TCC Análise Falha concluído

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE SETE LAGOAS - UNIFEMM 
Unidade Acadêmica de Ensino de Ciências Gerenciais 
Engenharia de Produção Mecânica 
 
 
 
 
ROGÉRIO BARBOSA DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DE FALHA EM UNIDADES GERADORAS HIDRÁULICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SETE LAGOAS 
2015 
 
 
 
ROGÉRIO BARBOSA DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DE FALHA EM UNIDADES GERADORAS HIDRÁULICAS 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso de 
Engenharia de Produção Mecânica, da 
Unidade Acadêmica de Ensino de Ciências 
Gerenciais, do Centro Universitário de Sete 
Lagoas - UNIFEMM, como requisito 
parcial para obtenção de grau de bacharel. 
 
Área de concentração: Manutenção 
 
Orientador: Prof. Robson Carlos Nogueira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SETE LAGOAS 
2015 
 
 
 
CENTRO UNIVERSIDADE DE SETE LAGOAS – UNIFEMM 
Unidade Acadêmica de Ciências Gerenciais 
Curso de Engenharia de Produção Mecânica 
 
 
ROGÉRIO BARBOSA DA SILVA 
 
 
METODOLOGIA DE ANÁLISE DE FALHA EM UNIDADES GERADORAS 
HIDRÁULICAS 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso de 
Engenharia de Produção Mecânica, da 
Unidade Acadêmica de Ensino de Ciências 
Gerenciais, do Centro Universitário de Sete 
Lagoas - UNIFEMM, como requisito 
parcial para obtenção de grau de bacharel. 
 
 
 
Sete Lagoas, ______de ___________ de 2015. 
Aprovado com nota: _________. 
 
BANCA EXAMINADORA: 
 
_________________________________________ 
ORIENTADOR: Robson Carlos Nogueira 
 
_________________________________________ 
AVALIADOR (1): Professor (a) 
 
_________________________________________ 
AVALIADOR (2): Professor (a) 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
Falhas são eventos indesejados nas atividades produtivas, e podem pôr a perder esforços 
físicos, financeiros e até mesmo a vida das pessoas, comprometendo a disponibilidade dos 
ativos, reduzindo a competitividade, de forma que pesquisas para seu controle e prevenção 
são, no mínimo, desejáveis. São muitas as ferramentas de análise que estão disponíveis e 
ajudam no controle e prevenção de falhas. Toda a ferramenta disponível apresenta 
características específicas que permitem sua aplicação em uma determinada situação. Este 
trabalho propõe um método de pesquisa para a utilização em conjunto com algumas 
ferramentas, com o objetivo de aumentar a confiabilidade dos ativos pelo uso combinado de 
práticas que integram às ferramentas de forma individuais. O trabalho foi baseado em uma 
revisão bibliográfica sobre os temas relacionados, na busca dos conceitos básicos e 
fundamentais das ferramentas utilizadas, com uma abordagem metodológica de pesquisa, 
testando e ajustando o método proposto em uma empresa do setor de geração de energia 
elétrica. O método utiliza a Análise de Causa Raiz (RCA) e Manutenção Centrada em 
Confiabilidade (RCM), para investigar e identificar os fatores físicos, humanos e 
coorporativos das falhas, e complementarmente a Análise de Árvore de Falha (FTA). Ao final 
do trabalho teremos um método simples e de fácil compreensão para aplicação prática da 
equipe na análise das ocorrências que atualmente estão fora de controle conforme a referência 
estabelecida pelos órgãos de fiscalização da Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), 
conforme orientação do Operador do Sistema Elétrico (ONS). Como resultado final, caso seja 
aplicado pela empresa, esperamos produzir uma metodologia de análise que no futuro possa 
reduzir a taxa de falhas para os níveis considerados aceitáveis. 
 
Palavras-chave: Análise de Causa Raiz, Manutenção Centrada em Confiabilidade, Taxa de 
Falha. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
Failures in manufacturing activities are undesirable events that can waste physical and 
financial efforts, be life threatening, compromise the availability of assets, and reduce 
competitiveness so much that research for its prevention and control is much desired. There 
are many analysis tools available that can help with monitoring and avoiding the failures. 
Every tool available presents specific characteristics that can be applied to a certain situation. 
This study proposes a method of research of the utilization of some combined tools that aim 
to increase the reliability of the assets by the combined use of practices that individually 
integrate the tools. This work was based on a literature review of the related themes; in the 
search for the basic and fundamental concepts of the utilized tools, it utilized a 
methodological approach of research by testing and adjusting the proposed method in a 
company that generates electric power. The method utilizes the Root Cause Analysis (RCA) 
and the Reliability Centered Maintenance (RCM) to investigate and identify the physical, 
human, and corporative factors of failures, and the Fault Tree Analysis (FTA) to complement. 
By the end of the work, there will be a simple method to provide easy comprehension to the 
practical application of the analysis of occurrences that, according to the established reference 
by the supervisory bodies of the Agencia Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) and the 
orientation held by the Operador do Sistema Elétrico (ONS), are currently out of control. As a 
final result, in case the work gets to be applied by the company, we expect to develop a 
methodology of analysis that can reduce the failure rates to acceptable levels in the future. 
 
