Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
AULA 4 GESTÃO DA MANUTENÇÃO DE TECNOLOGIAS DE INFORMAÇÃO INDUSTRIAL Prof.ª Cassiana Fagundes da Silva 2 Ao longo dos anos, uma empresa do ramo industrial tem investido em tecnologias, de modo a auxiliar o processo de manufatura e melhorar a produtividade e desempenho das tarefas realizadas. No entanto, somente de uns anos para cá é que questões de manutenção corretivas e preventivas começaram a compor as atividades de um sistema industrial, visto que inicialmente só se pensava em manutenção quando equipamentos deixavam de funcionar. Diante desse contexto, esta aula tem como objetivo apresentar os seguintes conceitos: • Sistemas de controle e manutenção dos processos industriais; • Integração de plantas em processos industriais; • Arranjo físico por processo e arranjo físico por produto; • Arranjo físico por posição fixa ou arranjo físico por layout celular; • Arranjo físico misto. Levando em consideração a quantidade de falhas existentes em vários processos industriais, faz-se necessário não apenas entender as causas e consequências da aplicação da manutenção nos processos de trabalho, mas também entender a disposição como determinadas linhas de produção de manufatura podem influenciar a produtividade dos operários. Assim, cientistas desenvolveram várias formas de se pensar em plantas indústrias, com o intuito de facilitar a ordem em que as atividades são realizadas. TEMA 1 – SISTEMA DE CONTROLE E MANUTENÇÃO DE PROCESSOS INDUSTRIAIS Com o surgimento da Revolução Industrial, as máquinas e os equipamentos têm evoluído rapidamente e, cada vez mais, as indústrias e fábricas dependem deles para melhor operar e automatizar seus processos de trabalho. Inicialmente, os sistemas de controle e manutenção dos processos eram realizados quando as máquinas e/ou equipamentos deixavam de funcionar, ou seja, existia somente um processo de correção, porém, com a evolução tecnológica e com o surgimento dos computadores, as máquinas e equipamentos industriais tornaram-se mais complexos, e os operários totalmente dependentes destes em determinadas operações e atividades. Nesse sentido, nota-se que o processo do maquinário que antes era direcionado apenas para a correção se transformou em um processo de 3 manutenção ou prevenção, que são baseadas na regularidade das especificações dos fabricantes e em análises probabilísticas. Essa regularidade na vistoria e análise das máquinas e equipamentos, realizada antes de um problema mais grave, foi denominada de manutenção preventiva, porém, para algumas indústrias, a manutenção preventiva ainda não é o bastante, pois as máquinas necessitam ser ajustadas no tempo da falha, reduzindo o custo com paradas no processo de produção e ganhando maior desempenho na utilização dos equipamentos. Dessa forma, assim como as máquinas evoluem, os métodos e formas de manutenção também são melhorados. Exemplo disso é a manutenção automática, que é realizada parcialmente por dispositivos eletrônicos pré- programados para esse fim. Manutenção é uma forma de indicar como as organizações podem tentar controlar e evitar as falhas decorrentes das operações produtivas e instalações. Em algumas organizações ou indústrias, a manutenção é fundamental para que os processos de desenvolvimento de produto em grande escala possam ser realizados adequadamente. A vantagem da manutenção de máquinas e equipamentos industriais, assim como em instalações, se justifica por gerar uma melhoria na confiabilidade, ou seja, as operações são reduzidas a um menor tempo perdido na execução das atividades. Outra vantagem está relacionada à segurança, pois toda e qualquer instalação com maquinários bem preservados tende a fazer com que estes se comportem de modo previsível e padronizado, diminuindo os riscos de falhas e acidentes de trabalho. O aumento da qualidade é inerente à forma como os equipamentos são mantidos, isto é, quanto melhor a manutenção desses equipamentos, maior é a probabilidade de tempo de vida deles. Outro fator importante relacionado à manutenção durante os processos industriais (e uma de suas vantagens) é a redução dos custos de operação, pois os elementos