada Curva da Banheira devido a sua forma, mostra a combinação dos três períodos de frequência das falhas. As diferentes formas de manutenção Existem 3 (três) abordagens básicas para manutenção: Manutenção Corretiva, Preventiva e Preditiva. Segundo SLACK et al. (2002), as atividades de manutenção consistem na combinação dessas abordagens. Atualmente adota-se outras abordagens de Manutenção: Manutenção Detectiva, Engenharia de Manutenção e Manutenção Centrada na Confiabilidade. Manutenção Corretiva É a manutenção feita após a quebra do equipamento. Segundo SLACK et al. (2002, p.645), “significa deixar as instalações continuarem a operar até que quebrem. 11 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação O trabalho de manutenção é realizado somente após a quebra de o equipamento ter ocorrido [...]”. De acordo com MONCHY (1987), há duas formas de aplicação da manutenção corretiva. A primeira é considerada quando aplicada isoladamente, chamada de manutenção catastrófica ou manutenção bombeiro. A segunda é aplicada como um “complemento residual” da manutenção preventiva, qualquer que seja o nível da preventiva executada, sempre existirá uma parte de falhas que necessitem de ações corretivas. Esse tipo de manutenção corretiva é também denominado manutenção por melhorias. Manutenção Preventiva É a manutenção feita antes do acontecimento de falhas e quebras. “(...) Visa eliminar ou reduzir as probabilidades de falhas por manutenção (limpeza, lubrificação, substituição e verificação) das instalações em intervalos de pré-planejados” (SLACK et al., 2002, p.645). Segundo MONCHY (1987, p.39), “é a manutenção efetuada com intenção de reduzir probabilidade de falha de um bem ou a degradação e um serviço prestado”. Manutenção Preditiva Consoante SLACK et al. (2002, p.645), a manutenção preditiva: (...) visa realizar manutenção somente quando as instalações precisarem dela. Por exemplo, os equipamentos de processos contínuos, como os usados para cobrir papel fotográfico, funcionam por longos períodos de modo a conseguir a alta utilização necessária para a produção eficiente em custos. A base pela qual se define o tempo ideal para realização de manutenção é feita por monitoramento dos equipamentos. Manutenção Detectiva Manutenção detectiva é a atuação efetuada em sistemas de proteção buscando detectar falhas ocultas ou não-perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção. Ex.: o botão de lâmpadas de sinalização e alarme em painéis. A identificação de falhas ocultas é primordial para garantir a confiabilidade. Em sistemas complexos, essas ações só devem ser levadas a efeito por pessoal da área de 12 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação manutenção, com treinamento e habilitação para tal, assessorado pelo pessoal de operação (ARAÚJO e SANTOS, 2008). Engenharia de Manutenção É uma nova concepção que constitui a quebra de paradigma na manutenção. Praticar engenharia de manutenção é deixar de ficar consertando continuadamente, para procurar as causas básicas, modificar situações permanentes de mau desempeno, deixar de conviver com problemas crônicos, melhorar padrões e sistemáticas, desenvolver a manutenibilidade, das feedback ao projeto, interferir tecnicamente nas compras. Ainda mais: aplicar técnicas modernas, estar nivelado com a manutenção de primeiro mundo (ARAÚJO e SANTOS, 2008). Manutenção Centrada na confiabilidade A Manutenção Centrada na Confiabilidade, política representada pela sigla RCM (Reliability CenteredMaintenance), foi desenvolvida por Stan Nowlan e Howard Heap, ambos da United Airlines, em 1978, a partir da necessidade de aumento da confiabilidade das aeronaves civis americanas (NETHERTON, 2001, p.1 e GERAGHETY, 2000, p.2 apud MOARES, 2004). Com o RCM busca-se fazer com que o equipamento cumpra, de modo confiável, as funções e o desempenho previstos em projeto, por meio da combinação e otimização do uso de todas as políticas de manutenção disponíveis. Para se atingir esse objetivo a política do RCM considera necessário que as equipes ligadas a operação e manutenção dos equipamentos devem responder claramente as seguintes questões: quais são as funções e níveis de desempenho previstos no projeto do equipamento e de seus subsistemas? Por que e como podem ocorrer falhas nessas funções? Quais as consequências da falha? É possível predizer ou prevenir a falha? Caso não, que outra política de manutenção pode ser utilizada para impedir a ocorrência da falha? (MORAES, 2004, p.29) Indicadores de Manutenção Segundo ZEN (2008) os indicadores de manutenção são: Um assunto normalmente polêmico para a maioria dos profissionais de manutenção é: qual deve ser o indicador ou indicadores que devemos utilizar para obtermos resultados de melhoria em nossas equipes de manutenção e 13 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação consequentemente para as nossas empresas? As empresas hoje necessitam; em virtude do alto grau de competitividade a que estão sujeitas; escolher adequadamente qual metodologia devem utilizar para o gerenciamento de sua rotina. A literatura disponível na área de manutenção nos aponta muitos indicadores que por vezes até dificultam o correto entendimento de nossas atividades. Temos sempre a intenção de fazer o melhor e acabamos por escolher e utilizar muitos indicadores, acabando por exceder na quantidade e perder na qualidade final do trabalho. Um dos primeiros pontos que se aprende com a metodologia da gestão da qualidade total é que devemos escolher indicadores que sejam o resultado do desdobramento dos objetivos empresariais. Isto significa que é necessário escolher o que nos dá o maior retorno, seja em termos de informação quanto no de lucratividade. Outro dado importante é o que concerne a quantidade de indicadores que devemos utilizar. Alguns profissionais preferem se utilizar do maior número de indicadores e chegam a determinar até 20 (vinte) indicadores para serem gerenciados. A metodologia do 5S nos ensina que devemos aprender sempre a melhorar, além de fazermos o mais simples, descartando o desnecessário e organizando o necessário, desenvolvendo o padrão e mantendo a disciplina. Assim, é necessário fazer em primeiro lugar o básico para poder acompanhar de maneira adequada os resultados de nosso trabalho e, portanto, precisamos deixar inicialmente de lado aquela quantidade imensa de indicadores que muitas vezes acabam por atrapalhar nossos objetivos. Em uma estrutura de manutenção podemos usar os seguintes e consagrados indicadores, de acordo com ZEN (2008): a) Hora Parada ou Hora Indisponível: representa o tempo entre a comunicação de indisponibilidade da máquina ou equipamento até a sua liberação/aprovação para funcionamento normal ou produção. É necessário o acompanhamento desse indicador para termos um controle básico sobre o funcionamento dos ativos, visando conhecer a Disponibilidade do equipamento para o processo produtivo. (ZEN, 2008) b) Hora de espera: representa o tempo entre a comunicação da indisponibilidade da máquina ou equipamento e o momento do início do atendimento por parte do manutentor. 