 
Key-words: Root Cause Analysis. Reliability Centered Maintenance. Failure Rate. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO............................................................................................. 7 
2 REFERENCIAL TEÓRICO........................................................................ 9 
2.1 A Gerência de Manutenção dos Ativos do Norte (MG/NT) ...................... 9 
2.2 A Manutenção ............................................................................................... 10 
2.2.1 Tipos de manutenção................................................................................... 10 
2.3 Funcionamento das Usinas Hidrelétricas ................................................... 11 
2.4 Gerador........................................................................................................... 16 
2.5 Turbina............................................................................................................ 16 
2.6 Confiabilidade ............................................................................................... 17 
2.7 Falha ............................................................................................................... 17 
2.7.1 Taxa de falha ................................................................................................. 17 
2.8 A Análise de Falha ........................................................................................ 18 
2.8.1 Tipos comuns de falha .................................................................................. 19 
2.8.1.1 Falhas relacionadas à idade do item ............................................................. 19 
2.8.1.2 Falhas aleatórias ........................................................................................... 20 
2.9 Tipos de Análise de Falha ........................................................................... 20 
2.9.1 Análise do modo e efeito da falha – FMEA ................................................ 20 
2.10 Ferramentas da Qualidade ..........................................................................22 
210.1 Método dos 5 porquês .................................................................................. 22 
2.10.2 Gráfico de pareto ......................................................................................... 23 
210.3 Reliability centered maintenance (RCM) ................................................. 23 
2.10.3.1 Análise RCM .................................................................................................. 25 
2.10.4 Análise da árvore de falhas (FTA) ............................................................. 26 
2.10.5 Rout cause analysis (RCA) 28 
3 METODOLOGIA RCA/RCM NA UNIDADE GERADORA................... 29 
3.1 Introdução 29 
3.1.1 Primeiro passo RCA – coleta e ordenação dos dados do evento .............. 30 
3.1.1.1 Sistema de gestão da manutenção e operação ............................................... 32 
3.1.1.2 Instruções de trabalho da manutenção .......................................................... 32 
3.1.1.3 Planejamento e controle da manutenção (PCM) ........................................... 33 
3.1.1.4 Programa semanal detalhado ........................................................................ 33 
 
 
 
3.1.2 Segundo passo RCA – definição do time multidisciplinar ....................... 34 
3.1.3 Terceiro passo RCA – definir e estabelecer um propósito ....................... 34 
3.1.4 Quarto passo RCA – análise do problema .................................................. 35 
3.1.5 Quinto passo propor soluções ...................................................................... 35 
3.1.6 Sexto passo – priorização das soluções ....................................................... 35 
3.1.7 Sétimo passo – planejamento de testes e execução da solução .................. 36 
3.1.8 Oitavo passo – estabelecer metas e controle ............................................... 36 
3.1.9 Nono passo – identificar ganhos com implementação ............................... 36 
4 ANÁLISE DOS RESULTADOS ................................................................. 37 
4.1 Metodologia de RCA/RCM na Unidade Geradora ................................... 37 
4.1.1 Coleta de dados ............................................................................................. 37 
4.1.2 Definição da equipe ...................................................................................... 39 
4.1.3 Propósito da análise ..................................................................................... 39 
4.1.4 Estrutura da análise, elaboração da FTA .................................................. 39 
4.1.5 Estabelecer plano de ação ........................................................................... 43 
4.1.6 Planejamento e execução das ações ............................................................ 45 
4.1.7 Definição de meta de controle ..................................................................... 46 
4.1.8 Ganhos com implementação ........................................................................ 47 
5 CONCLUSÃO ............................................................................................... 49 
 REFERÊNCIAS............................................................................................. 51 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
Atualmente, um dos grandes desafios das indústrias brasileiras é ter uma gestão de ativos 
focada na integração dos processos, destacando-se no entanto a área de manutenção, que tem 
um papel fundamental na sobrevivência das empresas de grande porte, pois, quando alcançam 
um nível de maturidade, eficiência e produtividade comparáveis à classe mundial, torna-se 
função estratégica da companhia, e, além de redução dos custos na cadeia produtiva, pode, 
ainda, gerar receita adicional para as empresas. 
 
A empresa Cemig Geração e Transmissão S/A tem uma de suas gerências de manutenção de 
ativos, a MG/NT, situada na cidade de Sete Lagoas, e, desde o ano de 2008, centraliza em seu 
escritório a gestão administrativa, gestão ambiental, segurança no trabalho e planejamento de 
manutenção das Usinas Hidrelétricas de Irapé, na cidade de Grão Mogol; Três Marias, na 
cidade de Três Marias e Queimado na cidade Cabeceira Grande, todas na região norte do 
estado de Minas Gerais. 
 
Atualmente a Usina de Três Marias possui uma taxa de falha superior ao índice 5 (cinco), 
quando o recomendado pelo Operador Nacional do Sistema (ONS) é índice 3 (três) conforme 
submódulo 25.81. A gerência de manutenção de ativos, a MG/NT, que faz a gestão deste 
ativo, não possui um método de análise das falhas estruturado em uma metodologia de 
bloqueio de falhas. 
 
