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2011 Projeto de Fábrica e Manutenção industrial Prof. Marcelo Rodrigues Prof. Rui Francisco Marçal Copyright © UNIASSELVI 2011 Elaboração: Prof. Marcelo Rodrigues Prof. Rui Francisco Marçal Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: 621.7 R6961p Rodrigues, Marcelo. Projeto de Fábrica e Manutenção Industrial/ Marcelo Rodrigues [e] Rui Francisco Marçal. Centro Universitário Leonardo da Vinci –:Indaial, Grupo UNIASSELVI, 2011.x ; 190.p.: il Inclui bibliografia. ISBN 978-85-7830-313-6 1. Engenharia Industrial 2. Projeto e Manutenção I. Centro Universitário Leonardo da Vinci II. Núcleo de Ensino a Distância III. Título III aPresentação Caro acadêmico! Iniciamos os estudos da disciplina PROJETO DE FÁBRICA E MANUTENÇÃO INDUSTRIAL com o compromisso de facilitar o acesso aos conteúdos básicos e essenciais para a compreensão da tarefa de planejar e elaborar o projeto de layout (arranjo físico) das instalações industriais. Sugerimos a leitura e o estudo do caderno e a realização dos exercícios e as consultas sugeridas a cada etapa. O assunto é complexo e remete a um conteúdo repleto de detalhamentos e diferenciações que devem ser sistematizadas. Cada passo requer a consulta às obras consideradas básicas e nenhuma delas esgota o tema. Por esta razão, sugerimos consultar o Quadro Referências x Temas com indicações de leituras complementares, que levarão a um maior domínio do assunto. Vamos ao estudo de nosso caderno! Prof. Marcelo Rodrigues Prof. Rui Francisco Marçal IV Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA Olá acadêmico! Para melhorar a qualidade dos materiais ofertados a você e dinamizar ainda mais os seus estudos, a Uniasselvi disponibiliza materiais que possuem o código QR Code, que é um código que permite que você acesse um conteúdo interativo relacionado ao tema que você está estudando. Para utilizar essa ferramenta, acesse as lojas de aplicativos e baixe um leitor de QR Code. Depois, é só aproveitar mais essa facilidade para aprimorar seus estudos! UNI V VI VII UNIDADE 1 – PROJETO DE FÁBRICA .............................................................................................. 1 TÓPICO 1 – ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS ................................................ 3 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 3 2 ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS ................................................................................................. 3 2.1 PARÂMETROS PARA A AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE LAYOUTS ............................ 5 2.1.1 Métricas de Interação ............................................................................................................. 5 2.2 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE LAYOUTS ......................................................................... 11 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 15 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 16 TÓPICO 2 – PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS ................................ 17 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 17 2 PLANEJAMENTO E PROJETO DE INSTALAÇÕES .................................................................... 18 2.1TERMINOLOGIA ............................................................................................................................. 19 3 TIPOS DE LAYOUT ............................................................................................................................. 21 3.1 BASEADOS NO FLUXO ................................................................................................................. 21 3.2 BASEADOS NA FUNCIONALIDADE ........................................................................................ 24 4 LEVANTAMENTOS DE INFORMAÇÃO PARA O PLANEJAMENTO E PROJETO DO LAYOUT DE INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS ........................................................................ 25 4.1 PRODUTO A SER PRODUZIDO................................................................................................... 25 4.2 PROCESSO DE PRODUÇÃO......................................................................................................... 26 5 O LAYOUT E AS TENDÊNCIAS DOS SISTEMAS INDUSTRIAIS .......................................... 28 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 30 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 32 TÓPICO 3 – INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS .................................................................................... 33 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 33 2 O PROJETO ............................................................................................................................................ 34 2.1 TIPOS DE CONTRATOS DE CONSTRUÇÃO ........................................................................... 35 3 A LOCALIZAÇÃO DA INDÚSTRIA ............................................................................................... 37 3.1 UNIDADES QUE COMPÕEM UMA INDÚSTRIA .................................................................... 38 4 AS INSTALAÇÕES DA INDÚSTRIA .............................................................................................. 39 5 EDIFICAÇÕES INDUSTRIAIS ......................................................................................................... 45 5.1 ESTRUTURAS .................................................................................................................................. 46 5.1.1 Estilo de cobertura para as estruturas .................................................................................46 5.1.2 Estruturas de concreto ........................................................................................................... 49 5.1.3 Estruturas de aço .................................................................................................................... 49 5.1.4 Estruturas de madeira ............................................................................................................ 51 5.1.5 Estruturas de alumínio .......................................................................................................... 52 5.1.6 Comparando as Estruturas ................................................................................................... 52 5.1.7 Normas que regem a construção de estruturas industriais .............................................. 53 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................... 55 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................ 61 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 62 suMário VIII UNIDADE 2 – MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ................................................................................ 63 TÓPICO 1 – PRINCÍPIOS DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ................................................... 65 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 65 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................ 70 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 71 TÓPICO 2 – TERMINOLOGIA 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 73 2 PRINCIPAIS TERMOS ........................................................................................................................ 73 2.1 FUNÇÃO REQUERIDA .................................................................................................................. 74 2.2 DEFEITO .......................................................................................................................................... 74 2.3 FALHA .............................................................................................................................................. 75 2.4 CONFIABILIDADE ....................................................................................................................... 75 2.5 DISPONIBILIDADE ........................................................................................................................ 78 2.6 MANUTENIBILIDADE ............................................................................................................... 78 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................ 81 AUTOATIVIDADE ................................................................................................................................. 82 TÓPICO 3 – TIPOS DE MANUTENÇÃO ........................................................................................... 83 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................................................... 83 2 MANUTENÇÃO CORRETIVA ........................................................................................................ 84 2.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA NÃO PLANEJADA ................................................................. 84 2.2 MANUTENÇÃO CORRETIVA PLANEJADA ........................................................................... 86 3 MANUTENÇÃO PREVENTIVA ...................................................................................................... 87 3.1 QUANDO ADOTAR MANUTENÇÃO PREVENTIVA? ........................................................... 89 3.2 Atividades de Manutenção Preventiva ........................................................................................ 91 3.2.1 Lubrificação ............................................................................................................................. 91 3.2.2 Revisão .................................................................................................................................... 91 3.2.3 Calibração ................................................................................................................................ 92 3.2.4 Limpeza (limpeza técnica): .................................................................................................... 92 4 MANUTENÇÃO PREDITIVA ........................................................................................................... 93 4.1 TIPOS DE MONITORAÇÃO DA MANUTENÇÃO PREDITIVA ............................................ 94 4.1.1 Subjetiva .................................................................................................................................. 95 4.1.2 Objetiva ................................................................................................................................... 96 4.1.3 Contínua .................................................................................................................................. 97 4.2 QUAIS MÁQUINAS DEVEM SER MONITORADAS PELA PREDITIVA? ............................ 98 4.3 ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO PREDITIVA .....................................................................100 RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................108 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................109 TÓPICO 4 – COMO SURGEM AS FALHAS ....................................................................................111 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................111 2 COMO SURGEM AS FALHAS ........................................................................................................111 2.1 EVOLUÇÃO DE UMA FALHA ...................................................................................................113 2.2 COMO SE COMPORTAM AS FALHAS .....................................................................................114 LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................116 RESUMO DO TÓPICO 4......................................................................................................................121 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................122 IX UNIDADE 3 – SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL .................................................123 TÓPICO 1 – PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO .......................................125 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................125 2 PLANEJAMENTO E CONTROLE ..................................................................................................125 2.1 ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO ....................................................................................129 2.2 SINAIS DA NÃO ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO ....................................................131 2.3 TIPOS DE ESTRUTURAS ORGANIZACIONAIS DA MANUTENÇÃO ..............................132 LEITURA COMPLEMENTAR.............................................................................................................136 RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................137 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................138 TÓPICO 2 – DOCUMENTAÇÕES DA MANUTENÇÃO ..............................................................139 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................139 2 DOCUMENTAÇÃO ...........................................................................................................................139 2.1 FICHA DE CADASTRO DE EQUIPAMENTO..........................................................................140 2.2 SOLICITAÇÃO DE SERVIÇO - SS .............................................................................................140 2.3 ORDEM DE SERVIÇO - OS .........................................................................................................142 2.4 FICHA DE INSTRUÇÃO DE TRABALHO IT ..........................................................................144 2.5 FLUXO DA DOCUMENTAÇÃO BÁSICA DA MANUTENÇÃO ..........................................145 2.6 COMO DETERMINAR AS PRIORIDADES DE ATENDIMENTO ........................................146 2.6.1 Classificando em função de sua importância no processo .............................................147 2.6.2 Classificando em função da matriz GUT ..........................................................................148 RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................151 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................152 TÓPICO 3 – QUALIDADE NA MANUTENÇÃO ...........................................................................153 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................153 2 PRINCÍPIOS PARA A QUALIDADE NA MANUTENÇÃO .....................................................153 3 CERTIFICAÇÃO PROFISSIONAL NA QUALIDADE DA MANUTENÇÃO .......................154 RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................157 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................158 TÓPICO 4 – MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT .......................................................159 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................159 2 ORIGEM E PRINCÍPIOS DA MTP .................................................................................................159 3 OBJETIVOS DA MPT E AS PERDAS DENTRO DAS EMPRESAS........................................161 4 OS PILARES DA MPT .......................................................................................................................164 4.1 ALGUNS COMENTÁRIOS FINAIS SOBRE A MPT ................................................................177 LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................178 RESUMO DO TÓPICO 4......................................................................................................................185 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................186 REFERÊNCIAS .......................................................................................................................................187 X 1 UNIDADE 1 PROJETO DE FÁBRICA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir desta unidade, você será capaz de: • examinar os conhecimentos e fundamentos teóricos e práticos do Planeja- mento Sistemático do Layout (SLP – Systematic Layout Planning) visando a sua adequação aos processos e sistemas de produção; • identificar critérios para a escolha do processo de produção, tais como capacidade do sistema para criar produtos, capacidade de produção, qualidade dos produtos, fatores econômicos e ambientais, questões de segurança e ergonomia utilizados no projeto do produto e planejamento das instalações; • apontar os elementos que devem ser considerados no processo do Planejamento e Projeto de Layout de Fábricas (Planejamento Sistemático do Layout (SLP – Systematic Layout Planning); • discutir as mudanças no tratamento das questões relativas ao planejamento do layout e sua relação com as tendências modernas dos Sistemas Industriais. Esta unidade está dividida em três tópicos, sendo que, ao final de cada um deles, você encontrará atividades que o(a) auxiliarão na apropriação dos conhecimentos aqui disponibilizados. TÓPICO 1 – ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS (INDUSTRIAIS) TÓPICO 2 – ARRANJO FÍSICO (LAYOUTS) EM PLANTAS PRODUTIVAS TÓPICO 3 – INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 2 3 TÓPICO 1 UNIDADE 1 ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS 1 INTRODUÇÃO Começamos nosso estudo conhecendo/relembrando o conceito de Engenharia de Produção para que visualizemos que a tarefa de “especificar um processo” faz parte das atribuições e responsabilidades do engenheiro de produção. Segundo a definição da AIEA - American Industrial Engineering Association, em Batalha et al., (2008): A Engenharia de Produção trata do projeto, aperfeiçoamento e implantação de sistemas integrados de pessoas, materiais, informações, equipamentos e energia, para a produção de bens e serviços, de maneira econômica, respeitando os preceitos éticos e culturais. Tem como base os conhecimentos específicos e as habilidades associadas às ciências físicas, matemáticas e sociais, assim como aos princípios e métodos de análise de engenharia de projeto para especificar processos, predizer e avaliar os resultados obtidos por tais sistemas. Caro acadêmico! Para complementar seus conhecimentos, sugerimos a leitura do Capítulo 1 – O que é Engenharia de Produção?, do livro INTRODUÇÃO À ENGENHARIA DE PRODUÇÃO. Batalha, Otávio Mário (organizador) et al., Editora Elsevier. NOTA 2 ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS Depois da determinação do produto a ser fabricado, é necessária a especificação do processo de produção a ser utilizado. Nesta fase, é de grande importância o envolvimento do responsável pelo projeto do layout. UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 4 O termo produto designa um tipo específico de bem com características de tangibilidade, isto é, tem existência física. Distingue-se, portanto, do serviço, que apesar de ser também um bem, é um bem intangível. O termo produto pode ser também utilizado para designar o total de produção de uma determinada economia. (http://www.knoow.net/ cienceconempr/economia/produto.htm) O termo correspondente na língua Portuguesa é leiaute, cujo significado, segundo o dicionário Michaelis é: esboço bem-acabado de uma obra. Também pode ser traduzido por: disposição. IMPORTANT E Se a maior parte das decisões para a especificação do processo já foram tomadas antes do seu envolvimento, é necessário reexaminar o projeto, verificando o atendimento a especificações técnicas e as demandas a serem atendidas na instalação do equipamento e operação de modo a contribuir com o melhor desempenho das ações planejadas. Como entre o projeto e a instalação podem ocorrer necessidades de adaptações às condições reais num determinado tempo e espaço, é necessário identificar a existência de alguma flexibilidade no plano do processo que possa ser explorada. A escolha do processo de produção a ser utilizado depende de um grande númerode diferentes fatores. Além da capacidade do sistema para criar produtos, deve ainda ser considerada a capacidade de produção, a qualidade dos produtos, os fatores econômicos, ambientais e as questões de segurança. A especificação final do processo de produção passa pela criação de alguns documentos, os quais se referem a: • Gráficos de Operações de Processo que listam todas as operações, as ferramentas necessárias, os tempos e a ordem pela qual as operações serão realizadas. • Roteiros que indicam a ordem pela qual as operações serão realizadas, bem como a sequência de máquinas ou estações de trabalho a serem utilizadas de forma a se obter uma parte ou a totalidade de um produto. • Planos de Processo que contêm informação mais detalhada acerca das operações fabris. Além da informação disponível nos gráficos de operações de processo e nos roteiros, contêm informação detalhada a utilizar tais como os valores dos parâmetros das máquinas. • Diagramas de Montagem que mostram a ordem preferencial em que os vários componentes são agrupados de forma a criar o produto final. • Diagramas de Precedência que mostram todas as operações a que é sujeita uma parte de um produto ou os passos de uma operação de montagem para além de indicarem quais as tarefas que devem ser executadas antes de outras começarem. O grafo resultante pode ser usado para determinar as sequências alternativas das operações fabris. TÓPICO 1 | ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS 5 2.1 PARÂMETROS PARA A AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE LAYOUTS Define-se que um layout é de boa qualidade quando o custo de mover ou transportar materiais e pessoas entre instalações é mínimo. Deste modo, um dos parâmetros fundamentais para a avaliação da qualidade de layouts refere-se à interação entre as diferentes instalações e a distância entre estas. Nesta seção, são apresentadas as principais métricas usadas na avaliação da qualidade dos layouts. 2.1.1 Métricas de Interação A interação entre as diferentes instalações pode ser determinada segundo critérios subjetivos e/ou objetivos. Estes são normalmente designados por métricas qualitativas e métricas quantitativas, respectivamente. • Métricas Qualitativas Por vezes é difícil obter todos os dados qualitativos necessários ao projeto de layout. (MUTHER, 1973 apud TAVARES, 2000) desenvolveu um método que permite aos peritos capturar informações de uma forma subjetiva. A este método deu o nome de Planejamento Sistemático do Layout (SLP – Systematic Layout Planning). O método baseia-se na definição de uma relação de adjacência para cada par de instalações. Esta relação representa a importância da adjacência de instalações, usando seis níveis de valores indicados a seguir, por ordem decrescente de importância: A: Absolutamente necessário. E: Especialmente importante. I: Importante. O: Importância ordinária. U: Sem importância. X: Indesejável. Considerando um par de instalações com um nível de importância A, estas devem estar necessariamente adjacentes, enquanto que num par com o nível X, as instalações nunca deverão ficar adjacentes. Normalmente, um par com um dado nível de importância nunca será adjacente se existir um par com nível superior que não seja adjacente. UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 6 Um requisito fundamental do método SLP consiste em procurar que os níveis de importância sejam identificados segundo uma frequência crescente de A até U, enquanto a frequência de X depende do problema. Obviamente, se muitos pares possuírem o nível A, a probabilidade de todos ficarem adjacentes é menor. ATENCAO Estes níveis de importância, que são usualmente designados por classes de proximidade, podem ser facilmente convertidos para valores numéricos de modo a permitir uma medida quantitativa da qualidade do layout. A atribuição de um valor de adjacência para cada par de instalações é realizado construindo um Gráfico de Relações ou Diagrama de Relacionamento (MARTINS; LAUGENI, 1998) como o da Figura a seguir em que as letras representam a relação de adjacência de instalações, conforme citado acima e os algarismos a razão, o motivo da adjacência conforme o quadro em destaque na figura que segue. FIGURA 1 – UM EXEMPLO DE UM GRÁFICO DE RELAÇÕES COM QUATRO INSTALAÇÕES Instalação 1 Instalação 2 Instalação 3 Instalação 4 A E U I O X 3 2 2 2 1,2 1,3 Código Razão 1 Fluxo 2 Supervisão 3 Segurança FONTE: Tavares (2000). A figura final assemelha-se a um diamante e representa a relação entre pares de instalações. A metade superior dos losangos das pontas do diamante é usada para indicar o nível de importância da adjacência representado por letras (do nível A ao X), enquanto a metade inferior é usada para justificar o motivo do nível atribuído. Em cada caso, é necessário criar uma tabela que descreva o significado dos códigos de justificação utilizados, conforme o exemplo da Figura anterior. TÓPICO 1 | ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS 7 • Métricas Quantitativas As medidas de fluxo indicam o grau de interação entre pares de instalações e, como tal, os valores de fluxo entre todos esses pares devem ser consideradas no projeto de layout. Não se deve esquecer, no entanto, outros possíveis fatores que podem influenciar a localização das instalações, tais como a área, a forma e os requisitos de espaço. Uma métrica quantitativa muito usada pelos peritos é a frequência de viagens entre as instalações visando à movimentação de recursos para a realização das operações. Esta movimentação está relacionada à logística interna da fábrica ou entre áreas diferentes da empresa e depende do arranjo organizacional das diferentes facetas da produção (vendas, estoque, expedição, depósitos, entre outros). (BALLOU, 1993) O fluxo de materiais entre instalações e/ou pessoas é também outra métrica do fluxo. A informação necessária para executar esta tarefa encontra-se, normalmente, em diversos documentos, tais como: relações de materiais, roteiros, planos de processo e diagramas de precedência. Segundo Ballou (1993), é de responsabilidade da operação do sistema logístico a definição da estrutura interna na empresa, o que representa um melhor desempenho do fluxo de bens, serviços, recursos e rapidez no atendimento interno ou externo. A organização das instalações, segundo o autor, vai respeitar as funções definidas pela empresa como básicas. Normalmente, as funções finanças, manufatura e marketing, podendo haver outras escolhas conforme a filosofia da organização/empresa. A escolha estratégica das funções consideradas básicas pode gerar conflitos que devem ser considerados e minorados com um planejamento de layout de instalações para produção adequadas à organização da empresa. Como sugestão, leia o capítulo 6 – LAYOUT, da página 108 a 139, de MARTINS, Petrônio G., LAUGENI, Fernando Piero. Administração da Produção. São Paulo: Saraiva, 1998. A partir de sua leitura, procure realizar o exercício 10 (resolvido), página 131 – referente à aplicação do diagrama de relacionamento (MARTINS; LAUGENI, 1998) ou gráfico de relações (TAVARES, 2000). DICAS UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 8 Com a leitura do capítulo, você pode conferir como estes conceitos são relacionados a outros na área da gestão da produção, além de exemplos práticos de aplicação dos princípios de organização e relacionamento em diferentes tipos de linha de montagem (produto único; multiprodutos, células de manufatura e escritório). Aproveite para examinar os aspectos, problemas e questões envolvidos nos outros exercícios e verifique como os conceitos estudados se aplicam na solução de problemas de planejamento de layout. Quanto aos volumes de produção, estes se obtêm das previsões de produção. Combinando os dados de processo com os dados dos volumes de produção, é possível determinar o fluxo entre instalações. Para determinar o fluxo entre instalações são usadas geralmente dois tipos de matrizes: • Matriz De-Para: mostra o fluxo Deuma instalação Para outra, ou seja, o fluxo em cada direção para cada par de instalações; • Matriz de Fluxo: indica o fluxo entre instalações e, portanto, combina o fluxo nas duas direções. Esta matriz é simétrica, no sentido em que o valor do fluxo inserido na posição (i, j) é igual ao da posição (j, i). É claro que nestas matrizes o valor do fluxo inserido nas posições da diagonal principal descendente (todas as posições (i, i) é sempre zero. Na construção destas matrizes, é necessário calcular os valores de fluxo equivalentes de modo a assegurar que os valores do fluxo inseridos na matriz são proporcionais. Por exemplo, se 1000 peças da parte X são deslocadas entre a instalação 1 e a instalação 2, e 100 peças da parte Y são deslocadas entre a instalação 3 e a instalação 4, mas, no entanto, a parte Y pesa 100 vezes mais que a parte X, então o fluxo equivalente em termos de peso é 1 entre a instalação 1 e a instalação 2, e 10 entre a instalação 3 e a instalação 4. DICAS O fluxo total entre duas instalações é calculado pela soma dos fluxos equivalentes de todas as partes entre as duas instalações. O gráfico de processo para cada parte é examinado para determinar quais as instalações que são visitadas. Uma estimativa da procura de cada parte é calculada usando as previsões da procura dos produtos finais e a relação de materiais. Finalmente, a procura é convertida em fluxos equivalentes. TÓPICO 1 | ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS 9 Para o cálculo do fluxo equivalente é comum considerar o peso ou a quantidade unitária do equipamento de manipulação de material ou transporte. A quantidade unitária pode ser um recipiente, um pallete (estrado padronizado para a acomodação de cargas ou uma caixa). Ocasionalmente, se um item a ser movido for extremamente caro e susceptível de ser danificado durante a sua manipulação, o fluxo pode ser pesado de acordo com o risco envolvido e o valor do mesmo. Também sobre isso, consultar MARTINS e LAUGENI. Administração da Produção. São Paulo: Saraiva, 1998, Cap. 4 – Administração de Recurso Materiais, especialmente os subitens referentes à ‘Organização da Área de Materiais’ e Análise das Necessidades dos Clientes (Reposição, recebimento, armazenagem, layout de almoxarifado e distribuição física). DICAS • Métricas de Distância Um fator fundamental na avaliação da qualidade de um dado layout é a distância entre as unidades de produção. O cálculo da distância pode ser efetuado de diversas formas. Geralmente, estas consideram o centro geométrico das instalações. Algumas das formas de cálculo da distância podem ser as que se enumeram a seguir (HERAGU, 1997 apud TAVARES, 2000): • Euclidiana: é o comprimento do segmento de reta que une os centros das instalações. A distância entre as instalações i e j é dada pela equação a seguir: 2 2 ij i j i jd (x x ) (y y )= − + − Equação 1 Embora não seja uma medida realista em algumas situações é, no entanto, uma das formas de cálculo de uso frequente. • Euclidiana quadrática: é uma métrica de distância que usa a equação a seguir: Equação 2 2 2 ij i j i jd (x x ) (y y )= − + − Esta medida atribui uma maior preponderância aos pares de instalações que se encontram mais afastados. • Retilínea: é também conhecida por distância Manhattan ou retangular. Esta métrica da distância é dada pela equação a seguir: Equação 3ij i j i jd x x y y= − + − UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 10 É uma das mais usadas visto que permite um cálculo muito simples e é apropriada para muitas situações práticas como, por exemplo, a distância entre dois pontos numa cidade ou a distância entre instalações servidas por dispositivos de transporte de materiais, entre os quais apenas pode haver movimento de uma forma retilínea. • Tchebychev: é uma métrica da distância que é dada pela equação a seguir: ij i j i jd max ( x x , y y )= − − Equação 4 Esta forma de medida é muito usada em situações em que o tempo gasto para chegar ao centro da instalação j a partir da instalação i depende da (maior) distância segundo x ou y. • Distância lateral: é uma métrica diferente das anteriores, por permitir que se faça o cálculo da distância efetivamente percorrida pelo equipamento de transporte ao longo do seu percurso. Na figura a seguir, a distância entre a instalação i e a instalação j é dada pela soma dos comprimentos dos segmentos a, b, c e d. A principal aplicação desta métrica de distanciamento é em problemas dos layouts industriais, no entanto, como o percurso do equipamento de transporte não é conhecido à partida, esta métrica é usada apenas nas etapas de planejamento e avaliação de soluções. Instalação Instalação j Instalação i a b c d FIGURA 2 – DIMENSÕES PARA O CÁLCULO DA DISTÂNCIA LATERAL FONTE: Tavares (2000). TÓPICO 1 | ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS 11 • Adjacência: é uma métrica simples que indica apenas se as instalações são ou não adjacentes; no entanto, não consegue diferenciar entre duas instalações não adjacentes. Esta métrica é usada para calcular o desempenho do layout na presença de medidas de interação qualitativas. Em geral, a distância d é calculada da seguinte forma, conforme as variável de contorno 0 e 1: 0 1ij d = se as instalações e são adjacentes nos restantes casos i j Considerando a figura anterior, observa-se que: 0 1 e ik jk ijd d d= = = • Caminho mais curto: é uma métrica usada em problemas de localização e distribuição baseados em grafos. Existem caminhos alternativos entre diferentes pares de nós e a cada caminho está associado um peso, que representa a distância entre os nós adjacentes. A respeito dos pares de nós: Para Slack et al. (2009, p. 402-403), em todos os diagramas de rede de atividades em que se demonstra que elas têm um relacionamento, a sequência ou fluxo é denominado de caminho. O caminho mais longo é o caminho crítico. Os nós são os pontos em que dois ou mais fluxos se encontram ou partem. Consulte Planejamento de rede (p. 399 – 401) em Slack et. al., Administração da Produção, 2009, Cap. 16 – Planejamento e Controle de Processos, da página 399 a 410. DICAS 2.2 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DE LAYOUTS Para se avaliar a qualidade de um dado layout, diversos critérios podem ser usados. Estes podem ser agrupados em duas classes, que diferem por se basearem em fatores qualitativos e quantitativos. Os critérios qualitativos mais comuns são baseados nas classes de proximidade, enquanto que os quantitativos são geralmente baseados nos valores do fluxo. UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 12 O método mais comum de avaliar a qualidade de um layout, considerando a classe e baseado em fatores qualitativos, usa uma combinação entre classes de proximidade e a métrica de distância por adjacência. O custo de um layout é dado pela equação a seguir: 1 1 x n n Custo ij ij i j P p d = = =∑∑ Equação 5 Em que: CustoP : é o custo qualitativo total de um dado layout; ijp : é o valor da classe de proximidade para o par entre as instalações i e j; e ijd : é a distância entre as instalações i e j segundo a métrica de adjacência. Por outro lado, o método mais comum para avaliar a qualidade de um layout, considerando fatores quantitativos, baseia-se geralmente em três parâmetros: o fluxo de materiais ou frequência de viagens entre instalações; a distância entre instalações usando normalmente uma métrica Euclidiana ou Quadrática e; em algumas situações, um custo que em geral é o custo associado ao transporte de uma unidade de material por unidade de distância. Esta forma quantitativa de avaliar a qualidade de layout é dada pela equação a seguir: Equação 6 1 1 1 x x n n custo ij ij ij j i j F c f d − = = + =∑∑ Em que: custoF : é o custo quantitativo total de um dado layout; ijc : é o custo de transporte de uma unidade de material por unidade de distância entre as instalações i e j; ijf : é o fluxo entre as instalações i e j; e ijd : é a distânciaentre as instalações i e j, segundo as métricas de Euclidiana ou Retilínea. TÓPICO 1 | ESPECIFICAÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS 13 O parâmetro ijc pode ser usado para representar fatores qualitativos, cada um com um peso associado. Pode também representar o tempo gasto no transporte ou o custo associado ao equipamento de manipulação de materiais. Outros valores de custo qualitativos e quantitativos podem ser identificados, podendo envolver combinações de diversos tipos de valores de custo. Na maior parte das situações práticas é bastante difícil determinar valores para o parâmetro ijc e, portanto, é muito frequente que estes valores sejam estimados. (HERAGU, 1997 apud TAVARES, 2000) Nas situações em que a avaliação de um dado layout não requer o uso deste parâmetro, basta considerar a atribuição do valor 1 a todos os c ij . IMPORTANT E Tanto os métodos de avaliação baseados em fatores qualitativos como os baseados em fatores quantitativos, possuem as suas limitações: • Os métodos baseados em fatores qualitativos possuem demasiada subjetividade e o layout é obtido pela pré-atribuição de valores numéricos às várias classes de proximidade. • Por outro lado, os métodos baseados em fatores quantitativos não conseguem tratar de uma forma efetiva restrições como, por exemplo, a situação em que duas instalações devem estar tão distanciadas quanto possível devido a questões ambientais ou de segurança. • Considerando estas limitações foram introduzidos métodos de avaliação de layout multicritério (TAVARES, 2000) que consideram os fatores qualitativos e quantitativos. Alguns autores observaram que o PPLI - Problema do Projeto de Layout de Instalações (este problema é conhecido na literatura internacional por Facility Layout Design Problem) é um problema de natureza dinâmica (ROSENBATT, 1986; MONTREUIL; VENKATADRI, 1991; URBAN, 1992 apud TAVARES, 2000), ou seja, o projeto não é estático, sofre mudanças e adaptações para responder às demandas de cada etapa de um processo ou situação. Desta forma, surgiu uma formulação do problema que leva em conta que o fluxo é função do tempo (TAVARES, 2000), ou seja, depende da programação das operações conforme aspectos relativos aos tempos a serem utilizados em cada etapa ou evento e da sazonalidade da produção. UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 14 Para um dado problema, poder-se-á usar variações dos critérios aqui apresentados. Uns critérios serão mais adequados do que outros em cada situação, em cada projeto. Cabe ao projetista do layout, a responsabilidade de escolher o critério, ao verificar o que melhor se adapte aos objetivos a atingir. (TAVARES, 2000). IMPORTANT E 15 Neste tópico, você estudou: • Que a escolha do processo de produção depende de aspectos (fatores) tais como: capacidade do sistema para criar produtos, capacidade de produção, qualidade dos produtos, fatores econômicos e ambientais, questões de segurança e ergonomia. • Os parâmetros para a avaliação da qualidade de layouts: métricas qualitativas, métricas quantitativas e métricas de distância. • As métricas de distância: euclidiana, euclidiana quadrática, retilínea, Tchebychev, distância lateral, adjacência e caminho mais curto são usados para o cálculo da distância entre as unidades de produção. • Os critérios qualitativos (baseados nas classes de proximidade) e os qualitativos (baseados nos valores do fluxo) para a avaliação da qualidade de layouts. RESUMO DO TÓPICO 1 16 Caro acadêmico! Como atividade de fixação do Tópico 1, realize os exercícios propostos a seguir. Consulte a apostila e depois, verifique seu desempenho conferindo a folha de respostas. 