14 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação É importante acompanhar esse intervalo de tempo, para termos um controle mínimo sobre eventual desperdício ou ainda verificar a organização básica da equipe. Constata-se tradicionalmente que esse intervalo de tempo é um dos grandes responsáveis pelo aumento da indisponibilidade da máquina, pois caso a equipe não seja bem organizada quanto a formação do grupo, quanto a organização do almoxarifado de manutenção, ou quanto a falta de comprometimento com os objetivos empresariais, tais perdas serão ainda maiores. Todo e qualquer desperdício no imediato atendimento à máquina ou equipamento aumentará a indisponibilidade. Lembrem-se, como bons latinos, gostamos muito de conversar e em uma caminhada até o local do atendimento muitas vezes dispendemos mais tempo do que o necessário. Acompanhar esse indicador poderá propiciar redução das horas paradas ao redor de 20% a 30% no primeiro ano e de cerca de 15 a 20% no segundo ano. (ZEN, 2008) c) Hora de impedimento: esse indicador representa todo e qualquer tempo dispendido com ações que não dependem diretamente da ação do grupo da manutenção, ou seja, demandam ações de outras equipes, tais como a de compras, de projetos, de laboratório. É nesse momento que poderemos verificar o grau de comprometimento das equipes auxiliares no sentido de rapidamente disponibilizar a máquina ou equipamento ao ambiente produtivo. Caso os resultados não sejam satisfatórios poderemos atuar junto a essas equipes no sentido de ampliar seu comprometimento, demonstrando as perdas que as mesmas causam ao ambiente produtivo. (ZEN, 2008) d) Disponibilidade: esse indicador representa a probabilidade de em um dado momento um equipamento estar disponível. Ele é o resultado do bom acompanhamento do indicador de hora parada. Esse indicador representa a possibilidade de garantir o atendimento das metas de produção. A partir do momento que estamos com as condições mínimas de controle devidamente implantadas, deveremos passar a uma segunda etapa que é a de implementar e acompanhar outros indicadores de manutenção, sempre recordando que devem estar conectados com os objetivos empresariais. (ZEN, 2008) 15 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Os indicadores de disponibilidade podem ser os seguintes: a) Custo de manutenção: Esse é um dos principais indicadores da atividade de manutenção, representando a somatória básica das seguintes parcelas: custos de intervenção de manutenção (recursos materiais, sobressalentes e mão de obra), custos próprios (internos) da equipe de manutenção, tais como administração, treinamento etc. e os custos de perdas de produção (se houver), e o custo da perda de oportunidade pela falta do produto se houver demanda. Normalmente as empresas acompanham apenas os custos de intervenção, mas devem no mínimo acompanhar também os custos próprios (ZEN, 2008). b) MTBF (Mean Time Between Failure) / TMEF: Tempo médio entre falhas. Indicador que representa o tempo médio entre a ocorrência de uma falha e a próxima, representa também o tempo de funcionamento da máquina ou equipamento diante das necessidades de produção até a próxima falha. c) MTTR (Mean Time To Repair) / TMPR - Tempo médio para reparo: Esse indicador nos aponta o tempo que a equipe de manutenção demanda para reparar e disponibilizar a máquina ou equipamento para o sistema produtivo. Nesse período estão todas as ações envolvidas no reparo, sejam elas da equipe de compras, de laboratório ou qualquer outra equipe de trabalho (ZEN, 2008). d) Confiabilidade: representa a probabilidade de que um item ou uma máquina funcione corretamente em condições esperadas durante um determinado período de tempo ou de ainda estar em condições de trabalho após um determinado período de funcionamento (TAVARES, 1999). e) Mantenabilidade ou Manutenibilidade: É a probabilidade de que um item avariado possa ser colocado novamente em seu estado operacional, em um período predefinido, quando a Manutenção é realizadaem condições determinadas, e é efetuada com os meios e procedimentos estabelecidos (ZEN, 2008). Análise de criticidade da Manutenção 16 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Os gestores de manutenção utilizam-se de algoritmos para a definição de qual tipo de manutenção será usado. A Figura a seguir mostra um dos possíveis fluxogramas para definição do tipo de manutenção. Na metodologia demonstrada pela figura acima, são considerados em ordem de importância a segurança do trabalhador, o quanto a máquina afeta o meio ambiente, a questão de segurança patrimonial, o quanto uma falha no equipamento impacta em custo, qualidade e o tempo de reparo e a questão custo x benefício. A ideia central é que, a partir do momento em que ocorra a avaria, todas as questões citadas sejam analisadas de forma lógica, para depois fazer uso de uma das três abordagens de manutenção: manutenção corretiva, preditiva ou preventiva. 17 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação UNIDADE II – Leiaute - arranjo físico Na unidade II analisaremos o que é um leiaute (arranjo físico) de uma empresa/indústria, quais fatores são importantes na elaboração deles e o dimensionamento de áreas. Os textos desta unidade foram baseados e retirados do artigo “Proposta de arranjo físico em uma indústria de remanufatura de rolos de impressora”, de TURUTE, SILVA E NERY (2017) e de “Planejamento do arranjo físico e das normas de utilização da nova sala de projetos do PRO”, de NOMURA (2013). Conceitos O planejamento do arranjo físico, também chamado de leiaute, trata do posicionamento físico dos recursos de transformação. A forma como os recursos de transformação são dispostos afeta diretamente a forma como os recursos transformados (materiais, informações e clientes) fluem pela operação. Qualquer organização, em algum momento, deve tomar decisões quanto ao seu arranjo físico. Seja uma indústria alimentícia, que deve decidir como edifícios, máquinas e pessoas estarão dispostos na produção, seja um escritório de advocacia, que deve dispor mesas e cadeiras em um espaço alugado, a forma como os recursos de uma organização são dispostos pode impactar seriamente nos resultados alcançados. A importância do arranjo físico varia de organização para organização, dependendo principalmente do tipo de produto ou serviço vendido e do volume dos mesmos. Segundo SLACK (2009), definir um arranjo físico é decidir onde colocar todas as instalações, máquinas equipamentos e pessoal da produção. Assim, o layout pode ser considerado como a forma os recursos produtivos, homens, máquinas e materiais, estão dispostos em uma fábrica. A definição ou locação de um layout de uma planta fabril é uma tarefa que tem um alto grau de complexidade e envolve uma gama expressiva de aspectos que devem ser analisados. Não obstante, a elaboração de um estudo para melhorar o arranjo físico de um setor da manufatura requer do projetista um conhecimento aprimorado do processo, caso contrário, pode levar à insatisfação do cliente ou perdas na produção. O planejamento do arranjo físico tem como objetivo organizar áreas de trabalho e equipamentos na forma mais econômica para operar, porém de forma segura e 18 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação gratificante aos funcionários. Este objetivo geral pode ser alcançado seguindo seis princípios do planejamento do arranjo físico: Princípio da integração total: o arranjo físico é melhor com a integração de operários, materiais, equipamentos, atividades de suporte e quaisquer outras considerações relevantes, de forma que resulte no melhor comprometimento dos recursos. Princípio da mínima distância movida: mantidas constantes as outras variáveis, o arranjo físico é melhor quando se permite que os materiais sejam movidos pela distância mínima entre as operações. Princípios de fluxo: mantidas constantes as outras variáveis, o arranjo físico é melhor organizando-se a área de trabalho para cada operação ou processo na mesma ordem ou sequência na qual os materiais são processados. Princípio do espaço cúbico: é possível obter economia através do uso efetivo todo o espaço disponível, tanto horizontal quanto vertical. Princípio da satisfação e segurança: mantidas constantes as outras variáveis, o arranjo físico é melhor se planejado de forma que ofereça condições de trabalho seguras e gratificantes aos operários. Princípio da flexibilidade: mantidas constantes as outras variáveis, o arranjo físico é melhor se pode ser ajustado e rearranjado ao menor custo e inconveniência. É importante definir os objetivos do detalhamento do projeto de arranjo físico. Embora dependam das circunstâncias específicas da organização, segundo Slack (2002), os objetivos gerais que são relevantes para todas as operações são: o Segurança inerente: todos os processos que podem representar perigo não devem ser acessíveis a pessoas não autorizadas. o Extensão do fluxo: o fluxo de materiais, informações ou clientes deve ser canalizado pelo arranjo físico, de forma a atender os objetivos da operação. o Clareza de fluxo: todo o fluxo de clientes e materiais deve ser sinalizado de forma clara e evidente para clientes e mão-de-obra. o Conforto da mão-de-obra: mão-de-obra deve ser alocada em locais distantes de partes barulhentas ou desagradáveis da operação. O ambiente de trabalho deve ser ventilado, iluminado e, se possível, agradável. o Coordenação gerencial: supervisão e coordenação devem ser facilitadas pela localização da mão-de-obra e dispositivos de comunicação. 