de tecnologia desses processos são mais eficientes quando recebem regularmente manutenções, ocorrendo uma maior valorização quando ocorre a venda de modo remanufaturado. Cabe ressaltar que a manutenção de processos industriais envolve a prevenção e a recuperação de falhas que podem ser ocasionados durante o processo de produção de um produto ou também no equipamento decorrente de seu uso. 4 Normalmente as falhas são definidas por etapas como falhas de partidas, falhas aleatórias e falhas por desgaste. Conforme Figura 1, as falhas por partida ocorrem ao ligar um determinado equipamento ou quando iniciamos o produto pela primeira vez. Já as falhas aleatórias indicam que o produto ou equipamento apresentam um desempenho normal. Por fim, as falhas por desgastes informam que o equipamento ou o produto encontram-se no tempo de vida útil finalizado. Figura 1 – Comportamento de falhas durante o ciclo de vida Fonte: Seleme, 2008, p. 190. Segundo Seleme (2008), várias são as responsabilidades que precisam ser cumpridas pelos setores para a manutenção dos processos industriais em relação à manutenção do sistema produtivo: • Planejamento com a produção para controle, manutenção e reparos; • Conservação das instalações para minimização de custos; • Emergenciais correções dentro dos prazos estabelecidos; • Execução de treinamentos, quando necessários, para o grupo de funcionários da produção para informá-los de quais procedimentos emergenciais podem ser utilizados. Além disso, a manutenção pode ser realizada de modo centralizada e descentralizada, porém esse grau de centralização ou descentralização está diretamente relacionado ao modelo de organização em que os produtos são desenvolvidos, assim como seu porte. Normalmente em indústrias grandes e com vários locais de trabalho o conceito de manutenção deve ser descentralizado, ao passo que em fábricas ou organizações de pequeno e médio porte a manutenção exigida é a centralizada. 5 Assim, tratando-se de manutenção, esta pode ser realizada de forma preventiva, preditiva e produtiva total. A manutenção preventiva tem por objetivo diminuir as falhas existentes por manutenção, tendo como primeira solução atividades de limpeza para, posteriormente, substituição e verificação de equipamentos em períodos predeterminados e em conformidade com as instruções dos fabricantes. Como vantagens do uso da manutenção preventiva é possível enumerar: aumento da vida útil dos equipamentos; redução dos custos a curto prazo; minimização das paradas do fluxo da produção; criação de uma cultura organizacional preventiva, entre outras. A manutenção preventiva é a mais utilizada não apenas nos processos industriais mas também no dia a dia, por exemplo, ao se realizar a manutenção ou revisão de um carro, está se fazendo a manutenção preventiva, assim como quando se troca o óleo do carro, entre outros. A Figura 2 ilustra o gráfico do modelo de custos da manutenção preventiva. Figura 2 – Custos associados à manutenção preventiva Fonte: Seleme, 2008, p. 200. A manutenção preditiva, por sua vez, ocorre somente quando as manutenções são necessárias. Dessa forma, ela consiste em monitorar determinados parâmetros de equipamentos por meio de dispositivos que permitam estabelecer o momento certo para a realização da manutenção. A manutenção produtiva total é uma forma gerencial de se fazer manutenção, ou seja, todos os operários e organização estão envolvidos no trato dos problemas e no processo produtivo. Para isso, equipamentos com maior 6 rendimento global são desenvolvidos, levando-se em consideração todo o tempo de vida que eles têm e promovendoa motivação por meio de pequenos grupos independentes de cuidado com esses equipamentos. Como esta manutenção é designada como produtiva e total, é necessário que metas sejam realizadas para que de fato essa manutenção ocorra. Dentre as metas, podemos citar: melhorar a eficácia dos equipamentos; examinar e melhorar o desempenho dos equipamentos, controlando perdas por tempo parado ou por velocidades inferiores às possíveis; realizar manutenção autônoma; atribuir ao pessoal da operação a realização de algumas tarefas de manutenção, pequenas tarefas necessárias