1 Quais critérios devem ser levados em consideração para a escolha do processo de produção, projeto do produto e planejamento das instalações de uma fábrica? 2 A especificação final do processo de produção passa pela criação de alguns documentos que se referem a: Gráficos de Operações de Processo, Roteiros, Planos de Processo, Diagramas de Montagem, Diagramas de Precedência. A que se referem cada um dos documentos? 3 Enumere e descreva os parâmetros usados para a avaliação da qualidade de layouts. 4 Descreva os seis níveis de relação de adjacência propostos no método conhecido como Planejamento Sistemático do Layout (SLP – Systematic Layout Planning). 5 Faça um quadro indicando as limitações de cada método de avaliação, destacando que recursos podem ser usados para compensá-las. 6 Elabore um Gráfico de Relações, conforme o exemplo da Figura 1, utilizando a relação de adjacência entre supostas 10 instalações de uma empresa (Produção, Diretoria, Recursos Humanos, Logística, Estocagem, Manutenção Compra, Marketing, Financeiro e Vendas) e os seis níveis de valores (A: Absolutamente necessário; E: Especialmente importante; I: Importante; O: Importância ordinária; U: Sem importância e X: Indesejável). AUTOATIVIDADE 17 TÓPICO 2 PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS UNIDADE 1 1 INTRODUÇÃO Este tópico trata dos aspectos relativos ao processo de Planejamento e Projeto de Layout de Fábricas, focando-se na caracterização dos aspectos envolvidos, na identificação das suas principais dificuldades, na descrição de alguns dos modelos de layout mais usados e na apresentação de alguns dos principais métodos usados na resolução de problemas de localização, arranjo e fluxo de instalações industriais/fabris. O planejamento e arranjo físico de recursos (materiais e/ou humanos) em instalações industriais, serviços, escritórios, instalações comerciais, são problemas típicos de Projeto de Layout de Instalações. O Planejamento e Projeto de Layout de Fábricas levam em consideração os seguintes elementos: • a sequência de operações de um processo de produção (sequência das operações); • quais e que quantidade de recursos disponíveis para cada tipo de operação (recursos); • fluxo de materiais e de pessoas (fluxos); • estocagem de materiais, peças em processamentos e produtos finalizados (armazenamento); • abastecimento de insumos: energia, água, matéria prima, entre outros (abastecimento); • espaço necessário (para as diferentes instalações considerando também as administrativas e de apoio como setores de manutenção, transporte, expedição e recepção de matéria-prima entre outros); • localização adequada (acesso, movimentação entre fornecedores, consumidores e transportadores). UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 18 2 PLANEJAMENTO E PROJETO DE INSTALAÇÕES No processo de planejamento e na elaboração do projeto, deve-se considerar um conjunto de equipamentos que devem ser instalados dentro ou fora de uma edificação. O arranjo físico deve assegurar o bom desempenho das instalações e o atendimento a uma ou várias especificações para um dado problema de produção (custo, fluxo, qualidade, automatização das operações, entre outros). As atividades de planejamento e elaboração do projeto podem ser aplicadas a diversas áreas de produção e problemas reais, tais como instalações industriais, escritórios, armazéns, parques de estacionamento, restaurantes, serviços de atendimento etc. Neste estudo, será considerado o caso particular dos problemas típicos do planejamento e projeto de arranjo físico para instalações industriais. Este caso específico é denominado Problema do Projeto de Layout de Instalações – PPLI. Este problema é conhecido na literatura internacional por Facility Layout Design Problem. Os PPLI são problemas de otimização (= utilizar ao máximo determinado recurso seja ele humano, físico, ou financeiro). O objetivo fundamental, quando se trata com este tipo de problemas, está em encontrar soluções que minimizem o custo de operação de uma unidade fabril. A função do Planejamento do Layout de uma instalação é obter uma combinação ótima entre a disposição dos elementos que configuram as instalações industriais e sua utilização, gerada pela existência dos diferentes fluxos da produção dos diferentes produtos. Visa,também, harmonizar e integrar equipamentos, mão de obra, materiais, áreas de movimentação, áreas de estocagem, áreas administrativas, mão de obra indireta, enfim, todos os itens que possibilitam a atividade industrial. Ao se elaborar, portanto, o planejamento de layout, deve-se procurar a disposição que melhor conjugue equipamentos, força de trabalho, produtos, fases do processo ou serviço, de forma a permitir o rendimento máximo dos fatores de produção (LAHMAR e BENJAAFAR, 2005; MENG et al., 2004 apud TAVARES, 2000). IMPORTANT E TÓPICO 2 | PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS 19 2.1TERMINOLOGIA No planejamento e projeto de instalações industriais, o processo de comunicação entre os profissionais envolvidos é muito importante porque pode facilitar a obtenção de informações precisas sobre os vários aspectos da produção. Em face desta necessidade, os termos técnicos devem ser utilizados adequadamente, principalmente em registros e planos técnicos. Em sua maioria, a terminologia utilizada tem origem inglesa e, em algumas situações, não há correspondência na língua portuguesa que traduzam claramente e de forma adequada alguns dos conceitos mais encontrados nas áreas tecnológicas. Esta secção destina-se a apresentar a correspondência em português para alguns dos termos encontrados frequentemente na literatura em língua inglesa, especialmente os relacionados com a PPLI e com o layout de instalações. Estes termos são os mais usados ao longo deste trabalho. Existem situações, contudo, em que não é possível encontrar uma correspondência adequada para os termos capazes de expressar corretamente o seu conceito. Nestes casos, optou-se por manter o termo original. Um exemplo desta situação é o termo layout. Embora o melhor termo que se encontrou seja a palavra ‘disposição’, esta palavra não consegue exprimir de forma adequada o conteúdo semântico do termo original. O Quadro a seguir contém a relação dos termos mais usados quando alguém se refere à problemática do layout de instalações. Para cada um destes termos é apresentado um conjunto de correspondências possíveis. No quadro, quando existe mais do que uma correspondência, foi destacada aquela que melhor traduz o conceito original. Embora este estudo se relacione essencialmente com os termos utilizados no planejamento de layout de instalações industriais, os mesmos termos estão presentes, por exemplo, na área de layout de serviços. QUADRO 1 – TERMOS RELACIONADOS COM O PROJETO DE LAYOUT Layout Disposição, plano, traçado, composição. Plant Planta, fabrica, instalação, instalação de máquinas. Part Parte, fração, porção, lote, quinhão, parte ou componente de um produto. Facility Instalação, serviço. Location Localização, determinação da posição, demarcação, situação, estabelecimento de um lugar. Process Processo, progresso, método, técnica, curso de operações, encadeamento, série de operações. Handling Manipulação, manejo, manejamento, ação de manejar. Flow Fluxo, corrente, curso. Assembly Montagem, conjunto de pecas que constituem uma unidade. FONTE: Adaptado de: Tavares (2000). UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 20 No caso particular das instalações industriais, os problemas são resolvidos com um planejamento que persiga determinados objetivos, como os indicados (MECKLENBURGH, 1985; FANCIS et al., 1992; HERAGU, 1997; MCKENDALL et al., 1999 apud TAVARES, 2000): • minimizar o custo de manipulação ou manobra de materiais, o tempo e sua a frequência; • minimizar o capital e custo de operação do equipamento e da planta (o termo planta refere-se à parte ou a todo o espaço interior da instalação fabril que normalmente é o interior de um edifício); • minimizar o tempo global de produção; • maximizar o uso de espaço em termos efetivos e econômicos; • facilitar a operação do processo de produção e do fluxo; • proporcionar conforto e segurança aos recursos humanos; • assegurar a flexibilidade do arranjo e operação; • minimizar a variação nos tipos de equipamento de manipulação e manobra de materiais; • facilitar a estrutura organizacional e a gestão da tomada de decisões; • minimizar o risco e o incômodo do público; • assegurar uma construção segura e eficiente; e • obedecer a considerações legais, tais como o bem-estar da força laboral, atender a problemas de segurança e do ambiente. Estes objetivos representam os diferentes aspectos técnicos, ambientais, materiais, operacionais, humanos e financeiros em relação ao uso dos equipamentos fabris e têm impactos sobre as decisões quanto às instalações físicas. Na resolução dos problemas, estes objetivos são considerados em relação a outros dois fatores. São eles: • Adjacência: (situação aproximada de um lugar com outro – podem ser aplicados aos objetivos de 1 a 12 na relação apresentada; • Distância: (intervalo que separa dois pontos no espaço - pode ser aplicado aos objetivos de 1 a 5 na relação apresentada. Para solucionar os problemas típicos de um PPLI, se faz necessário usar uma representação para a especificação das possíveis soluções. Uma destas formas de representar denomina-se layout de blocos e estabelece a localização relativa e o tamanho das instalações. Normalmente, estas instalações requerem uma área fixa embora a sua forma possa ser variável. (TAVARES, 2000) A representação por blocos pode ser realizada de uma forma discreta ou contínua. Numa representação por blocos, discreta, é usada uma coleção de grades para representar as instalações. Por outro lado, numa representação contínua são considerados parâmetros como o ponto central, a área, o comprimento e a largura de cada instalação para especificar a sua localização exata dentro da planta. TÓPICO 2 | PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS 21 A figura a seguir (a) mostra uma solução para um PPLI representada por um layout de blocos, em que cada bloco representa uma instalação. É possível, ainda, realizar algum trabalho adicional de forma a determinar um layout mais detalhado, figura 3 (b), em que a estrutura de corredores para o equipamento de transporte, os locais dos pontos de entrada e saída e o layout dentro de cada instalação é especificado. A determinação do layout detalhado inclui problemas de layout de linhas de fluxo, problemas de layout de máquinas e problemas de desenho de células de manufatura, onde se considera que as máquinas são de igual área e de dimensões fixas. (HASSAN,1995; MELLER, 1996 apud TAVARES, 2000) FIGURA 3 – (a) LAYOUT DE BLOCOS E (b) LAYOUT DETALHADO 1 2 3 4 (a) (b) 1 2 3 4 FONTE: Tavares, (2000). 3 TIPOS DE LAYOUT Os tipos de layout podem ser baseados tanto no fluxo como na funcionalidade. 3.1 BASEADOS NO FLUXO Os layouts são frequentemente classificados de acordo com o tipo de transformação física que irão executar – como no caso da organização da produção em grupos de atividades (corte, perfuração, estampagem, lixa, fresa, pintura, entre outras), ou serviços (recepção ou estoque de materiais, depósito de bens produzidos, expedição etc.). De acordo com o processo produtivo, natureza dos produtos e tipo de operações executadas, as seguintes categorias de layout podem ser assim identificadas: UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 22 De produto estático: quando o produto a processar é volumoso e não pode ser facilmente deslocado, esta categoria é aplicada ao arranjo físico. Nestes casos, o produto é fabricado ou montado num local fixo e os recursos materiais e/ou humanos deslocam-se à volta do produto. Alguns exemplos deste tipo são encontrados na construção de edifícios, aviões ou navios. A fabricação deste tipo de produtos é controlada de acordo com o projeto e a localização dos recursos é alterada à medida que a construção evolui. A figura a seguir mostra um exemplo de um processo de fabricação que usa o layout estático. FIGURA 4 – EXEMPLO DE UM PROCESSO DE FABRICAÇÃO QUE USA O LAYOUT ESTÁTICO FONTE: Disponível em: <http://agaas.com/technical/primer/files/stacks_image_266_1.png>. Acessoem: 26 jun. 2010. • Baseado no produto ou na produção: quando um produto ou um conjunto de produtos muito semelhantes são fabricados em grandes volumes e as máquinas ou estações de trabalho são arranjadas segundo uma linha de produção ou montagem. Antes da elaboração de uma configuração deste tipo, é frequente a determinação do melhor conjunto de tarefas ou operações que devem ser executadas em cada estação. Neste tipo de layout, a planta é desenhada em torno do produto, de tal forma a facilitar a produção. A figura a seguir exibe um exemplo de linha de produção em que a ordem das máquinas na linha segue a ordem onde o processo produtivo é realizado. TÓPICO 2 | PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS 23 FIGURA 5 – EXEMPLO DE LINHA DE PRODUÇÃO BASEADA NO PRODUTO Laminator Make-Up Table Universal Panning Machine Tray Handling System Rack Loader and Transferring System FONTE: Autor. • De grupo ou celular utiliza-se quando uma família de componentes é fabricada numa pequena célula. Com este arranjo, um grupo de máquinas forma uma célula. Cada célula terá o seu sistema de manejo ou manipulação de materiais, tipicamente um robot ou sistema de transporte. Se for possível, uma parte do componente é completamente processada numa simples máquina. Todos os componentes são, então, encaminhados para as áreas de montagem. A figura a seguir ilustra um exemplo de layout em célula. FIGURA 6 – EXEMPLO DE LAYOUT EM CÉLULA FONTE: Autor. UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 24 • Baseado no processo agrupa máquinas que executam tarefas ou operações similares em diferentes departamentos. Desta forma, podem ser encontrados departamentos com tornos mecânicos, departamentos com fresas, departamentos com máquinas de polir, entre outros. Layouts deste tipo geram um enorme volume de tráfego no transporte de componentes entre departamentos para as várias operações. Uma vantagem desta via está na especialização dos trabalhadores e supervisores no processo produtivo. • Híbrido considera que nem todas as companhias podem adotar apenas um tipo de layout. Com a adaptação ao mercado, quer pelo aumento de volume e linhas de produtos, uma companhia pode constatar que nenhuma das soluções anteriores resolve os seus problemas. Desta forma, é frequente encontrar layouts que são uma combinação dos anteriormente descritos. É de grande importância que você entenda a diferenciação que gera esta classificação. O entendimento sobre as relações com as características da produção, conduzirá a escolha do tipo de layout mais apropriado. IMPORTANT E 3.2 BASEADOS NA FUNCIONALIDADE Uma forma diferente de classificar os diferentes tipos de layout relaciona-se com a sua funcionalidade. Um típico armazém comercial pode ser classificado como um layout de processo, considerando obviamente os diversos departamentos, tais como vestuário, acessórios, utensílios, serviços ao cliente, entre outros. Mas como complemento a esta orientação ao processo, o layout dá corpo a um número maior de outras funcionalidades. Entre estas, podem ser identificadas as seguintes: • Marketing e Promoção que determinam um arranjo dos corredores e balcões de maneira a melhorar a capacidade da firma para vender os seus produtos. Os vários departamentos são arranjados de forma a promover a visualização de produtos ou induzir o cliente à sua aquisição. • Armazéns que existem porque apenas uma parte dos produtos do inventário da firma está localizada na área reservada às vendas, estando o estoque restante em áreas de armazenamento e, como tal, não estão diretamente disponíveis para a venda imediata. • Segurança que promove o arranjo dos corredores, as caixas para pagamento, e entradas/saídas de modo a minimizar situações de roubo e evitar acidentes. TÓPICO 2 | PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS 25 • Acessibilidade e visibilidade que são funcionalidades a ser levadas em conta no projeto de layouts quando se pretende facilitar o fluxo de clientes através das instalações. Os motivos podem se relacionar com o encorajamento para a visualização e aquisição de produtos, ou minimização do seu tempo de permanência nas instalações, percepção das filas de espera e/ou possivelmente outras razões. Pode-se, ainda, enumerar outras funcionalidades e/ou pretensões com alguma importância no projeto de layout. Estas são: • proporcionar privacidade ou garantir confidencialidade; • considerar questões de segurança; • maximizar o sentido de oportunidade ou velocidade em chegar ao mercado; • obter eficiência produtiva ou controlo de custos e • implementar um fluxo de informação eficiente. 4 LEVANTAMENTOS DE INFORMAÇÃO PARA O PLANEJAMENTO E PROJETO DO LAYOUT DE INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Um projeto de layout de uma instalação industrial deve levar em conta os produtos e processos que nela ocorrem. A obtenção de informação de uma forma sistemática não só ajuda na realização de um bom projeto de layout, como também contribui com a missão (considera-se Missão de uma organização um desejo qualitativo) e meta (considera-se meta de uma organização um desejo quantitativo a ser atingido) da organização. Consequentemente se deve sempre procurar recolher a melhor informação possível e documentá-la de maneira a ser de fácil acesso e análise. A documentação da informação dos produtos e dos processos pode revelar possibilidades de otimização no processo, identificar e evitar desperdícios de materiais e ajudar a criar uma estrutura adequada de contabilidade de custos. Essencialmente, do ponto vista do projeto de layout de instalações industriais, é necessário saber o que é que vai ser produzido, como é que vai ser produzido e quando será produzido. 4.1 PRODUTO A SER PRODUZIDO Para projetar uma instalação industrial é necessário considerar os tipos de produtos a serem fabricados, uma vez que estes vão afetar fortemente a natureza da unidade industrial. A informação dos produtos é tipicamente obtida nos departamentos de projeto. É também importante compreender como os produtos UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 26 serão usados pelos clientes para obter uma melhor apreciação dos requisitos de qualidade e especificações operacionais. Para melhor compreender os produtos é essencial ter acesso aos desenhos técnicos, à lista das partes e à relação de materiais. Os desenhos técnicos de todos os componentes, subprodutos e produtos finais permitem a compreensão da complexidade dos produtos e de como os diferentes componentes se juntam para formar o produto final. Ao mesmo tempo é de grande utilidade observar o produto ou seu protótipo para se ter uma ideia da sua envergadura e peso. A lista de componentes possui informação detalhada acerca das partes e do número de componentes necessário de cada parte. Por último, a relação de materiais dá uma categorização hierárquica da lista de partes e indica como estas se combinam no processo de manufatura para formar um produto final. Esta representação hierárquica pode conter outra informação, como, por exemplo, decisões para a fabricação ou compra, que são críticas para o layout da planta fabril. Além de ser necessário ter um bom conhecimento dos produtos, é necessário também conhecer a quantidade a produzir e quando produzir. Muitas organizações estimam o que esperam produzir em cada ano durante vários anos (metas). Tipicamente, esta estimativa faz parte do seu plano estratégico. A quantidade a produzir é frequentemente acompanhada de informação probabilística acerca da possibilidade de ir ao encontro das expectativas e/ou estimativas. Por exemplo, as organizações podem proporcionar cenários de valores médios, otimistas e/ou pessimistas. Ao projetar uma unidade fabril é importante ter em conta esta informação probabilística. Um bom plano para uma instalação fabril deve permitir a expansão da sua capacidade se as vendas forem superiores às esperadas, e um plano de contingência se estas forem inferiores àquelas que foram estimadas. 4.2 PROCESSODE PRODUÇÃO O layout das instalações físicas depende dos tipos de processos em manufatura e serviços, dos quais decorrem a organização das estações e/ou linhas de equipamentos nos espaços e localização disponíveis. (SLACK et al., 2009) Segundo Slack et al., (2009), devem obter informações sobre aspectos operacionais do processo a ser executado tais como: TÓPICO 2 | PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS 27 • sequência das operações; • quantidade e características dos recursos (materiais e humanos); • fluxos de materiais e recursos; • necessidades de armazenamento e abastecimento de insumos (energia, água, transporte, matéria-prima); • tarefas a serem realizadas; • estações de movimentação; • transporte entre seções; • estocagem de insumos e materiais em processamento; • além da movimentação entre setores de apoio (funções manutenção, engenharia) e administrativos (financeiro, projetos, contratos) e de relação com o mercado (marketing, vendas, expedição), condições de manutenabilidade, entre outros. (HUGE, 1993; SLACK et. al., 2009) Você deve ter observado que as fontes de informação sobre os processos são, por exemplo, as oferecidas pelas especificações finais do processo de produção registrados em documentos tais como os Gráficos de Operações de Processo, Roteiros, Planos de Processo, Diagramas de Montagem, Diagramas de Precedência, tratados no tópico 1. Para entender as demandas de movimentação, capacidade das operações, fluxos e acessos, é necessário obter uma visão geral do sistema de produção. De acordo com Tubino (2000), o planejamento deste sistema está baseado nas funções básicas (produção, marketing e finanças) e nas funções de apoio (engenharia, compras / suprimento, manutenção, recursos humanos). A função de planejamento e controle da produção é fonte de toda informação importante para o planejamento do layout das instalações fabris que devem atender as necessidades relativas ao acesso, fluxos, capacidade de operação, armazenamento e expedição, basicamente. Hutchins (1993) examinou detidamente as especificações do projeto de fabricação e sua relação com as decisões a serem tomadas se a abordagem do processo for a tradicional ou a baseada em JIT (Just in Time). O autor discute, mostrando a diferença, como a relação com fornecedores, clientes e envolvimento dos funcionários favorece ou impossibilita o desempenho da produção conforme o planejado. O planejamento do layout, como fator de otimização do projeto e do processo de produção, deve respeitar estas especificações, levando em consideração a movimentação e a capacidade do equipamento, o fluxo de recursos, produtos e pessoas, a relação entre os setores, entre outras condições, para que haja sucesso na produção. (HUTCHINS, 1993) Assim, é interessante apropriar-se das informações e valores referentes ao sistema de produção, às especificações do projeto e informações que permitirão o planejamento estratégico do layout. UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 28 Para entender as relações entre as decisões estratégicas e o Planejamento e Controle da Produção (PCP) e como esta função informa sobre aspectos, objetivos e prioridades nas atividades da produção, consulte o Capítulo 1 – Visão Geral dos Sistemas de Produção do livro Manual de Planejamento e Controle da Produção de Dálvio Ferrari Tubino, São Paulo: Editora Atlas, 2000, da página 15 a 32. DICAS 5 O LAYOUT E AS TENDÊNCIAS DOS SISTEMAS INDUSTRIAIS Todas as questões discutidas neste capítulo relativamente ao PPLI basearam-se em alguns dos seguintes axiomas: • o projeto de layout é um problema bidimensional, dado que as instalações são posicionadas num plano; • a informação relativa às atividades futuras, que incluem os produtos que vão ser fabricados e os equipamentos a usar, é conhecida no instante em que projeto do layout é realizado; • os produtos a fabricar e o seu volume mantêm-se razoavelmente constantes. Esta axiomática, que se justifica nos sistemas industriais tradicionais, mostra-se, contudo, cada vez mais difícil de suportar em sistemas industriais modernos. Relativamente à primeira afirmação, é fácil de aceitar que num ambiente industrial esta condição se verifique, no entanto, isto já não acontece em problemas de layout de escritórios, por exemplo, onde as instalações são distribuídas por vários andares. Heragu e Kochhar (1994) e Bozer et al. (1994) , citados por Tavares (2000), argumentam que nos futuros sistemas industriais esta suposição também não se verificará e apontam alguns motivos, como por exemplo, máquinas mais leves, preços das áreas disponíveis cada vez mais altos, entre outros. Ao considerar-se uma terceira dimensão introduz-se uma complexidade adicional a um problema que em si já é complexo. Relativamente às duas últimas afirmações, se a gama de produtos e os seus volumes se mantêm relativamente constantes, não havendo grandes mudanças tecnológicas que obriguem mudanças no processo, é razoável admitir que as suposições sejam verdadeiras. Estamos neste caso na presença de um sistema de fabricação tradicional que opera num ambiente estável e, portanto, o layout fabril obtido permanecerá em operação com apenas algumas ligeiras alterações por um longo período de tempo, tipicamente, durante cinco ou mais anos. (HERAGU, 1997 apud TAVARES, 2000) Constata-se, no entanto, que no atual ambiente industrial, existe uma forte tendência para um nível crescente de volatilidade e de incerteza, em que cada vez mais companhias atuam num mercado global de grande concorrência e indefinição. TÓPICO 2 | PLANEJAMENTO E PROJETO DE LAYOUT DE FÁBRICAS 29 Constata-se também, uma crescente inovação tecnológica e de mudanças nas especificações dos produtos, estas exigidas pelos consumidores. Todos estes fatores contribuem para reduzir o tempo de vida útil de um layout fabril. Considerando este cenário, Heragu (1997) e Kochhar (1994) referem que o tempo de vida útil efetivo de um layout de uma instalação industrial não será superior a um ano. Por outro lado, Heragu refere que o re-layout das instalações industriais existentes se tornará tanto mais comum que o layout de novas instalações industriais. (TAVARES, 2000) Relativamente ao re-layout, argumenta ainda, que para além do custo associado ao fluxo e manipulação ou manejo de materiais, é necessário considerar um custo adicional que está associado com a mudança das instalações da sua posição atual para outro local no novo layout. Embora esperando que a mudança de local das instalações possa reduzir o custo do fluxo, considerando este custo adicional de re-layout, podem-se encontrar situações em que a mudança física de local de algumas instalações possua custos associados proibitivos, que não compensam a redução de custos de operação com as instalações nos novos locais. Para concluir, Meller e Gau (1996 apud TAVARES, 2000) argumentam que a investigação e desenvolvimento para o projeto de novos sistemas industriais devem apontar no sentido de quebrar o caráter sequencial do projeto de layout e sistemas de manipulação de materiais e o projeto de layout e o projeto de sistemas de produção. A investigação e desenvolvimento que têm sido realizados supõem que o equipamento de manipulação e transporte de materiais já são conhecidos inicialmente, nomeadamente os seus custos associados. Supõem, também, que o sistema de produção é imutável, o que, como se constatou, não é verdade nos sistemas industriais modernos. Sobre esta mesma discussão, Ballou (1993), no Capítulo 16 - Em busca do Amanhã, da página 363 a 388, mantendo o enfoque na logística, discute novas questões em relação ao ambiente, à inovação tecnológica e às novas oportunidades do mercado. Verifique o Capítulo 3 – JIT (Just in Time), da página 56 a 103, do livro CORRÊA, Henrique L. e GIANESI, Irineu G. N. Just in Time, MRP II e OPT. São Paulo: Atlas, 1996. No item 3,5 – Projeto de Sistema de Produção para Just in Time, o autor examina a necessidade de adaptaro layout às necessidades do sistema de produção. Também recomendamos a leitura do Cap. 4 – Sistema de Produção Just in Time de RUSSOMANO, Victor Henrique. Planejamento e controle da produção. São Paulo: Pioneira, 1995, especialmente o exame da disposição física do equipamento conforme este sistema de produção - p. 67 a 68. DICAS 30 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você estudou os seguintes aspectos: • O planejamento e arranjo físico de recursos (materiais e/ou humanos) em instalações industriais, serviços, escritórios, instalações comerciais são problemas típicos de Projeto de Layout de Instalações. • O Planejamento e Projeto de Layout de Fábricas levam em consideração os seguintes elementos: sequência das operações; recursos a serem utilizados (materiais, humanos); fluxos; armazenamento de recursos e produtos em andamento ou finalizados; abastecimento de insumos: energia, água, matéria-prima, entre outros (espaço necessário para as diferentes instalações, localização adequada, acesso, movimentação entre fornecedores, consumidores e transportadores). • No processo de planejamento e na elaboração do projeto, deve-se considerar um conjunto de equipamentos que devem ser instalados dentro ou fora de uma edificação. O arranjo físico deve assegurar o bom desempenho das instalações e o atendimento a uma ou várias especificações para um dado problema de produção (custo, fluxo, qualidade, automatização das operações, entre outros). • A função do planejamento do layout de uma instalação é obter uma combinação ótima entre a disposição dos elementos que configuram as instalações industriais e sua utilização, geradas pela existência dos diferentes fluxos da produção dos diferentes produtos. • A função do planejamento do layout de uma instalação visa, também, harmonizar e integrar equipamentos, mão de obra, materiais, áreas de movimentação, áreas de estocagem, áreas administrativas, mão de obra indireta, enfim, todos os itens que possibilitam a atividade industrial. • No caso particular das instalações industriais, os problemas são resolvidos com um planejamento que persiga determinados objetivos, como os 12 indicados no corpo deste material. (MECKLENBURGH, 1985; FANCIS et al., 1992; HERAGU, 1997; MCKENDALL et al., 1999 apud TAVARES, 2000) • Estes objetivos representam os diferentes aspectos técnicos, ambientais, materiais, operacionais, humanos e financeiros em relação ao uso dos equipamentos fabris e têm impactos sobre as decisões quanto às instalações físicas. Na resolução dos problemas, estes objetivos são considerados em relação a outros dois fatores. 31 • São eles: Adjacência (situação aproximada de um lugar com outro) e Distância (intervalo que separa dois pontos no espaço). • Tipos de layout: Baseados no Fluxo, De produto estático, Baseado no produto ou na produção; De grupo ou celular, Baseado no processo, Híbrido; Baseados na Funcionalidade. • Pode-se, ainda, enumerar outras funcionalidades e/ou pretensões com alguma importância no projeto de layout. Estas são: proporcionar privacidade ou garantir confidencialidade; considerar questões de segurança; maximizar o sentido de oportunidade ou velocidade em chegar ao mercado; obter eficiência produtiva ou controlo de custos e Implementar um fluxo de informação eficiente. • Levantamentos de Informação para o planejamento e Projeto do Layout de Instalações Industriais. • O planejamento de layout e as tendências dos Sistemas Industriais: mudanças no enfoque e tendências de mudança. • O processo de planejamento do layout está associado aos objetivos do planejamento do processo de produção e as demandas inerentes à operação do sistema de produção. Ainda devem ser considerados os valores estratégicos da empresa que vão determinar o modelo de layout a ser adotado. 32 Caro acadêmico! Como autoatividade do Tópico 2, faça as questões a seguir: 1 Elabore um quadro apontando os elementos que devem ser considerados no processo do Planejamento e Projeto de Layout de Fábricas e justifique a inclusão de cada um deles. 2 Descreva os objetivos técnicos, ambientais, operacionais, humanos e financeiros dos equipamentos fabris relacionando-os aos impactos nas decisões quanto ao Planejamento do Layout das Instalações físicas. 3 Quais são os fatores que devem ser considerados na resolução dos problemas típicos relativos às instalações industriais? 4 Elabore um quadro em que conste a classificação e descrição dos tipos de layout de acordo com as características do processo produtivo a ser realizado. 5 Que informações são necessárias para o Planejamento e Projeto do Layout de Instalações Industriais e onde são obtidas? 6 Comente as mudanças no tratamento das questões relativas ao Planejamento do Layout e sua relação com as tendências modernas dos Sistemas Industriais, identificando os desafios, contradições e tendências. AUTOATIVIDADE 33 TÓPICO 3 INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS UNIDADE 1 1 INTRODUÇÃO A implantação de uma indústria deve estar pautada em uma metodologia sistemática que considere desde o tipo de produto ou serviço a ser produzido/oferecido, passando pela dimensão e localização até a etapa de funcionamento pleno. Vale (1975) sintetiza a metodologia de implantação em algumas etapas fundamentais: • Os estudos de viabilidade de implantação, analisando e justificando os aspectos técnicos, econômicos e financeiros do empreendimento. • Os estudos da localização, objetivando a escolha e seleção da área e do terreno onde se implantará a indústria. • A elaboração do projeto construtivo das instalações, considerando as premissas anteriores. • A compra dos materiais e equipamentos necessários à execução do projeto. • As obras de construção e instalação dos equipamentos. • Os testes pré-operacionais e a pré-operação da indústria. • A entrada da indústria em regime normal de operação. Há também de se considerar, após a operação, as necessidades de ampliação, modernização e a manutenção do processo para que o mesmo continue operacional. A ampliação visaria à decisão de produção de novos produtos ou o aumento de volume de produção do(s) existentes(s). A modernização objetivaria a substituição de unidades ou equipamentos na linha de produção, visando ao aumento de produção. No tocante à manutenção, a garantia da disponibilidade das instalações e dos equipamentos do processo produtivo. 