19 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação o Acesso: todas as máquinas, equipamentos e instalações devem estar acessíveis para permitir adequada limpeza e manutenção. o Uso do espaço: o arranjo físico deve permitir uso adequado de espaço disponível da operação (incluindo o espaço cúbico e do piso). o Flexibilidade de longo prazo: o arranjo físico deve ser mudado à medida que as necessidades de operação mudam. Um bom arranjo é planejado com as potenciais necessidades futuras em mente. Existem cinco elementos básicos sobre os quais um arranjo físico é planejado: o (P) Produto: o que é produzido ou feito. o (Q) Quantidade: o quanto de cada item deve ser feito. o (R) Roteiro: o processo, suas operações, equipamentos e sequência. o (S) Serviços de suporte: recursos, atividades ou funções auxiliares que devem suprir a área em questão e que lhe darão condições de funcionamento efetivo. o (T) Tempo: quando, por quanto tempo, com que frequência e com que prazo. Produto (P) e quantidade (Q) são os elementos que definem as características principais do arranjo físico, decisões básicas quanto ao arranjo físico de um estabelecimento levam em consideração a gama de produtos e a quantidade de cada produto a ser realizado. Quanto ao roteiro (R), é importante, pois explica como os itens são produzidos, quais as transformações e qual a sequência na qual estas transformações devem ser realizadas. O roteiro pode ser definido através de listas de operação e equipamentos, cartas de processo e gráficos de fluxo. Os serviços de suporte (S) são aqueles que não estão diretamente ligados à produção dos itens, porém, sem os quais a organização não funcionaria bem. Os serviços de suporte incluem manutenção, reparo de máquinas, ferramentaria, sanitários, alimentação, atendimento de primeiros socorros, setores de expedição e recebimento, escritórios e áreas de armazenamento. O elemento tempo (T) lida com questões como quando produzir, quando o projeto do arranjo físico será executado e qual o tempo de operação de cada máquina. Quandoas organizações buscam otimizar a utilização de seus recursos, o elemento tempo torna-se um aspecto principal no planejamento do arranjo físico. 20 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Fatores importantes na elaboração do leiaute/arranjo simples A posição na qual uma organização encontra-se em relação ao volume e à variedade de seus produtos ou serviços tem implicações em diversos aspectos do planejamento do arranjo físico. Para SLACK, JOHNSTON, CHAMBERS (2002), em manufatura, os processos podem ser divididos nos chamados tipos de processo em função do volume e da variedade produzidas. Em ordem crescente de volume e decrescente de variedade são: Processo de projeto: produtos discretos, normalmente customizados e com tempo de produção longo. Há flexibilidade quanto às atividades realizadas durante a produção. Sua essência é que cada produto tem início e fim bem definidos. Os recursos transformadores são normalmente organizados de forma específica para cada produto. Exemplos: construção de navios, produção de filmes, construção de túneis, fabricação de turbo-geradores, perfuração de poços de petróleo, instalação de um sistema de computadores. Processo de jobbing: similar em alguns aspectos ao processo de projeto, porém, em vez de possuir recursos mais ou menos dedicados a cada produto, os produtos devem compartilhar os recursos entre si. Embora todos os produtos exijam mesmo tipo de atenção, diferirão entre si pelas necessidades exatas. Produz mais itens e usualmente menores do que o processo de projeto. Exemplos: mestres 21 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação ferramenteiros de ferramentas especializadas, restauradores de móveis, alfaiates que trabalham por encomenda, gráficas. Processo em lote ou batelada: Como indica o nome, quando produz-se, mais de um produto é produzido. O tamanho do lote pode ser pequeno, como de dois ou três produtos, assemelhando-se ao processo em jobbing, principalmente se cada lote for um produto totalmente novo; ou o tamanho do lote pode ser grande, e se os produtos forem familiares à operação, o processo pode ser relativamente repetitivo. Por este motivo, o processo em lote pode ser baseado em uma ampla gama de níveis de volume e variedade. Exemplos: manufatura de máquinas-ferramentas, manufatura da maior parte das peças de conjuntos montados em massa, produção de roupas. Processo em massa: repetitiva e altamente previsível. Produz bens de alto volume e variedade relativamente estreita em termos dos aspectos fundamentais do projeto do produto. As diferentes variantes entre os produtos não afetam o processo básico de produção. Exemplos: fábricas de automóveis, fabricantes de bens duráveis, engarrafamento de cerveja, produção de CDs. Processo contínuo: situa-se um passo além do processo em massa pelo fato de operar com volumes ainda maiores e variedade menor. Normalmente opera por períodos de tempo longos. Às vezes é literalmente contínuo, já que o produto é inseparável e o fluxo é contínuo. Está muitas vezes ligado a tecnologias inflexíveis, de capital intensivo com fluxo altamente previsível. Exemplos: refinarias petroquímicas, usinas de eletricidade, siderúrgicas e fábricas de papéis. Após a seleção do tipo de processo, é possível selecionar o tipo de arranjo físico que melhor se adapte a ele e aos objetivos da organização. A escolha do arranjo físico, embora governe a maneira geral segundo a qual os recursos serão arranjados uns em relação aos outros, não define precisamente a posição exata de cada elemento da operação. Segundo SLACK, JOHNSTON, CHAMBERS (2002), os tipos básicos de arranjo físico são: Arranjo físico posicional ou de posição fixa: os recursos transformados não se movem entre os recursos transformadores. Quem sofre o processamento fica estacionário, enquanto equipamento, maquinário, instalações e pessoas movem-se na medida do necessário. Seleciona-se este arranjo físico quando o recurso transformado possui dimensões muito grandes, dificultando sua movimentação, ou 22 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação está em condições nas quais não pode ser movido. Exemplos: construção de rodovia, cirurgia de coração, estaleiro, manutenção de computador de grande porte. Arranjo físico por processo: processos similares, ou com necessidades similares, são colocados juntos uns aos outros. A justificativa da decisão por este arranjo físico pode ser pela conveniência para a operação de mantê-los juntos, ou pelo benefício que este arranjo físico traz para a utilização dos recursos. O recurso transformado é movimentado de processo a processo, de acordo com suas necessidades, possibilitando que existam diferentes roteiros de operação. Exemplos: hospital, usinagem de peças de motores de avião. Arranjo físico celular: os recursos transformados são pré-selecionados para movimentar-se em uma parte específica da operação (célula), na qual todos os recursos transformadores necessários a atender suas necessidades de processamento se encontram. A célula em si pode organizar-se segundo um arranjo físico por processo ou por produto. Depois de processado pela célula, o recurso transformado pode seguir para outra célula ou não. O arranjo físico celular é uma tentativa de trazer ordem ao complexo fluxo existente no arranjo físico por processo. Exemplos: maternidade de hospital, empresas manufatureiras de componentes de computador. Arranjo físico por produto ou em fluxo ou em linha: localiza os recursos produtivos transformadores inteiramente segundo a melhor conveniência do recurso que está sendo transformado, que segue um roteiro pré-definido no qual a sequência de atividades requerida coincide com a sequência na qual os processos foram arranjados fisicamente. O fluxo é muito claro e previsível, o que o torna fácil de controlar. O que torna possível a utilização do arranjo físico por produto é a uniformidade dos requisitos dos recursos transformados. Exemplos: montagem de automóveis, programa de vacinação em massa, restaurante self-service. A decisão pelo tipo de arranjo físico é primeiramente definida pelas características de volume e variedade da operação. Ainda assim, mais de um tipo básico de arranjo físico pode suprir as necessidades de um mesmo tipo de processo. Por este motivo, após uma análise prévia de quais opções de arranjo físico são possíveis para a operação, devem ser analisadas as vantagens e desvantagens de cada uma das opções para a operação. 