Este projeto tem como objetivo desenvolver uma nova metodologia simplificada para uma 
análise precisa e de fácil compreensão, que possibilite como consequência, a redução da taxa 
de falha a valores inferiores ao recomendado pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). Em 
seguida, deseja-se bloquear de forma efetiva a reincidência de falhas através de um plano de 
ações preventivas, evitando paradas desnecessárias que proporcionam interrupção da geração 
de energia elétrica e impactam negativamente nos ganhos financeiros. 
 
Neste projeto o pesquisador terá oportunidade de aprofundar seu conhecimento no tema 
proposto. Estudando e aplicando o conhecimento teórico à prática na construção de uma 
 
1 Submódulo 25.8: Norma ONS que define a meta de taxa de falha para geradores hidráulicos. 
8 
 
metodologia que esteja de acordo com as técnicas existentes, mas que também seja adequada 
à cultura existente na empresa pesquisada. 
O trabalho proposto irá apresentar à organização uma visão acadêmica e prática das falhas na 
usina com o apoio da empresa responsável pela apuração e controle deste indicador, 
facilitando assim, a formação de um banco de dados para o direcionamento de uma nova 
metodologia a ser apresentada. Espera-se que as ações, aqui propostas, possam ir ao encontro 
as necessidades da empresa e seja integrado no dia a dia das atividades da instalação. 
 
Esta metodologia também, deve ser de grande valia para o curso de engenharia de produção, 
pois busca uma aproximação maior entre a teoria acadêmica e a prática específica de uma área 
de atuação. 
 
9 
 
2 REFERENCIAL TEÓRICO 
 
2.1 A Gerência de Manutenção dos Ativos do Norte (MG/NT) 
 
A MG/NT é uma das gerencias de gestão de ativos de geração da Cemig Geração e 
Transmissão S/A, que tem como objetivo operar e manter os 3 (Três) grandes centrais 
hidrelétricas e 3 (Três) pequenas centrais hidrelétricas na região norte e noroeste do estado de 
Minas Gerais, são elas: 
 
Usinas de Três Marias, usina de Queimado, usina de Irapé, usina de Santa Marta, usina de 
Paraúna e usina de Machado Mineiro. 
 
A MG/NT tem sede em Sete Lagos, Minas Gerias, possui de 74 empregados próprios e 90 
contratados, possui uma área de Planejamento e Análise dentro da Gerencia, responsável por 
acompanhar, registrar e controlar a taxa de falha das instalações com objetivo de mantê-la 
dentro das metas estabelecidas pela empresa. 
 
Figura 1 - Organograma da Gerencia de Manutenção dos Ativos do Norte 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig, código PM01 
 
 
10 
 
2.2 A Manutenção 
 
A Manutenção é considerada como uma função estratégica tendo em vista a sua importância 
em relação aos resultados da empresa. Fica ainda mais claro quando entendemos que a função 
da manutenção moderna é manter os equipamentos disponíveis para operação e não mais, 
apenas saber consertá-los quando quebrados. A missão da manutenção é garantira 
confiabilidade e a disponibilidade dos ativos de modo a atender a um programa de produção 
ou prestação de serviços com segurança, preservação do meio ambiente e custos adequados. 
(NASCIF e DORIGO, 2010) 
 
Nascif e Dorigo, 2010, p. 28, definem manutenção estável: 
 
Para que um processo seja considerado sob controle, suas rotinas, ou seja, suas 
tarefas do dia a dia precisam estar controladas. Quando a manutenção consegue 
estabilizar a rotina, os serviços são realizados de forma previsível, com qualidade 
requerida e dentro dos prazos e custos previamente estimados. Para que as condições 
de estabilidade do processo de manutenção sejam alcançadas é necessária uma 
estrutura organizacional adequada, pessoal capacitado e uma sistemática de trabalho. 
(NASCIF e DORIGO, 2010, p. 28) 
 
2.2.1 Tipos de manutenção 
 
Segundo Kardec e Nascif (2010), a maneira pela qual é feita a intervenção nos equipamentos, 
sistemas ou instalações caracteriza os vários tipos de manutenção existente, entre eles: 
 
 Manutenção Corretiva Não Planejada: é a correção da falha de maneira aleatória. 
 
 Manutenção Corretiva Planejada: é a atuação para a correção da falha ou do 
desempenho menor do o que o esperado. 
 
 Manutenção Preventiva: é a atuação realizada de forma a reduzir ou evitar a falha ou 
queda no desempenho, obedecendo a um plano previamente elaborado, baseado em 
intervalos definidos de tempo. 
 
 Manutenção Preditiva: é a atuação realizada com base em modificação de parâmetros 
de condição ou desempenho, cujo acompanhamento obedece a uma sistemática. 
 
11 
 
 Manutenção Detectiva: é a atuação efetuada em sistemas de proteção, buscando 
detectar falhas ocultas ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção. 
 
 Engenharia de Manutenção: é a mudança de paradigma na manutenção. É deixar de 
ficar consertando continuamente para procurar as causas básicas, modificar situações 
de mau desempenho, deixar de conviver com problemas crônicos, melhorar padrões e 
sistemáticas, desenvolver a mantenabilidade, tornando o equipamento mais confiável. 
 