que podem ser bem gerenciadas por eles; planejar a manutenção; elaborar planos detalhados relativos ao equipamentos ou ao sistema nos quais constem as responsabilidade e operações, realizadas pelos elementos da operação e do pessoal da manutenção; treinar todo o pessoal em habilidade de manutenção; conseguir gerir os equipamentos logo no início; estabelecer e compreender já no projeto possíveis causas de falhas e considerações sobre a manutenibilidade dos equipamentos na tentativa de eliminá-los. TEMA 2 – INTEGRAÇÃO DE PLANTAS EM PROCESSOS INDUSTRIAIS As indústrias, normalmente, em função de suas características de produção, necessitam modificar o funcionamento de suas produções, uma vez que, para aperfeiçoar os recursos de produção e, principalmente, aumentar a produtividade, faz-se necessário potencializar e organizar os equipamentos e processos de maneira mais eficaz. No entanto, em sistemas industriais aperfeiçoar esses procedimentos não é uma tarefa trivial, pois pequenos erros podem ocasionar problemas de utilização e aproveitamento nas estruturas, paredes, entre outros, podendo ocasionar altos custos de reorganização de arranjos. Assim, uma das formas de potencializar e organizar os layouts das indústrias é realizado por meio dos arranjos físicos ou layouts. Para Slack, Chambers, Johnston (2009), arranjo físico de uma empresa ou unidade produtiva diz respeito ao posicionamento de todos os equipamentos, máquinas, instalações, setores e departamentos, para que estejam bem relacionados uns aos outros, uma vez que as tarefas das operações serão alocadas a esses recursos transformadores. 7 O arranjo físico tem como objetivo a produtividade, a economia de espaço, a redução dos custos e a segurança dos operários. Segundo Lira, Gomes e Porto (2017, p. 212) “estes são compostos por princípios básicos como segurança, economia de movimentos, flexibilidade de longo prazo, princípio da progressividade e uso de espaço”. Para o princípio da segurança, entende-se que todos os processos que podem representar perigo aos funcionários ou clientes não devem ser acessíveis a pessoas não autorizadas. Em relação à economia de espaço, os princípios abordam diminuir distâncias percorridas por todos os recursos utilizados durante o fluxo de produção. Assim, entende-se que, com a flexibilidade, torna-se possível modificar um arranjo à medida que novas demandas operacionais sejam modificadas. Já em relação à questão da progressividade, esse arranjo deve apresentar um sentido a ser percorrido, evitando retornos ou qualquer tipo de caminho aleatório. Os espaços em sua utilização precisam ser adequados e disponíveis para a operação, sempre pensando na possibilidade de ocupação vertical de qualquer tipo de produção. Nenhum tipo de arranjo físico deve desconhecer as formas de satisfação do homem, isto é, trabalhador satisfeito gera menos acidentes, mais produtividade, entre outros. Por fim, a flexibilidade é abordada pela forma como as manutenções e modificações possam ser executadas em virtude das variações dos processos de produção e demanda. Dentre os aspectos básicos de um projeto de arranjo físico, encontram-se dois elementos: o produto, conhecido como material ou serviço e a quantidade, denominada por volume. Como produto, entende-se tudo o que é produzido pela indústria ou fábrica e precisa ser expressos em itens, variedades, modelos, estilos, entre outros. Já o volume está relacionado a quanto cada item deve ser produzido, isto é, entende- se como sendo o montante do produto produzido, e as quantidades são expressas por número de peças, peso, volume ou valor do montante produzido ou vendido. TEMA 3 – ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO E ARRANJO FÍSICO EM LINHA O arranjo físico ou por layout funcional é caracterizado quando todos os processos se encontram na mesma área de desenvolvimento e principalmente 8 com a realização de montagens de produção semelhantes. Dessa forma, todas as máquinas podem ser agrupadas de acordo com suas semelhanças de centros de produção de produtos. Observa-se, com o agrupamento dos equipamentos nesse tipo de arranjo, que sua principal característica é a flexibilidade, pois com