23 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Ao se elaborar um projeto de leiaute/arranjo físico, os principais fatores a serem estudados são (MUTHER, 1955) os seguintes. » Material – O projeto, as variedades, as quantidades, as operações necessárias. » Maquinaria – O equipamento produtivo e as ferramentas de trabalho. » Mão de obra – A supervisão, o apoio e o trabalho direto. » Movimento – O transporte entre os vários departamentos, as operações de armazenagens e inspeções. 24 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação » Armazenamento/Espera – Os stocks temporários e permanentes, bem como os atrasos. » Edifícios/Construção – As características externas e internas do edifício e a distribuição do equipamento. » Mudança – A versatilidade, flexibilidade e expansibilidade. » Serviço Auxiliares – A manutenção, a inspeção, a programação e expedição. Além disso, devem ser levadas em consideração algumas regras básicas de ergonomia na organização do leiaute, entre elas têm-se: Deve-se prever espaços mínimos compatíveis com as necessidadesdas pessoas, segundo o tipo de serviço. Deve-se evitar grandes distâncias entre as pessoas, mesmo que exista espaço sobrando. Deve-se reduzir ao mínimo a movimentação das pessoas. Deve-se ajustar ao máximo o posicionamento das pessoas de acordo com o seu grau de interdependência no trabalho. É importante avaliar a necessidade de comunicação entre as diversas operações de modo a situar as operações em posição de máxima facilidade. Deve-se organizar a área de trabalho de tal forma que o produto tenha um fluxo crescente ao longo desta, em uma direção, evitando-se ao máximo seu retorno no contrafluxo. Deve-se tomar todos os cuidados para evitar que o corpo humano atinja partes de máquinas ao se movimentar, ou que partes móveis de máquinas atinjam o ser humano ao se movimentarem. Deve-se garantir que o trabalho intelectual seja feito longe de ruas movimentadas e de máquinas produtoras de ruído. Deve-se posicionar os postos de trabalho com alto empenho visual, mais próximos da luz natural. Deve-se estudar a posição do sol e sua variação ao longo do dia, de tal forma que a luz direta não atinja nenhum posto de trabalho. Deve-se manter sempre as áreas industriais bem demarcadas, de forma a preservar a organização e respeitar os limites estabelecidos. 25 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Dimensionamento de áreas A produção moderna tem vindo para mudar o espaço necessário na produção e nas áreas de armazenagem. Assim, as necessidades do espaço têm reduzido, pois os produtos são entregues em pequenas quantidades, as áreas de armazenagem foram descentralizadas. São utilizados menos inventários, os leiautes são cada vez mais eficientes e as empresas, menores (TOMPKINS, 1996). Dimensionamento do centro de produção Podemos considerar como Centro de Produção toda e qualquer unidade da indústria que colabora, direta ou indiretamente, para transformar a matéria-prima em produto acabado. Ou seja, para que cada unidade possa desempenhar a sua função, é necessário que exista uma área ideal, a qual além de garantir o perfeito funcionamento do centro de produção, permite ao trabalhador que ali exerce suas funções se sentir seguro. Deverão ser dimensionadas as seguintes áreas de cada Centro de Produção. Área para o equipamento É o espaço necessário para o posicionamento do equipamento no “chão de fábrica”. É facilmente obtido pela projeção estática do equipamento sobre o plano horizontal, ou seja, a projeção das dimensões do equipamento parado sobre a planta baixa do local de sua instalação. Área para o processo É a área indispensável ao equipamento para que este possa executar perfeitamente e sem limitações as suas operações de processamento. É facilmente obtido pela projeção das amplitudes máximas de movimentação do equipamento sobre o plano horizontal. Deve ser considerado o espaço para a alimentação das máquinas, o deslocamento de componentes da máquina, o espaço necessário para a retirada da peça depois do processamento, a colocação e a retirada de dispositivos. Área para operador na operação Há dois tipos de área para o operador. 1. A área necessária em cada “posto de trabalho”, ou seja, em cada local no qual o trabalhador deva se posicionar junto à máquina para realizar as suas funções. 26 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Deve-se estudar toda a movimentação que o operário deve efetuar para a realização do trabalho, levando-se os deslocamentos dos membros envolvidos nessa atividade. 2. A área necessária para o deslocamento do operador para que possa atingir todos os seus diferentes “postos de trabalho”, relativamente à máquina. Deve- se observar todas as diferentes posições de trabalho do operador na operação e os deslocamentos necessários para atingir essas diferentes posições. Vale ressaltar que em ambos os casos, deve-se analisar, ainda, os aspectos de segurança, plena liberdade de movimentação, necessidade e dimensionamento de assentos para operários, e alguns aspectos psicológicos envolvidos, como sensação de enclausuramento, de falta de segurança ou semelhantes. Área para acesso dos operadores Deve-se estudar como será feita a entrada e a saída do operador no centro de produção. Esse acesso deverá ser de tal forma a permitir livre movimentação com segurança e rapidez. Área de acesso para manutenção A manutenção é imprescindível em todos os processos industriais, portanto é necessária a destinação de áreas específicas para que a equipe de manutenção possa efetuar as tarefas de sua responsabilidade. Devem ser levantadas as áreas para serviços regulares de manutenção corretiva, preventiva e preditiva, tais como: lubrificação, limpeza, inspeção, substituição de peças etc. Deve-se considerar que a equipe de manutenção pode ter de atuar com os equipamentos próximos em pleno funcionamento e, nesse caso, dois pontos devem ser lembrados: (i) o trabalho de manutenção não deve interromper o ciclo normal dos equipamentos vizinhos; e (ii) o pessoal da manutenção não deve estar sujeito a acidentes provocados pelo seu mau posicionamento. Área para o acesso dos meios de transportes e movimentação Os meios de transporte de materiais, produtos intermediários e rejeitos necessitam, constantemente, entrar e sair do centro de produção. Deve-se, portanto, prever que: há necessidade do transporte atingir o centro de produção e ao chegar lá ele necessita colocar e retirar material. No caso de monovias e pontes rolantes, a 27 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação movimentação deve ser feita utilizando-se a terceira dimensão. Neste caso, o acesso à estação de trabalho torna-se bastante simples, pois basta o acesso do operário do transporte. No caso de empilhadeiras e carrinhos, deverá existir o acesso para o meio de transporte e para o seu operador além de áreas para manobras. Área para ferramentas, dispositivos e instrumentos