2.3 Funcionamentos das Usinas Hidrelétricas 
 
Uma Usina Hidrelétrica tem por função transformar a força da água em energia mecânica em 
um eixo que estará acoplado a um gerador capaz de transformar esta energia mecânica em 
energia elétrica através de um campo eletromagnético induzido no rotor do gerador. 
 
A Usina Hidrelétrica é composta por vários sistemas, dentre elas temos a Turbina que 
transforma a energia cinética do nível reservatório em movimento circular no rotor, através de 
um eixo transfere este movimento para o Gerador, que por sua vez é responsável pela geração 
de energia elétrica, o nosso estudo focará na Turbina, considerando que ele é formado por 
diversos componentes que funcionam de forma precisa garantindo a confiabilidade do ativo. 
 
Costa (2003, p 34), descreve o processo de geração de energia da seguinte forma: 
 
No processo de geração de energia elétrica, a energia potencial da água armazenada 
no reservatório é transformada em energia cinética e energia de pressão dinâmica 
pela passagem da água pelos condutos forçados. Ao fazer o acionamento da turbina, 
essa energia é convertida em energia mecânica, que por sua vez é transmitida pelo 
eixo ao gerador. Nesse último, a energia mecânica é transformada em energia 
elétrica, a qual passa por uma subestação (SE) elevadora de tensão, sendo então 
injetada no sistema de transmissão que a fará chegar aos centros consumidores. 
(COSTA, 2003, p. 34). 
 
A figura 2 ilustra o funcionamento de um sistema elétrico baseado numa hidrelétrica 
tradicional, iremos destacar os sistemas relacionadas a usina hidrelétrica, que vão dos 
números 1 (um) a 8 (oito), e serão descritos e abordados detalhadamente na figura 3 e no 
quadro 1. 
 
 
12 
 
Figura 2 – Diagrama de Geração e Distribuição 
 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig, Código: PO04 
 
A figura 2 mostra o fluxograma dos sistemas de geração de uma usina hidrelétrica 
convencional, com objetivo de demostrar a integração e dependência dos principais processos 
do layout funcional. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
Figura 3 – Fluxograma Sistema de Geração 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Elaborado pelo Autor 
 
O quadro 1 descreve a função de cada sistema que compõe o diagrama da figura anterior, 
descreve a função de cada um, com objetivo de demostrar como os sistemas integrados do 
processo de geração de energia funcionam e contribuem para o processo. 
 
O equipamento que será abordado na elaboração da metodologia é o Distribuidor, 
equipamento componente da Turbina, em destaque no quadro 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 - RESERVATÓRIO 
2 - COMPORTA 
3 - BARRAGEM 
4 – CONDUTO 
FORÇADO 
6 - GERADOR 
7 - CANAL DE FUGA 
INÍCIO 
8 - TRANSFORMADOR 
ELEVADOR 
5 – TURBINA 
FIM 
14 
 
Figura 4 – Distribuidor da Turbina 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig – IT-MGNT-OPE-03 
 
O distribuidor é um componente do Sistema da Turbina responsável por transmitir o comando 
hidráulico dos Servo motores, conforme a figura 4, em comando de abertura para controlar o 
fluxo de água pela turbina, fazendo ajuste de potência da unidade geradora. 
 
O quadro 1, detalha cada sistema que compõe uma usina hidrelétrica, desde o armazenamento 
de água no reservatório até a devolução do fluxo de água ao rio. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
Quadro 1 – Descrição da Função dos Sistemas de uma Hidrelétrica 
Nº DESCRIÇÃO/IMAGEM FUNÇÃO 
1 
Reservatório 
Acumular energia potencial em forma de 
água. 
2 
Comporta 
Permitir o controle das cheias do 
reservatório. 
3 
Barragem 
Delimitar a área e altura máxima de 
enchimento do reservatório. 
4 
 
Conduto forçado 
Conduzir todo fluxo de água até a 
Turbina. 
5 
Turbina 
Transformar a energia cinética da coluna 
d’água do reservatório em movimento 
circular. 
6 
Gerador 
Transformar movimento circular dos 
rotores em energia elétrica. 
7 
 
Canal de Fuga Conduzir o fluxo de água de volta ao rio. 
8 
 
Transformador Elevador 
Elevar a tensão da energia gerada para 
níveis que possibilitem o transporte com a 
mínima perda. 
Fonte: Elaborado pelo Autor 
 
16 
 
Destacaremos a seguir os dois principais sistemas de uma usina hidrelétrica, o item 5 (cinco) e 
6 (seis), do quadro 1, serão detalhados na sequência do trabalho. 
 
2.4 Gerador 
 
Chama-se gerador, alternador ou dínamo a máquina que converte energia mecânica em 
eletricidade através do campo eletromagnético induzido no seu rotor, que é a parte girante da 
máquina. No geral temos bobinas girando com frequência angular constante e um campo 
magnético gera uma tensão senoidal. 
 