34 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA ...“o que”, “como” e o “quanto” produzir serão os principais parâmetros a serem considerados no projeto de implantação. IMPORTANT E Segundo Vale (1975), “o que”, “como” e “quanto” produzir serão respectivamente os principais parâmetros a serem considerados no projeto de implantação, na ampliação e modernização de uma indústria. 2 O PROJETO A estruturação de um projeto é fator de grande relevância e dependente da amplitude e da finalidade. Mesmo sendo um dos pontos iniciais e primordiais (a base de tudo!) do empreendimento, este, em se tratando de custo, baseado em processos de produção conhecidos e implantados, se apresenta como 4 a 8 % do investimento total. Nos custos totais de um empreendimento industrial, as expensas das atividades de projeto são pequenas. Outro aspecto relevante na fase de estruturação é a aprovação do projeto pelos órgãos oficiais, que serão os responsáveis pela autorização da concretização. O quadro a seguir relaciona os órgãos oficiais (intervenientes) que intervêm na aprovação de construção dos projetos industriais. QUADRO 2 – RELAÇÃO DOS ÓRGÃOS OFICIAIS QUE INTERVÊM NA APROVAÇÃO DOS PROJETOS INDÚSTRIAS Órgão oficial Área de intervenção Exigências e observações 1. Departamento de água e energia elétrica. Autorização para captar, reter, represar e dar outros destinos a recursos hídricos. Preenchimento de cadastro e q u e s t i o n á r i o s p r ó p r i o s e apresentação de desenhos e memoriais. 2. Entidade estadual de controle de poluição. Aprovação de pro je tos relativos ao tratamentode despejos industriais. Apresentação do projeto com desenhos e memoriais técnicos e descritivos. 3. Entidade estadual ou municipal de engenharia sanitária. Aprovação das condições ambientais e sanitárias dos locais de trabalho. Existência de memoriais, plantas prediais e detalhes referentes às construções. 4. Conselho Nacional do Petróleo. Aprovação dos projetos de armazenagem de derivados do petróleo. Obediência ao que determina a Resolução n° 8-71 de 21/09/1971 do CNP. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 35 5. Corpo de Bombeiros. Aprovação do projeto de proteção contra incêndio. Existência de memoriais e desenhos conforme modelo próprio. Não havendo Corpo de Bombeiros no município, a aprovação é da alçada da Prefeitura Municipal. 6. Prefeitura Municipal. Concessão do Alvará para construção. Existência da planta e memorial de conformidade com o Código de Obras, documentação legalizada do terreno e aprovação prévia dos órgãos citados em 2, 3 e 5. FONTE: Adaptado de: Valle (1975). As exigências e sistemas, bem como a atribuição de cada órgão, podem variar de acordo com o estado ou município onde se implantará a indústria e estão sujeitas a atualizações. 2.1 TIPOS DE CONTRATOS DE CONSTRUÇÃO A concretização do projeto, isto é a construção do empreendimento, pode ser feita diretamente pela empreendedora ou pela contratação de serviços de terceiros. A escolha da empresa construtora (terceira) deve relevar questões de qualificação técnica e de idoneidade comercial. A parceria estabelecida deve ser regida por um contrato de serviços e responsabilidades. A firma escolhida pode vir a subcontratar outras empresas caso os serviços pertinentes requeiram uma empresa especializada. A contratação de empresas de engenharia e serviços pode adotar uma das modalidades de contrato existente ou ser um misto destas: 1. Contratos por remuneração horária: neste tipo de contrato a contratante (empreendedora) remunera a contratada relativa às horas trabalhadas baseada em valores pré-estabelecidos. Aplicam-se neste tipo de contrato as consultorias, fiscalizações etc., em que o tempo a ser despendido pode ser controlado e combinado com antecedência. 2. Contratos por administração a custos reembolsáveis: a contratante reembolsa a contratada de todos os custos, adicionando a estes os custos indiretos e honorários. Os custos adicionais podem corresponder a um valor fixo ou a um percentual dos custos diretos. Este tipo de contrato é usual na elaboração de projetos, em serviços de reparos e na execução de projetos pilotos onde o custo final não é possível ser conhecido com certeza. Durante o desenrolar das obras, é possível se fazer alterações e adendos. 36 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 3. Contratos a preço unitário: este modelo se aplica quando é possível se estabelecer com antecedência o valor do empreendimento, tais como: serviços de terraplanagem, sondagens e perfuração de túneis, pintura etc. O valor a ser pago será o valor do preço unitário pelo número de unidades realizadas (ex: m3 de terra, m2 de pintura etc.). Também é possível e comum se utilizar de uma tabela de valores unitários com possibilidades de decréscimo de valores à medida do acréscimo do serviço a ser realizado. 4. Contratos a preço fixo global: esta modalidade também é conhecida como “empreitada” e apresenta vantagens e desvantagens: • Possibilita um controle sobre o planejamento e desembolso de pagamentos, pois o pagamento pode estar atrelado ao cumprimento de prazos e vinculado a este por parcelas fixas. • Exige que o planejamento envolva ambas as partes na definição dos trabalhos a serem executados e a definição do cronograma de obras e desembolso. • Aumento de riscos e responsabilidades para a contratada no que diz respeito ao acerto de um custo mais elevado do que o previsto para a execução da obra. • Demanda uma definição completa dos serviços a serem contratados sob o risco de a contratante não poder exigir nada além do que foi contratado, sem que tenha para isto que pagar valores adicionais. Nesta modalidade, recomendam-se eventuais complementações e modificações que sejam incluídas no contrato, cláusulas que permitam serviços adicionais e estabeleçam a forma de pagamentos suplementares. 1. Contratos tipo “turn-key”: esta modalidade contratual é também conhecida como “empreitada global”. É um tipo de contratação em que a empreendedora contrata e delega toda a responsabilidade da obra, isto é: a elaboração do projeto, o processo de compras, a construção e montagem das instalações e a pré-operação da indústria. É possível, ainda, que a inclusão do financiamento de toda a obra pela contratada. Nesta situação, tem-se um contrato do tipo “pacote” ou conforme a denominação americana “package deal”. Nos contratos tipo “turn-key”, mesmo sendo da contratada a maior parte da responsabilidade, a contratante não se exime da fiscalização e acompanhamento da obra. Tais participações possibilitam o controle sobre o andamento do empreendimento. 2. Outras formas contratuais: são formas que possibilitam um arranjo entre os contratos a preços fixos e a preço variável. São formas que estabelecem um preço máximo fixo e a preço médio com participação da contratada nos desvios observados do valor estipulado inicialmente. Um tipo de cláusula “prêmio – penalidade” pode ser incluída, em que a contratante se garante de possíveis serviços que comprometam a qualidade da obra por imponderação pela contratada de reduzir custos e prazos. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 37 Considerando que o estabelecimento das relações, as responsabilidades e intenções entre as partes (contratante e contratada) se fazem através de contratos e que estes devem ser claros e eficientes, fica evidente que se faz necessário o envolvimento de assessoria jurídica na sua elaboração. Esta assessoria pode ser obtida junto a escritórios especializados ou nas associações de classes a que pertencem, nas federações das indústrias, no Conselho Federal – CONFEA e nos Conselhos Regionais de Engenharia e Arquitetura – CREA, na Associação Brasileira de Engenharia e Montagens Industriais – ABEMI e na Câmara Brasileira da Indústria da construção – CBIC. No caso de envolvimento e contratação de empresas de construção e prestadoras de serviços estrangeiras ou com consórcios que envolvem empresas situadas no exterior, é importante incluir condições contratuais estabelecidas por entidades internacionais, tais como: a Federação Internacional de Engenheiros Consultores, sediada em Haia, Holanda e a Federação Internacional da Construção e Obras Públicas, com sede em Paris. Mesmo assim, tais contratos estarão sujeitos à aprovação do Instituto Nacional de Propriedade Industrial – INPI e das autoridades monetárias brasileiras – Banco Central. 3 A LOCALIZAÇÃO DA INDÚSTRIA A definição do local mais apropriado e vantajoso para a implantação de uma indústria tem sido assunto para a formulação de muitas teorias e estudos a respeito. As metodologias encontradas têm apresentado diversas influências da localização geográfica sobre as atividades econômicas. Estudos e desenvolvimentos destas teorias e metodologias são antigos e podem ser encontrados em WEBER (1957); LOESCH (1954) e ISARD (1956). A maioria das teorias é unânime em seguir a máxima: - deve ser questionado primeiramente e sequencialmente; “onde produzir?”; “o que produzir?”; “para quem produzir?”; “quanto produzir?” e “como produzir?”. Tendo-se as respostas para tais questionamentos se terá um bom balizamento para localizar a indústria. De forma genérica, os critérios e fatores funcionais que apontam para a melhor localização de uma indústria são: 1. Custos de transporte de insumos, tais como: matéria-prima de produtos acabados, de subprodutos, de resíduos e de despejos de produção. 2. Disponibilidade de matéria-prima, mão de obra, serviços, energia, água etc. 3. Demanda de mercado. 4. Incentivo governamental ou municipal.5. Desenvolvimento regional. 6. Recursos de capital. 7. Facilidades administrativas e comerciais. 38 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 3.1 UNIDADES QUE COMPÕEM UMA INDÚSTRIA Uma vez deliberada a localização da indústria, o próximo passo é a definição das dimensões e características de construção, isto é, o detalhamento da(s) unidade(s). As unidades podem ser agrupadas em: • unidades de produção e instalações auxiliares; • unidades administrativas e sociais; e • outras unidades. Incluem-se nas unidades de produção e auxiliares: • almoxarifado e área de armazenagem; • local para pesagem de veículos (balanças); • subestação de energia elétrica; • casa de bombas; • casa das caldeiras; • reservatório de água; • central de ar comprimido; • central de condicionamento de ar; • central de gás industrial; • reservatórios de combustíveis; • depósito de inflamáveis; • estação de tratamento de água (ETA); • estação de tratamento de esgoto (ETE); • instalações de limpeza e lavagem industrial; • laboratórios e postos de inspeção de qualidade; • oficinas de manutenção; • posto de expedição; • unidade de produção; e • demais unidades condizentes com especificidades e particularidades. Incluem-se nas unidades administrativas e sociais: • escritórios; • ambulatório; • armazém reembolsável; • auditório; • banheiros; • vestiários; • biblioteca; • cantina; TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 39 • refeitório; • centro esportivo; • área de lazer; • centro de treinamento; • cozinha; • portaria; • relógio ponto; • recepção; • diretoria; • sala de conferências; • sala de reuniões; • seção de compras; • seção de projetos; • seção de vendas; e • demais unidades condizentes com especificidades e particularidades. Incluem-se nas outras unidades: • estacionamento para veículos; • pátio de carga e descarga; • pátio de armazenagem; • vias de circulação entre as unidades (internas); e • demais unidades condizentes com especificidades e particularidades. 4 AS INSTALAÇÕES DA INDÚSTRIA Para o entendimento deste item, adotaremos a ideia de que uma indústria é formada por um conjunto de instalações de processo, que é composto por uma monta de sistemas integrados. Neste contexto, consideraremos que sistema é um conjunto de equipamentos, acessórios, dispositivos e meios de condução que agregados contribuem para a finalidade do processo produtivo. Pode-se exemplificar: os sistemas de suprimento de energia elétrica, os sistemas de distribuição, os sistemas de processamento de matérias-primas e a sua transformação em produtos acabados, etc. formam redes integradas, as quais compõem o processo de produção de uma indústria. Cada sistema pode ser projetado de forma separada, porém há de se levar em conta as interligações e interações com cada sistema e com o todo. Valle (1975) classifica os sistemas de instalações de uma indústria em cinco grupos fundamentais, que são: 40 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 1. Sistemas de movimentação e de armazenagem de materiais. O projeto dos sistemas de movimentação e armazenagem de matérias baseia-se no fluxograma de processo. Pelo fluxograma se visualiza os pontos de produção, de interligação, necessidades de transporte (esteiras, elevadores, transportadores, guindastes, pontes rolantes, empilhadeiras etc.), espera e armazenagem (estantes, prateleiras, racks, caixas, estrados, silos etc.). 2. Sistemas de tubulação. A finalidade dos sistemas de tubulação em uma indústria tem um sentido amplo. Podem ser usadas para a condução de: água, fluidos, ar comprimido, gases, vapor, esgoto e drenagens, passagem de fios elétricos e cabos de comunicação etc. Existem normas e regulamentações para o projeto, fabricação, montagem e operação de sistemas de tubulação. As normas tratam e regulamentam as tubulações industriais e as prediais. Para as normas industriais, temas deste estudo aplicam-se normas e códigos internacionais. Cabe aqui ressaltar que a indústria nacional de petróleo e seus derivados têm suas particularidades e requer um estudo a parte dada a sua abrangência. O quadro a seguir relaciona as normas mais importantes e especificações da ABNT relativas a tubulações. O objetivo da apresentação do quadro é dar uma amostra da diversidade e quantidade de normas e regulamentações que os “sistemas de tubulações” estão regidos. Da mesma forma, existem normas e padrões de cores que identificam o conteúdo “transportado” pelas tubulações. O quadro 4 apresenta o padrão exigido. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 41 QUADRO 3 – NORMAS E ESPECIFICAÇÕES DA ABNT RELATIVAS A TUBULAÇÕES NB-19 Instalações prediais de esgotos sanitários. PNB-24 Instalações hidráulicas prediais contra incêndio. PNB-35 Cores para tubulações em usinas de açúcar e destilarias de álcool. PNB-37 Coletores de esgotos sanitários. NB-54 Cores para tubulações industriais. NB-77 Execução de tubulações de pressão de cimento amianto. NB-92 Instalações prediais de água fria. PNB-115 Execução de tubulações de pressão de PVC rígido. PNB-126 Projeto e execução de tubulações de ferro fundido de ponta e bolsa para água fria sob pressão. NB-128 Instalações prediais de água quente. PNB-141 Isolantes térmicos pré-moldados. PNB-150 Tubos moldados de cobre e ligas. EB-5 Tubos cerâmicos para esgotos. EB-6 Tubos de concreto simples. EB-43 Tubos de ferro fundido centrifugado de ponta e bolsa com junta não elástica. EB-69 Tubos de cimento-amianto para esgoto sanitário. EB-103 Tubos de concreto armado de secção circular. EB-109 Tubos de pressão de cimento-amianto. EB-137 Tubos de ferro fundido centrifugado para líquidos sob pressão, com junta elétrica. PEB-182 Tubos de aço-carbono para condução de fluidos. PEB-183 Tubos de PVC rígido. PEB-197 Tubos flexíveis hidráulicos. PEB-198, 1 99 e 200 Tubos sem costura de aço-carbono e aço-liga para aquecimento em refinarias. PEB-201 Tubos sem costura de aço-carbono e aço-liga, sem costura, terminados a frio para aquecimento. PEB-209 Tubos de aço cobreado soldados. PEB-249 Tubos soldados para oleodutos e gasodutos. EB-257 Tubos leves de cobre, sem costura, para condução de água. PEB-274 Tubos médios e pesados de cobre, sem costura, para a condução de água. EB-303 Tubos de ferro fundido dúctil centrifugado para líquidos sob pressão, com junta elástica. PEB-331 a 340 Tubos de aço-carbono para várias finalidades. PEB-363 Tubos de aço, com e sem costura, para condução, utilizados em baixa temperatura. FONTE: Adaptado de: Valle (1975). 42 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA QUADRO 4 – CORES PADRÃO DE TUBULAÇÕES Cores Prediais Industriais Vermelho Incêndio Combate-incêndio Verde Água fria Água fria Amarelo Gás Gases não liquefeitos Laranja Água quente Ácido Marrom Águas pluviais Vaga Branco Ar comprimido Vapor Cinza Claro - Vácuo Cinza Escuro Eletricidade Eletrodutos Lilás - Álcalis Azul - Ar comprimido Preto Esgoto Inflamáveis e combustíveis de alta viscosidade Alumínio - Gases liquefeitos e combustíveis de baixa viscosidade FONTE: Disponível em: <http://www.engwhere.com.br/engenharia/tabelas_eletrodutos_ esgoto_ incendio.htm>. Acesso em: 26 jun. 2010. 3. Sistemas elétricos. Os sistemas elétricos são responsáveis pelo(s): sistemas de iluminação; suprimento de força para alimentação dos equipamentos, instrumentação e controle; aquecimento; refrigeração etc. Tais sistemas estão também regidos por normas e regulamentações rígidas. Um dos pontos importantes, além da qualidade e confiabilidade, é a questão de padronização. Esta por sua vez permitirá as interconexões (intercâmbios), complementações, expansões modulares e compatibilizações. Os projetos de implantação dos sistemas elétricos consideram: • A demanda máxima prevista e a determinação da potência instalada. • A tensão de entrada necessária, podendo esta ser fornecida pela concessionária ou gerada pela própria indústria. • A definição das tensões a serem necessárias e distribuídas para as diversas unidades da indústria. O fornecimento de energia elétrica pela concessionária se dá em trêsclasses de tensão: a) Baixa tensão: esta pode ser fornecida nos padrões de 115/230 V; 127/220 V e 220/380 V. Estes são valores nominais padronizados para uso. Cabe ressaltar que instalações cujos valores são iguais ou inferiores a 600 V são consideradas instalações de baixa tensão, segundo a norma NB-3 da ABNT. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 43 b) Tensão primária: são fornecidas nos padrões de 2,3 kV; 3,8 kV; 6,6 kV; 11 kV; 13,2 kV e 23 kV. Tais tensões podem variar conforme o padrão da concessionária. c) Alta tensão (também denominada de tensão de subtransmissão ou transmissão): são consideradas como padrões as tensões de 750 kV; 500 kV; 230 kV; 138 kV; 69 kV; 34,5 kV e 13,8 kV. Consulte Elementos de Projeto – Capítulo 1 em FILHO, João Mamede. Instalações Elétricas Industriais. Livros Técnicos e Científicos - LTC, 2001, da página 01 a 33. DICAS As regras que regem os sistemas elétricos de uma indústria podem ser enquadradas em três grupos: • Normas, especificações e métodos de ensaio da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. • Regulamentações, códigos e dispositivos legais e exigências do poder público (Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL), e concessionárias (Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica – ABRADEE). • Normas técnicas internacionais, tais como: NEMA (National Electrical Manufactures Association); NEC (National Electrical Code); IEEE (Institute of Electrical and Eletronics Engineers); IES (Illuminating Engineering Society) e IEC (International Electrotechnical Commission); e as alemãs DIN (Deutsche Industrie Normen) e VDE (Verband Deutsche Elektroingenieure). O quadro a seguir relaciona as normas e especificações nacionais que regem os projetos e a execução de serviços de instalações elétricas industriais e prediais. QUADRO 5 – NORMAS E ESPECIFICAÇÕES PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS NB-3 Execução de instalações elétricas de baixa tensão. EB-59 Condutores elétricos isolados em borracha natural. NB-79 Execução de instalações elétricas de alta tensão (de 0,6 a 15 kV). EB-81 Requisitos gerais para material de instalações elétricas prediais. EB-98 Condutores isolados com PVC. PNB-108 Guia para recebimento, instalação e manutenção de transformadores deforça e distribuição em líquido isolante. PEB-154 Requisitos gerais para condutos de instalações elétricas prediais. PNB-158 Instalações elétricas em ambientes com líquidos, gases ou vapores inflamáveis. 44 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA NB-165 Proteção de edificações contra descargas elétricas atmosféricas. NB-182 Projetos de linhas aéreas de transmissão e subtransmissão de energia elétrica. EB-293 Cabos de alumínio (CA) e cabos de alumínio com alma (CAA) para fins elétricos. PEB-341 Eletrodutos rígidos de aço-carbono, tipo pesado com rosca ASA. PEB-342 Eletrodutos rígidos de aço-carbono, tipo pesado e médio com rosca. PEB-359 Cabos condutores de alumínio trançados isolados com polietileno. PEB-360 Fios e cabos condutores de alumínio cobertos com polietileno a prova de tempo, para temperatura até 75 °C. FONTE: Adaptado de: Valle (1975). 4. Sistemas de comunicação. Estes são os responsáveis por toda a comunicação dentro da indústria, sejam estas de voz ou dados (e aqui se incluem as informações das variáveis do processo ou da planta) e da comunicação com entidades externas à indústria. 5. Sistemas de instrumentação. Na visão atual, “instrumentar um processo” possibilita a(o): medição, comparação, monitoração, controle e análise de todo o processo produtivo. Tais sistemas devem estar presentes nas atividades técnicas, administrativas e gerenciais. Através dos sistemas de instrumentação, é possível se obter informações e indicadores do processo de produção. Através da instalação de sensores e instrumentos inteligentes, pode-se garantir que a planta seja monitorada e que esta disponibilize informações de desempenho e condições de funcionamento. Toda uma infraestrutura deve ser especificada para a eficiência do controle e medição. Aqui cabem sensores; instrumentos (indicadores, registradores, transmissores, controladores etc.), CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) o uso de redes industriais dedicadas, protocolos de comunicação, sistemas supervisores, softwares de apoio etc. O objetivo desta “instrumentação do processo” é a aquisição de indicadores para que estes sejam utilizados nos cálculos de desempenho e no estabelecimento do status quo (estado atual) do processo produtivo. O autor apesar de não incluir nesta classificação os sistemas de segurança, não desconsidera sua importância, mas os trata de forma separada devido às rígidas normas e regulamentações específicas. De qualquer forma, o quadro a seguir lista as normas e especificações relacionadas com a segurança segundo a ABNT. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 45 QUADRO 6 – NORMAS E ESPECIFICAÇÕES RELACIONADAS COM A SEGURANÇA PNB-24 Instalações hidráulicas prediais contra incêndio, sob comando. NB-32 Proteção radiológica. NB-33 Usos, cuidados e proteção das ferramentas abrasivas. NB-56 Segurança nos andaimes. NB-76 Cor na Segurança do Trabalho. NB-98 Armazenamento e manuseio de líquidos inflamáveis e combustíveis. NB-190 Fabricação e instalação de tanques subterrâneos para postos de serviços de distribuição de combustíveis inflamáveis. NB-194 Sistemas de chuveiros automáticos para ocupações denominadas “riscos leves”. PNB-216 Armazenamento de petróleo e de seus derivados líquidos. PNB-222 Segurança de instalações de ar comprimido. EB-17 Extintores de incêndio tipos solda-ácida, espuma química e carga líquida – portáteis. EB-52 Extintores de incêndio tipos solda-ácida, espuma química e carga líquida – sobre rodas. EB-148 Extintores de incêndio com carga de pó químico. EB-149 Extintores de incêndio com carga de água. EB-150 Extintores de incêndio com carga de gás carbônico. PEB-152 Chuveiros automáticos para extinção de incêndio. PEB-242 Portas corta-fogo leves de madeira, revestida de metal. FONTE: Adaptado de: Valle (1975). 5 EDIFICAÇÕES INDUSTRIAIS As edificações destinadas à indústria possuem características e finalidades distintas das construções para fins de habitação e corretagem. Estas características já foram abordadas anteriormente. No que se refere às finalidades, é necessário considerar a necessidade de resguardar as unidades fabris que abrigam os equipamentos, a produção e os colaboradores dos agentes externos. As especificidades das edificações industriais devem contemplar e/ou influenciar a: climatização, iluminação, sonorização do ambiente, carga transferida para o solo proveniente do peso dos equipamentos – insumos – pessoal, sistemas de transporte, sistemas de segurança e infraestrutura. As edificações industriais podem ser divididas em partes: • estrutura; • cobertura; • paredes divisórias; • piso; e • fundações. 46 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 5.1 ESTRUTURAS As estruturas devem ser adequadas ao processo produtivo, propiciar um ambiente aprazível de trabalho, possibilitar expansões e modificações, segurança e facilidades de manutenção. 5.1.1 Estilo de cobertura para as estruturas Os estilos de cobertura encontrados e suas conformações apresentam finalidades distintas e devem ser escolhidos conforme a posição da implantação, localização da indústria e, em alguns casos do tipo de produção em andamento. Os estilos mais comuns são: • tipo shed; • galpão em uma água ou duas águas; • tipo arco; e • tipo plano. As estruturas tipo shed são utilizadas quando se necessita de boa iluminação natural e ventilação. Não permitem vãos livres muito grandes. Normalmente não excedem 20 m de vão. São comuns em linhas de montagens modulares e passíveis de constantes rearranjos. Permitem expansividade através da inclusão de novos módulos. Tal estrutura pode ser vista na figura a seguir. FIGURA 7 – ESTRUTURA TIPO SHED FONTE: Disponível em: <http://www.rrnprojetos.com.br/fotos/gde/GALP%C3%83O%20 SHED%20-%20VILLARES.jpg>.Acesso em: 26 jun. 2010. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 47 As estruturas tipo galpão em duas águas permitem maiores vãos livres do que a do tipo shed. Formam um ângulo do telhado com o plano horizontal entre 10 e 30 graus. Em contra partida possuem uma baixa iluminação natural e péssima ventilação. Estas deficiências podem ser amenizadas com a inclusão de telhas translúcidas e de respiradouros. A estrutura é mostrada na figura a seguir. FIGURA 8 – ESTRUTURA TIPO GALPÃO EM DUAS ÁGUAS FONTE: Disponível em: <http://www.casamoreiraeventos.com.br/img_serv/galpao_20_50_g. jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010 As estruturas em arco é a mais indicada para grandes vãos. É especialmente indicada para garagens, depósitos e em locais que requeiram grandes espaços entre pilares. Também possui insuficiência de iluminação natural e ventilação, os quais também podem ser melhorados como no tipo galpão em duas águas. Um exemplo de estrutura em arco é vista na figura a seguir. FIGURA 9 – ESTRUTURA TIPO EM ARCO FONTE: Disponível em: <http://www.disquegalpoes.com/vista.imobi/fotos/igaliciai2421_1133312. jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010. 48 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA As estruturas tipo plano são utilizadas em ambientes que necessitem total climatização. Apresentam problemas de impermeabilização por decorrência do pouco caimento de sua cobertura. Exigem maiores cuidados de manutenção. A figura a seguir traz uma vista de uma estrutura tipo cobertura plana. FIGURA 10 – ESTRUTURA DO TIPO COBERTURA PLANA FONTE: Disponível em : <http://images.nuroa.com.br/sao-paulo/78325688-br-465-rio-sao- paulo-seropedica-area-2250-m-e-galpao-rio-de-janeiro-terrenos.jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010. Na construção das estruturas são empregados: concreto, aço, ferro, alumínio, madeira e plástico. Em alguns casos, desde que a particularidade permita, usa-se infraestrutura inflável, à base de borracha sintética ou películas plásticas. Tem-se um exemplo deste tipo de estrutura na figura a seguir. Estes galpões são mantidos rígidos através da aplicação de sobrepressão no interior do mesmo ou de câmaras cheias de ar. A utilização deste modelo se dá em situações em que tal instalação é provisória ou passível de transferência de local. FIGURA 11 – GALPÃO INDUSTRIAL INFLÁVEL FONTE: Disponível em: <http://www.logismarket.ind.br/ip/topico-galpao-duas-aguas-galpao- duas-aguas-360263-FGR.jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 49 5.1.2 Estruturas de concreto São estruturas que oferecem boa resistência mecânica, inércia e baixo custo de manutenção. Podem ser usadas peças pré-moldadas, as quais permitem montagens rápidas e práticas. Temos um exemplo deste tipo na figura a seguir. FIGURA 12 – GALPÕES PRÉ-MOLDADOS DE CONCRETO FONTE: Disponível em: <http://images.quebarato.com.br/photos/big/D/E/4FEEDE_2.jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010. Podem também usar a concretagem no local, usando formas de madeira ou metálica. Apresentam como desvantagem, devido ao seu peso, a necessidade de sólidas fundações o que encarece a construção. Não são recomendadas para locais sujeitos a elevadas temperaturas por não apresentarem boa isolação térmica. 5.1.3 Estruturas de aço Nestas são utilizados perfis (H, C e I), tubos, vergalhões e chapas. Podem ser de alma cheia ou de peças treliçadas. A estrutura em treliça é mais leve, porém mais difícil de ser fabricada. Oferece a vantagem de facilitar a fixação de tubulações, de calhas para a passagem de cabos elétricos e dos sistemas de transporte. A figura a seguir apresenta um exemplo e aspecto de uma estrutura em aço. 50 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA FIGURA 13 – ESTRUTURA EM AÇO FONTE: Disponível em: <http://images.quebarato.com.br/photos/big/A/F/3276AF_1.jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010. Apresenta como vantagens a leveza, a facilidade e rapidez de montagem e desmontagem, a flexibilidade para futuras expansões e modificações e a possibilidade de ser reaproveitada em outras instalações ou mudanças de local. O acoplamento entre as partes pode ser feito por parafusos, por rebitamento ou soldagens. Quando feito por parafusos torna a desmontagem e aproveitamento mais fácil. A estrutura de aço dispensa o tempo de cura necessário para o concreto. O que é a cura do concreto? É o conjunto de medidas que devem ser tomadas para evitar a evaporação da água de amassamento utilizada no concreto aplicado. Esta água é essencial para a hidratação do cimento. Por que fazer a cura? A cura adequada é fundamental para o concreto alcançar um melhor desempenho. A cura inadequada causará redução da resistência e da durabilidade do concreto, provocando fissura e deixando a camada superficial fraca, porosa e permeável, vulnerável à entrada de substâncias agressivas provenientes do meio-ambiente. Quais os tipos de cura? A cura pode ser feita dos seguintes modos: a) manter as peças imersas em água; b) molhar continuamente as peças com dispositivos apropriados; c) cobrir as peças com sacos de aniagem mantidos sempre úmidos; d) manter as peças nas formas; e) aplicar membrana ou pintura de proteção. Veja mais detalhes em: <http://www.fazfacil.com.br/materiais/concreto_cura.html>. DICAS TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 51 Como desvantagens demonstram baixa resistência ao fogo, ocasionando deformação, exigência de constantes manutenções para prevenção nos ambientes corrosivos e requerem pinturas periódicas, ações que encarecem a sua conservação. Também há de se ressaltar que a construção das estruturas em aço é mais cara que as de concreto moldadas no local, por terem que considerar os impostos incidentes na sua fabricação (ICM e IPI). No caso das de concreto moldadas no local, os impostos só incidirão em alguns materiais e no cimento. Outro fator a ser relevado é o custo da mão de obra para a montagem, pois exige maior especialidade. 5.1.4 Estruturas de madeira As estruturas de madeira apesar de terem sido substituídas pelo aço e concreto e demais tecnologias, na maioria das instalações, possuem características que as fazem superiores às outras modalidades de estrutura. Estruturas de madeira não são corrosivas, não apresentam peso elevado, podendo ser montadas sem a exigência de fundações e, para casos particulares se aplicam muito bem, pois não sofrem a influência de campos magnéticos, sendo desejáveis para alguns laboratórios de pesquisa e ajustes. Também demonstram facilidade de montagem e desmontagem, preços inferiores às demais, flexibilidade para deslocamentos e remanejamentos. Temos um exemplo de uma estrutura em madeira na figura a seguir. FIGURA 14 – ESTRUTURA EM MADEIRA FONTE: Disponível em: <http://www.embrapem.com.br/imgs/produtos/galpoes_3.jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010. 52 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA As estruturas em madeira utilizam: a peroba e o pinho, este para a confecção de lâminas e para a colagem. Podem ser compostas de elementos maciços, justapostos e fixados por parafusos ou pregos. Os aspectos de vulnerabilidade das estruturas em madeira são: a umidade, os insetos xilófagos (insetos que roem a madeira) e o fogo. Para se precaver destes inimigos, pode-se tratar a madeira previamente com a utilização de impermeabilizantes, imunizantes a insetos e retardantes à propagação de fogo. 5.1.5 Estruturas de alumínio Estas estruturas apresentam inúmeras vantagens em relação às demais. São menos corrosivas, mais leves e dispensam pinturas, porém detêm baixa elasticidade, o que as faz pouco maleáveis e resistentes em determinados locais onde a incidência de ventos e tempestades é constante. A figura a seguir mostra um galpão em alumínio. FIGURA 15 – ESTRUTURA EM ALUMÍNIO FONTE: Disponível em: <http://images04.olx.com.br/ui/1/85/48/2587748_1.jpg>. Acesso em: 26 jun. 2010. 5.1.6 Comparando as Estruturas A título de comparação e síntese dos diversos tipos de estrutura apresentamos o Quadro a seguir. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 53 QUADRO 7 – COMPARAÇÃO ENTRE CARACTERÍSTICAS E TIPOSDE ESTRUTURA CARACTERÍSTICAS DA ESTRUTURA Concreto armado Aço Alumínio Madeira Peso próprio grande Médio baixo pequeno Tamanho do vão médio Grande médio médio Resistência ao fogo regular baixa alta muito baixa Resistência à corrosão por agentes químicos média baixa alta muito alta Resistência à umidade boa baixa baixa muito baixa Prazo de fabricação longo variável variável variável Prazo de montagem curto curto curto curto Possibilidade de expansão e modificações difícil fácil fácil fácil Necessidade de pintura não sim não sim Necessidade de manutenção periódica não sim não sim FONTE: Adaptado de: Valle (1975). 5.1.7 Normas que regem a construção de estruturas industriais As normas brasileiras que regem e regulamentam os projetos e construções de estruturas industriais estão listadas no quadro a seguir. QUADRO 8 – NORMAS BRASILEIRAS PARA ESTRUTURAS INDUSTRIAIS NB-1 Cálculo de execução de obras de concreto armado. NB-5 Cargas para o cálculo de estrutura de edifícios. NB-11 Cálculo e execução de estrutura de madeira. NB-14 Cálculo e execução de estrutura de aço. NB-16 Execução de desenhos para obras de concreto simples e armado. NB-53 Cálculo e execução de chaminés industriais em alvenaria e em concreto armado. NB-116 Cálculo e execução de estrutura de concreto protendido. PNB-117 Cálculo e execução de estruturas de aço soldadas. PNB-143 Cálculo de estruturas de aço constituídas por perfis leves. FONTE: Adaptado de: Valle (1975). 54 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA Para que a implantação de uma indústria se processe metódica e racionalmente, com o melhor aproveitamento dos recursos disponíveis, é necessária a perfeita integração de inúmeros fatores. Dentre esses fatores sobressaem os de ordem técnica, os de natureza social, os aspectos legal e fiscal, além dos administrativos. O êxito da implantação dependerá de um levantamento critérios de dados e de informações, permitindo a avaliação técnica econômica do projeto e implantação. (VALLE, 1975) Consulte o Apêndice em VALE, Cyro Eyer do. Implantação de Indústrias. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1975. DICAS TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 55 LEITURA COMPLEMENTAR LAYOUT Antonio Carlos de Matos O layout da fábrica é a disposição física do equipamento industrial. Inclui o espaço necessário para movimentação de material, armazenamento, mão de obra indireta e todas as outras atividades e serviços dependentes além do equipamento de operação e o pessoal que o opera. Layout, portanto, pode ser uma instalação real, um projeto ou um trabalho. Os objetivos básicos do layout são: • integração total de todos os fatores que afetam o arranjo físico; • movimentação de materiais por distância mínima; • trabalho fluindo através da fábrica; • todo o espaço efetivamente utilizado; • satisfação e segurança para os empregados; • um arranjo flexível que possa facilmente ser reajustado. Desde que o layout é uma integração de diversos fatores, há sempre alguma coisa imperfeita nele. Sempre se pode criticar alguma coisa em qualquer layout. Tipos de Layout São três os tipos básicos de layout. Muitas variações e combinações destes três tipos podem ser feitas, de acordo com as necessidades. Layout Posicional Por posição fixa, ou por localização fixa do material. Usado para montagens complexas. O material ou componentes principais ficam em um lugar fixo. Vantagens: • o transporte de unidades montadas é reduzido; • não é afetado por mudanças nos produtos; • não requer estudo muito custoso. Layout Funcional Por processo. Agrupam-se todas as operações de um mesmo "tipo" de processo. Vantagens: • melhor utilização das máquinas; • é adaptado a uma variedade de produtos e mudanças na sequência e operação; UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 56 • é adaptado à demanda intermitente; • é mais fácil manter a continuidade de produção no caso de quebra de máquina, falta de material, faltas. Layout Linear Linha de produção, ou por produto. O material é que se move. Uma operação imediatamente adjacente à anterior. Os equipamentos são dispostos de acordo com a sequência de operações. Vantagens: • manuseio reduzido de materiais; • quantidades reduzidas de material em processo; • uso mais efetivo da mão de obra; • facilidade de controle; • melhor uso do espaço. Que tipo usar? Usa-se Layout posicional quando: • as operações de conformação do material utilizarem apenas ferramentas manuais ou máquinas simples; • estiverem sendo feitas poucas unidades de certo tipo; • o custo de movimentação for alto. Usa-se Layout funcional quando: • as máquinas forem de difícil movimentação; • tiver grande variedade de produtos; • tiver grandes variações nos tempos requeridos para diferentes operações; • tiver demanda pequena ou intermitente. Usa-se Layout linear quando: • tiver grandes quantidades de peças; • o produto for mais ou menos padronizado; • a demanda for estável; • puder ser mantida a continuidade do fluxo de material - operações balanceadas. Fatores que influem no Layout: • Fator Material - incluindo projeto, variedades, quantidades, as operações necessárias e a sua sequência. • Fator Maquinaria - incluindo o equipamento produtivo, ferramentas e sua utilização. • Fator Homem - incluindo supervisão e apoio, além do trabalho direto. • Fator Movimento - incluindo transporte inter e intradepartamental e o transporte às várias operações, armazenagens e inspeções. TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 57 • Fator Espera - incluindo estoques temporários e permanentes e atrasos. • Fator Serviço - incluindo manutenção, inspeção, programação e expedição. • Fator Construção - incluindo as características externas e internas do edifício e a distribuição do equipamento. • Fator Mudança - incluindo versatilidade, flexibilidade e expansibilidade. Cada um dos fatores divide-se em certo número de características e considerações, dadas a seguir nas "Listas-Guia para Layout". Listas Guias para Layout: Nem todas as características ou considerações estarão envolvidas num determinado estudo. Entretanto o uso destas listas assegurará um exame sistemático da situação e garantirá a abordagem de todos os fatores que podem influir no layout. • Material Características do Material Envolvido: • Matéria-prima. • Material que entra. • Material em processo. • Produto acabado. • Material que sai ou é embalado. • Material usado no processo e suprimento. • Rejeições, reparos ou correções. • Recuperação de material. • Sucata, resíduos. • Embalagem. • Materiais de manutenção, ferramentaria e outros serviços. Considerações que podem afetar o Layout: • Projeto do Produto e Especificações. • Características físicas e químicas (tamanho, forma, peso, temperatura etc.). • Quantidade e variedade de produtos e materiais (tempos de produção de cada item). • Materiais componentes e Sequência de operações. • Maquinaria Características da Maquinaria Envolvida: • Apetrechos especiais. • Ferramentas (dispositivos, gabaritos, matrizes). • Dispositivos, aparelhos de medida e de testes. • Ferramentas manuais. UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA 58 • Máquinas em desuso ou obsoletas. • Maquinaria de manutenção, ferramentaria e outros serviços. Considerações que podem afetar o Layout: • Processos ou métodos (novos desenvolvimentos). • Número requerido de equipamentos. • Utilização (balanceamento, eficiência). • Requisitos da maquinaria (dimensões, peso, painéis, tubulações, acesso). Há fabricantes de equipamentos que orientam o comprador sobre a forma mais adequada de layout para seu melhor aproveitamento. Algumas máquinas exigem um layout certo. Instaladas aleatoriamente, podem não conservar a produção adequadamente. • Pessoal Homens Envolvidos: • Pessoal direto. • Pessoal indireto e auxiliares. • Pessoal administrativo. Considerações que podem afetar o Layout: • Condições de segurança (piso, materiais e processos perigosos, saídas bloqueadas). • Condiçõesde trabalho (temperatura, iluminação, ventilação, ruído, espaço). • Força produtiva (quantidade de pessoas por atividade, turnos e horas de trabalho). • Utilização do homem (economia de movimentos e uso de auxiliares). • Movimentação Características do Transporte Envolvido: • Transportadores. • Trilhos, condutos. • Veículos. • Pontes, guindastes. Recipientes para materiais: • Caixas, tambores. • Tanques, reservatórios. • Estantes, prateleira. Considerações que podem afetar o Layout: • Fluxo e Rota. • Redução do transporte antieconômico e desnecessário (evitar retornos e cruzamentos, esperas, esforço físico). TÓPICO 3 | INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 59 • Tirar vantagem da gravidade. • Transporte combinado (com mesa de trabalho, com aparelho de medição, com pesagem). • Espaço para movimento. • Espera Dispositivos de Armazenamento Envolvido: • Área de material recebido. • Armazenamento de matérias-primas e materiais. • Armazenamento em processo. • Demora entre operações. • Armazenamento de produto acabado ou a ser expedido. • Armazenamento de refugos. • Localização dos pontos de estocagem ou de espera (para balancear operações, proteção). • Espaço para cada ponto de espera (acesso, limitações). • Método de estocagem (espaço tridimensional, largura de corredores). • Segurança dos estoques (fogo, umidade, deterioração, roubo). • Equipamentos para estocagem (capacidade, quantidade). • Serviços Características do Serviço Envolvidas: • Características relacionadas ao homem (vias de acesso, estacionamento, vestiário, local para fumar, banheiros, relógio de ponto, quadros de avisos, café, refeições). • Características relativas ao material (Qualidade e inspeção, controle de produção, controle de perdas). • Características da maquinaria (manutenção, distribuição de linhas de serviços auxiliares). Considerações que podem afetar o Layout: • Procedimentos do planejamento de produção. • Métodos e procedimentos de inspeção. • Tamanho dos lotes de produção. • Procedimentos de manutenção. • Edifício Características do Edifício: • Construção para finalidade especial ou geral. • Construção de um ou mais andares. • Forma do edifício. • Pisos, janelas, forros, paredes, escadas, elevadores. 60 UNIDADE 1 | PROJETO DE FÁBRICA Características do Local: • Áreas (estocagens, estacionamento, jardins). • Abastecimento de água, tanques, incinerador. • Rodovias. • Canais, pontes. Considerações que podem afetar o Layout: • Resistência do piso e da estrutura, localização de colunas. • Tipo e localização, largura, altura de portas. • Localização das linhas de serviços auxiliares. • Localização do serviço de recebimento e expedição. • Estrutura da vizinhança. • Restrições ambientais. • Mudanças Considerações que podem afetar o Layout: • Mudanças de material (projeto, modelo, materiais, demanda). • Mudanças de maquinaria (processos, métodos, ferramentas). • Mudança da mão de obra (especialização, organização e horários). • Mudanças nas atividades de manutenção (métodos, equipamentos e serviços). • Mudanças externas (local, nacional e industrial). FONTE: Disponível em: <http://www.empresario.com.br/artigos/artigos_html/artigo_170699_a. html>. Acesso em: 22 jul. 2010. 61 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você estudou os seguintes aspectos: • Que as fontes de informação sobre entidades intervenientes, os aspectos de projeto, a movimentação de RH (recursos humanos), a movimentação e depósito de insumos, produtos (inacabados e finalizados) e subprodutos são fatores que determinam as decisões do projeto e implantação de edificações industriais. • Os aspectos básicos que determinam a localização, o arranjo físico, o layout das instalações industriais. A importância da inter-relação entre as unidades na decisão do projeto e implantação. • Os órgãos oficiais que regem e regularizam os projetos e construções de edificações industriais. • Os tipos de contratos possíveis na contratação de projetos e serviços de construção de edificações industriais. • Os tipos de estruturas utilizadas em construção de industriais. Sugerimos consultar a literatura completar que selecionamos e registramos no final da Unidade 1 deste caderno de estudos. DICAS 62 Caro acadêmico! Para exercitar seus conhecimentos adquiridos resolva as questões a seguir: 1 Elabore um quadro constando os tipos de contrato de serviços e construção enumerando suas características. 2 Liste os tipos de estruturas existentes e descreva as vantagens e desvantagens de uma em relação à outra, apontando também em quais modalidades de produção seriam viáveis. 3 Descreva os estilos de cobertura utilizados em estruturas industriais e aponte suas particularidades. AUTOATIVIDADE 63 UNIDADE 2 MANUTENÇÃO INDUSTRIAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir desta unidade, você será capaz de: • descrever a importância e a função da manutenção em uma indústria; • diferenciar os principais tipos de manutenção caracterizando-os de acordo com sua aplicação; • descrever os principais fatores que impactam na manutenabilidade de uma instalação industrial; • classificar os custos diretos de manutenção em três fatores principais; • aplicar corretamente em relatórios ou planos de manutenção a terminologia básica aplicada em manutenção de acordo com a ABNT e a ABRAMAN; • fazer a correlação entre a terminologia básica aplicada em manutenção com exemplos práticos de chão de fábrica; • representar de forma gráfica como surgem as falhas nos equipamentos. A terceira unidade foi dividida em quatro tópicos. No final de cada um deles, você encontrará atividades que contribuirão para sua reflexão e análise dos estudos já realizados. TÓPICO 1 – PRINCÍPIOS DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL TÓPICO 2 – TERMINOLOGIA TÓPICO 3 – TIPOS DE MANUTENÇÃO TÓPICO 4 – COMO SURGEM AS FALHAS 64 65 TÓPICO 1 PRINCÍPIOS DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO Neste tópico, começaremos a estudar os princípios básicos da manutenção industrial, que mesmo com suas especificidades e fundamentos atendem também à manutenção predial e comercial. Para os leigos e infelizmente para muitos profissionais, estes conceitos são desconhecidos, trazendo consequências graves para o setor produtivo que de uma forma direta ou indireta afetam a competitividade do empreendimento. A manutenção é o último reduto em que o ser humano é a parte chave do processo. Mesmo com os bilhões de dólares investidos nos programas espaciais, quando surge algum problema, é o ser humano que precisa ir ao espaço realizar as manutenções necessárias. FIGURA 16 – ASTRONAUTA REALIZANDO ATIVIDADES NO ESPAÇO FONTE: Disponível em: <http://www.imotion.com.br/imagens/data/media/74/3394astronauta. jpg>. Acesso em: 01 jul. 2010. UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 66 Vamos ver nesta disciplina que aquilo que acontece e é valorizado nas viagens espaciais também acontece em nossas empresas, que mesmo com todos os equipamentos, máquinas e tecnologia investida o fator humano presente na manutenção é o que faz a diferença. Zen (2004 p. 121), em sua obra, aborda bem esta questão sobre o fator humano na manutenção. Para um melhor entendimento, vamos primeiramente analisar duas definições sobre manutenção: A manutenção é uma função empresarial, da qual se espera o controle constante das instalações assim como conjunto de trabalhos de reparo e revisão necessários para garantir o funcionamento regular e o bom estado de conservação das instalações produtivas, serviços e instrumentações dos estabelecimentos. (OCDE, 1963) A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico ou Organização de Cooperação e de Desenvolvimento Econômicos (OCDE) é uma organização internacional de 31 países soberanos que trabalham norteados pelos princípios da democracia representativa e da economia de livre mercado. Os membros da OCDE são economias fortes de elevada renda e com um alto Índice de DesenvolvimentoHumano (IDH), que atualmente são denominados de países desenvolvidos. O Brasil ainda não faz parte deste seleto grupo. Esta renomada organização que é vinculada à Organização das Nações Unidas (ONU), no ano de 1963 já definia a manutenção como uma função empresarial. Infelizmente, ainda hoje, passados mais de 45 anos, ainda temos empresas que não perceberam isso. Outra definição muito reveladora é a apresentada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas. Combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida. A manutenção pode incluir uma modificação de um item. (ABNT NBR 5462-1994) Nesta feliz definição, a ABNT salienta que a manutenção é o conjunto de ações técnicas e administrativas. Pelo que observamos em grandes empresas é que o segundo termo é o que mais precisa ainda ser trabalhado dentro das empresas. Em outras palavras, a questão tecnológica é a mais fácil de ser resolvida por meio de treinamentos específicos, porém as questões administrativas requerem para se manter funcionais além de uma boa estrutura uma mudança de cultura para o trabalho organizado e controlado. Trataremos alguns pontos envolvendo estas práticas ainda nesta disciplina. Para que se tenha uma evolução e se alcance uma “Manutenção Classe Mundial”, é preciso quebrar algumas barreiras, principalmente as criadas nas mentes das pessoas. Em outras palavras, não é possível avançar nas questões pertinentes à manutenção se os gestores a enxergam simplesmente como um TÓPICO 1 | PRINCÍPIOS DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 67 mal necessário. A mudança de paradigma apresentada na figura a seguir, para alguns pode ser entendida como uma simples mudança semântica, mas na realidade o que se busca é um setor de manutenção proativo e não reativo. Não se pode pensar uma equipe de manutenção, dentro de uma empresa, como bons consertadores de “coisas” quebradas e que não estão funcionando, pois se as “coisas” estão quebradas a produção está parada e a empresa está deixando de lucrar. No novo paradigma, existe um acompanhamento e um planejamento para agir antes que as coisas quebrem e pare a produção. Esta simples mudança muda toda a estratégia de ação da manutenção. Mais à frente, voltaremos a enfocar estas diferentes formas de atuação deste setor. FIGURA 17 – MUDANÇA DE PARADIGMA DO MANUTENTOR FONTE: Autor. Não é mais aceitável que o equipamento ou sistema pare de maneira não prevista. (KARDEC; NASCIF, 2009, p.17) UNI No Brasil, de acordo com a ABRAMAN - Associação Brasileira de Manutenção, os gastos diretos com manutenção chegam ao patamar de 4% do PIB nacional, o que representa cerca de 120 bilhões de reais, conforme figura a seguir. De acordo com Kardec e Nascif (2009, p. 62): UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 68 Antigamente, quando se falava em custos de manutenção a maioria dos gerentes achava que: Não havia meios de controlar os custos de manutenção; a manutenção, em si, tinha um custo muito alto; os custos de manutenção oneravam, e muito, o produto final. Os mesmos autores ainda alertam que não é raro encontrarmos em nosso país empresas e gestores que ainda pensam desta maneira. FIGURA 18 – CUSTO DE MANUTENÇÃO NO BRASIL FONTE: ABRAMAN. 2009. Documento Nacional. Disponível em: <http://www.abraman.org.br/ index.php?option=com_content&view=article&id=599:documento-nacional-2009&catid=114:n oticias&Itemid=106>. Acesso em: 01 jul. 2010. A composição dos custos diretos de manutenção se dá em três vertentes: pessoal, material e serviços contratados. (Veja quadro a seguir). Observando a tabela, podemos também perceber que a distribuição de recursos no decorrer dos anos em que a pesquisa é realizada. Mas cabe salientar que em muitos casos os custos indiretos da manutenção são bem superiores aos diretos, e neles estão envolvidos principalmente: perda de matéria-prima, retrabalho e perda de produção (tempo). Por exemplo: TÓPICO 1 | PRINCÍPIOS DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 69 l para as empresas de processo contínuo, por exemplo uma empresa cimenteira ou uma refinaria de petróleo, que funciona 24 horas por dia durante 365 dias por ano, qualquer parada no processo não poderá ser recuperada; l para processos que utilizam matéria-prima virgem, qualquer parada que interrompa o ciclo é preciso descartar o material já processado. Isto acarreta prejuízos para empresa, tanto pelo material que não será reutilizado como pela energia gasta durante o processo que foi descartado. QUADRO 9 – CUSTO DE MANUTENÇÃO NO BRASIL FONTE: ABRAMAN. 2009. Documento Nacional. Disponível em: <http://www.abraman.org.br>. Acesso em: 01 jul. 2010. Atualmente, com base na competitividade do mercado e a globalização da economia, as empresas precisam reduzir ao máximo suas perdas, aumentando a produtividade. Neste cenário, a manutenção aparece como uma grande parceira da produção, porém para se obter resultados, ela não pode ser mais tratada de forma empírica e sim de maneira científica. Para isso, são necessários investimentos, principalmente na qualificação profissional dos manutentores. 70 RESUMO DO TÓPICO 1 Neste tópico, vimos que: • A manutenção é um reduto em que o ser humano é o ator principal. • A manutenção é uma função empresarial. • A manutenção é a combinação de ações técnicas e administrativas. • No antigo paradigma de manutenção, bastava fazer um bom reparo. • No novo paradigma, é preciso evitar a quebra das máquinas. • O custo de manutenção é cerca de 4% do PIB do país. • Os custos diretos de manutenção são divididos em três: pessoal, material e contratação de terceiros. 71 AUTOATIVIDADE Caro acadêmico! Exercite seus conhecimentos, resolvendo as questões a seguir: 1 Explique por qual motivo podemos afirmar que a manutenção é uma função empresarial. 2 Explique por qual motivo a manutenção é definida como a combinação de ações técnicas e administrativas. 3 Escreva com suas palavras o antigo e o novo paradigma da manutenção. 4 Os custos diretos com manutenção são divididos em quais fatores? 72 73 TÓPICO 2 TERMINOLOGIA UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO Neste tópico, estudaremos os principais termos utilizados em chão- de-fábrica pela comunidade de manutenção. Para nivelar nossa conversa sobre a área de manutenção, se faz necessário padronizar alguns conceitos e definições. As referências que usaremos são as baseadas na Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT (2010) e Associação Brasileira de Manutenção, ABRAMAN (2010). Este nivelamento é muito importante como afirma Xenos (2004, p.17): [...] a questão principal é a necessidade de se estabelecer um entendimento claro e uniforme dos princípios e da maneira de pensar que deram origem aos termos básicos utilizados para se referir às atividades de manutenção. O mau entendimento destes princípios, por mais simples que sejam, poderá custar muito caro para as empresas, como resultado da prática de atividades de manutenção inadequadas. Para um aprofundamento nestes aspectos de terminologia aplicada em manutenção, recomendamos consultar a obra do Filho (2004). UNI 2 PRINCIPAIS TERMOS A seguir, veja quais são os principais termos utilizados: UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 74 2.1 FUNÇÃO REQUERIDA É uma função ou conjunto de funções de um item que são consideradas necessárias para executar um determinado serviço. Ex. Um moto-redutor deve acionar uma esteira transportadora (figura a seguir). Dependendo da aplicação e do sistema envolvido, a função requerida pode ser mais detalhada. Ex. Um moto-redutor deve acionar uma esteira transportadora para que tenha uma velocidade linear constante de 2m/min, sem vazamentos e com nível de ruído abaixo de 60db. Quanto mais requisitos colocarmos no sistema maior será o cuidado que precisamos ter para que o mesmo não sofra falhas. FIGURA 19 – ESTEIRA TRANSPORTADORA FONTE:Disponível em: <http://images01.olx.com.br/ui/4/20/55/21331555_1-ESTEIRA-TRANSPORTADORA-DE-RESiDUOS-CALHA-VANTEC-Chapeco.jpg>. Acesso em: 01 jul. 2010. 2.2 DEFEITO É qualquer desvio de uma característica de um item em relação a sua função requerida. Considerando o primeiro exemplo dado, moto-redutor continua cumprindo sua função requerida que é o acionamento da esteira transportadora, porém o motor apresenta um ruído excessivo em seu rolamento durante seu funcionamento. Esta anomalia, o ruído elevado, é considerada um defeito apresentado pelo motor. TÓPICO 2 | TERMINOLOGIA 75 FIGURA 20 – MOTO REDUTOR (em corte) FONTE: Disponível em: <http://www2.nord.com/cms/media/images/img-content/products/ geared_motors_ 1/unicase_helical_shaft/flachgetriebe-1-web.jpg>. Acesso em: 01 jul. 2010. 2.3 FALHA É o término da capacidade de um item desempenhar sua função requerida. A rigor, a falha é o instante em que o evento acontece. Após este instante, o item tem uma pane. Ex.: no caso anterior, mesmo com ruído elevado, não é tomada nenhuma providência, com isso o rolamento arrebenta e trava o moto paralisando a esteira, ou seja, o defeito não “tratado” transformou-se em uma falha, pois o item parou de cumprir sua função requerida. mesmo sabendo que a terminologia correta seria dizer que agora o moto- redutor se encontra em pane, no chão de fábrica, usa-se comumente o termo “equipamento em falha”. ATENCAO 2.4 CONFIABILIDADE É a probabilidade de um item ou máquina de desempenhar sua função requerida durante um determinado período de tempo. Conforme define Lafraia (2001, p. 15), a confiabilidade pode ser definida como: UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 76 PROBABILIDADE de que um componente ou sistema cumpra sua função com SUCESSO, por um período de TEMPO previsto, sob condições de OPERAÇÃO especificadas”. A forma básica para expressar algebricamente, considerando uma taxa de falha constante, a confiabilidade é a seguinte: t ( t )R e −λ= Em que λ taxa de falha t tempo determinado R Confiabilidade (Reliability) Exemplo de um cálculo simples de confiabilidade: sabendo que a taxa de falha de um compressor de palhetas é de 0,05x10-3 falhas/hora, calcule a confiabilidade deste compressor para um período de 1000 horas. Dados: λ = 0,05x10-5 falhas/hora t = 400horas 0 9512 -3- 0,05 x 10 x 1000 ( t ) ( t ) R e R , = = Ou seja, a confiabilidade deste compressor para um período de 400h de trabalho é de aproximadamente 95%. FIGURA 21 – COMPRESSOR DE PALHETAS FONTE: Disponível em: <http://www.siscati.com.br/produtos/comp_palheta.jpg>. e <http:// www.siscati.com.br/produtos/comp_palheta02.gif>. Acesso em: 01 jul. 2010. TÓPICO 2 | TERMINOLOGIA 77 Para se entender um pouco sobre confiabilidade é preciso entender como que as falhas, nos componentes das máquinas, se comportam. Nos primeiros estudos realizados em cabos de aço, foram levantadas curvas que se estabeleceram como a base para os estudos sobre taxas de falhas. Esta curva, figura a seguir, ficou conhecida como “curva da banheira” (Bathtube Curve), e é dividida em três partes: • Região A – conhecida por “Mortalidade Infantil”, região onde ocorrem as falhas iniciais devido à qualidade dos materiais, montagem inadequada. • Região B – conhecida como “vida útil”, nesta região é desenvolvida a melhor confiabilidade que o equipamento pode oferecer de acordo com sua confiabilidade intrínseca. As falhas nesta região são randômicas. • Região C – conhecida como região de envelhecimento, onde as falhas começam a surgir devido ao desgaste sofrido durante o tempo. FIGURA 22 – CURVA DA BANHEIRA Mortalidade Infantil Vida útil Envelhecimento Tempo Ta xa d e Fa lh as FONTE: Autor. É importante salientar que esta curva clássica não representa o comportamento de todos os equipamentos dentro de uma empresa. Veremos ainda com maiores detalhes as diferentes curvas de comportamento de falhas que podemos ter. Para saber mais, veja em: MOUBRAY (2000), LAFRAIA (2006), SIQUEIRA (2005), EBELING (1997) e DHILLON (1999). UNI UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 78 2.5 DISPONIBILIDADE Para a manutenção, a disponibilidade é encarada como o percentual de tempo em que o equipamento esteve disponível para produção, não necessariamente produzindo. Por exemplo: • CASO A - Uma extrusora para plástico (figura a seguir) está programada para trabalhar 10 horas, porém fica uma hora parada esperando sua matéria prima. Análise Neste caso parta a manutenção. A disponibilidade da extrusora foi de 100%, pois ela estava disponível para operação que não utilizou a máquina por falta de matéria-prima. • CASO B – Uma extrusora para plástico está programada para trabalhar 10 horas, porém devido à queima de uma resistência, a máquina ficou fora de operação por uma hora para que a manutenção executar o reparo. Análise Neste caso a máquina ficou indisponível para operação, pois a manutenção estava trabalhando, logo a disponibilidade ficou em 90%. FIGURA 23 – EXTRUSORA PARA PLÁSTICO FONTE: Disponível em: <http://www.nei.com.br/images/lg/232149.jpg>. Acesso em: 01 jul. 2010. 2.6 MANUTENIBILIDADE Também conhecida por Manutenabilidade ou Mantenabilidade, indica a facilidade de se executar a manutenção. Também é uma função probabilística e pode ser calculada por meio da seguinte equação. 1 t( t )M e −µ= − TÓPICO 2 | TERMINOLOGIA 79 Em que µ taxa de reparo t tempo determinado M manutenabilidade (Mantenability) A baixa manutenabilidade é um dos grandes problemas encontrados no descontrole da manutenção, porém para atacar este problema outros setores da empresa precisam estar envolvidos. Os principais fatores que influenciam na manutenabilidade são: • Falta de treinamento da equipe – o manutentor quando chega até a máquina para sua intervenção não a conhece e perde muito tempo buscando entender seu funcionamento. Em alguns casos o manutentor não sabe nem mesmo como “abrir” a máquina para executar uma intervenção de forma correta e segura. Sem o treinamento adequado também se corre o risco de na desmontagem da máquina danificar alguns componentes ou mesmo montar a peça de forma errada comprometendo sua vida útil. • Falta de documentação da máquina – em muitos casos também, não existem desenhos esquemáticos e nem mesmo os esquemas elétricos atualizados da máquina. Isto também atrasa de maneira significativa a intervenção. Em outros casos ocorre a quebra de um componente (por exemplo, um rolamento) e é preciso desmontar toda a máquina para poder verificar o tipo de rolamento necessário para que possa verificar a existência desta peça no almoxarifado ou mesmo emitir uma ordem de compra. Esta morosidade na ação compromete a produtividade da empresa. • Dificuldade de acesso – uma tampa de painel elétrico que tenha 30 parafusos para abrir gera uma dificuldade para o manutentor, pois em algumas atividades de inspeção se gasta mais tempo abrindo e fechando a tampa do que com a atividade principal que seria a inspeção propriamente dita. Outro exemplo são os pontos de lubrificação que em algumas máquinas requer malabarismo do lubrificador a para realização de seu trabalho e em casos extremos alguns pontos deixam de ser lubrificados causando danos para toda instalação. • Peças de reposição – quando o setor de compra não é assessorado pelo departamento técnico, o critério de compra será simplesmente pelo menor preço sem preocupação com a qualidade. Nestes casos, vale a velha máxima de que “o barato sai caro”, por exemplo, um rolamento que precisa ser trocado em uma moto-bomba o rolamento de marca conhecida custa R$250,00 e o setor de compras acha um de mesmas medidas que custa R$170 e compra o de menor preço, achando que assim está ajudando no faturamento da empresa. Porém a vida útil do rolamento de marca reconhecida é de 800 horas, já o que foi comprado “mais barato” dura somente 250. Portanto, a economia realmente não houve, isso sem levar em conta outros fatores como o tempo de máquina parada e o custo da mão de obradispensada a mais. • Falta de ferramentas e instrumentos adequados – quando o manutentor não dispõe das ferramentas adequadas para intervenção, ele começa a improvisar e estes improvisos normalmente acarretam riscos de acidentes. UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 80 FIGURA 24 – IMPROVISAÇÃO DE ESCADA FONTE: Disponível em: http://lh5.google.com/image/carlacarreira/RhtHlCjdqgI/AAAAAAAAAaA/- 9VPc0_mp5M/Seguran%C3%A7a_no_trabalho_mau_exemplo_9.jpg?imgmax=512. Acesso em: 01 jul. 2010. Na figura anterior são apresentados, de uma forma cômica e trágica, como alguns improvisos absurdos são realizados para execução de algumas atividades “rápidas”. 81 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico vimos: • As principais terminologias aplicadas em manutenção. • A clássica “curva da banheira” que descreve o comportamento probabilístico das falhas com o passar do tempo. • Princípios de cálculos de confiabilidade e manutenabilidade. • Os principais fatores que impactam na manutenabilidade de uma instalação industrial. 82 AUTOATIVIDADE Caro acadêmico! Como autoavaliação do Tópico 2, faça as atividades a seguir: 1 Diferencie com exemplos práticos “falha de defeito”. 2 Diferencie com exemplos práticos “disponibilidade de confiabilidade”. 3 Explique como analisamos a “curva da banheira”. 4 Cite e comente cinco fatores que influenciam a manutenabilidade em uma planta industrial. 83 TÓPICO 3 TIPOS DE MANUTENÇÃO UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO Neste tópico, estudaremos as principais classificações e tipos de manutenção, continuando a explanar os termos aplicados nesta área. Pois, quando se trabalha de maneira científica com a manutenção, é preciso estabelecer e definir bem as formas de atuação da mesma. Também é preciso compreender qual a missão que este setor possui dentro da organização. A missão da manutenção em uma empresa de acordo com Kardec e Ribeiro (2002, p. 23) é de: Garantir a confiabilidade e a disponibilidade da função dos equipamentos e instalações de modo a atender a um processo de produção ou de serviço, com segurança; preservação do meio ambiente; custo adequado. Para nortear a explanação, é preciso entender que existe na literatura e mesmo nos jargões usados em chão de fábrica, vários nomes dados para as diferentes atividades de manutenção. Vamos usar como base uma classificação de acordo com a estrutura apresentada pela MCC – Manutenção Centrada em Confiabilidade (RCM – Reliability Centered Maintenance) proposta por diversos autores em suas obras, entre eles Moubray (2000), Kardec e Nascif (2009), Siqueira (2005), Kardec e Lafraia (2002), Lafraia (2006). Na figura a seguir, são apresentados os tipos de manutenção que trataremos neste curso. FIGURA 25 – TIPOS DE MANUTENÇÃO FONTE: Kardec e Nascif (2009). 84 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 2 MANUTENÇÃO CORRETIVA É caracterizada pela atuação da manutenção para correção de falhas ou defeitos apresentados pela máquina. Nesta concepção, a manutenção é efetuada após a ocorrência de uma pane destinada a recolocar um item em condições de executar uma função requerida. (ABNT NBR 5462-1994) A manutenção corretiva pode ainda ser classificada como: FIGURA 26 – CLASSIFICAÇÃO DA MANUTENÇÃO CORRETIVA. Manutenção Corretiva Planejada Não Planejada FONTE: Autor. 2.1 MANUTENÇÃO CORRETIVA NÃO PLANEJADA Esta é a forma básica de atuação da manutenção. É a visão do senso comum. Nesta forma, de atuação somente é executada a manutenção quando a falha já é evidente, ou seja, o equipamento está parado sem condições de produzir. Por exemplo: a quebra do rolamento do mancal de um ventilador, neste caso, não se tem opção além de recolocar o equipamento em operação, realizando uma manutenção de emergência (corretiva não planejada). TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 85 FIGURA 27 – VENTILADOR INDUSTRIAL DE ALTA PRESSÃO FONTE: Disponível em: <http://images.quebarato.com.br/photos/big/C/D/211CCD_1.jpg>. Acesso em: 01 jul. 2010. Atuar com a manutenção corretiva não planejada é agir reativamente, pois os fatos já ocorreram e estamos realizando ações para resolver o problema que já está posto. Eis alguns aspectos característicos desta forma de atuação da manutenção: • Fato já ocorrido: isso leva a ações reativas em função das quebras de máquinas, ou seja, o setor de manutenção começa sua atuação em função de alguma máquina quebrada. • Perdas por deslocamentos e diagnósticos: como a equipe de manutenção fica atendendo só as emergências, eles ficam “correndo” de um lado para outro o tempo todo e ao chegar ao equipamento precisam analisá-lo e entendê-lo para verificar quais materiais serão necessários para o reparo e depois providenciá-los. • Extensão dos danos pode ser grave: no exemplo anterior, o problema era somente do rolamento, porém como não é tomada nenhuma ação antes da falha, os danos do rolamento quebrado podem comprometer o mancal e o eixo da máquina, ou seja, existe uma potencialização dos estragos devido a não atuação da manutenção de uma forma proativa. • Custos elevados: Além dos estragos maiores que podem ocorrer devido à propagação dos danos, a quebra da máquina de forma aleatória pode ser, e normalmente é em algum momento de alta produção e no meio do processo. Como consequência se tem perda de matéria-prima, produção parada, corrida para compra de peças em caráter de urgência, contratação de mão de obra e outras ações que elevam em muito os valores gastos neste tipo de manutenção. • Maior risco de acidentes e retrabalhos: devido à máquina parar em situações críticas do processo, a pressão para repor a máquina em operação é muito grande, levando a equipe de manutenção a um nível elevado de stress. Toda esta pressão faz com que muitos “serviços paliativos”, também conhecidos 86 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL como gambiarras, sejam feitos na emergência, porém os eles permanecem até falhar novamente, pois não haverá tempo para realizar o trabalho completo. Toda esta pressa e pressão no atendimento criam um ambiente propício para atos inseguros e consequentemente acidentes. • Quem comanda a manutenção? A autoestima da equipe de manutenção normalmente é muito baixa neste contexto, pois toda culpa recai sobre a manutenção. Quando a equipe de manutenção só atua desta forma, não se consegue ter organização nas ações e o sentimento é que são bombeiros apagando “focos de incêndio”. FIGURA 28 – SENTIMENTO DA EQUIPE QUE TRABALHA SOMENTE COM MANUTENÇAO CORRETIVA NÃO PLANEJADA – “BOMBEIROS APAGANDO INCÊNDIOS” FONTE: <http://www.clipartsplanet.com/index.php?option=com_ joomgallery&func=detail&id=6919&Itemid=57 #joomimg>. Acesso em: 01 jul. 2010. 2.2 MANUTENÇÃO CORRETIVA PLANEJADA Os princípios são os mesmos da corretiva não planejada, porém a atuação ocorre quando se identifica um defeito na máquina, ou seja, antes da ocorrência da falha. Por exemplo: quando se percebe alguma anomalia no funcionamento do rolamento de um ventilador industrial, como, aquecimento, vibração ou ruído se planeja a atuação da manutenção antes que o rolamento venha a quebrar. Eis alguns aspectos característicos desta forma de atuação da manutenção: • Atuação antes da ocorrência da falha: a máquina precisa ser monitorada para poder se observar alguma anomalia (defeito) em seu funcionamento, para se conseguir agir antes de sua quebra. • Decisão gerencial: a intervenção ou não na máquina passa a ser em função de uma decisão gerencial, não mais de forma reativa em função de problemas surgidos. Em alguns caso pode-se decidir, mesmo sabendo do defeito apresentado, continuar operando a máquina até sua falha. A diferença é que esta falha já é esperada e a equipe já está preparada para atuar com as peças sobressalentes necessárias equipamentos e pessoal para execução do serviço. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 87 • Menor custo: quando se trabalha de forma organizada e planejada se sabe exatamente quais peças, quantas pessoas e qual o tempo será necessário para a intervenção.Na questão de sobressalentes, como a compra não é de emergência se consegue negociar os melhores preços e prazos. • Trabalho mais seguro: por saber o trabalho a executar, separam-se as ferramentas e procedimentos para execução do serviço com menor “pressão” da operação, pois já foi informado o tempo necessário para a intervenção. • Ação proativa: a equipe de manutenção procura agir antes da ocorrência da falha. A satisfação profissional de ter o controle da maioria das situações motiva os profissionais da área. Para muitas empresas, a Manutenção Corretiva Planejada é considerada como Manutenção Preventiva. UNI 3 MANUTENÇÃO PREVENTIVA A manutenção preventiva, ao contrário da corretiva, busca de maneira obstinada evitar que as falhas venham a ocorrer. Para isso, ela trabalha de forma a prevenir a falha por meio da antecipação da intervenção. A manutenção preventiva pode ser definida como aquela intervenção efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um item. (ABNT NBR 5462-1994) Conforme Kardec e Nascif (2009, p.43), “Evidentemente, ao longo da vida útil do equipamento não pode ser descartada a falha entre duas intervenções preventivas, o que, obviamente, implicará uma ação corretiva”. UNI 88 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL A atuação da manutenção preventiva também é conhecida como Manutenção Baseada no Tempo, embora este “tempo” possa ser medido de várias formas como, por exemplo: • Km rodados – a troca de óleo do motor de um automóvel, por recomendação do fabricante do lubrificante, deve ser trocado a cada 5 mil km rodados. • Peças produzidas – a cada 15 mil peças produzidas (cortadas), é necessário fazer a troca da faca da guilhotina para nova afiação. • Toneladas transportadas – a cada 300 mil toneladas transportadas, é feita troca de rolos de uma esteira transportadora. • Horas – a cada 700 horas de operação, devem-se trocar os rolamentos do motor da bomba hidráulica. • Dias – a cada dois dias deve ser realizada a lubrificação dos eixos da correia transportadora. FIGURA 29 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA E SUA PERIODICIDADE FONTE: Autor. Um dos grandes dilemas da manutenção preventiva é como estabelecer os intervalos de tempo para as intervenções dentro das questões. Sobre este tema, temos: • Nem sempre os fabricantes fornecem: em alguns casos é extremamente difícil para o fabricante fornecer, pois ele conhece muito do equipamento (produto) que vende, porém não conhece a fundo as particularidades do processo nem do ritmo de produção da empresa. • Condições ambientais influenciam: duas máquinas similares instaladas em condições adversas terão desgastes diferenciados também. Uma instalada próxima a um forno e trabalha em uma temperatura ambiente de 45⁰C e outra trabalha em um ambiente de 25⁰C, somente por esta diferença de temperatura o plano de manutenção será diferente. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 89 • Plantas e instalações similares: podem servir como base, porém não existem máquinas idênticas, e quando se trabalha com análise de vibrações isto fica muito claro, pois cada máquina terá uma assinatura espectral diferente. • Experiências anteriores: também podem servir como referência para o estabelecimento das datas, principalmente se houver um histórico confiável das falhas já ocorridas e das intervenções feitas. • Decisão de substituição a ½ vida: quando se adquire um componente de um novo fornecedor, deve-se testá-lo. Isso se dá da seguinte maneira, por exemplo: uma correia que tem uma vida útil de 400 horas de seu fornecedor antigo, o novo fornecedor garante para você as mesmas 400 horas, porém com um preço 30% inferior. O teste se dá experimentando uma peça por 200 horas e analisando os desgastes sofridos e comparando com as outras da marca anterior, ou seja, o acompanhamento deve ser mais de perto para realmente conseguir um parecer. 3.1 QUANDO ADOTAR MANUTENÇÃO PREVENTIVA? A forma de atuação da manutenção preventiva é uma das mais caras, pois envolve parada de produção troca de componentes, contratação de mão de obra externa, horas extras. Portanto ela deve ser bem criteriosa para poder atender aos interesses da empresa. A seguir seguem alguns aspectos em que a manutenção preventiva é bem vinda: • Quando não for possível a manutenção preditiva – ou seja, em sistemas/ equipamentos importantes que não temos condições de monitorá-lo com técnicas preditivas. • Envolver aspectos de segurança pessoal ou ambiental – se houver questões de segurança ou riscos envolvidos não se discute e simplesmente se faz. • Envolver aspectos de perda de produção ou difícil liberação operacional – em sistemas de processo contínuo em que as paradas para as intervenções são complexas e demoradas, nestes casos normalmente se aproveitam as oportunidades das paradas programadas para se realizar várias atividades vinculadas à manutenção preventiva, pois os custos da perda de produção, devido às paradas, são muito significativas. • Se for mandatório – ou por questões legais, onde existe alguma normativa estipulando os prazos das substituições de peças ou atividades de revisão, ou devido a contratos de garantia de equipamentos que estabelecem algumas atividades para que se mantenha a garantia do mesmo. 90 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL FIGURA 30 – PERIGOS DA MANUTENÇÃO PREVENTIVA FONTE: Autor. O grande cuidado que se deve ter durante as manutenções preventivas é a introdução de defeitos onde não havia. Estes aparecem principalmente devido a estes fatores: • Falha humana – quando o equipamento é submetido a várias intervenções, corre-se o risco de que o manutentor cometa algum equívoco como: bater com martelo em um rolamento, forçar entrada de peças mal ajustadas, espanar parafusos durante apertos excessivos, deixar parafusos frouxos etc. • Falha de sobressalente – este é um fato que frustra bastante o manutentor, por exemplo: leva-se 5 horas de trabalhos para se desmontar uma máquina para substituição de seu rolamento, esta atividade tem uma rotina semestral, porém, devido à falha no sobressalente trocado após uma semana de funcionamento, é necessária uma nova intervenção para substituir novamente a peça. • Contaminações em sistemas de óleo – toda intervenção em sistemas hidráulicos deve ter um cuidado muito grande, pois o simples uso de estopa em lugar de pano para limpeza já é uma fonte de contaminação. Em alguns casos extremos, o pessoal abre o reservatório de óleo e se esquece dele aberto durante o horário de almoço para retomar o trabalho à tarde. Somente neste período, o risco de entrada de particulado pode comprometer todo o sistema e os prejuízos normalmente não são pequenos. • Falhas nos procedimentos – quando a febre das certificações chegou às empresas, uma chuva de procedimentos foi escrita às pressas para se atender prazos de auditoria. Na manutenção, não foi muito diferente e alguns procedimentos se encontram bem defasados da realidade da atividade que precisa ser realizada e que a equipe mais experiente realiza sem problemas. Acontece que quando uma equipe nova vai realizar o trabalho e segue o procedimento escrito, este o induz a cometer erros. • Danos durante a partida e paradas – em vários processos industriais para se colocar a linha em condições de produção, ou mesmo para desligá-la, é preciso seguir uma sequência de operações. Este é um dos momentos críticos do processo, pois se houver erros, os danos são grandes. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 91 3.2 ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA Veja a seguir, algumas atividades de manutenção preventiva. 3.2.1 Lubrificação É uma das atividades mais importantes dentro de uma indústria, principalmente as que possuem máquinas rotativas e/ou sistemas hidráulicos. Em muitas empresas para esta atividade é realizada uma programação específica somente para lubrificação, desvinculado da programação da manutençãopreventiva. De uma forma geral, a atividade de lubrificação pode ser caracterizada como: • Todo trabalho de troca e reposição de lubrificantes (óleo ou graxa) nas máquinas. • A função principal dos lubrificantes é a de diminuir o atrito entre as peças da máquina, evitando o desgaste. • Em indústria alimentícia nos pontos onde se pode ter um contato acidental do lubrificante com os alimentos, é necessário utilizar lubrificantes atóxicos (H1). • Não existe lubrificante genérico para todas as situações, em alguns casos uma mesma máquina para cada ponto necessita de um lubrificante específico (viscosidade – consistência). • A graxa é uma composição entre um líquido lubrificante (óleo mineral ou sintético) com um agente espessante somado aos aditivos para cada aplicação. • Infelizmente a capacitação técnica dada ao lubrificador ainda é muito baixa se comparada com a importância desta atividade. 3.2.2 Revisão Nesta atividade: • Normalmente se executam troca de peças e componentes e os ajustes das máquinas. • Para uma melhor efetividade, a revisão deve ser baseada em um histórico de manutenção e deve ser programada com antecedência, pois exige a parada da máquina (que deve ser negociada com o PCP). • É a atividade de maior custo, pois além das peças e da mão de obra envolvida, existe o custo da máquina parada. • Deve haver um consenso entre as áreas de PCP / Produção e PCM / Manutenção. 92 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 3.2.3 Calibração Esta é uma atividade de suma importância para o controle dos processos e para rastreabilidade exigido pelas normas ISO. Neste contexto, os laboratórios de instrumentação e calibração das empresas precisam manter seus padrões calibrados e certificados. A calibração consiste em comparar as indicações dos instrumentos e controladores com os padrões a fim de corrigir os erros de graduação. FIGURA 31 – CALIBRAÇAO DE INSTRUMENTOS DE MEDIÇAO FONTE: Autor. 3.2.4 Limpeza (limpeza técnica): Muitas empresas para tentar melhorar o ambiente de trabalho aplicam alguns programas como o americano Housekeeping ou o japonês 5S que buscam limpar e organizar o local de trabalho. Neste sistema, a limpeza passa a fazer parte das atividades no chão de fábrica. • A limpeza também faz parte da manutenção preventiva, contribuindo na identificação de problemas, que às vezes ficam escondidos sob a sujeira. Neste contexto, a eliminação das fontes de sujeira é fundamental para o bom funcionamento do equipamento e redução de desperdícios. • Para este trabalho, todos podem contribuir verificando a existência irregularidades durante o processo de limpeza das máquinas. • Uma coisa que precisa estar bem clara na cultura da empresa é que “Limpar é Inspecionar”. Para que esta dinâmica funcione, também se faz necessário o estabelecimento de mecanismos para que as informações fluam e cheguem a quem irá tomar as devidas providências. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 93 Housekeeping – é o processo sistemático para fazer um lar limpo e arrumado. Esta sistematização é levada também para a empresa, não somente para o chão de fábrica como para as áreas administrativas, usando o termo “limpar” também como uma metáfora para se aplicar a outros contextos do processo. 5S – é uma metodologia de origem japonesa para a organização muito aplicada em ambiente de trabalho. Está baseado em cinco princípios ou sensos, cujas palavras transliteradas para o nosso idioma, iniciam-se com a letra "S", a saber: • Seiri - Senso de utilização; • Seiton - Senso de ordenação; • Seisō - Senso de limpeza; • Seiketsu - Senso de Saúde e • Shitsuke - Senso de autodisciplina. NOTA 4 MANUTENÇÃO PREDITIVA Esta forma de atuação da manutenção é proativa, em que manutentor analisa a máquina para verificar os “sintomas” de uma possível “doença” que possa existir nela. Conhecendo a “doença”, se faz a indicação do melhor tratamento. Podemos definir a Manutenção Preditiva como sendo a manutenção que permite garantir uma qualidade de serviço desejada, com base na aplicação sistemáticas de técnicas de análise, utilizando-se de meios de supervisão centralizados ou de amostragem, para reduzir ao mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva. (ABNT NBR 5462-1994) A manutenção preditiva também é conhecida como manutenção baseada na condição, pois esta análise das condições do equipamento identifica qualquer anomalia apresentada na máquina por meio de um acompanhamento sistemático. Inspeção Científica ou Manutenção Científica são outros termos usados para designar a Manutenção Preditiva. UNI 94 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL FIGURA 32 – MANUTENÇÃO PREDITIVA FONTE: Disponível em: <http://www.advanced-eng.com.br/images/pic11.jpg>. Acesso em: 01 jul. 2010. 4.1 TIPOS DE MONITORAÇÃO DA MANUTENÇÃO PREDITIVA Kardec, Nascif e Baroni (2002, p. 52) afirmam que: A manutenção preditiva é a primeira grande quebra de Paradigma nos tipos de manutenção e sua prática no Brasil ainda é pequena. Como já vimos, podemos usar a manutenção preditiva para determinar a necessidade de intervenção no equipamento de acordo com as condições de seu funcionamento. Para realizar a monitoração estas condições e identificar alguma anomalia, podemos agir de três formas: subjetiva, objetiva ou contínua. FIGURA 33 – TIPOS DE MONITORAÇÃO DA MANUTENÇÃO PREDITIVA Subjetiva Objetiva Contínua Monitoração Tipos de Monitoração da Manutenção Preditiva FONTE: Autor. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 95 4.1.1 Subjetiva Este tipo de monitoramento se baseia na experiência do profissional e em seus sentidos: tato, audição, visão, paladar e olfato. (Figura a seguir). Por exemplo, em uma indústria petroquímica, alguns elementos quando vazam e são inalados deixam a saliva das pessoas adocicada, caso a pessoa esteja atenta a este fato pode comunicar a quem é devido para a tomada de providências. A precisão que se consegue neste tipo de análise não é muito grande, porém de enorme importância. A participação de todos empregados é fundamental e não somente dos manutentores. Na verdade, o operador da máquina é o que melhor pode contribuir para este tipo de monitoração, pois é a pessoa que fica ao lado da máquina cerca de 8 horas por dia e a princípio é a quem mais conhece o equipamento e pode identificar qualquer anomalia. Lembrando também que isto somente acontece se a política da empresa incluir o operador nesta atividade. Alguns exemplos de defeitos que podemos identificar desta maneira são: • folgas e trepidações de máquinas; • em um carro o “ronco” do motor; • ruídos em polias, redutores, rolamentos; • mudança de coloração em fluidos; • cheiros estranhos ao processo comum; • aquecimentos em partes da máquina. FIGURA 34 – OS CINCO SENTIDOS FONTE: Disponível em: <http://1.bp.blogspot.com/_G9dwBz7FqGw/RrDKzqb411I/ AAAAAAAAAEM /VNbfgFerYIM/s320/CincoSentidos.jpg>. Acesso em: 01 jul. 2010. 96 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 4.1.2 Objetiva Para este tipo de monitoramento também é necessário a experiência e o treinamento adequado da pessoa que fará as medições, que normalmente será da equipe de manutenção. Para isso serão usados aparelhes que farão as medidas: temperatura, rotação, tensão e corrente elétrica, vibração entre outras grandezas. Quando se elaboram rotas de inspeção, é comum o uso de multimedidor e registrado para se ter a medição e o histórico das medidas facilmente. Com estes dados é possível verificar tendências dos valores medidos e consequentemente uma melhor compreensão da própria máquina. Alguns exemplos de instrumentos para este tipo de trabalho são: • analisadores de óleos; • analisadores de vibração; • analisadores de rolamentos; • medidores de ultrassom; • termovisores (câmeras de infravermelho); • osciloscópios; • analisadores de energia. FIGURA 35 – ESPECIALISTA REALIZANDO MEDIÇAO DE VIBRAÇÃO FONTE: Disponível em: <http://83.240.136.253/Miit/Portals/0/Inspecao/vibration.jpg>. Acesso em: 01 jul 2010. Na figura anterior,é apresentado um especialista realizando medições de espectros de vibração da máquina. Nesta atividade, algumas análises são realizadas em campo pelo equipamento usado nas medições, porém em alguns casos somente são coletados as valores para serem analisados posteriormente por meio de softwares específicos. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 97 FIGURA 36 – EXEMPLO DE IMAGEM TÉRMICA OBTIDA POR EQUIPAMENTO PORTÁTIL FONTE: Disponível em: <http://www.thermotronics.com.br/>. Acesso em: 01 jul. 2010. 4.1.3 Contínua Com o avanço e disseminação de novas tecnologias e diminuição dos custos destes novos sistemas, as empresas têm tido grandes investimentos nesta categoria. A vantagem destes sistemas é que eles podem monitorar as grandezas 24 horas por dia. Os alarmes são ajustados de acordo com a máquina e podem ser enviados por e-mail, bip ou celular de forma on line, ou seja, “a máquina liga para manutenção avisando que está com alguma anomalia”. Nestes casos, também, os registros são muito confiáveis o que permite estudos mais aprofundados do comportamento da máquina. FIGURA 37 – ESCANER DE FORNO ROTATIVO FONTE: Disponível em: <http://www.hgh.fr/images/Scan-21.jpg>. Acesso em: 02 jul. 2010. 98 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL A figura anterior apresenta um equipamento denominado de escâner de forno rotativo. Este equipamento fica monitorando 24 horas a temperatura externa do forno rotativo. Este monitoramento é feito por um scanner de infravermelhos. Com este sistema, se consegue prevenir os riscos de surgimento de pontos quentes na estrutura externa do forno, detectar as quedas de ladrilhos refratários, podendo determinar a espessura da crosta e avaliar a amplitude da cambota térmica (deformação do forno). Como exemplo de indústrias que utilizam este tipo de forno, pode-se citar as que trabalham na produção de cal, papel, adubo, incineração, bauxita entre outros. Um exemplo de imagem de um forno rotativo é apresentado na figura a seguir. FIGURA 38 – IMAGEM DO ESCANER DE FORNO ROTATIVO FONTE: Disponível em: <http://www.hgh.fr/images/sircim.jpg>. Acesso em: 02 jul. 2010. 4.2 QUAIS MÁQUINAS DEVEM SER MONITORADAS PELA PREDITIVA? Esta é uma questão extremamente importante e requer algumas análises para esta escolha. De uma forma geral, três são os aspectos que são levados em consideração para esta escolha: TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 99 l Pessoal as máquinas que correm algum risco de um desvio provocar um acidente que possa machucar ou mutilar ou matar uma pessoa. Sempre é bom relembrar que quando se tratar de aspectos de segurança simplesmente se faz. l Meio ambiente da mesma forma com que se cuidam das pessoas também é necessário cuidar dos impactos ambientais. Máquinas que estão sujeitas a acidentes ambientais precisam ser priorizadas no monitoramento. l Operacional existem equipamentos dentro do sistema que são críticos na linha de produção. Tais equipamentos quando sofrem uma falha podem comprometer ou parar todo o processo de produção. Para tanto é necessário classificar as gravidades das falhas nos equipamentos, usando critérios como parar toda produção, parar uma linha, parar parcialmente uma linha, entre outros. FIGURA 39 – QUAIS MÁQUINAS DEVEM SER MONITORADAS PELA PREDITIVA Custos Segurança Alguns pontos a considerar • Pessoal; • Operacional; • Meio ambiente. • Da própria máquina; • Da parada de produção/qualidade; • Dificuldade de sobressalentes; • Dificuldade de intervenção; • Da técnica apropriada. Quais as máquinas devem ser monitoradas? FONTE: Autor. Outros pontos que precisam ser levados em consideração quando da escolha das máquinas que precisam ser monitoradas são em relação ao custo: • Da própria máquina a máquina é um ativo da empresa de grande valor investido? • Da parada de produção ou perda de qualidade a falha compromete o atendimento de prazos de entrega, ou desperdiçam grandes quantidades de matéria-prima? • Da dificuldade de sobressalentes esta dificuldade pode ser devido aos valores do mesmo, inviabilizando que se mantenham muitas unidades em estoques, e/ou mesmo por ser produto importado cujo tempo de entrega pode prejudicar muito o processo produtivo. 100 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL • Da dificuldade de intervenção é um equipamento de difícil liberação pela operação? A desmontagem requer equipamentos especiais que precisam ser alugados de empresas terceiras? • Da técnica apropriada depois de identificada a técnica que melhor atende a necessidade da máquina é preciso avaliar o “quanto custa fazer o uso da técnica e quanto custa o não fazer” e conviver com o modelo atual de manutenção adotado. 4.3 ATIVIDADES DE MANUTENÇÃO PREDITIVA A base da atividade de manutenção preditiva é a INSPEÇÃO (que pode ser encarada como preventiva ou preditiva). Podemos definir esta atividade da seguinte forma: • É todo trabalho de observação das condições das máquinas e instalações. • É a atividade mais importante da manutenção preditiva, pois quando as falhas são identificadas em sua origem são facilmente corrigidas. • Todos podem contribuir observando diariamente as variações no funcionamento de suas máquinas. A seguir apresentamos um comparativo básico sobre algumas técnicas preditivas e suas indicações: FIGURA 40 – SELEÇÃO DE ALGUMAS TÉCNICAS PREDITIVAS TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 101 FONTE: Autor. Cuidado que devemos ter ao aplicar técnicas preditivas em uma empresa: • Não se pode acreditar que uma única técnica resolverá todos os problemas de manutenção existentes. • Não se deve escolher a técnica ou a periodicidade por critérios puramente financeiros. • Ter um bom equipamento sem ter alguém capacitado para seu uso é um grande erro. UNI 102 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Um fator importantíssimo quando tratamos da aplicação de técnicas preditivas passa pela capacitação do profissional que realizará as leituras/medições e analisá-las. Caso o profissional não seja treinado e habilitado para realizar o serviço, podem acontecer equívocos no momento da coleta das informações e durante a análise dos resultados. Como exemplo, apresentamos a seguinte questão para análise: Observe a figura a seguir e tente contar quantas bolinhas escuras aparecem nos cruzamentos das linhas? FIGURA 41 – CONTE AS BOLINHAS ESCURAS FONTE: Disponível em: <http://smokingpot.org/wp-content/uploads/2008/02/ilusao1.jpg>. Acesso em: 02 jul. 2010. Uma pessoa não preparada pode “jurar de pé junto” que viu várias bolinhas escuras com toda a sinceridade que possui. Porém o que ela está vendo é uma ilusão de ótica. Isto pode acontecer e acontece quando pessoas desqualificadas começam a fazer laudos sobre resultados obtidos por técnicas que não dominam. Apresentaremos agora, figuras 42 e 43, dois exemplos de laudos e ações tomadas por técnicas preditivas. TERMOGRAFIA TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 103 FIGURA 42 – EXEMPLO DE RELATÓRIO DE TERMOGRAFIA FONTE: Autor. FIGURA 43 – EXEMPLO DE RELATÓRIO DE ANÁLISE DE VIBRAÇÃO FONTE: Autor. 104 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL MANUTENÇÃO DETECTIVA Os sistemas indústrias estão ficando a cada dia com maior complexidade, a legislação trabalhista e ambiental tem também evoluído bastante em nosso país. Todas estas mudanças fazem com que as responsabilidades da empresa, perante uma sociedade, sejam maiores. Com base neste cenário é que a Manutenção Centrada em Confiabilidade preferiu separar e nomear de forma diferenciada uma manutenção que cuidasse de falhas ocultas existentes na empresa. É a manutenção em sistemas que normalmente não estão em operação. É a busca para se encontrar as falhas ocultas. • sistemas de alarmes; • sistema de incêndio. FIGURA 44 – BUSCA DAS FALHAS OCULTAS FONTE: Extraído e adaptado de: <www.clipartsplanet.com>. Acesso em: 02 jul. 2010. ENGENHARIA DE MANUTENÇÃO É um processo de tratamento das falhas e busca das causas raiz. Deve ser operante e interativo com os outros setores da empresa.Por meio de uma Engenharia de Manutenção bem estruturada, o suporte técnico é dado para o setor de manutenção conseguir consolidar sua rotina de trabalho, implementar as melhorias, analisar a manutenção de uma forma mais científica e não empírica. Conforme Kardec e Nascif (2009. p.50): Engenharia de Manutenção significa perseguir benchmarks, aplicar técnicas modernas, estar nivelado com a manutenção do Primeiro Mundo. Na tabela a seguir são apresentadas as ferramentas de gestão mais usadas para a promoçao da qualidade e confiabilidade na gestão da manutenção por setor industrial. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 105 TABELA 1 – FERRAMENTAS DE GESTAO MAIS USADAS NA MANUTENÇÃO POR SETOR FONTE: Extraído e adaptado de: ABRAMAN, 2010. No quadro a seguir, são apresentadas as ferramentas de gestão mais usadas para a promoção da qualidade e confiabilidade na gestão da manutenção de maneira global dos últimos anos. QUADRO 10 – FERRAMENTAS DE GESTAO MAIS USADAS NA MANUTENÇÃO FONTE: ABRAMAN, 2010. 106 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Na figura a seguir, por meio de um gráfico Kardec, Nascif e Baroni (2002), é apresentada a evolução em toda gestão da manutenção de acordo com os tipos de manutenção que se consegue aplicar. Notamos nesta figura que quando se avança nas técnicas preditivas temos um salto com relação aos resultados da manutenção. Um salto similar acontece quando começamos a usar de maneira estruturada a engenharia de manutenção. FIGURA 45 – EVOLUCÃO DA MANUTENÇÃO 1 - Corretiva não planejada 2 - Preventiva 3- Preditiva e detectiva 4 - Engenharia de manutenção Evolução FONTE: Extraído e adaptado de: (KARDEC; NASCIF; BARONI, 2002). Como já comentamos, o objetivo principal de qualquer empreendimento industrial é obtenção de lucros, que surgem em decorrência do desempenho da empresa. É neste contexto que a manutenção precisa ser eficiente para ajudar a empresa a atingir suas metas. Quando analisamos o quadro da figura anterior, podemos perceber que ao evoluirmos com as técnicas de gestão da manutenção estamos na verdade também reduzindo os custos para se manter a produção em uma empresa. Ao compararmos os tipos de manutenção e o custo da aplicação de cada uma das formas apresentadas (figura a seguir), percebemos que a manutenção preditiva bem implementada é a que apresenta melhores resultados. A manutenção proativa é justamente a caça às causas raízes das falhas, é agir fortemente com uma engenharia de manutenção nos pontos críticos do parque fabril. TÓPICO 3 | TIPOS DE MANUTENÇÃO 107 QUADRO 11 – Comparação dos custos de manutenção Tipos de Manutenção Custo US$/HP/ano Corretiva não planejada 17 a 18 Preventiva 11 a 13 Preditiva/Corretiva Planejada 7 a 9 Proativa 4 a 5 *HP(horse Power) – potência instalada FONTE: NATIONAL MANUFACTURAING WEEK. CHICAGO, 1998. A manutenção proativa apresentada no quadro anterior representa a organização da engenharia de manutenção, onde se faz o acompanhamento dos equipamentos e se busca eliminar as causas raízes das falhas. A aplicação de diferentes técnicas de manutenção de maneira coerente serve para contribuir com os bons resultados industriais da empresa. Na figura a seguir é apresentada uma charge onde não é o homem que controla a manutenção e sim a máquina que controla o trabalho do homem. FIGURA 46 – NÃO APANHE DE SUAS MÁQUINAS FONTE: WINDOWS – CLIPART – WORD, 2007. Escolha bem o tipo de manutenção para não apanhar de suas máquinas. UNI 108 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você viu os principais tipos de manutenção: • Corretiva: atua após a falha ou defeito. • Preventiva: baseado no tempo. • Preditiva: baseado na condição. • Detectiva: para sistemas que normalmente não estão em operação. • Engenharia de manutenção: busca as causas raízes das falhas. 109 Caro acadêmico! Resolva as questões a seguir para aprofundar seus conhecimentos: 1 Diferencie com exemplos práticos manutenção corretiva planejada da não planejada. 2 Diferencie com exemplo prático manutenção preventiva de manutenção preditiva. 3 Descreva com exemplo prático cada um dos modos de monitoração da manutenção preditiva. 4 Explique com um exemplo prático o que vem a ser uma “falha oculta”. AUTOATIVIDADE 110 111 TÓPICO 4 COMO SURGEM AS FALHAS UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO Agora vamos discutir de forma breve como surgem as falhas nos equipamentos, suas origens e suas formas comportamentais. 2 COMO SURGEM AS FALHAS Na figura a seguir é apresentada a estrutura básica de um equipamento bem projetado onde existe uma margem de segurança entre a resistência do equipamento e o esforço ao qual ele é submetido. Nesta situação, a falha não ocorrerá, pois a Resistência do equipamento, oriundo do projeto, é superior ao Esforço, modo de operação do mesmo. FIGURA 47 – MARGEM DE SEGURANÇA FONTE: Autor. Entretanto, na figura a seguir, é representado um esquema em que o projeto do equipamento é mal dimensionado, em que existe uma intersecção entre as duas curvas e nesta área é que aumentam as probabilidades de ocorrerem às falhas. 112 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL FIGURA 48 – EQUIPAMENTO MAL DIMENSIONADO FONTE: Autor. Agora, supondo que o projeto do equipamento foi bem dimensionado, ou seja, mantendo sua margem de segurança entre o Esforço a que será submetido e sua Resistência. Todavia, por algum motivo o Esforço é aumentado fazendo com que esta curva se desloque e haja o encontro com a curva da resistência (figura a seguir). Por exemplo: Uma guilhotina dimensionada para cortar três chapas de aço de 4 mm de espessura por vez. No intuito de “aumentar” a produção é determinado que a máquina corte quatro chapas por vez. Isso faz com que a curva do esforço seja deslocada criando uma probabilidade de falha maior. FIGURA 49 – EQUIPAMENTO MAL UTILIZADO PELA OPERAÇAO FONTE: Autor. Por outro lado, na figura a seguir, podemos perceber que a curva da resistência se move ao encontro da curva do esforço. Isto significa que a resistência do equipamento foi diminuída, tornando-a inadequada para o nível de esforço a que o equipamento é submetido. Por exemplo: durante a manutenção, os sobressalentes usados em uma troca de peças são de baixa qualidade. TÓPICO 4 | COMO SURGEM AS FALHAS 113 FIGURA 50 – EQUIPAMENTO MAL UTILIZADO PELA OPERAÇAO FONTE: Autor. 2.1 EVOLUÇÃO DE UMA FALHA Para se entender um pouco mais de como as falhas surgem, vamos analisar a figura 52. Vamos acompanhar esta sequência para facilitar o entendimento: l O equipamento vem trabalhando em suas condições nominais de funcionamento por exemplo: um motor elétrico acoplado a uma bomba hidráulica (figura a seguir). FIGURA 51 – MOTOR ACOPLADO A UMA BOMBA HIDRÁULICA FONTE: Disponível em: <http://images04.olx.pt/ui/3/26/98/52271898_1.jpg>. Acesso em: 02 jul. 2010. • Em determinado momento o equipamento começa a apresentar uma anomalia em seu funcionamento, ou seja, o equipamento começa a trabalhar na faixa que indica que ele apresenta um defeito de operação Por exemplo: no motor é identificado um ruído excessivo no rolamento. 114 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL • Se este equipamento for monitorado, a manutenção preditiva será identificada a existência deste defeito após a identificação deste defeito no rolamento, deve-se agendar uma manutenção corretiva planejada para troca do mesmo para se evitar a falha. • Considerando que nenhuma providência seja tomada, este defeito irá evoluir até o surgimento da falha se, por opção ou omissão não for executada a manutenção corretiva planejada neste intervalo de tempo haverá o surgimento da falha, (quebra) no rolamento. Isto faz com que o processo de bombeamento pare de funcionar acarretando todos os males já apresentados sobre este tipo de ação de manutenção (corretiva não planejada). FIGURA 52 – EVOLUÇAO DE UMA FALHA Identificação do defeito Nível normal de funcionamento Execução da manutenção planejada falha Defeito Tempo Identificação do defeito Intevaloentre o defeito e a falha FONTE: Autor. 2.2 COMO SE COMPORTAM AS FALHAS Cada equipamento ou sistema possui um comportamento característico para o surgimento de suas falhas. Quando estudamos a engenharia de confiabilidade, usamos a família de curvas apresentada na figura a seguir. As seis curvas apresentadas são desdobramentos da “curva da banheira” tradicional e representam as características sobre a evolução de falhas. Este estudo foi realizado na aviação comercial americana pela United Airlines, na década de setenta. (MOUBRAY, 2002; KARDEC; NASCIF, 2009) • A curva A é a clássica curva da banheira, que apresenta um elevado número de falhas no início de operação, sendo seguida por um período onde a taxa de falha é constante. No final da curva, ocorre um aumento novamente na taxa de falha devido à degradação ou desgaste do equipamento. TÓPICO 4 | COMO SURGEM AS FALHAS 115 • A curva B não apresenta no início a área de “mortalidade infantil”, tendo um grande período de taxa de falha constante e em seguida uma zona de desgaste ao final da vida útil. É uma característica de equipamentos que estão em contato com produtos e fluídos de processo. • A curva C representa o comportamento de um aumento gradual e lento na probabilidade de falha. Esta é uma característica de equipamentos submetidos à erosão, fadiga e corrosão. FIGURA 53 – CURVAS DE FALHAS t t t t t t A B C D E F 4% 2% 5% 7% 14% 68% Equipamentos complexos (automação) Fadiga ou Corrosão λ(t) λ(t) λ(t) λ(t) λ(t) λ(t) FONTE: Extraído e adaptado de: Moubray (2000). • A curva D apresenta uma baixíssima taxa de falha no início de operação, subindo rapidamente para um patamar de taxa constante. Esta é uma característica de instalações complexas como, por exemplo, sistemas hidráulicos e pneumáticos. • A curva E apresenta uma probabilidade de falha constante em todo o período de vida do equipamento. As falhas que podem aparecer são randômicas com a idade. Como exemplos de equipamentos com estas características têm: os elementos rodantes de rolamentos ou os bulbos de lâmpadas incandescentes. • A curva F apresenta a “mortalidade infantil”, ou seja, uma elevada taxa de falha no início de operação que cai para uma taxa constante que se mantém com a idade. Esta é característica de sistemas complexos que estão sujeitos a partidas para uma grande jornada de operação e paradas de manutenção. 