Muitas vezes, a programação encarrega-se do transporte do ferramental necessário à operação, o qual é entregue no centro da produção juntamente com a matéria-prima a ser processada, utilizando, dessa forma, a área já dimensionada para materiais. Em algumas indústrias, entretanto, o ferramental é armazenado ao lado da máquina e o operário é responsável pela sua guarda e manutenção. Em outras situações, a programação libera as ferramentas de um dia de trabalho e a área deve ser tal que, nas piores condições, possibilite a guarda do ferramental. A área, portanto, deve ser função dos dispositivos a serem armazenados, do método de armazenamento, da programação e do controle da produção. Área para matérias-primas Quando a peça é transportada em lotes, e fica ao lado da máquina à espera do processamento, deve-se reservar área para essa demora. Este dimensionamento está estritamente relacionado com a programação, e pode-se adotar, como cuidado principal, o dimensionamento da área, prevendo-se as condições mais desfavoráveis para que, se esta vier a ocorrer, não se vá prejudicar o funcionamento do centro de produção. Ao lado de cada máquina, devem ser previstas áreas distintas para as matérias-primas não processadas e para as matérias-primas já processadas. Área para refugos, cavacos, resíduos Os processos de usinagem com remoção de cavacos, bem como determinadas operações industriais, produzem sobras de matérias-primas que, muitas vezes, são de volume significativo, o que conduz à necessidade da previsão de área especificamente destinada para tal fim. As dimensões desta área dependem do volume do material processado por período, do tipo de material e da frequência da coleta. 28 www.famart.edu.br |atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Área para serviços de fábrica O centro de produção pode exigir alguns serviços de fábrica, tais como: água, iluminação, ventilação, aquecimento, ar comprimido. Essas áreas devem se localizar de forma a não prejudicar o seu bom desempenho. Convém lembrar que esses serviços geralmente estão em posição fixa em relação ao equipamento e que não podem ocupar áreas vitais para o processamento e movimentação. Deve-se, então: definir os serviços de fábrica que são necessários; verificar como esses serviços são conduzidos ao centro de produção; levantar as suas dimensões; e verificar o seu relacionamento com o centro de produção. Área para atendimento aos dispositivos legais A análise do trabalho e o dimensionamento correto de área conduzem a um projeto que possibilita o desempenho da operação industrial com conforto e segurança. Dessa forma, geralmente, teremos satisfeito todos os textos legais correlatos ou que, especificamente, determinam condições para os centros de produção. De qualquer forma, ao final do dimensionamento, deve-se verificar se a área calculada atende aos requisitos legais: (i) se atender, devemos utilizá-la; (ii) se não atender, devemos utilizar no projeto a área prevista no instrumento legal. Para auxiliar o projetista no dimensionamento de áreas, foram desenvolvidos alguns métodos simplificados. Um deles é o método de Guerchet, que considera que a área total é a soma de três componentes: (i) superfície estática; (ii) superfície de utilização ou gravitação; e (iii) superfície de circulação. A Superfície Estática é a área própria, ou seja, aquela efetivamente ocupada pelo equipamento ou posto de trabalho. A Superfície de Gravitação é a área necessária para circulação do operador junto à máquina, incluindo ainda as áreas ocupadas por matérias-primas e peças em processamento junto ao equipamento ou posto de trabalho. Considera-se que a superfície de gravitação é a superfície estática multiplicada pelo número de lados utilizados pelo equipamento. A Superfície de Circulação é a área necessária para a movimentação e o acesso ao centro de produção. Em relação aos corredores, estes devem ser localizados de forma a permitir acesso a todos os centros de produção. Devem ser, sempre que possível, linhas retas em quantidades mínimas, de forma a não utilizar áreas vitais à produção. No dimensionamento de corredores, deve ser previsto que este irá permitir a 29 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação movimentação de pessoas, materiais, equipamentos de transportes, acesso para segurança e para proteção contra incêndio. Em relação ao dimensionamento de escritórios, pode-se adotar alguns critérios da bibliografia especializada como: o área adequada por pessoa é 6m²; o separação mínima entre pessoas de 120 cm e separação ótima de 240 cm; o todas as mesas devem estar de lado para as janelas; o os terminais de computador devem estar situados de lado para as janelas (nuca de frente ou costas para a janela); o os utensílios (telefone) devem estar dentro da área de alcance máximo. 30 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação UNIDADE III - SEGURANÇA NOS TRABALHOS EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE A presença dos riscos nos trabalhos em instalações e serviços em eletricidade exige que tenhamos cuidados especiais na proteção ao trabalhador que interage com a eletricidade, tornando necessária a existência de medidas de prevenção capazes de se contrapor ao perigo inerente a energia elétrica. A Constituição de 1988, previu a proteção do trabalhador, por meio de regulamentos infraconstitucionais denominados pelo Ministério do Trabalho e Emprego de Normas Regulamentadoras. Medidas de prevenção atualizadas fazem parte da NR-10 Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade, uma das normas regulamentadoras do MTE que tem o objetivo específico de garantir a segurança e a saúde de todos os trabalhadores que interajam direta ou indiretamente com energia elétrica. As instalações elétricas nos locais de trabalho deverão ser adequadas às características do local, às atividades exercidas e aos equipamentos de utilização. Em particular, as medidas de proteção e os componentes da instalação devem ser selecionados de acordo com as influências externas, tais como, presença de água, presença de corpos sólidos, competências das pessoas que usam a instalação, resistência elétrica do corpo humano, contato das pessoas com o potencial local, natureza das matérias processadas ou armazenadas, e qualquer outro fator que possa incrementar significativamente o risco elétrico ou outros riscos adicionais. A NR-10 limita-se a estabelecer alguns princípios gerais de segurança ou complementares às normas técnicas brasileiras (normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT) específicas, deixando para norma técnica as prescrições específicas de instalações elétricas. Entre as normas técnicas de instalações elétricas brasileiras que possuem relação direta com a segurança do trabalhador, podemos citar, entre outras: a. NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão. b. NBR 14039 – Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV. c. NBR 5418 – Instalações elétricas em atmosferas explosivas. d. NBR 5419 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas; 31 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação e. NBR ISO 60439-1 – Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão – Parte 1: Conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados (TTA) e conjuntos com ensaio de tipo parcialmente testados (PTTA). f. NBR 13570 – Instalações elétricas em locais de afluência de público. Com requisitos específicos têm-se NBR 14639 (Posto de serviço – Instalações elétricas) e NBR 60529 (Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos - códigos IP). A energia elétrica não atinge os nossos sentidos, percebemos suas manifestações nas atividades humanas como: aquecimento, iluminação, condicionamento de ar, transportes etc. Em consequência dessa “invisibilidade”, o trabalhador é exposto a situações de risco ignoradas ou mesmo subestimadas. A passagem de corrente elétrica, por sua vez, em função do efeito “Joule”, é fonte de calor que, nas proximidades de material combustível