2.5 Turbinas 
 
Existem variações e adaptações, mas os principais tipos de turbinas, são as Pelton, Francis e 
Kaplan. De modo simplificado, adota-se Pelton (impulso) para grandes alturas e baixas 
vazões, para pequenas alturas e grandes vazões usa-se Kaplan (hélice) e para alturas e vazões 
intermediárias, utiliza-se Francis (reação). (BELICO, 2011) 
 
Costa, 2003, p. 04 define tipos de Turbina, como: 
 
Nas turbinas de impulso, a alta pressão no conduto forçado se transforma em 
quantidade de movimento, de modo que não ocorre queda de pressão na turbina. Na 
turbina de reação, por outro lado, uma parte daqueda de pressão ocorre no injetor e 
o restante se dá na própria turbina. Consequentemente, a água ocupa a cavidade 
ocupada pelo rotor e, ao fluir por ela, transfere tanto a energia de pressão quanto a 
energia cinética às pás do rotor. Como todas as pás da turbina são envolvidas neste 
processo de transferência de energia, o diâmetro de uma turbina de reação é menor 
do que de uma turbina de impulso de capacidade equivalente. 
[...] 
A turbina do tipo hélice é na verdade uma turbina de reação, pois utiliza uma 
combinação de pressão e velocidade da água para acionar o eixo. No entanto ela 
emprega a velocidade da água em maior grau do que a turbina Francis. A vantagem 
da turbina do tipo hélice com pás ajustáveis desenvolvida por Kaplan em 1919 é o 
alto rendimento sobre o aspecto de alturas de quedas e abertura do distribuidor. 
Tanto a abertura do distribuidor quanto ângulo das pás podem ser ajustados com a 
unidade geradora em funcionamento. (COSTA, 2003, p.03-04) 
 
Segundo a Associação Brasileira de Empresas Geradoras de Energia Elétrica (ABRAGE), a 
unidade geradora hidráulica é dividida nos seguintes sub sistemas: Adução/Sucção, Gerador, 
Mancal Combinado, Mancal Escora, Mancal Guia, Quadro de Comando, Regulador de 
Velocidade, Serviço Auxiliar, Sistemas de Proteção, Sistema de Excitação, Turbina 
17 
 
Hidráulica, Disjuntor e Transformador. Caso ocorra a indisponibilidade de um destes 
sistemas, temos como consequência a falha em uma unidade geradora hidráulica. 
 
2.5 Confiabilidade 
 
Segundo a NBR 5462/1994, no item 2.2.6, a Confiabilidade é a capacidade de um item 
desempenhar uma função requerida sob condições especificadas, durante um dado intervalo 
de tempo. 
 
2.7 Falha 
 
Segundo a NBR 5462/1994, no item 2.4, a Falha é o término da capacidade do item 
desempenhar a função para o qual foi projetado, sendo que após a falha o item tem uma pane, 
sendo que a pane é o estado que se encontra o item em que falhou. 
 
2.7.1 Taxa de falha 
 
Conforme o submódulo 25.8 Rev.1.1, no item 5.18.2, o gerenciamento da taxa de falhas para 
unidades geradoras, compensadores síncronos, compensadores estáticos e transformadores (na 
perspectiva de manutenção), no período considerado, verificando os valores limites das faixas 
classificadas como normal, alerta e insatisfatória. 
 
A formula de cálulo é dado pela equação abaixo: 
 
 
 
 
 
18 
 
2.8 A Análise de Falha 
 
Segundo Nacif e Dorigo (2010), a Análise de Falhas é um processo sistemático de exame com 
objetivo de determinar as causas (ou causas-raízes) e utilizar essas informações para melhorar 
a confiabilidade dos ativos. 
 
Braidotti Junior (20013,p.29 e 30) definem Falha Potencial e Funcional: 
 
Falha Potencial é uma condição física identificável na qual indica que a ocorrência 
de uma falha funcional está iminente e é normalmente identificada pelo mantenedor 
através da aplicação da inspeção eletromecânica ou da das técnicas preditivas 
(manutenção baseada na condição, tais como, análise de vibração e termografia). 
(BRAIDOTTI JUNIOR, 2013, p.29) 
 
Falha Funcional é definida como a incapacidade de um ativo (ou componente) de 
atender a um padrão de desempenho específico e é normalmente definida pelo 
operador. Sedo a falha um evento já ocorrido, não programado nem planejado. 
(BRAIDOTTI JUNIOR, 2013, p.30) 
 
Podemos considerar a análise de falha a metodologia a ser aplicada quando da ocorrência de 
falhas funcionais (FF) e também para falhas potenciais (FP), criamos uma condição favorável 
quando entendemos que a aplicação da metodologia na busca da causa raiz quando nos 
deparamos com uma falha funcional, perde-se a relação direta com a prática da manutenção 
pró-ativa, pois nenhum benefício direto é gerado através do resultado da análise, já que não 
podemos voltar atrás com o resultado obtido e garantir uma intervenção a tempo de evitar a 
falha funcional já ocorrida, desta maneira com a aplicação da metodologia nestas condições, o 
benefício esperado são ações reais, as quais possam evitar a ocorrência de falhas funcionais 
similares, garantido uma maior estabilidade do processo produtivo, com uma maior 
confiabilidade dos ativos, podemos estender a sua vida útil e evitar a ocorrência de falhas 
funcionais. (BRAIDOTTI JUNIOR, 2013) 
 