esses agrupados, o material se movimenta pelas áreas onde as máquinas foram alocadas. Por meio do arranjo flexível, é possível atender às mudanças de mercado, assim como do espaço físico, atendendo a uma variedade de produtos ao longo dos anos. A Figura 3 apresenta o arranjo físico por processo de uma biblioteca, em que as linhas demonstram o caminho realizado de apenas um cliente. Figura 3 – Arranjo físico por processo Fonte: Slack; Chambers; Johnston, 2009. Em outras palavras, diz-se que um arranjo físico por processo pode ser representado pela forma em que os equipamentos e demais recursos encontram- se dispostos em uma determinada instalação ou operação. Como recurso, entende-se pessoas, mesas de trabalho, máquinas, entre outros. Para Seleme (2008), algumas das características desse tipo de arranjo são: flexibilidade para atender às mudanças no mercado, atender a vários produtos em 9 quantidades variáveis ao longo do tempo, apresentar grandes distâncias de fluxo dentro da indústria, servir para produções diversificadas em pequenas e médias quantidades e executar operações com satisfação no trabalho Como exemplo de arranjo físico por processo, é possível citar uma biblioteca, onde normalmente os livros são dispostos por área de conhecimento. Outro exemplo poderia ser um hospital, em que o layout é disposto por meio de alas e salas e cada uma representa certa atividade a ser desenvolvida. Outros exemplos que podemos citar são as fábricas de sapatos ou fábricas de móveis, em que se observa que o produto é movimentado por suas respectivas seções. Já no arranjo físico em linha ou também conhecido por arranjo por produto, as máquinas e equipamentos são dispostos conforme as operações que serão realizadas para o desenvolvimento do produto. A primeira linha de produção que adotou esse tipo de arranjo foi idealizada por Henry Ford em 1939. Nesse tipo de arranjo, as máquinas, os equipamentos ou as estações de trabalho são dispostos de acordo com a sequência de montagem, sem qualquer caminho alternativo que atrapalhe o fluxo produtivo. Ou seja, o material utiliza um caminho determinado dentro do processo. O arranjo em linha é indicado para itens produzidos em grande quantidade, porém em uma pequena variação de tipos. Por outro lado, o arranjo por produto ou linha de produção ou montagem organiza os recursos de acordo com a produção de produto, cliente ou informação. O arranjo físico por produto, também denominado linha de produção ou linha de montagem, procura definir a sequência em que os recursos produtivos devem ser dispostos de modo a processar o produto, cliente ou informação, conforme Figura 4. 10 Figura 1 – Exemplo de um arranjo físico por produto Fonte: Gorgulho Junior, 2010. Sendo assim, nota-se que um exemplo de uso desse tipo de arranjo é o que ocorre em fábricas de montagem e, dessa forma, as indústrias automobilísticas são referência desse uso. Este arranjo não necessita de mão-de-obra altamente qualificada e a maioria das tarefas é simples e repetitiva. A movimentaçãode materiais é reduzida, o lead time é curto e o inventário é baixo. Entretanto os equipamentos requerem alta confiabilidade, pois a falha em uma estação pode causar parada de toda a linha. A linha de montagem é o exemplo mais típico deste tipo de arranjo físico (Gorgulho Junior, 2010, p. 7). Dentre as características desse arranjo estão: pequeno manuseio do material e presença de trabalhadores que não precisam de muito conhecimento profissional e do processo para operar suas atividades, pois o controle das operações é bastante simples. No entanto, algumas desvantagens nesse arranjo são evidenciadas, por exemplo, o travamento ou não funcionamento de uma determinada máquina impacta toda a linha de montagem. A Figura 5 demonstra a sequência de processos na manufatura de papel: apesar de diferentes tipos de papéis serem fabricados na operação, todos demandam a mesma sequência de processos. Matéria -prima Estações de trabalho Produto acabado 11 Figura 5 – Arranjo por produto em um processo de manufatura de papel Fonte: Slack; Chambers; Johnston, 2009. Assim como no arranjo fixo que utiliza os diagramas de processos para auxiliar a formulação