na presença do ar, pode gerar um princípio de incêndio. A evolução tecnológica não garante de imediato as aplicações de sistemas de controle dos riscos a que estarão sujeitos os trabalhadores que interagirão com esses novos equipamentos e processos, cabendo a todos que atuam direta ou indiretamente com as instalações elétricas, sejam nos cargos diretivos ou operacionais, observar os procedimentos relativos à prevenção de acidentes contidos na nova NR-10. Riscos em instalações e serviços com eletricidade Para estudarmos esta parte da matéria, os textos foram retirados do “Manual de treinamento curso básico segurança em instalações e serviços com eletricidade - NR 10” preparado pela Comissão Tripartite Permanente de Negociação do Setor Elétrico no Estado de São Paulo – CPN, em 2004/2005. Choque elétrico, mecanismos e efeitos O choque elétrico é um estímulo rápido no corpo humano, ocasionado pela passagem da corrente elétrica. Essa corrente circulará pelo corpo onde ele tornar-se parte do circuito elétrico, onde há uma diferença de potencial suficiente para vencer a resistência elétrica oferecida pelo corpo. Embora tenhamos dito, no parágrafo acima, que o circuito elétrico deva apresentar uma diferença de potencial capaz de vencer a resistência elétrica oferecida pelo corpo humano, o que determina a gravidade do choque elétrico é a intensidade 32www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação da corrente circulante pelo corpo. O caminho percorrido pela corrente elétrica no corpo humano é outro fator que determina a gravidade do choque, sendo os choques elétricos de maior gravidade aqueles em que a corrente elétrica passa pelo coração. O choque elétrico pode ocasionar contrações violentas dos músculos, a fibrilação ventricular do coração, lesões térmicas e não térmicas, podendo levar a óbito como efeito indireto as quedas e batidas etc. A morte por asfixia ocorrerá, se a intensidade da corrente elétrica for de valor elevado, normalmente acima de 30 mA e circular por um período relativamente pequeno, normalmente por alguns minutos. Daí a necessidade de uma ação rápida, no sentido de interromper a passagem da corrente elétrica pelo corpo. A morte por asfixia advém do fato do diafragma da respiração se contrair tetanicamente, cessando assim, a respiração. Se não for aplicada a respiração artificial dentro de um intervalo de tempo inferior a três minutos, ocorrerá sérias lesões cerebrais e possível morte. A fibrilação ventricular do coração ocorrerá se houver intensidades de corrente da ordem de 15mA que circulem por períodos superiores a um quarto de segundo. A fibrilação ventricular é a contração disritimada do coração que, não possibilitando desta forma a circulação do sangue pelo corpo, resulta na falta de oxigênio nos tecidos do corpo e no cérebro. O coração raramente se recupera por si só da fibrilação ventricular. No entanto, se aplicarmos um desfribilador, a fibrilação pode ser interrompida e o ritmo normal do coração pode ser restabelecido. Não possuindo tal aparelho, a aplicação da massagem cardíaca permitirá que o sangue circule pelo corpo, dando tempo para que se providencie o desfribilador, na ausência do desfribilador deve ser aplicada a técnica de massagem cardíaca até que a vítima receba socorro especializado. Além da ocorrência destes efeitos, podemos ter queimaduras tanto superficiais, na pele, como profundas, inclusive nos órgãos internos. Por último, o choque elétrico poderá causar simples contrações musculares que, muito embora não acarretem de uma forma direta lesões, fatais ou não, como vimos nos parágrafos anteriores, poderão originá-las, contudo, de uma maneira indireta: a contração do músculo poderá levar a pessoa a, involuntariamente, chocar- se com alguma superfície, sofrendo, assim, contusões, ou mesmo, uma queda, quando a vítima estiver em local elevado. Uma grande parcela dos acidentes por choque elétrico conduz a lesões provenientes de batidas e quedas. 33 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Queimadura A corrente elétrica atinge o organismo através do revestimento cutâneo. Por esse motivo, as vítimas de acidente com eletricidade apresentam, na maioria dos casos queimaduras. Devido à alta resistência da pele, a passagem de corrente elétrica produz alterações estruturais conhecidas como “marcas de corrente”. As características, portanto, das queimaduras provocadas pela eletricidade diferem daquelas causadas por efeitos químicos, térmicos e biológicos. Em relação às queimaduras por efeito térmico, aquelas causadas pela eletricidade são geralmente menos dolorosas, pois a passagem da corrente poderá destruir as terminações nervosas. Não significa, porém que sejam menos perigosas, pois elas tendem a progredir em profundidade, mesmo depois de desfeito o contato elétrico ou a descarga. A passagem de corrente elétrica através de um condutor cria o chamado efeito joule, ou seja, uma certa quantidade de energia elétrica é transformada em calor. Essa energia (Watts) varia de acordo com a resistência que o corpo oferece à passagem da corrente elétrica, com a intensidade da corrente elétrica e com o tempo de exposição. É importante destacar que não há necessidade de contato direto da pessoa com partes energizadas. A passagem da corrente poderá ser devida a uma descarga elétrica em caso de proximidade do indivíduo com partes eletricamente carregadas. A eletricidade pode produzir queimaduras por diversas formas, o que resulta na seguinte classificação; • queimaduras por contato; • queimaduras por arco voltaico; • queimaduras por radiação (em arcos produzidos por curtos-circuitos); • queimaduras por vapor metálico. Campos eletromagnéticos É gerado quando da passagem da corrente elétrica nos meios condutores. O campo eletromagnético está presente em inúmeras atividades humanas, tais como trabalhos com circuitos ou linhas energizadas, solda elétrica, utilização de telefonia celular e fornos de microondas. Os trabalhadores que interagem com Sistema Elétrico Potência estão expostos ao campo eletromagnético, quando da execução de serviços em linhas de 34 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação transmissão aérea e subestações de distribuição de energia elétrica, nas quais empregam-se elevados níveis de tensão e corrente. Os efeitos possíveis no organismo humano decorrente da exposição ao campo eletromagnético são de natureza elétrica e magnética. Onde o empregado fica exposto ao campo onde seu corpo sofre uma indução, estabelecendo um diferencial de potencial entre o empregado e outros objetos inerentes às atividades. A unidade de medida do campo magnético é o Ampére por Volt, Gaus ou Tesla cujo símbolo é representado pela letra T. Cuidados especiais devem ser tomados por trabalhadores ou pessoas que possuem em seu corpo aparelhos eletrônicos, tais como marca passo, aparelhos auditivos, dentre outros, pois seu funcionamento pode ser comprometido na presença de campos magnéticos intenso. Medidas de controle do risco elétrico Desenergização A desenergização pode ser definida como um conjunto de ações coordenadas, sequenciadas e controladas, destinadas a garantir a efetiva ausência de tensão no circuito, trecho ou ponto de trabalho, durante todo o tempo de intervenção e sob controle dos trabalhadores envolvidos, conforme prevista no item 10.5.1 da Norma Regulamentadora no 10, do Ministério do Trabalho e Emprego. Somente serão consideradas desenergizadas as instalações elétricas liberadas para trabalho, mediante os procedimentos apropriados e obedecida a sequência a seguir: Seccionamento É o ato de promover a descontinuidade elétrica total, com afastamento adequado entre um circuito ou dispositivo e outro, obtido mediante o acionamento de dispositivo apropriado (chave seccionadora, interruptor, disjuntor etc.), acionado por meios manuais ou automáticos, ou ainda por meio de ferramental apropriado e segundo procedimentos específicos. Impedimento de reenergização É o estabelecimento de condições que impedem, de modo