É comum associar a falha de um item a algum problema com os planos de manutenção 
existentes para os equipamentos ou sistemas. Os resultados adquiridos com cada análise de 
falha devem contribuir para confrontar a falha ocorrida com a abrangênica desse plano, de 
modo que a equipe de planejamento possa revisar o plano, estruturada em informações 
concretas, para garantir a eficácia de futuras manutenções planejadas e disponibilidade do 
item. (BRAIDOTTI JUNIOR, 2013) 
 
19 
 
2.8.1 Tipos comuns de falhas 
 
2.8.1.1 Falhas relacionadas à idade do item 
 
Diz respeito à resistência variável do item em relação às cargas, que diminui com o passar do 
tempo à medida que estão sob uso contínuo em determinadas condições. Este desgaste natural 
está relacionado ao uso do equipamento e, também, ao tipo de material empregado em sua 
construção, que poderá garantir uma durabilidade maior ou menor. (PEREIRA, 2009) 
 
Figura 5 – Curva da Banheira 
 
Fonte: KARDEC E NASCIF, 2009, p. 110. 
 
A figura acima, também conhecida como “curva da banheira”, exemplifica bem as fases de 
maior insidência de falhas devido a idade do item, sendo dividido em três fases distintas, são 
elas: 
 
 Mortalidade infantil, onde há grande incidênias de falhas muitas vezes voltados a 
defeitos de fabricação ou deficiência de projetosou ainda problemas durante a 
intalação. 
 Vida últil, onde ocorre a redução das falhas e estabilidade. 
 Envelhecimento, neste momento a taxa de falhas volta a subir e tende a se elevar 
ainda mais com o passar do tempo. 
 
20 
 
Está curva pode ser modificada, quando é realizado ainda na faze de projeto e construção 
análises dos modos e efeitos das falhas, bloqueando uma boa parte dos possíveis defeitos que 
possam ser identificados no item. 
 
2.8.1.2 Falhas aleatórias 
 
Este tipo de falha refere-se às cargas externas, ou seja, sobre-tensão ao usar o equipamento ou 
sistema, forçando os mesmos ao extremo, até que ocorra a fragilidade do item, ou até mesmo 
sua quebra. Mas, para componentes mais complexos, torna-se quase que impossível esta 
detecção, sendo preciso investir em novas tecnologias para alavancar a confiabilidade das 
inspeções, evitando grandes dores de cabeça à área de manutenção. (PEREIRA, 2009) 
 
2.9 Tipos de Análise de Falha 
 
A seguir será abordado alguns tipos de comuns deferramentas para análise de falhas, das quias 
uremos selecionar as que serão utilizadas no desenvolvimento da nossa metodologia. 
 
2.9.1 Análise do modo e efeito de falha - FMEA 
 
É uma técnica de confiabilidade que tem como objetivo: reconhecer e avaliar as falhas 
potenciais que podem surgir em um produto ou processo, identificar ações que possam 
eliminar ou reduzir a chance de ocorrência dessa falha, e documentar o estudo, criando um 
referencial técnico que possa auxiliar em revisões e desenvolvimentos futuros do projeto ou 
processo. (FOGLIATTO e RIBEIRO, 2009) 
 
Segundo Kardec e Nascif o FMEA é a uma abordagem que ajuda a identificar e priorizar 
falhas potenciais em equipamentos, sistemas ou processos. 
 
O FMEA no projeto dedica-se a eliminar as causas de falha durante o projeto do equipamneto, 
levando em consideração todos os aspectos, desde a mantenabilidade até aspectos ligados à 
segurança. 
 
O FMEA no processo focaliza como o equipamnetoé mantido e operado. 
 
21 
 
O FMEA no sistema se preocupa com as falhas potenciais e gargalos no processo global, 
como uma linha de produção. 
 
O quadro 2 apresenta o documento que concetra uma avaliação do FMEA que é utilizado para 
cada projeto, sistema ou processo que se deseja analisar. 
 
Quadro 2 – Quadro de Análise FMEA 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig 
 
Descrição da quadro 2: 
 
1 – Falha: Descrever a falha, que para o FMEA é a negação da função do equipamento; 
2 – Causa Raiz: Causa fundamental, levantada após aplicação das ferramentas da qualidade, 
para determinar motivo da falha; 
3 - Ação Proposta: O que deve ser feito para bloquear ou minimizar a falha; 
4 – Responsável: Quem é o responsável pela ação; 
5 – Prazo: Até quando deve ser concluída a ação; 
6 – Elimina causa ou Minimiza o efeito: Analisar se a ação é de bloqueio da causa (E) ou 
minimização do efeito (M); 
7 – Custo da Implementação: Estimativa do custo da implantação da ação; 
8 – Observação: Informação complementares sobre a ação; 
9 – Aceita ou Rejeita: Aprovação superior para implementação da ação, (aprovação através 
do sistema de gestão); 
10 – GUT: Gravidade, Urgência e Tendência, método de pontuação para priorização de 
ações; 
11 – REI: Resultado, Exiquibilidade e Investimento, método de avaliação subjetiva; 
12 – GUT + REI: Combinação dos dois métodos para gerar ações com maior importância. 
 