116 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL LEITURA COMPLEMENTAR MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Carlos André Dias Bezerra É atribuída a origem da manutenção por volta do século XVI na Europa central com o surgimento do relógio mecânico, quando surgiram os primeiros artesãos especializados em montagem e assistência. A partir daí ela evoluiu ao longo da Revolução Industrial e tornou-se uma ciência na Segunda Guerra Mundial. Países como Inglaterra, Alemanha, Itália e Japão desenvolveram os principais conceitos de manutenção e aplicaram na indústria, surgia assim o conceito de engenharia de manutenção. Ao longo dos anos, as empresas buscaram a redução dos custos, dos prazos de entrega de seus produtos e o aumento da produtividade. Porém, tais benchmarks podem ser ameaçados caso ocorram falhas nas máquinas e equipamentos devido à falta de manutenção. Tecnicamente, pode-se definir defeito como a ocorrência de mau funcionamento nos equipamentos desde que não impeçam seu funcionamento, mas que podem acarretar em indisponibilidade. Já a falha é a ocorrência de mau funcionamento nos equipamentos que impedem seu funcionamento. Nas empresas e indústrias, a solicitação de um serviço de manutenção é feita através da emissão de uma Ordem de Serviço (OS), onde o responsável pela produção informa o defeito ou falha ocorrida para o setor de manutenção. A prioridade do atendimento geralmente é definida pela administração da manutenção. O conjunto de procedimentos relacionados aos processos de gerenciamento da manutenção é comumente denominado de Gestão da Manutenção ou gerência de manutenção preditiva. É comum o uso de um gráfico Custo x Tempo para determinação dos custos envolvidos na manutenção que em geral é quanto maior o tempo, maior o custo. Ou seja, a tendência dos custos de manutenção de um equipamento, é crescer com o tempo. A velocidade desse crescimento é função, entre outras, da forma de utilização do equipamento, bem como da manutenção preventiva que nele se faz. (Jcandido, 2009) A maioria das fábricas de manufatura e de processos usa equipamentos mecânicos para a produção de seus bens ou produtos. Assim, a manutenção se constitui de uma importante parcela dos custos e do sucesso de uma indústria ou fábrica. O profissional que atua na área de manutenção industrial trabalha com o planejamento de manutenções, gerenciamento de equipes técnicas, estoques, TÓPICO 4 | COMO SURGEM AS FALHAS 117 compras e reparação de sistemas em indústrias, prédios residenciais e comerciais, hotéis, hospitais, entre outros. As principais atividades do profissional de manutenção são: planejamento de manutenção, execução da manutenção, inspeção de equipamentos e montagens de equipamentos. Costumeiramente classifica-se a manutenção em: • Manutenção Corretiva. • Manutenção Preventiva. • Manutenção Preditiva. Segundo Almeida (2009), outras terminologias tem surgido como ferramentas de gerência de manutenção e são apresentadas como substitutas à manutenção preditiva e a solução definitiva aos seus altos custos de manutenção: • RCM - manutenção centrada na confiabilidade. • TPM - manutenção produtiva total. • JIT - manutenção “Just-in-Time”. Especificamente em relação à manutenção preditiva, tem-se uma variedade de técnicas que variam desde o monitoramento dos sinais oriundos da vibração da máquina até imagens em infravermelho. A manutenção preditiva é uma técnica eficaz de gerenciamento de manutenção. Portanto, uma adequada compreensão da importância e vantagens da manutenção deve ficar clara em uma indústria, pois não se admite hoje em dia que uma máquina trabalhe até quebrar, gerando perda de produção em função da parada não programada da máquina, maior custo com reposição de material e ociosidade de mão de obra do operador. A adoção de manutenções planejadas, como a preventiva e a preditiva deve ser almejada pelas empresas que atuam com excelência operacional. Manutenção Corretiva Pode ser entendida como a manutenção não planejada. A manutenção corretiva tem o objetivo de localizar e reparar defeitos em equipamentos que operam em regime de trabalho contínuo. Também se pode fazer consertos quando a máquina se encontra parada. Segundo Jcandido (2009), a manutenção corretiva visa ao atendimento direto e imediato á produção, quando o equipamento apresenta defeito ou falha. Ela pode ser dividida em Manutenção de Emergência e Manutenção Programada. A Manutenção de Emergência é aquela em que constatado o defeito ou a falha, o atendimento deve ser feito, para recolocar o equipamento em funcionamento normal. A Manutenção Programada se faz, registrando as falhas dos equipamentos e programando-se um momento mais oportuno, para a intervenção do pessoal de manutenção, para reparar esses defeitos, recolocando o equipamento em funcionamento adequado. (Jcandido, 2009) 118 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Almeida (2009) diz que “A lógica da gerência em manutenção corretiva é simples e direta: quando uma máquina quebra, conserte-a. Este método “Se não está quebrada, não conserte” de manutenção de maquinaria fabril tem representado uma grande parte das operações de manutenção da planta industrial, desde que a primeira fábrica foi construída e, por cima, parece razoável”. Na teoria, o setor de produção industrial usando gerência por manutenção corretiva não tem custo com manutenção, até que a falha ou quebra ocorra. Porém, a manutenção corretiva é a maneira mais cara de gerência de manutenção. Muitas plantas industriais usam procedimentos preventivos de manutenção, como lubrificaçãoe ajustes da máquina. Entretanto, os maiores custos são os custos de estoques de peças sobressalentes, os custos de trabalho extra, perda na produção, devido ao tempo de paralisação da máquina e baixa disponibilidade de produção. Almeida (2009) diz: “análise dos custos da manutenção indica que um reparo realizado no modo corretivo-reativo terá em média um custo cerca de três vezes maior que quando o mesmo reparo for feito dentro de um modo programado ou preventivo. A programação do reparo garante a capacidade de minimizar o tempo de reparo e os custos associados de mão de obra. Ela também garante os meios de reduzir o impacto negativo de remessas expeditas e produção perdida”. Manutenção Preventiva A manutenção preventiva está relacionada ao tempo. Ela segue um padrão previamente determinado, que estabelece paradas periódicas com o objetivo de permitir a substituição de peças gastas por novas, garantindo assim o funcionamento adequado da máquina por um período predeterminado, até a próxima parada. Na manutenção preventiva, as intervenções de manutenção da máquina são programadas baseadas na estatística CTMF. Também, deve-se observar que o tempo é importante para estimar a degradação da máquina. Por exemplo: a gerência de manutenção preventiva assumiu que a máquina encapsuladora de rolhas levará 12 meses para ser revisada. Usar as técnicas de gerência preventiva é revisar a máquina no 11º mês de uso. “É melhor prevenir do que remediar”. O controle das peças de reposição é um problema que é encontrado em todos os tipos de indústria. Uma das metas da manutenção preventiva é a diminuição considerável dos estoques, obtidos a partir da minimização dos prazos para reposição de peças. A manutenção preventiva passa pela simples lubrificação e ajustes das máquinas e equipamentos menores até reparos, lubrificação, ajustes, e recondicionamentos de máquinas de todas as máquinas da planta industrial. A manutenção preventiva é realizada através de cronogramas com os planos e revisões periódicas para todos os equipamentos e máquinas da indústria. TÓPICO 4 | COMO SURGEM AS FALHAS 119 O problema é que o modo de uso e particularidades da planta industrial ou do sistema afeta diretamente a vida da máquina. O tempo médio entre as falhas (TMF) não será o mesmo para uma máquina que esteja trabalhando em condições adequadas e uma trabalhando em condições abrasivas. Segundo Almeida (2009), “normalmente, a quebra ocorrerá quando as demandas de produção forem as maiores. O pessoal de manutenção deve então reagir à falha inesperada. Neste modo de manutenção reativa, a máquina é desmontada e inspecionada para determinar os reparos específicos requeridos para retorná-la ao serviço. Se as peças de reparo não estiverem no estoque, elas devem ser encomendadas, a custos de mercado, e deve ser solicitado o envio expedito. Mesmo quando as peças de reparo já estão no estoque da planta industrial, o tempo de mão de obra para reparo e o custo são muito maiores neste tipo de manutenção reativa. O pessoal de manutenção deve desmontar toda a máquina para localizar a fonte do problema ou problemas que forçaram a falha. Admitindo que eles identifiquem corretamente o problema, o tempo requerido para desmontar, reparar, e remontar a máquina seria, pelo menos, maior do que teria sido requerido por um reparo planejado. Em programas de manutenção preditiva, o modo específico de falha (isto é, o problema) pode ser identificado antes da falha. Portanto, as peças corretas para reparo, ferramentas, e habilidades da mão de obra podem estar disponíveis para corrigir o problema da máquina antes da ocorrência de falha catastrófica”. Manutenção Preditiva A manutenção preditiva é definida como os procedimentos adotados para garantir o funcionamento regular e permanente de máquinas, equipamentos, ferramentas e instalações. Ou seja, a manutenção corretiva envolve a conservação, adequação, restauração, substituição e a prevenção de falhas evitando a diminuição da produção, atrasos nas entregas, perdas financeiras, aumento de custos, defeitos de fabricação, insatisfação de clientes, perda de mercado. (Jcandido, 2009) Teoricamente, a manutenção de uma máquina ou equipamento deve permitir alta disponibilidade para a produção ao longo do tempo em que ela estiver em serviço com custo reduzido. O conceito de manutenção preditiva está relacionado com as condições reais de funcionamento das máquinas baseado em dados que informam o desgaste ou processo de degradação da máquina em relação aos dados de quando foi instalada. A manutenção preditiva prediz o tempo de vida útil dos componentes das máquinas e equipamentos e as condições para que não ocorra falha antes desse tempo de vida. O nome da manutenção preditiva tem vários sinônimos, dependendo do país: manutenção condicional, preditiva ou previsional. Na manutenção preditiva busca-se determinar, antecipadamente (Telecurso, 2009): 120 UNIDADE 2 | MANUTENÇÃO INDUSTRIAL • a necessidade de serviços de manutenção numa peça específica de um equipamento; • eliminar desmontagens desnecessárias para inspeção; • aumentar o tempo de disponibilidade dos equipamentos; • reduzir o trabalho de emergência não planejado; • impedir o aumento dos danos; • aproveitar a vida útil total dos componentes e de um equipamento; • aumentar o grau de confiança no desempenho de um equipamento ou linha de produção; • determinar previamente as interrupções de fabricação para cuidar dos equipamentos que precisam de manutenção. Assim, como os demais tipos de manutenção, a gerência de manutenção visa à redução de custos de manutenção e o aumento da produtividade. Porém, ele é executado com o auxílio de aparelhos de custo elevado, capazes de registrar vários parâmetros: • Temperatura. • Vibrações das máquinas. • Aceleração. • Pressão e • Desempenho. Assim, com base no conhecimento e análise dos fenômenos, torna-se possível indicar, com antecedência, eventuais defeitos ou falhas nas máquinas e equipamentos. A manutenção preditiva, após a análise dos fenômenos, adota duas linhas de ação para acabar com a falha ou defeito detectado: Diagnóstico e Análise da tendência da falha. Diagnóstico Detectada a irregularidade, o responsável terá o encargo de estabelecer, na medida do possível, um diagnóstico referente à origem e à gravidade do defeito constatado. Este diagnóstico deve ser feito antes de se programar o reparo. Análise da tendência da falha A análise consiste em prever com antecedência a avaria ou a quebra, por meio de aparelhos que exercem vigilância constante predizendo a necessidade do reparo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Jcandido, 2009. <http://wwwp.feb.unesp.br/jcandido/manutencao/Grupo_6.pdf>. Almeida, M. T., 2009. <http://www.mtaev.com.br/download/mnt1.pdf>. FONTE: Extraído de: <http://www.ot.ufc.br/portal01/index2.php?option=com_docman&task=doc _view&gid=65&Itemid=33>. Acesso em: 22 jul. 2010. 121 RESUMO DO TÓPICO 4 Caro acadêmico! Neste terceiro tópico você estudou os seguintes aspectos: • Os aspectos construtivos de máquinas, que quando bem projetados mantêm uma grande confiabilidade no sistema. • Que mesmo com um bom projeto, quando operamos a máquina além de sua capacidade, as falhas surgem com muita frequência. • Que mesmo com um bom projeto, quando não executamos uma boa manutenção, também as falhas acontecem com maior frequência. • Que existe além da “curva da banheira” clássica, uma família de curvas que representa, por sua vez, família de componentes cujas características de falha se assemelham. 122 Caro acadêmico! Como deste tópico, faça a atividade a seguir: 1 Observe as curvas apresentadas na figura 53 (Curvas de falhas), faça uma pesquisa e relacione componente/equipamentos que se comportam com cada modelo apresentado. AUTOATIVIDADE 123 UNIDADE 3 SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir desta unidade, você será capaz de: • descrever as principaisfunções de apoio à manutenção; • correlacionar os problemas e as possíveis causas do baixo nível de produção devido à falha nos equipamentos; • elaborar um fluxo de informações com os documentos pertinentes à manutenção; • diferenciar citando as vantagens e desvantagens das três diferentes estruturas organizacionais da manutenção; • descrever os benefícios que a empresa consegue quando trabalha com profissionais certificados; • descrever os pilares da Manutenção Produtiva Total – MPT; • descrever as características de cada passo da Manutenção Autônoma. Esta terceira unidade será dividida em quatro tópicos. No final de cada um deles, você encontrará atividades que contribuirão para sua reflexão e análise dos estudos já realizados. TÓPICO 1 – PLANEJAMENTO E CONTROLE DE MANUTENÇÃO - PCM TÓPICO 2 – PRINCIPAIS DOCUMENTOS DA MANUTENÇÃO TÓPICO 3 – QUALIDADE NA MANUTENÇÃO TÓPICO 4 – MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - TPM 124 125 TÓPICO 1 PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO Neste tópico, estudaremos o planejamento e controle da manutenção em que serão desenvolvidos a organização da manutenção, os sinais da não organização da manutenção e os tipos de estruturas organizacionais da manutenção. 2 PLANEJAMENTO E CONTROLE Imaginemos um grande veleiro em alto mar. Nesta embarcação, todos os marinheiros estão realizando seu trabalho com muito empenho, porém nenhum deles sabe o rumo que a embarcação deve tomar. Conforme Rodrigues (2010), numa situação como essa, mesmo que todos os marinheiros trabalhem com dedicação, o resultado final não é bom, pois sem um rumo traçado e entendido cada um trabalha de forma descompassada e o veleiro não chegará a lugar nenhum. De forma análoga, quando a manutenção trabalha de forma “descontrolada”, os seus resultados também não são bons. O Planejamento e Controle da Manutenção – PCM é quem dará um rumo para o setor de manutenção, pois não adiantam nada termos várias pessoas trabalhando com afinco e fazendo seu melhor individualmente se não se sabe o rumo a tomar. O PCM é quem dá o rumo para as atividades de manutenção em uma empresa. UNI UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 126 FIGURA 54 – O PCM É QUE DARÁ RUMO À MANUTENÇÃO DA EMPRESA. N NENO E SE S SO O FONTE: Extraído e adaptado de: <http://minhavictoria.net/blog/wp-content/uploads/2009/02/ veleiro-ao-mar.jpg>. Acesso em: 02 jul. 2010. De acordo com Viana (2002), o PCM deve atuar junto à função manutenção para criar um ambiente onde se consiga garantir um bom convívio entre as pessoas e um eficiente desenvolvimento das atividades. Para este intento, o autor aponta quatro atribuições principais que precisam ser dominados e desenvolvidos. Estas atribuições são: • gerenciar em prol da missão; • gerenciar em prol da inovação; • gerenciar em prol da diversidade; • ter domínio completo da tecnologia envolvida nos processos de transformação. Ao tratarmos do PCM, não podemos esquecer a missão da Manutenção, que conforme Kardec, Arcuri e Cabral (2002, p. 23) é: “Garantir a disponibilidade da função dos equipamentos e instalações de modo a atender a um processo de produção ou de serviço, com confiabilidade, segurança, preservação do meio ambiente e custos adequados”. DICAS Quando uma empresa busca a instalação de um PCM, na verdade ela está almejando a diminuição de perdas causadas pela ineficiência da manutenção. Estes prejuízos causados são decorrentes de: retrabalhos, acidentes pessoais e/ ou ambientais, perdas de produção e matéria-prima, horas extras, entre outros. TÓPICO 1 | PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO 127 O PCM é considerado o “centro nervoso” de toda a estrutura da manutenção (XENOS 2004 e VIANA 2002). Sua atividade é importante para a empresa, principalmente quando olhamos para o chão de fábrica e vemos que a complexidade dos sistemas, equipamentos e máquinas aumentou de forma significativa nos últimos anos. Esta complexidade encontrada exige um tratamento personalizado da manutenção, tornando o controle destas atividades imprescindíveis. É preciso, no entanto, ter consciência para que o setor de manutenção possa cumprir suas atribuições. Para que isto aconteça, é necessário que exista a interação e o desenvolvimento de algumas funções periféricas de suporte. Estas funções de apoio, fundamentais para uma organização e suporte para que se consiga uma ação mais efetiva da manutenção são representadas na figura a seguir. FIGURA 55 – FUNÇÕES DE APOIO DA MANUTENÇÃO Orçamento da manutenção Educação e treinamento Tratamento das falhas dos equipamentos Padronização da manutenção Peças-reservas e almoxarifado Planejamento da manutenção As funções de apoio da manutenção FONTE: Autor. Descreveremos a seguir cada uma das funções de apoio apresentadas na figura anterior (XENOS, 2004). Uma melhor eficiência na manutenção é conseguida quando a interação destas funções funciona de forma harmoniosa: • Tratamento de falhas dos equipamentos é a busca das causas fundamentais das falhas. Neste aspecto também se busca, de forma objetiva, identificar os tipos de falhas mais frequentes por meio de registros e análises. • Padronização da manutenção o uso de procedimentos padronizados para as atividades de manutenção tornam o sistema mais seguro, confiável e controlável. Deve-se lembrar que os padrões devem agir tanto nos aspectos técnicos como nos gerenciais. A elaboração de padrões e suas revisões devem ser realizadas por equipes de trabalho e não de forma individual. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 128 • Planejamento da manutenção neste aspecto se envolve a distribuição de serviços e suas prioridades, a preparação das atividades que possuem necessidades específicas como bloqueios, ferramentas especiais, equipes de terceiros, entre outros. • Peças-reservas e almoxarifado o controle das peças de reposição é fundamental para o apoio das atividades de manutenção. Desde a solicitação, aquisição, tempo de entrega, armazenamento correto até a sua retirada para atender a uma intervenção de manutenção, todo este ciclo precisa ser controlado para evitar a indisponibilidade das máquinas no chão de fábrica. • Orçamento da manutenção para um bom planejamento das atividades de manutenção é preciso que recursos financeiros sejam alocados e controlados pelo PCM. Estes recursos compreendem basicamente os custos com mão de obra, serviços de terceiros e materiais (peças de reposição e materiais de consumo). • Educação e Treinamento a formação contínua e adequada da equipe de manutenção é um dos maiores trunfos que o setor pode ter, com ele os desafios que por ventura aparecerem podem ser mais facilmente vencidos. E por outro lado, se o treinamento for ineficiente os retrabalhos, acidentes e custos de manutenção serão afetados de forma negativa também. Além destas funções de apoio citadas, Rodrigues (2010), por sua vez, destaca também alguns pontos que devem ser considerados pelo setor de PCM para nortear suas ações e relaciona os seguintes aspectos (quadro a seguir): • quais serviços deverão ser executados; • que tipo de plataforma será usada para armazenamento dos dados; • quando os serviços deverão ser executados; • quais as prioridades para atendimento das OS’s; • que materiais serão necessários no serviço; • qual equipe que irá executar o serviço; • quanto tempo será gasto em cada serviço; • qual a quantidade de retrabalhos executados; • qual é a disponibilidade operacional solicitada pela operação; • que máquinas, dispositivos e ferramentas serão necessárias; • quais são as habilidades e competências da equipe; • quais os requisitos de segurança para execução dos serviços; • qual será o custo de cada serviço, custo por unidade e o custo global; • negociar sempre a liberação das máquinas para execução dos serviços. QUADRO 12 – PONTOS IMPORTANTES PARA O PCM TRATAR FONTE: Rodrigues (2010). TÓPICO 1 | PLANEJAMENTO E CONTROLEDA MANUTENÇÃO 129 O PCM está para manutenção da mesma forma que o PCP está para produção. IMPORTANT E 2.1 ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO Toda indústria estabelecida necessita dos lucros de suas atividades produtivas para se manter no mercado. Um dos conceitos básicos sobre o lucro de qualquer operação produtiva é a que o define como sendo a diferença entre as receitas (vendas) e as despesas de produção (matéria-prima, operação, manutenção, insumos etc). Num mercado extremamente competitivo como temos atualmente, para se manter ou aumentar os lucros devemos atuar fortemente na diminuição dos desperdícios existentes em todo o processo. Neste contexto também um setor de manutenção bem estruturado pode colaborar nos resultados globais da empresa. Para a obtenção destes resultados, é necessário que as ações da manutenção estejam alinhadas com as metas estabelecidas pela empresa. Lembramos também que para a realização desta organização é necessária a “introdução de energia”, pois a organização não acontece e nem se mantém ao acaso. Adotar técnicas gerenciais para este intento é fundamental e novamente lembramos que a manutenção deve ser tratada cientificamente e não de forma empírica. A organização da manutenção de uma empresa é fruto da ação conjunta (figura a seguir) entre gestores e os executores da manutenção (manutentores). FIGURA 56 – AÇÃO CONJUNTA ENTRE GESTORES E EXECUTORES. Gestores Executores Organização da manutenção FONTE: Autor. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 130 As atividades desenvolvidas por esta ação conjunta devem atuar em duas linhas básicas, técnicas e administrativas (conforme a própria definição de manutenção apresentada pela ABNT como já vimos na unidade 2). • Atividades técnicas – são as mais fáceis de serem resolvidas, pois a princípio bastaria capacitação técnica da equipe executora do trabalho. Esta capacitação pode ser obtida por contratação de profissionais já capacitados ou pela formação da equipe por meio de treinamentos direcionados às necessidades da empresa. Estes podem ser feitos externamente ou se for possível in company. • Atividades administrativas – de uma maneira geral, estas atividades são as mais difíceis de serem implementadas e mantidas, pois elas envolvem uma mudança de cultura na atuação da manutenção. Estas mudanças envolverão inclusive os comprometimentos das informações registradas e analisadas pelos manutentores e PCM. A gestão dos sistemas de manutenção nos tempos atuais não é uma tarefa simples, pois exige competências em várias áreas do saber, como: gestão de pessoas, gestão de custos, segurança, meio ambiente, parametrização de máquinas, automação, lubrificação, calibração, inspeção, princípios de manutenção, técnicas de manutenção, funcionamento de máquinas específicas, informática, entre outros. Por este motivo, é de suma importância que os sistemas de gestão estejam bem estruturados, pois caso contrário os controles destas diversidades de ações são perdidas. Na figura a seguir, são apresentadas algumas posturas profissionais que se esperam dos participantes para que se tenha um PCM que apresente bons resultados. FIGURA 57 – ATRIBUIÇÕES DOS ATORES PARA UM BOM PCM • trabalhar junto a alta administração da empresa mostrando a necessidade e os benefícios que a organização do sistema de manutenção traz para empresa, de forma a justificar seus investimentos; • articular as ações do PCM junto ao PCP ; • estabelecer metas mensuráveis para o sistema de manutenção. • valorizar o sistema de gestão da manutenção colaborando de forma ativa e positiva para sua implementação; • cumprir os programas estabelecidos, preenchendo e encaminhando corretamente as documentações pertinentes ao processo. • participar ativamente do processo, sugerindo melhorias para que a cultura do kaizen seja imcorporado na cultura da empresa; • o comprometimento de todos é metade do sucesso da implantação do PCM. Todos Manutentores Gestores FONTE: Autor. TÓPICO 1 | PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO 131 2.2 SINAIS DA NÃO ORGANIZAÇÃO DA MANUTENÇÃO A falta de organização e controle da manutenção é uma das principais fontes de desperdício existentes nos processos industriais. Para que se possa executar alguma melhoria no sistema, o primeiro passo é indentificar os pontos que podem ser melhorados e assumir que estas carências existem. De acordo com Filho (2008), os sistemas gerencias de manutenção deficientes, apresentam algumas características que podem ser facilmente identificadas. No quadro a seguir, são apresentados alguns destes problemas típicos e suas possíveis causas, que indicam a necessidade de se reorganizar o PCM de uma empresa. QUADRO 13 – PROBLEMAS E CAUSAS DO BAIXO NÍVEL DE PRODUÇÃO DEVIDO ÀS FALHAS NOS EQUIPAMENTOS Possíveis problemas Algumas possíveis causas Tempo de parada elevado. Falha na programação das manutenções. Falha na supervisão. Falta de treinamento dos manutentores. Falta de sobressalentes no almoxarifado. Falta de ferramentas adequadas. Uso de sobressalente novo com baixa qualidade. Cadastrar e desenvolver bonsfornecedores. Uso de sobressalentes recuperados pela equipe de manutenção sem a qualidade desejada. Falta de treinamento da equipe (em alguns casos é necessária a contratação especialistas para esta atividade). Mão de obra sem supervisão adequada. Falta de treinamento da supervisão.Sobrecarga de atividades ao supervisor. Operadores não zelam pelo equipamento, inserindo pequenas avarias nos mesmos. Falta de treinamento operador. Falha na supervisão. FONTE: Autor. Filho (2006) alerta que nem sempre o tempo elevado das paradas de linha é devido a programas de manutenção inadequados. Segundo o autor, “já encontramos casos em que as paradas eram consequência de uma falta de planejamento de produção, ou seja, de PCP e não de PCM”. Isto acontece quando os Gerentes de Operação não liberam as máquinas para a realização das intervenções de manutenção já programadas e necessárias para se manter a confiabilidade dos equipamentos. Esta não liberação deixa aflorar a desconfiança do PCP em relação aos serviços executados pelo PCM. ATENCAO UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 132 2.3 TIPOS DE ESTRUTURAS ORGANIZACIONAIS DA MANUTENÇÃO Existem alguns modelos de estrutura e disposição física do setor da manutenção dentro de uma empresa. Estas formas de estrutura visam a melhorar a manutenabilidade dos ativos* da empresa. * São denominados ativos da empresa todo o parque fabril e seus equipamentos e máquinas. Um dos principais objetivos do Setor de Manutenção é o de manter as instalações industriais, ou seja, manter os ativos da empresa. ATENCAO A classificação da disposição do setor de manutenção é a seguinte (FILHO, 2008 e RODRIGUES, 2010): l Centralizada – é quando colocamos em um único lugar físico toda a estrutura de manutenção (ferramentas, instrumentos e pessoal) para atender toda planta da empresa (figura a seguir). FIGURA 58 – LAYOUT DA MANUTENÇÃO CENTRALIZADA Manutenção Fábrica 1 Fábrica 2 Fábrica 3 FONTE: Autor. l Descentralizada – ao contrário da centralizada, este tipo de estrutura divide a planta em áreas, zonas, células ou unidades (de acordo com a terminologia da própria empresa). Para isso é instalada para cada área uma estrutura dedicada envolvendo equipamentos, instrumentos, ferramentas e pessoal de manutenção dedicada para este atendimento (figura a seguir). TÓPICO 1 | PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO 133 FIGURA 59 – LAYOUT DA MANUTENÇÃO DESCENTRALIZADA Fábrica 1 Fábrica 2 Fábrica 3 Setor de Manutenção FONTE: Autor. l Mista – a estrutura denominada de mista é simplesmente a mescla das duas anteriores, em que algumas atividades são centralizadas e outras descentralizadas. (figura a seguir). FIGURA 60 – LAYOUT DA MANUTENÇÃO MISTA Fábrica 1 Fábrica 2 Fábrica 3 Setor de Manutenção Man. Man.Manutenção Central FONTE: Autor. No quadro a seguir, é apresentado umcomparativo entre a estrutura de manutenção centralizada da descentralizada. Salientamos que quando se propõe uma estrutura mista se buscam os benefícios apresentadas por cada uma delas, porém, se não forem observados com clareza as vantagens almejadas, algumas desvantagens podem ser incorporadas neste processo. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 134 QUADRO 14 – VANTAGENS E DESVANTAGENS DAS ESTRUTURAS DE MANUTENÇÃO CENTRALIZADA DESCENTRALIZADA Vantagens l Fica mais fácil a distribuição das equipes para realização de grandes trabalhos. l Facilita a aquisição de equipamentos caros, pois atenderão todas as plantas. l Possibil i ta uma grande troca de experiências entre a equipe por ter várias especialidades em um mesmo ambiente. l Facilita também o controle do banco de dados por usar uma única plataforma. l O tempo de deslocamento da equipe é reduzido. l O trabalho da supervisão é facilitado pela proximidade geográfica da equipe e as máquinas. l A programação é mais simplificada, pois envolve menor número de equipamentos. l Para novos contratados fica mais fácil sua familiarização com os equipamentos. l O diálogo entre operador e manutentor é facilitado, criando um bom entrosamento entre eles. Desvantagens l O tempo perdido em deslocamento é elevado e por consequência muitas vezes maior que o tempo de atendimento. l Para novos funcionários a ambientação é mais lenta, pois necessitam conhecer bem toda a planta da empresa. l O acompanhamento das equipes acaba sendo prejudicado devido às grandes distâncias. l As equipes normalmente são pequenas para grandes serviços (sendo necessária a contratação de terceiros). l As dificuldades para justificar aquisição de equipamentos caros, pois estes investimentos são de valores significativos. l Existe o risco de que cada setor de manutenção possua um protocolo de documentação e uma forma de gerenciar diferentes. FONTE: Extraído e adaptado de: Rodrigues (2010) e Filho (2008). Apresentamos no quadro a seguir, como as empresas brasileiras têm trabalhado na forma de atuação da manutenção nos últimos anos. QUADRO 15 – FORMA DE ATUAÇÃO DA MANUTENÇÃO NO BRASIL FONTE: ABRAMAN, (2010). TÓPICO 1 | PLANEJAMENTO E CONTROLE DA MANUTENÇÃO 135 De acordo com o quadro anterior, podemos perceber que a forma mista de atuação da manutenção é a mais aplicada no Brasil desde 2007, segundo pesquisa da Abraman. A figura a seguir apresenta o comportamento destas distribuições conforme pesquisa divulgada em 2009. FIGURA 61 – FORMA DE ATUAÇÃO DA MANUTENÇÃO NO BRASIL, DADOS DE 2009 Mista Centralizada Descentralizada 26,67% 32,59%40,74% 2009Associação Brasileira de Manutenção Forma de Atuação de Manutenção 2009 FONTE: ABRAMAN, (2010). UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 136 LEITURA COMPLEMENTAR COMO SERÁ A MANUTENÇÃO DO FUTURO? Este tema foi discutido por especialistas em uma mesa redonda no 24⁰ CBM – Congresso Brasileiro de Manutenção. Nesta mesa participaram: • “o professor da Universidade Federal de são João Del Rei – UFSJ, Jorge Nei Brito, que apresentou o Hy_Nes, um sistema inteligente híbrido para diagnóstico de falhas em motores elétricos, desenvolvido a partir de técnicas de Inteligência Artificial – IA. O sistema permite diagnosticar falhas em motores elétricos de origem mecânica e elétrica, além da condição normal de funcionamento. “Com a inserção de novos conceitos, como economia de energia, melhorias do processo de controle, aumento da eficiência e redução dos custos de Manutenção, tem-se aumentado o interesse no desenvolvimento de novas tecnologias e ferramentas para a detecção e o diagnóstico de falhas. Seguindo essa tendência, cada vez mais as técnicas de IA têm sido utilizadas em conjunto com as tradicionais técnicas preditivas”; • o cientista chefe da Neuro Tech, centro de informática da Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, Paulo Jorge Adeodato, apresentou uma palestra sobre as formas de resolver problemas de Manutenção utilizando IA e destacou. O que vai fazer a diferença é ter uma infraestrutura apropriada para processar e disseminar o conhecimento”. Segundo Adeodato, uma das novas tecnologias que têm sido aplicadas na manutenção é a Mineração de dados, ou Data Mining, que consiste em um processo analítico projetado para explorar grandes quantidades de dados e depois validá-los, aplicando os padrões detectados a novos subconjuntos de dados. Este processo envolve tanto o pessoal de IA como o pessoal que faz análise estatística, transformação de dados e quem faz a extração dos dados na base. Não é um trabalho simples, pode consumir até 80% do tempo de um projeto de Mineração de Dados”; • o professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná – UTFPR, Rui Marçal, Apresentou o uso de Sistemas Especialistas – SE baseado em regras Fuzzy para o diagnóstico e planejamento na Manutenção. Os SE são sistemas que contêm regras que condensam a forma de solução de problemas de um profissional de determinada atividade e são compostos de bancos de conhecimento e máquinas de inferência, que contêm as regras, permitindo a recombinação do conhecimento armazenado. Sua utilização permite ao gestor criar meios para auxiliá-lo nas decisões das tarefas de Manutenção. “A tomada de decisão será o fator de maior impacto na Manutenção do futuro. O decisor embasa suas ações em conhecimento, que por sua vez advém de informações, dados confiáveis”. FONTE: COMO será a manutenção do futuro? Revista Manutenção, Rio de Janeiro, ano 23, edição 129, Set./Out., 2009 137 Neste tópico, vimos que: • Sem um PCM organizado, as ações da manutenção ficam sem rumo. • Para que a manutenção consiga efetuar suas atribuições, é preciso a estruturação de suas funções de apoio: tratamento das falhas dos equipamentos, padronização da manutenção, planejamento da manutenção, peças-reservas e almoxarifado, orçamento da manutenção e educação e treinamento. • Para realizar a organização da manutenção é necessária a ação conjunta entre os gestores e executores de manutenção. • As ações da manutenção não devem ser entendidas somente como atividades técnicas, pois muitas atividades administrativas são de suma importância para a organização e funcionamento do PCM. • A falta de um PCM organizado é identificada em uma empresa pelos seguintes sintomas: tempo de parada elevado, sobressalentes de baixa qualidade, falta de supervisão, falta de zelo dos operadores pelos equipamentos. • Existem basicamente três estruturas organizacionais da manutenção: centralizada, descentralizada e mista. RESUMO DO TÓPICO 1 138 Caro acadêmico! Como exercício deste tópico, resolva as questões a seguir. 1 Escreva, com exemplo prático, três funções de apoio à manutenção. 2 Explique por qual motivo a estrutura do setor de manutenção não se limita a ações técnicas, mas envolvem também ações administrativas. 3 Observe o quadro GG e elabore um plano de ação para resolver um dos possíveis problemas apresentados. Usar a estrutura da ferramenta 5W+1H para apresentação deste plano. 4 Cite duas vantagens e duas desvantagens da estrutura centralizada da manutenção. AUTOATIVIDADE 139 TÓPICO 2 DOCUMENTAÇÕES DA MANUTENÇÃO UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO No processo de organização das atividades pertinentes à manutenção, são produzidos alguns documentos chaves para o seu controle. Estes documentos, quando bem elaborados e preenchidos, trazem uma excelente fonte de informações para melhor gestão da manutenção. 2 DOCUMENTAÇÃO Nos dias atuais, praticamente todo o sistema de gestão da manutenção tem o suporte da informática em maior ou menor grau. Isto não significa necessariamente que estão bem estruturados e funcionais. De acordo com Cabral (2004), ainda muitos destes sistemas informatizados não possuem atualizações fáceis, o backup é precário e sua aplicabilidade é restrita, não atendendo às particularidades exigidas pela manutenção. O mesmo autor ainda salienta dois pontos importantesreferente à informatização dos sistemas de gestão da manutenção: • Gerir manutenção não é só apurar os custos de manutenção; é intervir proativamente na vertente técnica e os custos decorrem dessa intervenção. • Para funcionar bem exige a contribuição decisiva das pessoas. (CABRAL, 2004, p.329) Para que o PCM cumpra suas atribuições, existem algumas documentações básicas necessárias para seu funcionamento. A seguir, estaremos apresentando alguns destes documentos. 140 UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 2.1 FICHA DE CADASTRO DE EQUIPAMENTO O correto cadastramento dos equipamentos é um passo importante para a organização do PCM. Este cadastro consiste em registrar o maior número de dados possíveis dos equipamentos, isto de forma conveniente e que os dados possam ser resgatados de forma ágil. Estas informações precisam estar disponíveis para a manutenção por meio de filtros de busca. Portanto, conforme Tavares (1999), neste cadastramento é preciso reunir alguns dados como: • construtivos manuais, desenhos, catálogos e layout de instalação; • de origem fabricante, fornecedor, tipo e modelo; • de compra requisição, orçamentos, custos e datas; • de transporte e armazenamento dimensões, pesos e cuidados especiais; • de operação características de funcionamento, limites operativos; • de manutenção características técnicas, potência, tensão e corrente elétrica, sobressalentes, lubrificantes, limites, folgas e ajustes (a variação destes dados dependerão do tipo de equipamento cadastrado); • garantia requisitos exigidos, data de validade. Este cadastramento pode ser realizado também em uma estrutura que o posicione em uma família de equipamentos similares e local de instalação. Um cuidado que se deve ter ao se atualizar um cadastro de equipamentos é o de “salvar” sempre a revisão anterior para posterior consulta. Porém somente se deve permitir o acesso à última versão revisada informando sempre quem alterou, quando e quais os motivos da alteração. DICAS 2.2 SOLICITAÇÃO DE SERVIÇO - SS A SS basicamente é o pedido de serviços para o setor de manutenção, efetuado pelos seus “clientes”. Não necessariamente é uma ficha física, pois sua abertura pode ser de várias formas conforme figura a seguir, porém quanto melhor detalhada a solicitação, mais fácil e mais precisa será seu encaminhamento. Para isso, é preciso padronizar um modelo de SS de forma que informações mínimas sejam repassadas com maior precisão para sua análise pelo PCM. Esta personalização da SS deve ser realizada em função das características do sistema de manutenção da empresa e podem conter as seguintes informações: TÓPICO 2 | DOCUMENTAÇÕES DA MANUTENÇÃO 141 • número de protocolo da SS; • nome/código do solicitante; • nome/código do setor solicitante; • data de abertura; • descrição e tag da máquina; • descrição básica da anomalia; • indicação de criticidade (para sua priorização); • centro de custos, entre outros. Rodrigues (2010) salienta que quando a SS chega ao PCM, ela pode assumir os seguintes status: • Em detalhamento – o PCM ainda está tratando as informações pertinentes à solicitação realizada, buscando mais informações para o detalhamento da OS; • Eliminada – o PCM identifica que a solicitação não procede principalmente devida à duplicidade de solicitações ou que ela já esteja programada para ser realizada; • Aberta – o PCM já abriu uma OS para atender à solicitação; • Encerrada – a manutenção já atendeu à solicitação. Em sistemas estruturados, é fácil realizar uma rastreabilidade da SS, com base em seu protocolo para saber o seu Status atual. Estas informações são importantes para os momentos em que se realizam as auditorias e também para a rotina dos clientes e gestores da manutenção. Dependendo da estrutura da empresa, a SS pode ser aberta de diversas maneiras conforme apresentado na figura a seguir. 