reconhecidamente garantido, a reenergização do circuito ou equipamento desenergizado, assegurando 35 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação ao trabalhador o controle do seccionamento. Na prática, trata-se da aplicação de travamentos mecânicos, por meio de fechaduras, cadeados e dispositivos auxiliares de travamento ou com sistemas informatizados equivalentes. Deve-se utilizar um sistema de travamento do dispositivo de seccionamento, para o quadro, painel ou caixa de energia elétrica e garantir o efetivo impedimento de reenergização involuntária ou acidental do circuito ou equipamento durante a execução da atividade que originou o seccionamento. Deve-se, também, fixar placas de sinalização alertando sobre a proibição da ligação da chave e indicando que o circuito está em manutenção. O risco de energizar inadvertidamente o circuito é grande em atividades que envolvam equipes diferentes, em que mais de um empregado estiver trabalhando.Nesse caso a eliminação do risco é obtida pelo emprego de tantos bloqueios quantos forem necessários para execução da atividade. Dessa forma, o circuito será novamente energizado quando o último empregado concluir seu serviço e destravar os bloqueios. Após a conclusão dos serviços, deverão ser adotados os procedimentos de liberação específicos. A desenergização de circuito ou mesmo de todos os circuitos numa instalação deve ser sempre programada e amplamente divulgada para que a interrupção da energia elétrica reduza os transtornos e a possibilidade de acidentes. A reenergização deverá ser autorizada mediante a divulgação a todos os envolvidos. Constatação da ausência de tensão É a verificação da efetiva ausência de tensão nos condutores do circuito elétrico. Deve ser feita com detectores testados antes e após a verificação da ausência de tensão, sendo realizada por contato ou por aproximação e de acordo com procedimentos específicos. Instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos condutores dos circuitos Constatada a inexistência de tensão, um condutor do conjunto de aterramento temporário deverá ser ligado a uma haste conectada à terra. Na sequência, deverão ser conectadas as garras de aterramento aos condutores fase, previamente desligados. 36 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Proteção dos elementos energizados existentes na zona controlada Define-se zona controlada como, área em torno da parte condutora energizada, segregada, acessível, de dimensões estabelecidas de acordo com nível de tensão, cuja aproximação só é permitida a profissionais autorizados, como disposto no anexo II da Norma Regulamentadora no 10. Podendo ser feito com anteparos, dupla isolação invólucros etc. Instalação da sinalização de impedimento de reenergização Deverá ser adotada sinalização adequada de segurança, destinada à advertência e à identificação da razão de desenergização e informações do responsável. Os cartões, avisos, placas ou etiquetas de sinalização do travamento ou bloqueio devem ser claros e adequadamente fixados. No caso de método alternativo, procedimentos específicos deverão assegurar a comunicação da condição impeditiva de energização a todos os possíveis usuários do sistema. Somente após a conclusão dos serviços e verificação de ausência de anormalidades, o trabalhador providenciará a retirada de ferramentas, equipamentos e utensílios e, por fim, o dispositivo individual de travamento e etiqueta correspondente. Os responsáveis pelos serviços, após inspeção geral e certificação da retirada de todos os travamentos, cartões e bloqueios, providenciarão a remoção dos conjuntos de aterramento e adotarão os procedimentos de liberação do sistema elétrico para operação. A retirada dos conjuntos de aterramento temporário deverá ocorrer em ordem inversa à de sua instalação. Os serviços a serem executados em instalações elétricas desenergizadas, mas com possibilidade de energização, por qualquer meio ou razão, devem atender ao que estabelece o disposto no item 10.6 da NR-10, que diz respeito à segurança em instalações elétricas desenergizadas. Aterramento funcional (TN / TT / IT) de proteção temporário O aterramento elétrico de uma instalação tem por função evitar acidentes gerados pela energização acidental da rede, propiciando rápida atuação do sistema automático de seccionamento ou proteção. Também tem o objetivo de promover proteção aos trabalhadores contra descargas atmosféricas que possam interagir ao longo do circuito em intervenção. A energização acidental pode ser causada por: o Erros na manobra; o Fechamento de chave seccionadora; 37 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação o Contato acidental com outros circuitos energizados, situados ao longo do circuito; o Fontes de alimentação de terceiros (geradores); o Descargas atmosféricas. O aterramento pode ser definido como a ligação intencional à terra por meio da qual correntes elétricas podem fluir. O aterramento pode ser o seguinte: o Funcional: ligação por meio de um dos condutores do sistema neutro; o Proteção: ligação à terra das massas e dos elementos condutores estranhos à instalação; o Temporário: ligação elétrica efetiva com baixa impedância intencional à terra, destinada a garantir a equipotencialidade e mantida continuamente durante a intervenção na instalação elétrica. Conforme a NBR-5410/2004 são considerados os esquemas de aterramento TN/ TT /IT, cabendo as seguintes observações sobre as ilustrações e os símbolos utilizados. As figuras, na sequência, que ilustram os esquemas de aterramento, devem ser interpretadas de forma genérica. Elas utilizam, como exemplo, sistemas trifásicos. As massas indicadas não simbolizam um único, mas, sim, qualquer número de equipamentos elétricos. Além disso, as figuras não devem ser vistas com conotação espacial restrita. Note-se, neste particular, que, como uma mesma instalação pode eventualmente abranger mais de uma edificação, as massas devem necessariamente compartilhar o mesmo eletrodo de aterramento, se pertencentes a uma mesma edificação, mas podem, em princípio, estar ligadas a eletrodos de aterramento distintos, se situadas em diferentes edificações, com cada grupo de massas associado ao eletrodo de aterramento da edificação respectiva. Na classificação dos esquemas de aterramento, é utilizada a seguinte simbologia. Primeira letra – Situação da alimentação em relação à terra: » T = um ponto diretamente aterrado; » I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou aterramento de um ponto por meio de impedância; Segunda letra – Situação das massas da instalação elétrica em relação à terra: » T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de um ponto da alimentação; 38 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação » N = massas ligadas ao ponto da alimentação aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado é normalmente o ponto neutro); Outras letras (eventuais) – Disposição do condutor neutro e do condutor de proteção: » S = funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos; » C = funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (condutor PEN). Esquema TN O esquema TN possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto por meio de condutores de proteção. São consideradas três variantes de esquema TN, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção, a saber. a. Esquema TN-S, no qual o condutor neutro e o condutor de proteção são distintos, conforme figura a seguir. b. Esquema TN-C, no qual as funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor, na totalidade do esquema, conforme figura a seguir. NOTA: As funções de neutro e de condutor de proteção são combinadas num único condutor, na totalidade do esquema. 