 
 
22 
 
2.10 Ferramentas da Qualidade 
 
2.10.1 Método dos 5 porquês 
 
É um método ordenado de buscar as causas de problemas e determinar ações apropriadas para 
evitar a reincidência. É originário dos 5 porquês. A análise de falha que determina a causa, 
além de um exercício bastante rigoroso de investigação, é relativamente fácil quando 
comparado a outros processos de análise de falhas. (KARDEC e NASCIF, 2009) 
 
Uma técnica utilizada para encontrar uma causa raiz de um problema. Deve-se realizar até 5 
perguntas para o porquê (causa) do problema, sempre questionando a causa anterior. 
 
A técnica dos 5 Porquês não substitui uma análise mais detalhada: 
 
• Não requer coleta de dados; 
• Não requer validação para as evidências; 
• Não estende a busca em nível de Sistema; 
• Identifica apenas uma causa final para o evento/problema e não inclui todos os fatores que 
influenciarão nas ações a serem tomadas para a melhoria; 
 
Técnica baseada em pressupostos lógicos, partindo de premissas genéricas (maior) para 
específicas (menor) de onde podem-se tirar conclusões. 
 
Figura 6 - Tabelas dos 5 porquês. 
 
 
Fonte: CLUBE DO CONCRETO, 2015. 
 
23 
 
2.10.2 Gráfico de pareto 
 
O princípio de Pareto, atribuído ao economista italiano Vilfredo Pareto, que teria observado 
que 80% da terra na Itália pertencia a 20% da população; de modo mais formal, o princípio de 
Pareto diz que na maioria dos eventos, 20% das causas são responsáveis por 80% dos 
problemas. Sendo assim analisa-se a situação e constroi-se um gráfico ou diagrama de Pareto, 
ordenando-se os itens (problemas e requisitos) em ordem decrescente de ocorrência 
(frequência) e traçando-se uma linha que mostra o percentual acumulado dessas causas. 
(KARDEC e NASCIF, 2009) 
 
A figura 7 mostra um diagrama de pareto tradicional, que relaciona a quantidade de falhas que 
determinados equipemantos foram submetidos, em relação a porcentagem que cada um 
representa. 
 
Figura 7 – Diagrama de Pareto 
Fonte: Elamborado pelo autor 
 
2.10.3 Reliability centered maintenance (RCM) 
 
A RCM ou em português, Manutenção Centrada na Confiabilidade (MCC) é um método 
utilizado para planejamento de manutenção que foi desenvolvido inicialmente na indústria 
aeronáutica e, posteriormente, adaptado para diversas outras indústrias e instituições militares. 
 
EQUIPAMENTOS 
Nº DE FALHAS 
24 
 
Fogliato e Ribeiro, 2009, p. 217, definem MCC como: 
 
Manutenção centrada na confiabilidade pode ser definida como um programa que 
reúne várias técnicas de engenharia para assegurar que os equipamentos de uma 
planta fabril continuarão realizando as funções especificadas. Devido sua abordagem 
racional e sistemática, os programas de MCC têm sido reconhecidos como uma 
forma eficiente de tratar as questões de manutenção. Eles permitem que as empresas 
alcancem excelência nas atividades de manutenção, ampliando a disponibilidade dos 
equipamentos e reduzindo custos associados a acidentes, defeitos, reparos e 
substituições. (FOGLIATTO e RIBEIRO, 2009, p. 217) 
 
A figura 8 descreve como o RCM descreve cada tipo de manutenção realizada no sistema sob 
esta filosofia, simplificando a tarefa de análise e enriquecendo o histórico. 
 
Figura 8 – Componente de um RCM 
 
Fonte: PINTO, 2004, p. 46. 
 
Da década de 1960 até o final da década de 1980, a manutenção baseada em intervalos de 
tempo era a metodologia de contingência de falhas mais avançada utilizada pelos gestores de 
manutenção. 
 
Estes programas baseavam-se em dois princípios: 
25 
 
 Existe uma forte correlação entre a idade do equipamento e sua taxa de falha. 
 
 As probabilidades de falha de equipamentos podem ser determinadas estatisticamente, 
e assim, componentes podem ser substituídos ou restaurados antes da ocorrência de 
falhas. 
 
Por exemplo: era prática comum no passado à substituição ou renovação de rolamentos após 
uma determinada quantidade de ciclos em operação, com base na hipótese de que a taxa de 
falhas deste componente tornava-se acentuada com o tempo de permanência em serviço. 
 
2.10.3.1 Análise de RCM. 
 
A análise RCM cuidadosamente considera as seguintes questões: 
 Qual é a função do sistema ou do equipamento em análise? 
 Quais são as falhas funcionais que ocorrem com maior probabilidade? 
 Quais são as prováveis consequências destas falhas funcionais? 
 O que pode ser feito para que haja redução nas probabilidades de falha, ou das 
consequências sobre o sistema? 
 
A figura 9 descreve como deve ser feita uma análise RCM, observando a sequência lógica de 
cada fase. 
Figura 9 – Passos RCM 
 
Fonte: PINTO, 2004, p. 54. 
 