142 UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL FIGURA 62 – FORMAS DE ABERTURA DA SS Modos de abertura de SS e-mail é criado um endereço eletrônico na intranet da empresa para onde são direcionados as solicitações. sistema é instalado um software específico destinado ao gerencia- mento da manutenção e pode englobar a abertura da SS. telefone é criado um ramal interno que funciona como um disk-manutenção, onde os usuários ligam solicitando o atendimento. oral a comunicação é realizada verbalmente pelo solicitante. ficha em papel é usado um bloco de fichas próprias para este fim. FONTE: Adaptado de: RODRIGUES, (2010). 2.3 ORDEM DE SERVIÇO - OS Conforme afirma Xenos (2004), a OS é considerada o motor do sistema de gestão da manutenção de uma empresa. Ela basicamente é a autorização dada pelo PCM para execução do trabalho de intervenção da manutenção. A OS é importante, pois ela vai indicar exatamente o tipo de intervenção que deve ser executada, os aspectos de segurança que devem ser observados e juntamente com o IT (quando necessário) apresenta as instruções detalhadas para execução do trabalho. Além disso, após seu encerramento, servirá como base para a construção do histórico da manutenção. IMPORTANT E TÓPICO 2 | DOCUMENTAÇÕES DA MANUTENÇÃO 143 Ao chegar uma SS ao PCM, este irá analisar o pedido para a geração de uma OS (próxima figura). Na geração desta OS, alguns aspectos devem ser considerados, respeitando as características de cada atividade e a estrutura de controle organizada na empresa. Entre os pontos que precisam ser observados pelo PCM estão os seguintes: • número de controle da OS, • descrição das tarefas com os detalhamentos pertinentes; • relação com Instruções de Trabalho - IT (quando necessário); • EPI’s necessários e cuidados específicos pertinentes à tarefa; • liberações necessárias para se ter acesso ao local/equipamento onde será realizada a intervenção; • ferramentas/instrumentos necessários; • mão de obra adequada para execução da tarefa; • previsão de tempo de intervenção; • previsão de serviço de terceiros (quando necessário); • previsão de custos; • indicação do centro de custos. Cabral (2004) apresenta a OS como sendo uma instrução do tipo “faça- se isto, desta forma, com estes recursos” e, mesmo assim, ela pode estar em diferentes posições dentro do sistema de gestão. Depois de aberta pelo PCM, a OS pode assumir o seguinte status: • Preparada – Nesta situação, a OS já está montada, porém ainda não existe uma data certa para sua execução. • Pendente – É um caso intermediário entre a OS preparada e programada. Esta é uma situação particular em que se tem uma OS para ser executada, porém devido a algumas pendências ela não pode ser programada. Estas pendências podem ser devidas a não liberação do equipamento para intervenção, falta de sobressalentes ou matérias, carência de mão de obra especializada para execução da intervenção, entre outros. • Programada - a OS já se encontra com data para sua execução; • Iniciada - os serviços da OS estão sendo executados; • Suspensa – por algum motivo a execução da OS foi interrompida; • Encerrada – a OS foi efetivamente executada e registrada. A OS precisa ser bem elaborada pelo PCM e preenchida corretamente pelo manutentor após a intervenção, pois ela será a base para o histórico de manutenção nos equipamentos. Cabral (2004) detalha em seu livro os motivos desta recomendação. IMPORTANT E 144 UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 2.4 FICHA DE INSTRUÇÃO DE TRABALHO IT Um dos passos que precisam ser tomados para o processo de organização das atividades de manutenção é a padronização. Nos serviços padronizados, os controles são maiores e consequentemente, os riscos e desperdícios de uma forma geral são diminuídos. Para o trabalho padronizado precisamos seguir procedimentos e um das ferramentas que auxiliam este trabalho são as IT. O propósito de uma IT é de orientar de forma metódica e sequencial os serviços programados da manutenção eliminando, desta forma, a possibilidadede que alguma tarefa seja omitida pela equipe durante a intervenção, seja por esquecimento ou desconhecimento. Para uma boa elaboração da IT, é importante a participação multidisciplinar, dependendo da complexidade da atividade. Alguns detalhes que devem ser observados e consultados na elaboração de uma IT são: • manuais técnicos do equipamento; • manuais de operação do equipamento; • desenhos e catálogos; • históricos das intervenções; • experiência dos manutentores e operadores; • questões legais; • questões de segurança entre outros. Quanto melhor padronizadas as atividades de manutenção, mais assertivas serão as previsões de tempo e custos das intervenções programadas pelo PCM. É bom lembrar que com a padronização também conseguimos fazer o controle da qualidade dos serviços realizados. IMPORTANT E Atualmente, pelas facilidades ofertadas pela tecnologia, na elaboração das instruções de trabalho podem e devem ser usadas imagens (fotos). Ao usar este recurso, de forma coerente, os detalhamentos das operações mais críticas são apresentados de forma mais clara e objetiva facilitando sua compreensão pelo executor da atividade. TÓPICO 2 | DOCUMENTAÇÕES DA MANUTENÇÃO 145 2.5 FLUXO DA DOCUMENTAÇÃO BÁSICA DA MANUTENÇÃO Para a padronização dos serviços de manutenção, é necessário estabelecer fluxos de procedimentos, um modelo deste é apresentado na figura a seguir. Seguindo o fluxo apresentado, temos uma sequência de eventos, que relataremos a seguir. Depois de aberta a SS, ela deve ser analisada pelo pessoal do PCM (Planejamento e Controle da Manutenção) para triagem. Neste processo, a SS recebe o devido tratamento e detalhamento para abertura de uma OS, pode ocorrer da SS ser eliminada durante a análise por se tratar de uma duplicidade de serviços já encaminhados ou improcedência da solicitação. Caso a SS seja procedente, ela gerará uma OS que será programada e encaminhada para execução. Usando como referência, uma ferramenta de qualidade muito conhecida denominada de 5W+1H, podemos indicar que ao gerar uma OS basicamente precisamos explicitar: • POR QUE esta justificativa já foi avaliada pelo PCM para gerar a OS. • O QUE deve ser realizado. • ONDE a intervenção será realizada. • COMO será realizado o trabalho (em muitos casos uma IT acompanha a OS). • QUEM fará o serviço. • QUANDO a intervenção será realizada. Após a execução da OS, é necessária a aprovação do serviço pelo solicitante, este aceite indicará que o problema foi solucionado e o equipamento está em condições de operação. Se este aceite não for realizado, indica que o serviço não foi completamente executado e precisa ser finalizado pelo manutentor. Por fim, vem um ponto de suma importância para o PCM, que é o lançamento do encerramento da OS. Neste momento, são realizados os registros de informações que farão parte do histórico do equipamento, algumas destas informações são: tempo de intervenção, peças substituídas, diagnóstico preciso do problema, indicação para novas ações ou tratamento de causa raiz da falha, custos entre outros. Nesta etapa, novamente tomando como referência a ferramenta da qualidade 5W+1H, devemos responder e registrar durante o encerramento OS as seguintes informações para elaboração de seu histórico: • POR QUE para manter um histórico das intervenções. • O QUE realmente foi realizado durante a intervenção. • ONDE a intervenção foi realizada no trabalho. • COMO foi realizado o trabalho, deve-se incluir as particularidades encontradas. • QUEM realizou o serviço. • QUANDO a intervenção realmente foi realizada e o tempo da intervenção. 146 UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Para que esta última etapa se realize de forma consistente, é preciso um trabalho de conscientização junto ao manutentor da relevância deste comunicado. Ele deve entender que esta atividade faz parte de suas atribuições e que por meio dela seu próprio trabalho é facilitado, pois a precisão das ações programadas irá bloquear a causa raiz das falhas. Este é um dos momentos em que mudamos a atuação da manutenção para uma forma científica em sua prática. Em outras palavras, mudamos a postura entre o antigo e novo paradigma de manutenção conforme apresentado na Unidade 2. FIGURA 63 – FLUXOGRAMA BÁSICO DESDE A ABERTURA DA SS AO ENCERRAMENTO DA OS Eliminação da SS Encerramento da OS Abertura da OS SS procedente? Programação da OS Abertura da SS Execução da OS Início Lançamento do encerramento da OS Avaliação da SS pelo PCM Acelte do cliente? Não Não Não Sim Sim SimOS Executada? FONTE: Autor. Quando se organiza este processo, é interessante que haja uma codificação própria de cada uma das SS e OS de forma que o cliente consiga rastrear e saber qual o status atual de sua solicitação. Com a informatização dos processos, este rastreamento é da mais simples implementação. 2.6 COMO DETERMINAR AS PRIORIDADES DE ATENDIMENTO Uma das atividades básicas e fundamentais na rotina diária do trabalho da manutenção é a determinação da ordem de atendimento das solicitações feitas. Nesta seleção, não se deve simplesmente atender às solicitações “por ordem de chegada”, pois agindo desta maneira, podemos realizar uma intervenção em sistemas secundários da empresa enquanto existe uma linha de produção paralisada “esperando a fila andar” para ser atendido. TÓPICO 2 | DOCUMENTAÇÕES DA MANUTENÇÃO 147 2.6.1 Classificando em função de sua importância no processo Uma das formas para priorização dos atendimentos consiste em realizar uma classificação dos equipamentos para o estabelecimento dos critérios. Com essa classificação também, de modo geral, se torna possível fazer as indicações sobre o tipo de manutenção mais adequado para cada categoria. Apresentamos a seguir esta classificação: • Classe “A” equipamentos vitais ao processo e únicos São os equipamentos que participam do processo produtivo de forma direta ou indireta, cuja parada provoca a perda total da função do sistema. Estes tipos de equipamentos não possuem redundâncias e são únicos no processo. Para estes equipamentos são indicadas manutenção preditiva com monitoramento e controle rigorosos usando a manutenção preventiva nos componentes onde seja conhecido o TMEF - Tempo Médio Entre Falhas (MTBF - Mean Time Between Failures). • Classe “B” equipamentos vitais ao processo e com duplicata São similares aos equipamentos Classe “A”, porém possuem redundância e, portanto provocam somente perda parcial da produção. Lembramos que esta parada parcial também ocasiona perda de faturamento para a empresa. Para estes equipamentos, a indicação de manutenção é a mesma que a indicada para a Classe “A”. • Classe “C” equipamentos não vitais ao processo e únicos São os equipamentos que não participam diretamente do processo produtivo, ou seja, a parada desta classe de equipamentos não interrompe a produção. Mesmo assim, sua quebra causa um desconforto grande para as instalações da empresa. Para estes equipamentos também se recomendam as manutenções preditivas e preventivas, porém as exigências são menores que as apresentadas nas Classes “A” e “B”. • Classe “D” equipamentos não vitais ao processo e com duplicata Esta categoria engloba os mesmos aspectos apresentados pelos equipamentos de classe “C”, sendo que a grande diferença reside no fato de não serem equipamentos únicos para realizarem suas funções. 148 UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL Para equipamentos desta classe, em alguns casos nem manutenção preventiva se realiza, deixando as ações somente para as intervenções corretivas. • Classe “E” equipamentos que não participam do processo produtivo São para equipamentos que não participam do processo produtivo e suas paradas ou redução de desempenho por falhas não causam nenhum impacto na produção. Para esta classe de equipamentos, a princípio bastaria a manutenção corretiva. • Classe “F” equipamentos fora de operaçãoEsta categoria é para os equipamentos que estão fora de operação. A princípio não se realiza nenhum tipo de manutenção, porém alguns equipamentos ou componentes devem ter um plano de manutenção específico. Este procedimento serve para evitar a sua degeneração, perdendo valor no descarte. A ideia básica é vender o equipamento com o valor de um usado que é superior ao valor pago por sucata. As indicações de manutenção apresentadas servem simplesmente para uma análise inicial do sistema, pois questões de meio ambiente, segurança e custos dos equipamentos não foram levadas em consideração. Para um parecer mais preciso, devemos conhecer com maior profundidade os equipamentos e os sistemas envolvidos, bem como os recursos disponíveis para tanto. 2.6.2 Classificando em função da matriz GUT Outra forma de indicar as prioridades de atendimento é usando uma ferramenta de qualidade bem prática e útil chamada de matriz GUT envolvendo Gravidade, Urgência e Tendência, proposta por Kepner e Tregoe (1978). Nesta matriz, analisa-se: • Gravidade: possível dano ou prejuízo que pode decorrer de uma situação. • Urgência: pressão do tempo que existe para resolver uma dada situação. • Tendência: padrão ou tendência da evolução da situação. Para cada parâmetro é atribuído um valor, conforme quadro a seguir. Para calcular o fator GUT multiplicam-se os valores (G x U x T), em que o resultado indicará a maior ou a menor prioridade de uma determinada demanda, em relação a todas as solicitações encaminhadas. TÓPICO 2 | DOCUMENTAÇÕES DA MANUTENÇÃO 149 QUADRO 16 – ESCALA DE VALORES DA MATRIZ GUT PARÂMETROS PARA MATRIZ GUT VALOR GGRAVIDADE U URGÊNCIA T TENDÊNCIA GxTxU 5 Os prejuízos e as dificuldades são extremamente graves. É necessária uma ação imediata. Se nada for feito, a situação irá piorar rapidamente 125 4 Muito graves. Com alguma urgência. Vai piorar em pouco tempo. 64 3 Grave. O mais cedo possível. Vai piorar em médio prazo. 27 2 Pouco graves. Pode esperar um pouco. Vai piorar em longo prazo. 8 1 Sem gravidade. Não tem pressa. Não vai piorar e pode até melhorar. 1 FONTE: Adaptado de: Kepner e Tregoe (1978). No quadro a seguir, é mostrado um exemplo de aplicação em um torno CNC (figura a seguir). Sobre a matriz GUT podemos afirmar que: • é uma metodologia que auxilia a tomada de decisão; • permite a alocação de recursos nos tópicos considerados mais importantes; • contribui para a elaboração de um planejamento estratégico; • ela explicita os pontos críticos do sistema observado; • pode ser utilizada para classificação de diferentes sistemas. QUADRO 17 – EXEMPLO DE APLICAÇÃO DA MATRIZ GUT EM TORNO CNC Matriz GUT Item TEMA G U T TOTAL 1 Falha em eixo Árvore de tornos CNC. 5 5 5 125 2 Falha nos sistemas hidráulicos. 3 4 3 36 3 Falhas de programa e parametrização ou no CLP. 3 4 2 24 4 Falha nos conjuntos mecânicos (fadiga). 4 5 2 40 5 Minimizar paradas por falhas em painéis elétricos e eletrônicos dos tornos CNC. 4 4 5 80 6 Eliminar defeitos de refrigeração nas máquinas. (Todas) 4 3 4 48 7 Falhas e defeitos dos sistemas pneumáticos. 3 3 4 36 8 Diminuir falhas causadas por falta de lubrificação. (Todas) 4 3 4 48 FONTE: Autor. 150 UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL FIGURA 64 – TORNO CNC FONTE: Disponível em: <http://www.gtp.ind.br/TORNO_CNC_-_02.jpg>. Acesso em: 2 jul. 2010. 151 Neste tópico, vimos que: • Para se controlar a função manutenção em uma empresa é necessário realizar a gestão de informações por meio de alguns documentos. • O início de todo processo de gestão da informação na manutenção reside no cadastramento dos equipamentos existentes na empresa. • Na abertura da Solicitação de Serviço alguns pontos devem ser observados para que se consiga um melhor atendimento. • A abertura da Solicitação de Serviço pode ser de diferentes maneiras, dependendo da estrutura da empresa. • A Ordem de Serviço é o motor do sistema de gestão da manutenção e pode assumir diferentes status em seu processo, como: preparada, pendente, programada, iniciada, suspensa e encerrada. • A Instrução de Trabalho é uma excelente ferramenta de gestão para realização de trabalhos padronizados. • Que é preciso usar critérios para priorizar o atendimento na manutenção: classe do equipamento e Matriz GUT. RESUMO DO TÓPICO 2 152 AUTOATIVIDADE Caro acadêmico! Para exercitar seus conhecimentos resolva as questões a seguir 1 Descreva a função dos principais documentos pertinentes ao setor de manutenção. 2 Cite pelo menos cinco informações que precisam compor o cadastro dos equipamentos. 3 Quais são os status que a SS pode assumir quando chega ao PCM? 4 Qual o significado de cada letra da matriz GUT? 153 TÓPICO 3 QUALIDADE NA MANUTENÇÃO UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO O termo “qualidade” tem se tornado uma palavra de uso comum, porém nem sempre se entende exatamente o que ela significa. Mesmo assim, para o setor produtivo, ela é fundamental para se garantir uniformidade nos processos. Neste contexto, o setor de manutenção também é envolvido, pois a qualidade está intrinsecamente relacionada aos resultados de suas atividades. 2 PRINCÍPIOS PARA A QUALIDADE NA MANUTENÇÃO Kardec, Nascif (2009) e Rodrigues (2010) apresentam alguns princípios básicos para que a manutenção atenda aos requisitos de qualidade, que são: • fazer as coisas certas aquilo que realmente precisa ser realizado. Exemplo: de nada adianta fazer manutenção preventiva sem ter bem definidos os parâmetros de medição ou mesmo de ajuste. Em vários casos, a subjetividade das atividades desenvolvidas a torna sem efeito; • fazer corretamente as coisas já na primeira intervenção, executar um bom trabalho para evitar a necessidade de retorno para atender refazer o serviço ou mesmo pequenos ajustes; • interagir com seu cliente esta interação visa entender e explicitar claramente as necessidades do cliente, de forma que as ações possam ser realizadas de forma conjunta; • elaborar uma matriz de habilidades e competência da equipe por meio desta matriz, é possível ter claro as necessidades profissionais da equipe de manutenção e por meio dele elaborar um plano de treinamento e avaliação; • trabalhar de forma organizada neste ponto, o trabalho padronizado por meio de procedimentos é fundamental, com isso conseguimos diminuir o Tempo Médio Para Reparo TMPR (MTTR - Mean time to repair); • documentar corretamente as ações isto para o armazenamento de dados confiáveis para serem trabalhados em análises estatísticas de falhas e seus procedimentos; • trabalhar com Kaizen a ideia de constantemente buscar fazer o melhor deve estar incorporado na cultura da empresa e consequentemente na cabeça e prática da equipe de manutenção. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 154 Kaizen é uma palavra japonesa, onde "Kai” significa “mudar” e "Zen" significa “para melhor”. Porém, a tradução que expressa melhor o significado da filosofia é "melhoria contínua". O conceito de Kaizen, diz respeito a atitudes de "bom senso" que exigem baixos investimentos. IMPORTANT E No entanto, para se atender aos requisitos das normas de qualidade e se conseguir as tão almejadas certificações, é necessário que o setor de manutenção elabore manuais de procedimentos de forma que se tenha um controle das ações da manutenção. Também é preciso que sejam criados indicadores para monitorar a efetividade das ações realizadas e traçar metas para serem atingidas. 3 CERTIFICAÇÃO PROFISSIONAL NA QUALIDADE DA MANUTENÇÃO O mercado atual é altamente competitivo e, neste cenário, as empresas vêm buscando uma maior disponibilidade, confiabilidade, segurança operacional e pessoal, observando sempre a preservação do meio ambiente e responsabilidade social. Para dar suporte a estas metas, a qualidade nos serviços e processos é fundamental. Conforme já apresentamos na unidade 2, quem garante a qualidade dos serviços de manutenção é principalmente o manutentor. Neste contexto, acapacitação e certificação do profissional é uma das maneiras de se atingir as metas estabelecidas pela empresa. Conceitos importantes • Qualificação de Pessoal: comprovação das características e habilidades, segundo procedimentos escritos e com resultados documentados, que permitem a um indivíduo exercer determinadas tarefas. • Certificação de Pessoal: testemunho formal de uma qualificação através da emissão de um certificado. IMPORTANT E TÓPICO 3 | QUALIDADE NA MANUTENÇÃO 155 A certificação profissional é uma tendência mundial e no Brasil vem crescendo a cada ano. As empresas que adotam a certificação profissional na área de manutenção como uma política interna de desenvolvimento de seus colaboradores têm difundido em congressos e fóruns que o desempenho global do setor de manutenção melhora com esta prática. A base usada para isso são as observações da diminuição de acidentes, melhoria da produtividade, menor número de retrabalhos, aumento da disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos. Por estes motivos é que podemos afirmar que a certificação profissional faz bem às empresas. Para atender as necessidades pertinentes à manutenção, existe o Programa Nacional de Qualificação e Certificação de Pessoal na Área de Manutenção - PNQC, criado e gerido pela ABRAMAN – Associação Brasileira de Manutenção. O PNQC tem por objetivo avaliar os conhecimentos e habilidades mínimas necessárias aos profissionais de manutenção, assim como seu potencial para desenvolvimento contínuo na sua função. Isto é realizado por meio de exames teóricos e práticos em um CEQUAL. IMPORTANT E Grandes empresas também aproveitam a certificação profissional na hora de contratação de serviços de manutenção, seja para serviços de uma parada de fábrica ou para contratos de média e longa duração. Elas estão exigindo, para garantir a qualidade do serviço que está sendo contratado, que as prestadoras de serviços tenham em seu quadro funcional profissionais certificados. Esta política é uma ação que reafirma a importância dada à qualificação e certificação profissional. A base de sustentação do PNQC e de outros programas de certificação profissional é a capacidade de diferenciar os profissionais do mercado de forma transparente e objetiva. A avaliação dos candidatos à certificação é descentralizada e realizada nos Centros de Exames de Qualificação - CEQUAL, que hoje se encontram instalados em unidades do SENAI, CEFET e NUCLEP, existindo ainda CEQUAL Móveis montados em carretas, para ampliar a capacidade de atendimento do Programa. Atualmente (2010), o PNQC certifica profissionais nas ocupações de: • Mecânico; • caldeireiro; UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 156 • eletricista; • caldeireiro montador; • instrumentista; • inspetor de eletricidade; • inspetor de Mecânica; • mecânico lubrificador; • inspetor de instrumentação; • montador de andaime; • instrumentista reparador (em desenvolvimento). Existem outras entidades que promovem a certificação profissional além da ABRAMAN, (2010) como: ABENDI - Associação Brasileira de Ensaios Não Destrutivos e Inspeção. Site: < http://www. abende.org.br/ >. FBPS - Federação Brasileira de Tecnologia de Soldagem. Site: <http://www.fbts.com.br/>. IMPORTANT E Rodrigues (2010) cita algumas vantagens da certificação profissional: • Ganho para o profissional aumento da empregabilidade, melhoria salarial, autoestima elevada. • Ganho para as empresas melhoria do desempenho global da manutenção, consequentemente com impactos positivos financeiros. • Ganho para os prestadores de serviço ter em seu quadro, pessoal certificado corresponde ter uma melhoria do desempenho nos serviços prestados e consequentemente melhoria de sua imagem no mercado abrindo novas oportunidades de contrato. O PNQC tem por objetivo é de avaliar os conhecimentos e habilidades mínimas necessárias aos profissionais de manutenção, assim como seu potencial para desenvolvimento contínuo na sua função. IMPORTANT E 157 Neste tópico, vimos que: • A qualidade também é aplicada na área de manutenção. • Existem alguns requisitos para que a manutenção trabalhe com qualidade. • A qualidade na manutenção depende da ação do manutentor em seu campo de trabalho. • A certificação profissional é também uma valorização do profissional. • Com a certificação se garante os requisitos mínimos do profissional em sua área de atuação. • Além da ABRAMAN, a ABENDI e a FBTS também certifica profissionais. RESUMO DO TÓPICO 3 158 AUTOATIVIDADE Caro acadêmico ! Exercite seus conhecimentos, resolvendo as questões a seguir: 1 Cite e comente 4 requisitos da manutenção ligados à qualidade. 2 Qual o significado do Kaizen para a manutenção? Cite um exemplo prático. 3 Defina qualificação profissional. 4 Cite as ocupações certificadas pelo PNQC. 159 TÓPICO 4 MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico! Neste tópico, estudaremos a Manutenção Produtiva Total – MPT, em que veremos as origens e princípios da MPT, seus objetivos, as perdas dentro das empresas e os pilares da MPT. 2 ORIGEM E PRINCÍPIOS DA MTP Após o Japão ter sido arrasado na II Guerra Mundial, houve um grande movimento de reconstrução do país. Neste cenário de crise pós-guerra, apoiados por professores/consultores norte-americanos como Edward Deming e Joseph Juran, os empresários japoneses remanescentes realizaram uma mobilização nacional para conscientizar o povo para a importância da qualidade como um fator de sobrevivência em meio a um novo cenário econômico mundial. Estas ações foram o embrião para o nascimento na década de 70, daquilo que conhecemos hoje como MPT – Manutenção Produtiva Total, muito conhecida pela sua sigla em inglês TPM – Total Productive Maintenance. Sendo que a busca de melhoria dos processos de industrialização e o aprimoramento das atividades empresariais foram o ponto de partida para a popularização de conceitos e técnicas relacionados à manutenção e programas de qualidade e produtividade. (CARRIJO; LIMA, 2008) De acordo com Robinson e Ginder (1995), o termo “Manutenção Produtiva Total” foi utilizado pela primeira vez no final nos anos 60, pela empresa Nippondenso, um fornecedor de partes elétricas para a Toyota. Foi a partir daí que se começou a disseminar estes conceitos e a sua estruturação. Ainda conforme Rodrigues (2010), nesta mesma empresa, para a viabilização do sistema just in time, onde o pessoal da operação era pressionado cada vez mais para aumentar a qualidade e confiabilidade, foi criada a filosofia de trabalho que conhecemos hoje como MPT. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 160 FIGURA 65 – BUSCA DA MPT. Buscar Sempre Falha Retrabalho Acidente Perda ZERO FONTE: Autor. A estrutura da MPT é formada de um grande leque de atividades, não somente focados na manutenção. Estas ações visam melhorar a performance e a produtividade dos equipamentos de uma fábrica. A palavra "Total" é o ponto mais forte do sistema e nos faz lembrar que todos na empresa devem estar envolvidos na cultura e nas atividades da MTP. Este engajamento das pessoas deve cobrir desde a gerência e alta administração até os operários de chão de fábrica. A implantação de um programa MPT deve envolver toda a empresa, não somente de alguns setores ou linhas, porém é possível aplicar somente uma parte desta metodologia de acordo com a necessidade e anseios da empresa. Para que se tenha sucesso em sua implantação, novamente salientamos que é necessário o comprometimento da alta diretoria da empresa. Sem o suporte gerencial em sua implementação todo o processo fica fadado ao fracasso. (FERNANDES, 2005) Para Nakajima (1989), “O TPM pode melhorar o rendimento global das instalações graças a uma organização baseada no respeito à criatividade humana e com a participação geral de todos os empregados da empresa”. Segundo o Japan Institute of Plant Maintenance (JIPM, 2010) o MPT visa: • criar uma cultura corporativa quepersiga constantemente a melhoria da eficiência do sistema produtivo (Kaizen); • construir um sistema para prevenir qualquer tipo de perda para atingir o “zero-acidente, zero-defeito e zero-falha” em todo ciclo de vida de um sistema de produção (sem lacunas); • abranger todos os departamentos, incluindo produção, desenvolvimento, marketing e administração (toda empresa em uma mesma visão); • exigir envolvimento completo, desde a direção até o chão de fábrica (as pessoas engajadas); • atingir perda-zero através das atividades de pequenos grupos (soluções nascidas no chão de fábrica). TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 161 Nakajima (1989) afirma que a MPT representa uma verdadeira revolução, “pois conclama a integração total do homem x máquina x empresa, onde o trabalho de manutenção dos meios de produção passa a constituir a preocupação e a ação de todos”. IMPORTANT E 3 OBJETIVOS DA MPT E AS PERDAS DENTRO DAS EMPRESAS Como já vimos, a MPT surgiu nas empresas japonesas como uma resposta às exigências de um mercado cada vez mais competitivo. Para isso era necessário tomar algumas atitudes como: eliminação dos desperdícios, obtenção sempre do melhor desempenho dos equipamentos, redução das interrupções ou paradas de produção (quebras ou intervenções), redução do número de acidentes, ou seja, uma grande redefinição de metas. De acordo com Steinbatcher & Steinbatcher apud Seth & Tripathi (2006) “os benefícios do TPM criam uma estratégia abrangente e representa uma poderosa ferramenta de gerenciamento para reduzir os custos do ciclo de vida dos equipamentos e facilidades”. Na figura anterior são apresentados alguns dos objetivos da MPT, que envolvem tanto o cuidado com os equipamentos e também com as pessoas envolvidas no processo. FIGURA 66 – OBJETIVOS BÁSICOS DA MPT • A eficiência • A confiabilidade • A vida útil • Capacitação e habilidade técnica • Auto estima • Disciplina • Participação no processo Para os equipamentos Para os manutentores e operadores Aumentar FONTE: Autor. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 162 Para que os objetivos traçados sejam alcançados, é preciso combater os desperdícios existentes no sistema produtivo. Para isso foram identificadas e classificadas seis grandes fontes de perdas (figura anterior). Cada uma destas perdas causa uma diminuição na produtividade da empresa e por este motivo é que devem ser identificadas e combatidas para serem eliminadas por completo. FIGURA 67 – AS 6 GRANDES PERDAS CLÁSSICAS As 6 Grandes Perdas Consequências paraa produção Quebras / Falhas Preparação/ Regulagem Operação em vazio/ micro falhas Perdas para entrar em regime Retrabalhos Defeitos Perdas por paradas Perdas devido a defeitos Perdas por queda de velocidade FONTE: Adaptado de: Nakajima (1989). O respeito individual e a participação total dos colaboradores da empresa é a marca da MPT. No início de sua criação, a MPT tinha suas ações voltadas somente aos equipamentos e na produção, porém, com o passar dos anos, percebeu-se que sem romper a fronteira dos equipamentos não seriam alcançados seus objetivos (figura anterior). A MPT é considerada um dos motivos pelo qual a indústria japonesa consegue produtos de alta qualidade e elevado valor agregado com um baixo custo de produção. QUADRO 18 – EVOLUÇÃO DA MTP NAS ÚLTIMAS DÉCADAS Evolução MPT / Década 1970 1980 1990 2000 Estratégia Máxima Eficiência dos Equipamentos Produção MPT Gestão MTP Foco Equipamento Sistema de Produção Sistema Geral da Companhia Perdas Perda por falha 6 Perdas principais 16 Perdas 20 Perdas Assim divididas nos equipamentos Assim divididas: Equipamentos Fator Humano Recursos da Produção Assim divididas: Processos Inventário Distribuição Compras FONTE: Adaptado de: (JIPM, 2010). TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 163 Wang (2006), ao se referir ao processo de disseminação do TPM pelo mundo, escreve que “os métodos e técnicas do TPM têm sido implementados de forma exitosa no Japão e também empregados fora do país”. Foi na década de 80 que a MPT ganhou o mundo extrapolando as fronteiras do Japão sendo aplicado em parte ou em sua totalidade por centenas de empresas. Foi nesta época também que a MPT chegou ao Brasil. Atualmente, possuímos várias empresas aplicando com sucesso esta metodologia. Dentro do setor produtivo ainda podemos classificar as perdas existentes conforme suas origens: equipamentos (figura a seguir), recursos humanos e matéria-prima/insumos (figura 69). A ideia básica para estas classificações é de se conhecer bem a origem das perdas para poder combatê-las. FIGURA 68 – PERDAS NOS EQUIPAMENTOS FONTE: Autor. FIGURA 69 – PERDAS DEVIDO A RECURSOS HUMANOS, MATÉRIA-PRIMA E INSUMOS FONTE: Autor. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 164 4 OS PILARES DA MPT Existem várias configurações de pilares da MPT que são adotadas pelas empresas. Estas variações dependem basicamente das políticas internas que a empresa já possui, de forma integrar a MPT nesta estrutura, ou pelo menos parte dela. Na figura a seguir, é apresentado um modelo de pilares mais usual nesta estrutura. Cada pilar precisa ser tutoriado por um líder e desenvolvido por equipes de trabalho, ou seja, o envolvimento das pessoas é a marca desta metodologia. FIGURA 70 – PILARES DA MPT M E L H O R I A S I N D I V I D U A I S M A N U T E N Ç Ã O A U T Ô N O M A M A N U T E N Ç Ã O P L A N E J A D A M A N U T E N Ç Ã O Q U A L I D A D E T P M O F F I C E E F I C I Ê N C I A S E G. H I G. A M B I E N T E P R E V E N Ç Ã O D A M A N U T E N Ç Ã O E D U C A Ç Ã O E T R E I N A M E N T O FONTE: Autor. A seguir, estaremos apresentando de maneira breve os pilares da MPT, fazendo um detalhamento especial para o pilar Manutenção Autônoma que é o mais procurado pelas empresas. 1⁰ Pilar Melhorias Individuais – neste pilar, a ideia é focar de maneira clara a melhoria desejada por meio do trabalho de grupos de melhorias. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 165 FIGURA 71 – MELHORIAS INDIVIDUAIS FONTE: Autor. Algumas ações que devem ser tomadas no pilar das Melhorias Individuais: • eliminar os desgastes acelerados dos equipamentos, ajustando-os para que operem de acordo com as condições de projeto; • estabelecer condições básicas de operação e limpeza dos equipamentos; • restaurar as condições normais de operação dos equipamentos eliminando os desgastes apresentados; • aumentar a confiabilidade e vida útil dos equipamentos por meio de correções em deficiências do projeto dos mesmos. A ferramenta de auditoria é uma excelente ferramenta para controlar o desenvolvimento da aplicação de novas técnicas de gestão. IMPORTANT E 2⁰ Pilar Manutenção Autônoma – nesta etapa, a participação da manutenção (manutentor) e operação (operador) é intensificada e realizada em conjunto. Com isso a comunicação entre as áreas são melhoradas. E o sentimento de propriedade e responsabilidade é criado no operador. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 166 FIGURA 72 – MANUTENÇÃO AUTÔNOMA FONTE: Autor. FIGURA 73 – OS SETE PASSOS DA MANUTENÇÃO AUTÔNOMA A BASE É O 5S Manutenção Autônoma 1 - Limpeza e inspeção 4 - Inspeção geral 5 - Inspeção Antônoma 6 - Sistematizar a manutenção autônoma 7 - Gerenciamento Autônomo 2 - Eliminar as fontes de sujeira e locais de dificil acesso 3 - Padrões provisórios de inspeção limpeza e lubrificação 7 Passos para Manutenção Autônoma FONTE: Autor. Por ser este o pilar mais buscado pelas empresas, faremos um maior detalhamento sobre ele. Os Sete Passos que devem ser seguidos no pilar de Manutenção Autônoma: TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 167 Passo 1 - Limpeza e Inspeção: Este primeiro passo consiste em fazer uma limpeza inicial do equipamento. Deve ser uma limpeza completa do equipamento e suas áreas adjacentes. Nesta etapa, devem ser eliminados os acúmulos de sujeira e resíduos como: limalhas, cavacos,pó e lubrificantes em excesso, principalmente graxas. Quando se realiza a limpeza nas áreas adjacentes da máquina, devemos retirar todos os objetos não utilizados no processo, ou seja, não necessários para o funcionamento do equipamento tais como: vasilhas, estopas, panos, ferramentas, peças velhas etc. Também é preciso organizar nestas áreas próximas os locais onde se armazenam peça/ matéria-prima, ferramentas etc. Durante a limpeza inicial, é possível verificar as anomalias que não estavam visíveis ao operador devido ao acúmulo de sujeira e resíduos na máquina como: danos de superfície, vazamentos, trincas, deformações, corrosões, parafusos e porcas frouxos ou faltantes. Um dos grandes ganhos conseguidos nesta etapa com a participação do operador nesta atividade, que deve ser instruído pela manutenção e líder de produção para esta atividade, é que ele consegue “enxergar” a máquina de uma forma diferente. Este novo olhar traz ao operador sentimento de responsabilidade da máquina, fazendo-o buscar sanar as anomalias encontradas. Alguns pontos que devem ser observados para esta atividade: • registrar com fotos e/ou vídeos o estado atual para comparação futura; • lembrar que a limpeza técnica é um ato de inspeção; • para melhores resultados, é preciso o apoio dos líderes, supervisores e gerência; • a limpeza inicial deve ser supervisionada pela manutenção; • identificar as anomalias no equipamento por meio de etiquetas indicando a quem compete resolvê-las; • solucionar as anomalias encontradas; • manter o equipamento limpo. Antes de passar para próxima etapa, é necessário que o líder de TPM verifique no local os resultados alcançados. Para esta verificação já será possível a comparação do equipamento antes e após a limpeza inicial. Também é verificado se todas as anomalias identificadas estão resolvidas ou pelo menos encaminhadas para solução. Deve ser feito um acompanhamento de todas as medidas indicadas. Passo 2 – Eliminar as fontes de sujeiras e locais de difícil acesso: Neste segundo passo, o objetivo é identificar as causas básicas que geraram as anomalias identificadas no passo anterior, lembrando que a limpeza inicial torna evidentes as anomalias e suas fontes. É bom lembrar também que neste ponto os locais de difícil acesso devem ser eliminados. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 168 Para melhorar os resultados, os operadores devem ser treinados e incentivados a constantemente se questionarem - “por qual motivo estes resíduos e sujeiras se acumulam no equipamento?” – “quais são as causas da deterioração do equipamento?” Alguns pontos que devem ser observados para esta atividade: • montar grupos de melhorias (multidisciplinares); • identificar as fontes de sujeira e locais de difícil acesso; • elaborar um plano de ação para eliminação das fontes de sujeira e locais de difícil acesso; • eliminação das fontes de sujeiras e de locais de difícil acesso; • utilização de lições de um ponto. Antes de passar para a próxima etapa, é necessário que o líder de TPM juntamente com a equipe de facilitadores verifique, no local, se todas as ações desenvolvidas realmente cumpriram sua missão. É preciso sempre este controle, com auditorias simples para que o programa de Manutenção Autônoma seja implantado de forma bem estruturada e os benefícios oriundos deste trabalho sejam duradouros. Padronizar é estabelecer de forma clara e simples como uma atividade deve ser realizada por todos. Desta forma, é possível melhorar o controle dos processos e identificar os desvios. IMPORTANT E Passo 3 – Padrões provisórios de limpeza, inspeção lubrificação: Agora, neste ponto, o equipamento e a área em volta já deve se encontrar limpo e as fontes de sujeira e locais de difícil acesso eliminados. Com esta mudança realizada, partimos para o estabelecimento de padrões, mesmo que provisórios, de limpeza, inspeção e lubrificação. Para esta atividade é preciso que a manutenção esteja junto com a equipe de operação, pois a interação entre estes é a base do sucesso da manutenção autônoma. No estabelecimento destes padrões, devem ser consultados os manuais dos equipamentos, catálogos sobre lubrificantes para saber exatamente o tipo e quantidade para cada ponto. As inspeções devem ter os parâmetros que indiquem quando ocorre alguma anomalia. Neste caso, a manutenção preditiva subjetiva executada pelo operador do equipamento é muito importante. Para que esta inspeção surta efeito, o operador deve ser treinado e qualificado para esta atividade e a estrutura precisa estar preparada para que a comunicação realmente ocorra. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 169 Alguns pontos que devem ser observados para esta atividade: • marcar os pontos de lubrificação, indicando o tipo de lubrificante e a quantidade; • elaborar os procedimentos e os check-list de limpeza e de lubrificação pela manutenção; • treinamento dos operadores para cumprimento dos procedimentos e check-list; • execução pelos operadores dos procedimentos e check-list; • estabelecer um programa de “Gestão à Vista” para facilitar as rotas de inspeção e a comunicação de chão de fábrica; • encorajar os operadores a elaborar os procedimentos, de forma que se sintam participantes em todo o processo; • tempo para o operador realizar as atividades. Um dos grandes problemas na Manutenção Autônoma é não ter tempo definido para realizar as atividades determinadas, Xenos (2004, p. 271) nos diz: É preciso estabelecer metas de tempo para as atividades de manutenção autônoma. Por exemplo, dez minutos a cada dia, uma hora a cada semana ou duas horas a cada mês. Estas metas devem ser estabelecidas pelo gerente de produção juntamente com seus supervisores. Antes de seguir adiante, mais uma auditoria para verificar se os padrões elaborados são entendidos por todos os operadores. É preciso também que seja elaborada uma documentação contendo explicações passo a passo para cada atividade estabelecida, de forma que as dúvidas possam ser tiradas facilmente no próprio ambiente de trabalho. Passo 4 – Inspeção Geral: Para esta etapa são estabelecidos os critérios e parâmetros para a inspeção visual do operador. A participação e capacitação do operador são fundamentais para este trabalho, pois ele é quem identificará as anomalias e desvios de funcionamento do equipamento. De forma a facilitar esta inspeção, é adotada a cultura da “Gestão à Vista”, fazendo a identificação por etiquetas coloridas dos pontos de inspeção e as tolerâncias. Os pontos importantes nesta etapa são voltados ao operador que por meio de treinamentos, no local de trabalho, devem: • conhecer melhor os parâmetros de funcionamento do equipamento; • conhecer o funcionamento dos mecanismos envolvidos no sistema; • entender de forma clara os desvios e anomalias que podem ser encontradas; • desenvolver habilidades de inspeção; • participar da elaboração das “Lições de Um Ponto” e manuais de treinamento. Ao planejar e executar esta etapa, alguns pontos também devem ser observados: UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 170 • disponibilização de recursos e tempo para treinamento nos equipamentos, nestes a participação da manutenção é muito importante e em alguns casos é preciso ainda solicitar um treinamento com o fabricante. Estes treinamentos devem ser realizados no chão de fábrica, ou seja, junto ao equipamento; • durante o treinamento deve ser sempre enfatizada a importância de se realizar as inspeções; • o material de apoio para os treinamentos deve ser justamente a documentação criada para a inspeção, agindo desta maneira já está sendo realizada a validação dos mesmos; • os supervisores devem regularmente revisar os padrões estabelecidos e avaliar o desempenho dos operadores, corrigindo os desvios encontrados. Antes de passar para o próximo passo, deve-se auditar, fazendo a verificação do aprendizado dos operadores. Lembrando também que um plano de treinamento contínuo deve ser elaborado.Passo 5 – Inspeção autônoma Neste passo, os operadores passam a utilizar “sozinhos” as listas de verificação e procedimento criados no passo 4. São, também, neste momento, revistos os padrões provisórios elaborados no passo 3, sem a presença da manutenção. Busca-se criar uma cultura de autonomia do operador para tomada de algumas decisões pertinentes ao equipamento. Alguns pontos que devem ser observados para esta atividade: • os operadores devem realizar ajustes nos procedimentos e check-list elaborados, inserindo ou retirando itens. Neste ponto, um grande cuidado precisa ser tomado, pois se corre o risco de se negligenciar questões já acertadas anteriormente que afetam segurança e meio ambiente; • os operadores devem anotar adequadamente todos os desvios e falhas ocorridas e as ações de bloqueio tomadas; • caso seja identificada alguma carência técnica para os operadores, devem ser programados novos treinamentos, inclusive sobre os procedimentos revisados; • os operadores começam a ser qualificados para a realização de pequenos reparos e ajustes. A manutenção deve acompanhar as atividades dos operadores respeitando sua autonomia; • a supervisão deve estar atenta ao andamento do processo e premiar de forma simbólica as equipes que estiverem alcançando os objetivos, principalmente a “falha zero”. Antes de seguir adiante, mais uma auditoria deve ser realizada para verificar se as revisões das inspeções realizadas pelos operadores estão realmente alcançando os resultados esperados. Deve-se também avaliar se os operadores estão com a cultura de melhoria contínua para as revisões futuras, se estão anotando corretamente os desvios e se as ações de contramedidas estão sendo adotadas quando identificados os desvios. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 171 Passo 6 – Sistematizar a manutenção autônoma: Neste passo, busca-se uma abrangência da Manutenção Autônoma por meio da sistematização das ações no local de trabalho. Agora será realizado um trabalho mais forte no que diz respeito à melhoria do "layout" do setor e sistematização dos controles sobre o trabalho no processo, produtos defeituosos, utilidades, planilhas, ferramentas instrumentos de medida. A Gestão Visual no local de trabalho facilita a orientação para as análises de falha e técnicas de melhoria. Ela também ajuda na compreensão de todos sobre o andamento do programa e as metas estabelecidas. Alguns pontos que devem ser observados para esta atividade: • estabelecer rotinas para aplicação da manutenção autônoma de forma padronizada e sistematizada; • ter critérios claros para o estabelecimento das prioridades na execução da manutenção autônoma; • os operadores devem ser capacitados e incentivados a fazer uso de métodos de solução de problemas e elaboração de planos de ação; • a gerência e supervisão deve rotineiramente acompanhar e fornecer recursos para manutenção do programa; • deve-se padronizar o manuseio de materiais e preparação e ajustes do equipamento, reduzindo o tempo de setup; • estabelecer um sistema de autogestão para melhorar o fluxo no local de trabalho, reposição de peças, ferramentas produtos finais; • estabelecer a manutenção da qualidade e de segurança padronizando procedimentos claros com sinalizações para se garantir a ordem e a limpeza. Antes de seguir a diante, mais uma auditoria deve ser realizada pelos supervisores para avaliar o papel dos operadores e sua autonomia no estabelecimento de suas próprias responsabilidades. Passo 7 – Gerenciamento Autônomo: Este é o último passo e de suma importância para o pilar Manutenção Autônoma. Neste ponto, os operadores continuam desenvolvendo suas habilidades para diagnósticos e pequenos reparos nos equipamentos. Ele colabora com a manutenção no controle das inspeções e registros de anomalias, acompanha os indicadores de sua máquina. Propõe melhorias para estender a vida útil do equipamento, redução de setup, rotas de inspeção, treinamento de novos operadores. Alguns pontos que devem ser observados para esta atividade: • a atitude proativa dos operadores é a “alma” deste passo e do próprio pilar de Manutenção Autônoma; • os treinamentos sobre o equipamento e o programa devem ser incentivados para que os operadores se tornem multiplicadores; UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 172 • autogestão da rotina da manutenção autônoma mantendo o programa ativo e com foco no Kaizen; • cabe à supervisão e gerência incentivar os operadores para que a moral seja alta, pois nesta etapa a atitude pessoal do profissional é o de manter o sistema. Ao final deste passo, os operadores devem ser os especialistas dos seus equipamentos trabalhando em conjunto com a manutenção. A responsabilidade de manter o equipamento fica a cargo do operador, que usará de toda a estrutura criada no processo para lhe auxiliar neste trabalho. Neste ponto, o operador pode dizer “da minha máquina cuido eu”. No quadro a seguir, é apresentada uma ideia geral dos avanços que cada passo da Manutenção Autônoma dá em relação ao domínio do equipamento. QUADRO 19 – AS QUATRO ETAPAS PARA SE TORNAR UM OPERADOR COM DOMÍNIO DO EQUIPAMENTO E A MANUTENÇÃO AUTÔNOMA As 4 Etapas para Domínio do Equipamento Os 7 Passos da Manutenção Autônoma 1 - Ter em mente o raciocínio e o método de melhoria no equipamento. Passo 1 - Limpeza e Inspeção. Passo 2 – Eliminar as fontes de sujeiras e locais de difícil acesso. 2 - Conhecer as funções e a estrutura dos equipamentos. Passo 3 – Padrões provisórios de limpeza, inspeção lubrificação. 3 - Conhecer a precisão do equipamento e a qualidade do produto. Passo 4 – Inspeção Geral. Passo 5 – Inspeção Autônoma. Passo 6 – Sistematizar a manutenção autônoma. 4 - Conseguir efetuar consertos nos equipamentos. Passo 7 – Gerenciamento Autônomo. FONTE: Adaptado de: (PESSOA, 2010). 3⁰ Pilar Manutenção Planejada – Neste pilar, o PCM entra fortemente, revendo seus planos de manutenção preventiva e preditiva. Também é realizado o planejamento das paradas para manutenção e revistos os procedimentos de manutenção. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 173 FIGURA 74 – MANUTENÇÃO PLANEJADA FONTE: Autor. Algumas ações que devem ser tomadas no pilar Manutenção Planejada: - levantamento da condição atual da organização da manutenção e materiais sobressalentes; - estruturação de um sistema informatizado para controle das informações; - elaboração ou ajuste de um sistema de manutenção preventiva; - elaboração ou ajuste de um sistema de manutenção preditiva; - seleção e implantação de indicadores para acompanhamento e estabelecimento de metas nos modelos de “Gestão à Vista”. 4⁰ Pilar Educação e Treinamento – conforme já visto, a MPT está fortemente associada às pessoas que participam do processo. Portanto, para a capacitação profissional deve ser uma constante na organização, identificando e suprindo as carências de cada área. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 174 FIGURA 75 – EDUCAÇÃO E TREINAMENTO FONTE: Autor. Algumas ações que devem ser tomadas no pilar de Educação e Treinamento: • deve-se avaliar a situação atual com relação a programas de treinamentos; • diagnosticar as carências de treinamento tanto da operação como da manutenção e líderes; • elaborar o plano de treinamento de modo que encoraje o autodesenvolvimento formando os multiplicadores; • os treinamentos sobre os equipamentos devem ser realizados em chão de fábrica; • acompanhar e avaliar a efetividade dos treinamentos realizados. 5⁰ Pilar Prevenção da Manutenção – uma das formas de prevenção da manutenção é aumentar a confiabilidade do equipamento e também entender bem sua operação e manutenção. Portanto, neste pilar os conceitos de terotecnologia se encaixam muito bem. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 175 FIGURA 76 – PREVENÇÃO DA MANUTENÇÃO FONTE: Autor. Os próximos três pilares foram adicionados ao programa da MPT no final dos anos 80, de forma a englobartodos os departamentos da empresa. Foi neste momento que a MPT se transformou realmente em uma filosofia de gestão. IMPORTANT E 6⁰ Pilar Manutenção da Qualidade – neste pilar, se estabelece um programa de um programa de falha zero. Os princípios são os mesmos já apresentados. FIGURA 77 – MANUTENÇÃO DA QUALIDADE FONTE: Autor. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 176 7⁰ Pilar TPM Office – conforme a própria definição de manutenção da ABNT que já foi visto, a ação da manutenção é técnica e administrativa. O trabalho de forma organizada favorece a eficiência do programa como um todo. FIGURA 78 – TPM OFFICE FONTE: Autor. 8⁰ Pilar Segurança, Higiene e Meio Ambiente – atualmente é inconcebível o estabelecimento de qualquer programa que não envolva estes três pontos. Inclusive a legislação brasileira está muito atenta a estas questões e muitas empresas buscam certificações de suas instalações nestas áreas. FIGURA 79 – TPM – SEGURANÇA HIGIENE E MEIO AMBIENTE FONTE: Autor. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 177 4.1 ALGUNS COMENTÁRIOS FINAIS SOBRE A MPT Muitas empresas no Brasil que aplicam a MPT em sua gestão industrial têm conseguido excelentes resultados, isto como fruto dos esforços e seriedade do trabalho realizado. Outras porém, não conseguem manter os resultados inicialmente conseguidos voltando a situações de descontrole, ou seja, não solidificaram a metodologia e não criaram a cultura da MPT em seus processos. Alguns pontos que precisam ser conhecidos pelos gestores que pretendem implementar a MTP em suas empresas: • não existe solução mágica; • os resultados são fruto de determinação, esforço e energia; • a participação da alta gerência é fundamental para o programa; • a Gestão à Vista ajuda no engajamento das pessoas; • os bons resultados somente se mantêm com a supervisão constante e mudança de cultura; • as pessoas são o maior trunfo neste programa. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 178 LEITURA COMPLEMENTAR MANUTENÇÃO PREDITIVA: CONFIABILIDADE E QUALIDADE Márcio Tadeu de Almeida INTRODUÇÃO Nos últimos anos, têm-se discutido amplamente a gerência de manutenção preditiva. Tem-se definido uma variedade de técnicas que variam desde o monitoramento da vibração até imagens em infravermelho. A manutenção preditiva tem sido reconhecida como uma técnica eficaz de gerenciamento de manutenção. Outras terminologias têm surgido como ferramentas de gerência de manutenção, estes novos termos - RCM, manutenção centrada na confiabilidade; TPM, manutenção produtiva total; e JIT, manutenção Just-in-Time - são apresentadas como substitutas à manutenção preditiva e a solução definitiva aos seus altos custos de manutenção. Este artigo pretende explanar sobre o conhecimento básico necessário para seleção e implementação de um programa de gerência de manutenção abrangente e efetivo em termos de custo em sua fábrica. Desde que a maioria das fábricas de manufatura e de processo se baseiam em equipamentos mecânicos para a maior parte de seus processos, a manutenção preditiva baseada em vibração é a técnica dominante usada para a maioria dos programas de gerência de manutenção. Entretanto, a capacidade em monitorar todas as máquinas críticas, equipamentos, e sistemas em uma planta industrial típica não pode se limitar a uma única técnica. As técnicas de monitoramento na preditiva, ou seja, baseadas em condições, incluem: análise de vibração, ultrassom, ferrografia, tribologia, monitoria de processo, inspeção visual, e outras técnicas de análise não destrutivas. A combinação destas técnicas de monitoramento e de análise oferece os meios de monitoramento direto de todos os equipamentos e sistemas críticos em sua fábrica. Os custos de manutenção correspondem à parte principal dos custos operacionais totais de todas as plantas industriais de manufatura e de produção. Dependendo da indústria específica, os custos de manutenção podem representar entre 15% a 30% do custo dos bens produzidos. Por exemplo, em indústrias alimentícias, os custos médios de manutenção podem representar cerca de 15% do custo dos bens produzidos; enquanto que nas indústrias siderúrgicas, de papel e celulose, e outras indústrias pesadas, a manutenção pode representar até 30% dos custos totais de produção. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 179 Recentes pesquisas da efetividade da gerência da manutenção indicam que um terço de todos os custos de manutenção é desperdiçado como resultado de manutenção desnecessária ou inadequadamente realizada. Quando você considera que a Indústria Americana gasta mais de 200 bilhões de dólares todo ano com manutenção de equipamentos de fábricas e instalações, o impacto sobre a produtividade e o lucro que é representado pela operação de manutenção se torna claro. O resultado da gerência ineficaz da manutenção representa uma perda de mais de 60 bilhões de dólares todo ano. Talvez mais importante seja o fato de que nossa gerência ineficaz da manutenção tem um impacto dramático sobre nossa habilidade de manufaturar produtos de qualidade que sejam competitivos no mercado mundial. A perda do tempo de produção e da qualidade do produto, que resulta da gerência inadequada da manutenção tem tido um impacto dramático sobre nossa condição de competir com o Japão e outros países que têm implementado filosofias mais avançadas de gerência de manufatura e de manutenção. A razão dominante para esta gerência ineficaz é a falta de dados fatuais, que quantifiquem a real necessidade de reparo ou manutenção de maquinaria, equipamentos, e sistemas da planta industrial. O cronograma de manutenção tem sido, e em muitos casos é, previsto em dados de tendência estatística ou na falha real de equipamentos da planta industrial. Até recentemente, a gerência de nível médio e corporativo tinha ignorado o impacto da operação da manutenção sobre a qualidade do produto, custos de produção e, mais importante, no lucro básico. A opinião geral tem sido de que “Manutenção é um mal necessário”, ou “Nada pode ser feito para melhorar os custos de manutenção”. Talvez estas fossem declarações verdadeiras 10 ou 20 anos atrás. Entretanto, o desenvolvimento do microprocessador e outros instrumentos baseados em computador usados para monitorar a condição operativa de equipamentos fabris, de maquinaria e de sistemas têm oferecido meios para se gerenciar a operação da manutenção. Eles têm capacitado o pessoal a reduzir ou eliminar reparos desnecessários, evitar falhas catastróficas da máquina, e reduzir o impacto negativo da operação da manutenção sobre o rendimento da planta industrial de manufatura e de produção. Para entender os programas de gerência de manutenção preditiva, devem- se considerar primeiro as técnicas de gerência tradicionais. As plantas industriais e de processo tipicamente usam dois tipos de gerência de manutenção: manutenção corretiva (rodar até a falha) ou manutenção preventiva. MANUTENÇÃO CORRETIVA A lógica da gerência em manutenção corretiva é simples e direta: quando uma máquina quebra, conserte-a. Este método “Se não está quebrada, não UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 180 conserte” de manutenção de maquinaria fabril tem representado uma grande parte das operações de manutenção da planta industrial, desde que a primeira fábrica foi construída e, por cima, parece razoável. Uma planta industrial usando gerência por manutenção corretiva não gasta qualquer dinheiro com manutenção, até que uma máquina ou sistema falhe em operar. A manutenção corretiva é uma técnica de gerência reativa que espera pela falha da máquina ou equipamento, antes que seja tomada qualquer ação de manutenção. Também é o método mais caro de gerência de manutenção. Poucas plantas industriais usam uma filosofia verdadeira de gerência por manutenção corretiva. Em quase todos os casos, as plantas industriais realizam tarefas preventivas básicas, como lubrificação e ajustes da máquina,mesmo em um ambiente de manutenção corretiva. Entretanto, neste tipo de gerência, as máquinas e outros equipamentos da planta industrial não são revisados e não são feitos grandes reparos até que o equipamento falhe em sua operação. Os maiores custos associados com este tipo de gerência de manutenção são: altos custos de estoques de peças sobressalentes, altos custos de trabalho extra, elevado tempo de paralisação da máquina, e baixa disponibilidade de produção. Já que não há nenhuma tentativa de se antecipar os requisitos de manutenção, uma planta industrial que utilize gerência por manutenção corretiva absoluta deve ser capaz de reagir a todas as possíveis falhas dentro da fábrica. Este método reativo de gerência força o departamento de manutenção a manter caros estoques de peças sobressalentes que incluem máquinas reservas ou, pelo menos, todos os principais componentes para todos os equipamentos críticos da fábrica. A alternativa é fundar-se em vendedores de equipamentos que possam oferecer entrega imediata de todas as peças sobressalentes requisitadas. Mesmo que o último seja possível, a recompensa para entrega expedita aumenta substancialmente os custos de reparo de peças e de tempo paralisado necessário para corrigir as falhas das máquinas. Para minimizar o impacto sobre a produção criada por falhas inesperadas das máquinas, o pessoal da manutenção também deve estar apto a reagir imediatamente a todas as falhas da máquina. O resultado líquido deste tipo reativo de gerência de manutenção é maior custo de manutenção e menor disponibilidade de maquinaria de processo. A análise dos custos da manutenção indica que um reparo realizado no modo corretivo-reativo terá em média um custo cerca de três vezes maior que quando o mesmo reparo for feito dentro de um modo programado ou preventivo. A programação do reparo garante a capacidade de minimizar o tempo de reparo e os custos associados de mão de obra. Ela também garante os meios de reduzir o impacto negativo de remessas expeditas e produção perdida. MANUTENÇÃO PREVENTIVA Existem muitas definições de manutenção preventiva. Entretanto, todos os programas de gerência de manutenção preventiva são acionados por tempo. Em outras palavras, as tarefas de manutenção se baseiam em tempo gasto ou horas operacionais. A conhecida curva do tempo médio para falha (CTMF) ou da TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 181 “banheira”, indica que uma máquina nova tem uma alta probabilidade de falha, devido a problemas de instalação, durante as primeiras semanas de operação. Após este período inicial, a probabilidade de falha é relativamente baixa por um período prolongado de tempo. Após este período normal de vida da máquina, a probabilidade de falha aumenta abruptamente com o tempo transcorrido. Na gerência de manutenção preventiva, os reparos ou recondicionamentos da máquina são programados baseados na estatística CTMF. A implementação da manutenção preventiva real varia bastante. Alguns programas são extremamente limitados e consistem de lubrificação e ajustes menores. Os programas mais abrangentes de manutenção preventiva programam reparos, lubrificação, ajustes, e recondicionamentos de máquinas para toda a maquinaria crítica na planta industrial. O denominador comum para todos estes programas de manutenção preventiva é o planejamento da manutenção x tempo. Todos os programas de gerência de manutenção preventiva assumem que as máquinas degradarão com um quadro de tempo típico de sua classificação em particular. Por exemplo, uma bomba centrífuga, horizontal, de estágio simples normalmente rodará 18 meses antes que tenha que ser revisada. Usando técnicas de gerência preventiva, a bomba seria removida de serviço e revisada após 17 meses de operação. O problema com esta abordagem é que o modo de operação e variáveis específicas da planta industrial ou do sistema afetam diretamente a vida operacional normal da maquinaria. O tempo médio entre as falhas (TMF) não será o mesmo para uma bomba que esteja trabalhando com água e uma bombeando polpas abrasivas de minério. O resultado normal do uso da estatística TMF para programar a manutenção ou é um reparo desnecessário ou uma falha catastrófica. No exemplo, a bomba pode não precisar ser recondicionada após 17 meses. Portanto, a mão de obra e o material usado para fazer o reparo foram desperdiçados. O segundo cenário da manutenção preventiva é ainda mais caro. Se a bomba falhar antes dos 17 meses, somos forçados a consertar usando técnicas corretivas. A análise dos custos de manutenção tem mostrado que um reparo feito de uma forma reativa (isto é, após a falha) normalmente será três vezes mais caro do que o mesmo reparo feito numa base programada, pelas razões citadas anteriormente. O velho adágio de que as máquinas se quebrarão na pior hora possível é uma parte muito real da manutenção de planta industrial. Normalmente, a quebra ocorrerá quando as demandas de produção forem as maiores. O pessoal de manutenção deve então reagir à falha inesperada. Neste modo de manutenção reativa, a máquina é desmontada e inspecionada para determinar os reparos específicos requeridos para retorná-la ao serviço. Se as peças de reparo não estiverem no estoque, elas devem ser encomendadas, a custos de mercado, e deve ser solicitado o envio expedito. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 182 Mesmo quando as peças de reparo já estão no estoque da planta industrial, o tempo de mão de obra para reparo e o custo são muito maiores neste tipo de manutenção reativa. O pessoal de manutenção deve desmontar toda a máquina para localizar a fonte do problema ou problemas que forçaram a falha. Admitindo que eles identifiquem corretamente o problema, o tempo requerido para desmontar, reparar e remontar a máquina seria, pelo menos, maior do que teria sido requerido por um reparo planejado. Em programas de manutenção preditiva, o modo específico de falha (isto é, o problema) pode ser identificado antes da falha. Portanto, as peças corretas para reparo, ferramentas, e habilidades da mão de obra podem estar disponíveis para corrigir o problema da máquina antes da ocorrência de falha catastrófica. Talvez a diferença mais importante entre manutenção reativa e preditiva seja a capacidade de se programar o reparo quando ele terá o menor impacto sobre a produção. O tempo de produção perdido como resultado de manutenção reativa é substancial e raramente pode ser recuperado. A maioria das plantas industriais, durante períodos de produção de pico, opera 24 horas por dia. Portanto, o tempo perdido de produção não pode ser recuperado. MANUTENÇÃO PREDITIVA Como a manutenção preventiva, a manutenção preditiva tem muitas definições. Para os mecânicos, a manutenção preditiva monitora a vibração da maquinaria rotativa numa tentativa de detectar problemas incipientes e evitar falha catastrófica. Para os eletricistas, é o monitoramento das imagens infravermelhas de circuitos, de chaves elétricas, motores, e outros equipamentos elétricos para detectar problemas em desenvolvimento. A premissa comum da manutenção preditiva é que o monitoramento regular da condição mecânica real, o rendimento operacional, e outros indicadores da condição operativa das máquinas e sistemas de processo fornecerão os dados necessários para assegurar o intervalo máximo entre os reparos. Ela também minimizaria o número e os custos de paradas não programadas criadas por falhas da máquina. A manutenção preditiva é muito mais. Trata-se de um meio de se melhorar a produtividade, a qualidade do produto, o lucro, e a efetividade global de nossas plantas industriais de manufatura e de produção. A manutenção preditiva não é meramente monitoramento de vibração ou análise de óleo lubrificante ou de imagens térmicas ou qualquer das outras técnicas de teste não destrutivo que têm sido marcadas como ferramentas de manutenção preditiva. A manutenção preditiva é uma filosofia ou atitudeque usa a condição operacional real do equipamento e sistemas da planta industrial para otimizar a operação total da planta industrial. Um programa abrangente de gerência de manutenção preditiva utiliza uma combinação das ferramentas mais efetivas em custo para obter a condição operativa real de sistemas críticos da planta industrial e, baseando-se nestes dados reais, todas as atividades de manutenção são programadas numa certa base “conforme necessário”. TÓPICO 4 | MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL - MPT 183 A manutenção preditiva é um programa de manutenção preventiva acionado por condições. Ao invés de se fundar em estatística de vida média na planta industrial ou industrial (p.ex., tempo médio para falha) para programar atividades de manutenção, a manutenção preditiva usa monitoramento direto das condições mecânicas, rendimento do sistema, e outros indicadores para determinar o tempo médio para falha real ou perda de rendimento para cada máquina e sistema na planta industrial. Na melhor das hipóteses, os métodos tradicionais acionados por tempo garantem uma guia para intervalos “normais” de vida da máquina. Em programas preventivos ou corretivos, a decisão final sobre os programas de reparo ou de recondicionamento se baseia na intuição e experiência pessoal do gerente de manutenção. A adição de um programa de gerência preditiva abrangente pode fornecer dados sobre a condição mecânica real de cada máquina e o rendimento operacional de cada sistema de processo. Estes dados habilitarão o gerente de manutenção a programar atividades de manutenção muito mais efetivamente em termos de custo. Um programa de manutenção preditiva pode minimizar o número de quebras de todos os equipamentos mecânicos da planta industrial e assegurar que o equipamento reparado esteja em condições mecânicas aceitáveis. Ele pode identificar problemas da máquina antes que se tornem sérios já que a maioria dos problemas mecânicos pode ser minimizada se forem detectados e reparados com antecedência. Os modos normais de falha mecânica degradam-se em uma velocidade diretamente proporcional a sua severidade; portanto, quando um problema é detectado logo, normalmente podem-se evitar maiores reparos. Existem cinco técnicas não destrutivas que são usadas normalmente para gerência de manutenção preditiva: monitoramento de vibração (com espectros de corrente elétrica), monitoramento de parâmetro de processo, termografia, tribologia, e inspeção visual. Cada técnica tem um conjunto único de dados que assistirá o gerente de manutenção na determinação da necessidade real de manutenção. A manutenção preditiva que utiliza análise da assinatura de vibração é predicada em dois fatos básicos: (1) todos os modos de falha comuns possuem componentes distintos de frequência de vibração que podem ser isolados e identificados, e (2) a amplitude de cada componente distinto de vibração permanecerá constante a menos que haja uma mudança na dinâmica operacional da máquina. A manutenção preditiva que utiliza rendimento de processo, perda de calor, ou outras técnicas não destrutivas, pode quantificar o rendimento operacional de equipamentos ou sistemas não mecânicos da planta industrial. Estas técnicas, usadas em conjunto com a análise de vibração podem fornecer ao gerente de manutenção ou engenheiro da planta industrial informações fatuais que os habilitarão a obter confiabilidade ótima e disponibilidade a partir de sua planta. UNIDADE 3 | SISTEMAS DE MANUTENÇÃO INDUSTRIAL 184 Como você determina que técnica ou técnicas sejam necessárias em sua planta industrial? Como você determina o melhor método para implementar cada uma das tecnologias? Se você ouvir aos vendedores ou gerentes de venda que fornecem sistemas de manutenção preditiva, a deles é a única solução para seu problema. Como você separa os bons dos maus? Os programas de manutenção preditiva mais abrangentes usarão análise de vibração como ferramenta primária associada com espectros de corrente, que geralmente vem associadas num mesmo instrumento coletor de dados. Já que a maioria dos equipamentos normais da planta industrial são mecânicos (acionados por motores elétricos), o monitoramento da vibração fornecerá a melhor ferramenta para coleta de rotina e identificação de problemas incipientes. Entretanto, somente a análise de vibração não fornecerá com alta confiabilidade os dados requeridos sobre equipamentos elétricos (deve-se usar também os espectros da corrente elétrica que alimenta o motor), áreas de perda de calor, condição do óleo lubrificante, ou outros parâmetros que devem ser incluídos em seu programa. Portanto, um programa de manutenção preditiva total da planta industrial deve incluir várias técnicas, cada uma projetada para oferecer informações específicas sobre equipamentos da planta industrial, para obter os benefícios que este tipo de gerência de manutenção pode oferecer. As técnicas específicas dependerão do tipo de equipamento da planta, seu impacto sobre a produção e outros parâmetros chaves da operação da planta industrial, e dos objetivos que se deseja que o programa de manutenção preditiva atinja. FONTE: Disponível em: <http://www.mtaev.com.br/download/mnt1.pdf>. Acesso em: 22 jul. 2010. 185 Neste tópico, vimos que: • A origem da MPT foi na década de 70 no Japão. • Existem 6 grandes perdas que precisam ser combatidas no sistema produtivo. • Dos oito pilares da MPT, a Manutenção Autônoma é a mais procurada. • A Manutenção Autônoma possui sete passos. • Com a participação de todos é que se conseguem os resultados da MPT. • Não existe mágica nos resultados da MPT, tudo é fruto de muito trabalho. RESUMO DO TÓPICO 4 186 AUTOATIVIDADE Caro acadêmico! Exercite seus conhecimentos, resolvendo as questões a seguir: 1 Descreva as 6 grandes perdas do processo produtivo. 2 Cite os oito pilares da MPT. 3 Descreva os 4 primeiros passos da Manutenção Autônoma. 4 Por quais motivos a participação da alta administração é fundamental na implantação da MPT? 187 REFERÊNCIAS ABRAMAN. Associação Brasileira de Manutenção. Disponível em: <http://www. abraman.org.br>. Acesso em: 01 jul. 2010. ABNT. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Disponível em: <www.abnt. org.br>. Acesso em: 01 jul. 2010. BATALHA, Mário Otávio et al. Introdução à engenharia de produção. Rio de Janeiro: Elsevier, 2008. CABRAL, José Paulo Saraiva. Organização e gestão da manutenção: dos conceitos à prática. Lisboa/Portugal: Ed. Lidel, 2004. CORRÊA, Henrique L.; GIANESI, Irineu G. N. Just in time, MRP II e OPT. São Paulo: Atlas, 1996. CARRIJO, J.R.S.; LIMA, C.R.C. Disseminação TPM nas indústrias brasileiras e no mundo: uma abordagem construtiva. 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