39 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação c. Esquema TN-C-S, em parte do qual as funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor, conforme figura a seguir. NOTA: As funções de neutro e de condutor de proteção são combinadas num único condutor em parte dos esquemas. Esquema TT O esquema TT possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodo(s) de aterramento eletricamente distinto(s) do eletrodo de aterramento da alimentação, conforme figura a seguir. Esquema IT No esquema IT todas as partes vivas são isoladas da terra ou um ponto da alimentação é aterrado por meio de impedância. As massas da instalação são aterradas, verificando-seas seguintes possibilidades: » massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da alimentação, se existente. » massas aterradas em eletrodo(s) de aterramento próprio(s), seja porque não há eletrodo de aterramento da alimentação, seja porque o eletrodo de aterramento das massas é independentemente do eletrodo de aterramento da alimentação. 40 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação O neutro pode ser ou não distribuído: A = sem aterramento da alimentação; B = alimentação aterrada por meio de impedância; B.1 = massas aterradas em eletrodos separados e independentes do eletrodo de aterramento da alimentação; B.2 = massas coletivamente aterradas em eletrodo independente do eletrodo de aterramento da alimentação; B.3 = massas coletivamente aterradas no mesmo eletrodo da alimentação. Aterramento temporário O aterramento temporário deverá ser adotado a montante (antes) e a jusante (depois) do ponto de intervenção do circuito e derivações se houver, salvo quando a intervenção ocorrer no final do trecho. Deve ser retirado ao final dos serviços. Para cada classe de tensão, existe um tipo de aterramento temporário. O mais usado em trabalhos de manutenção ou instalação nas linhas de distribuição é um conjunto ou ‘Kit’ padrão composto pelos seguintes elementos: o vara ou bastão de manobra em material isolante, com cabeçotes de manobra; o grampos condutores – para conexão do conjunto de aterramento com os condutores e a terra; o trapézio de suspensão – para elevação do conjunto de grampos à linha e conexão dos cabos de interligação das fases, de material leve e bom condutor, permitindo perfeita conexão elétrica e mecânica dos cabos de interligação das fases e descida para terra; o grampos – para conexão aos condutores e ao ponto de terra; o cabos de aterramento de cobre, extraflexível e isolado; 41 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação o trado ou haste de aterramento – para ligação do conjunto de aterramento com o solo, deve ser dimensionado para propiciar baixa resistência de terra e boa área de contato com o solo. Nas subestações, por ocasião da manutenção dos componentes, se conecta os componentes do aterramento temporário à malha de aterramento fixa já existente. Equipotencialização É o procedimento que consiste na interligação de elementos especificados, visando a obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados. Todas as massas de uma instalação devem estar ligadas a condutores de proteção. Em cada edificação, deve ser realizada uma equipotencialização principal, em condições especificadas, e tantas equipotencializações suplementares quantas forem necessárias. Todas as massas da instalação situadas em uma mesma edificação devem estar vinculadas à equipotencialização principal da edificação e, dessa forma, a um mesmo e único eletrodo de aterramento. Isso sem prejuízo de equipotencializações adicionais que se façam necessárias, para fins de proteção contrachoques e/ou de compatibilidade eletromagnética. Massas simultaneamente acessíveis devem estar vinculadas a um mesmo eletrodo de aterramento, sem prejuízo de equipotencializações adicionais que se façam necessárias, para fins de proteção contrachoques e/ou de compatibilidade eletromagnética. Massas protegidas contrachoques elétricos por um mesmo dispositivo, dentro das regras da proteção por seccionamento automático da alimentação, devem estar vinculadas a um mesmo eletrodo de aterramento, sem prejuízo de equipotencializações adicionais que se façam necessárias, para fins de proteção contrachoques e/ou de compatibilidade eletromagnética. Todo circuito deve dispor de condutor de proteção, em toda sua extensão. NOTA: Um condutor de proteção pode ser comum a mais de um circuito, observado o disposto no item 6.4.3.1.5. da NBR-5410/2004, um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos, desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase e sua seção seja dimensionada para a mais severa corrente de falta presumida e o mais longo tempo de atuação do dispositivo de seccionamento automático verificados nesses circuitos; ou em função da maior seção do condutor da fase desses circuitos conforme tabela abaixo. 42 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação Desta forma, admite-se que os seguintes elementos sejam excluídos das equipotencializações: o suportes metálicos de isoladores de linhas aéreas fixados à edificação que estiverem fora da zona de alcance normal; o postes de concreto armado em que a armadura não é acessível; o massas que, por suas reduzidas dimensões (até aproximadamente 50mm x 50mm) ou por sua disposição, não possam ser agarradas ou estabelecer contato significativo com parte do corpo humano, desde que a ligação a um condutor de proteção seja difícil ou pouco confiável. Seccionamento automático da alimentação O princípio do seccionamento automático da alimentação tem relação com os diferentes esquemas de aterramento e com os aspectos gerais referentes à sua aplicação e as condições em que se torna necessária uma proteção adicional. O seccionamento automático possui um dispositivo de proteção que deverá seccionar automaticamente a alimentação do circuito ou equipamento por ele protegido sempre que uma falta (contato entre parte viva e massa, entre parte viva e condutor de proteção e ainda entre partes vivas) no circuito ou no equipamento der origem a uma corrente superior ao valor ajustado no dispositivo de proteção, levando-se em conta o tempo de exposição à tensão de contato. Cabe salientar que essas medidas de proteção requerem a coordenação entre o esquema de aterramento adotado e as características dos condutores e dispositivos de proteção. O seccionamento automático é de suma importância em relação a: o proteção de contatos diretos e indiretos de pessoas e animais; o proteção do sistema com altas temperaturas e arcos elétricos; o quando as correntes ultrapassarem os valores estabelecidos para o circuito; o proteção contra correntes de curto-circuito; o proteção contra sobre tensões. Dispositivos a corrente de fuga Dispositivo de proteção operado por corrente Esse dispositivo tem por finalidade desligar da rede de fornecimento de energia elétrica o equipamento ou a instalação que ele protege, na ocorrência de uma corrente de fuga que exceda determinado valor, sua atuação deve ser rápida, menor do que 43 www.famart.edu.br | atendimento@famart.edu.br | +55 (37) 3241-2864 | Grupo Famart de Educação 0,2 segundos (Ex.: DDR), e deve desligar da rede de fornecimento de energia o equipamento ou instalação elétrica que protege. É necessário que tanto o dispositivo quanto o equipamento ou a instalação elétrica estejam ligados a um sistema de terra. O dispositivo é constituído por um transformador de corrente, um disparador e o mecanismo liga-desliga. Todos os condutores necessários para levar a corrente ao equipamento, inclusive o condutor terra, passam pelo transformador de corrente. Esse transformador de corrente é que detecta o aparecimento da corrente de fuga. Numa instalação sem defeitos, a somatória das correntes no primário do transformador de corrente é nula. A figura a seguir ilustra um dispositivo deste tipo. Fonte: adaptado de PROCOBRE (www.procobre.org) Extra baixa tensão: SELV e PELV A NBR-5410 define os sistemas SELV e PELV, conforme abaixo: a. SELV (do inglês “separated extra-low voltage”) – Sistema de extra baixa tensão que é eletricamente separada da terra de outros sistemas de tal modo que a ocorrência de uma única falta não resulta em risco de choque elétrico. http://www.procobre.org/ http://www.procobre.org/
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