da melhor solução da produção, no arranjo por produto são utilizados a carta multicritério. Dentre os exemplos de arranjo físico por produto, pode-se citar: um restaurante servido em buffet, uma linha de montagem de um automóvel, entre outros. TEMA 4 – ARRANJO FÍSICO POR POSIÇÃO FIXA E ARRANJO FÍSICO POR LAYOUT CELULAR O produto desenvolvido nesse tipo de arranjo permanece fixo em uma determinada posição e somente as máquinas e operários é que se movimentam para realizarem as operações necessárias (Figura 6). Cozimento Limpeza Refinamento Mistura Embobinamento Secagem Rolos de pressão Alinhamento 12 Figura 6 – Arranjo físico por posição fixa ou posicional Fonte: Seleme, 2008, p. 29. Esses arranjos se caracterizam por resultar um produto único e com características únicas, além de desenvolver uma quantidade de produção unitária e pequena e, principalmente, por não ser repetitivo. Os produtos desenvolvidos nesse tipo de arranjo não apresentam muitos itens, devido ao fato de o produto ser sempre algo mais complexo e normalmente com grandes dimensões, porém o tamanho do lote para os componentes finais pode variar de pequeno a muito grande. Entre as vantagens do arranjo fixo, podem ser citadas as seguintes: • Melhor planejamento e controle do trabalho, devido a este ser orientado a um único objetivo; • Maior variedade de tarefas para mão de obra; • Enriquecimento de tarefas e trabalho em equipe; • Pouca movimentação dos materiais. Por outro lado, as desvantagens podem ser assim definidas: programação do espaço ou atividade pode ser complexa; maior necessidade de supervisão e movimentação dos equipamentos; falta de estruturas de apoio, tais como energia e água; baixa utilização de equipamentos, aumentando o custo. A produção utiliza o arranjo físico por posição fixa e pode adotar os diagramas de processos no auxílio do desenvolvimento de suas tarefas, pois estes, após definidos, proporcionam uma melhor junção dos processos tanto na formulação dos postos de trabalho quanto ao redor dos produtos. O diagrama de 13 processos permite que os processos sejam visualizados em sua forma mais compacta, melhorando a compreensão do processo como um todo. Como exemplos de processos utilizando este layout estão as empresas de construção de rodovias, estaleiros, construções residenciais etc. O arranjo físico por layout celular apresenta características do arranjo em linha, porém com maior flexibilidade na alocação de um só local. Utiliza-se de diferentes máquinas em uma sequência determinada para fabricação de um produto inteiro ou uma família de produtos (Figura 7). Segundo Slack, Chambers e Johnston (2009), nessa forma, os recursos transformados são pré-selecionados para serem inseridos em uma operação (ou célula), na qual se encontram todos os recursos necessários para o processamento. Após passarem por uma célula, os recursos podem prosseguir para outra célula. Figura 7 – Arranjo físico por layout celular Fonte: Peinado; Graeml, 2007. Para Peinado e Graeml (2007), as vantagens do arranjo físico celular são as seguintes: 14 • Aumento da flexibilidade quanto ao tamanho de lotes por produto: como as máquinas são posicionadas em células, o tempo de setup acaba sendo reduzido, pois menos tipos de famílias de produtos serão produzidos na célula. Com a redução do tempo de setup, é possível diminuir o tamanho dos lotes, tornando a produção mais flexível; • Diminuição do transporte do material: a proximidade das máquinas e equipamentos na célula faz com que as distancias percorridas sejam reduzidas; • Diminuição dos estoques: a diminuição dos lotes mínimos de fabricação reduz o estoque médio do produto fabricado. Há também a redução de estoque no processo, devido à redução do tempo de espera dos itens em processamento entre as estações de trabalho, quando comparado ao arranjo físico por processo; • Maior satisfação no trabalho: os funcionários passam a trabalhar o processo completo de fabricação do produto, e não mais tarefas fracionadas como nos outros tipos de arranjo físico. Isso torna o trabalho mais interessante e faz com que os funcionários se sintam mais responsáveis pelo processo e valorizados pela empresa. Normalmente o arranjo físico por celular apresenta um formato de “U”, fornecendo maior fluidez e otimização do fluxo dos produtos e pessoas, e como cada célula é um fluxo produtivo completo, cada celular tem produtos ou peças com roteiros de fabricação variados, dando maior agilidade, autonomia e produtividade ao processo. Para esse arranjo, a ferramenta chamada de diagrama de afinidades pode ser utilizada para aproximar as estações de trabalho, as quais terão funções ou realizarão tarefas parecidas. TEMA 5 – ARRANJO FÍSICO MISTO Para Heinen (2013), algumas situações requerem a combinação de alguns ou então todos os tipos básicos de arranjos físicos, ou usar tipos básicos de arranjos físicos em diferentes partes da operação de forma pura. Slack, Chambers, Johnston (2009) chamam essa combinação de arranjo físico misto. 15 Para Peinado e Graeml (2007, p. 228), “o arranjo ‘físico misto é utilizado quando se deseja aproveitar as vantagens dos diversos tipos de arranjo físico conjuntamente”. A Figura 8 ilustra o layout de um arranjo físico misto. Figura 8 – Arranjo físico misto Fonte: Peinado; Graeml, 2007. Na Figura 8, é possível observar um restaurante que apresenta tipos diferentes de arranjos físicos. A cozinha usa o arranjo por processo na preparação dos alimentos. 5.1 Etapas para o planejamento de um arranjo físico Independentemente do tipo de arranjo físico a ser adotado, é necessário que uma sequência de fases seja cumprida durante o planejamento de um arranjo físico qualquer. Entre as etapas deste planejamento, tem-se: a localização do arranjo físico, o arranjo físico geral, o arranjo físico detalhado e a implantação e monitoração. A primeira etapa realiza a identificação da área onde se encontra o arranjo físico, de modo que um planejamento seja elaborado e pensando sobre as instalações. 16 Já na fase seguinte, as posições de todas as áreas são identificadas e então se trabalha a integração entre os modelos e fluxos integrados. A terceira fase é composta pela localização detalhada de todos os equipamentos existentes nesse arranjo, bem como as características específicas de cada serviço. Por fim, é realizado o monitoramento planejado para que se possa seguir o cronograma de implantação passo a passo. Após essa implantação, o arranjo passa para a etapa de monitoração a fim de verificar a sua funcionalidade e suasrespectivas melhorias e ajustes. 17 REFERÊNCIAS GORGULHO JUNIOR J. H.C. Automação da manufatura: notas sobre arranjos físicos. Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI. Instituto de Engenharia de Produção e Gestão – IEPG, mar. 2010. Disponível em: <https://docplayer.com.br/2041082-Eme006-automacao-da-manufatura-notas- sobre-arranjos-fisicos.html>. Acesso em: 11 ago. 2019. HEINEN, M. H. Proposta de arranjo físico baseado nos conceitos da produção enxuta para uma fábrica de estruturas metálicas. Monografia (Curso de Engenharia de Produção) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Medianeira/PR, 2013. LIRA, M. N. G.; GOMES, M. L. B.; PORTO, E. S. Proposta de layout racionalizado objetivando maior eficiência produtiva e segurança contra incêndios: um estudo de caso em uma empresa de calçados. In: BRITO, C. R.; CIAMPI, M. M. (Org.). Education and social stability: a key to environmental preservation worlwide. Braga Portugal: COPEC, 2017, p. 212-217. PEINADO, J.; GRAEML, A. R. Administração da produção: operações industriais e de serviços. Curitiba: Unicenp, 2007. PESSÔA, M; SPINOLA, M. Introdução à automação para cursos de engenharia e gestão. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. ROGGIA, L.; FUENTES, R. C. Automação industrial. Santa Maria: Colégio Técnico Industrial da Universidade de Santa Maria; Rede e-Tec Brasil, 2016. ROSÁRIO, J. M. Automação industrial. São Paulo: Baraúna, 2009. SELEME, R. Automação da produção: uma abordagem gerencial. Curitiba: InterSaberes, 2008. SLACK, N.; CHAMBERS, S.; JOHNSTON, R. Administração da produção. 3. ed. São Paulo: Atlas, 2009. TEMA 2 – INTEGRAÇÃO DE PLANTAS EM PROCESSOS INDUSTRIAIS TEMA 3 – ARRANJO FÍSICO POR PROCESSO E ARRANJO FÍSICO EM LINHA TEMA 5 – ARRANJO FÍSICO MISTO 5.1 Etapas para o planejamento de um arranjo físico
Compartilhar