26 
 
Ações corretivas (Run-to-Failure): nenhuma ação de contenção sobre a falha pode ser 
tomada. Normalmente para estas situações não existem tecnologias de inspeção disponíveis 
para que se faça uma verificação das condições dos componentes atingidos pela falha. 
 
Ações baseadas em intervalo de tempo ou ciclos (Time-Based Actions): ações de inspeção 
programadas a intervalos de tempo pré-definidos, estes normalmente baseados em 
conhecimento de parâmetros de confiabilidade observados dos históricos de falha dos 
componentes. Estas ações são somente programadas quando há total segurança de que 
existem pontos notáveis de degradação da função dos componentes, caso contrário tornam-se 
extremamente dispendiosas ao sistema de manutenção. 
 
Ações baseadas em condições (Condition-Based Actions): normalmente denominadas 
inspeções preditivas, estas ações levam em consideração perturbações ao sistema notadas 
somente com a utilização de tecnologias particulares (p.e. análise termográfica, medição de 
vibração, análise de contaminantes, etc.). São ações de contenção utilizadas para os modos de 
falha ditos aleatórios, e que não geram impressões visíveis de degradação aos componentes 
afetados. 
 
Ações proativas: são ações utilizadas em situações onde não é possível a convivência com o 
risco de falha, e, porém, não existam tecnologias disponíveis para a contenção do modo de 
falha gerador da falha. Normalmente 
 
2.10.4 Análise da árvore de falhas(FTA) 
 
Segundo Borba (2010) e Oliveira, Paiva e Almeida (2010), o Método da Análise da Árvore de 
Falhas, traduzido do inglês “Fault Tree Analysis” (FTA), é uma técnica gráfica dedutiva 
estruturada em termos de eventos ao invés de componentes. 
 
A montagem da árvore de falha inicia-se com a identificação do componente que falhou ou 
tem a maior probabilidade de falha, o qual deve ser colocado no topo da árvore, e abaixo são 
listados os componentes que fazem parte do sistema e estão interligados com componente no 
topo da árvore. Os operadores lógicos e/ou montando a árvore de falha, como ilustrado na 
Figura 10. As primeira ações da análise, dependendo da necessidade, podem ser unicamente 
para validar as hipóteses que levaram o item a falha. 
27 
 
Figura 10 – Árvore de Falhas 
 
Fonte: WHT Consultoria, 2014, p. 49. 
 
O FTA, quando bem elaborado, permite a identificação dos componentes que falharam, assim 
podemos analisar como aumentar a confiabilidade do sistema. A figura 11 explica o 
significado dos símbolos utilizados no FTA. 
 
Figura 11 – Simbologia FTA 
 
 
Fonte: MIMACANE, 2014, p. 62. 
28 
 
2.10.5 Rout cause analysis (RCA) 
 
A RCA ou em português, Análise da Causa Raiz, surgiu na década de 1950 na NASA, pois 
havia limitações na ánalise das falhas em processos mais complexos como no 
desenvolvimento de projetos e lançamentos de foguetes. Posteriormente, a RCA englobou as 
metodologias exeistentes através da fusão de ideis retiradas de áreas como gerenciamento de 
midanças, gerenciamento de riscos e análise de sistemas. 
 
Segundo a WHY Consultoria, a RCA é uma metodologias lógica e científica para analisar 
falhas, acidentes, incidentes, problemas e identificar as causas físicas (locais), 
humanas(secundárias) e gerenciais (primárias), implementar ações corretivas ou mitigadoras 
com o objetivo de evitar recorrências (previsíveis) ou implementar contenções (aleatórias). 
 
Márquez, Bona e Alija (2009), utiliza o RCA na determinação do evento responsável pela 
ocorrência de uma falha catastrófica em um sistema de exaustão em uma indústria. Baseado 
no método RCA reconstitui a sequência do evento identificando o fator físico que iniciou a 
falha, baseado nas evidências encontradas no evento e nas informações levantadas nos 
históricos das intervenções. 
 
Após a identificação da causa raiz da falha, propor as ações preventivas ou corretivas para a 
eliminação da falha em três linhas de raciocínio, falhas físicas, falhas humanas e falhas 
coorporativas: 
 
Falhas Físicas: Estão diretamente ligadas ao equipamento, que ocorre devido a um defeito ou 
avaria. É tranquilamente identificável pela equipe de manutenção e engenharia com auxílio do 
conhecimento técnico, análise do histórico e familiaridade com o equipamento; 
 
Falhas Humanas: Estão relacioandas a erros por descumprimento de procedimentos, 
imprudência ou imperícia. Fácil identificação mas difícil diagnótico, pois geralmente trata de 
ações intangíveis; 
 
Falhas Coorporativas: São falhas relacionadas a procedimentos incorretos ou mesmo a falta 
deles, política e diretrizes de gestão corporativa que impeçam a ação física, (ex: equipamento 
defeitusos não substituído por falta de recurço orçamentário da empresa). 
29 
 
3 MÉTODOLOGIA DE RCA/RCM NA UNIDADE GERADORA 
 
3.1 Introdução 
 
A empresa objeto de estudo detem um método de análise de falhas não estruturado, no qual os 
passos para a elaboração não estavam claros e, desta forma, as ações propostas não eram 
efetivas na resolução dos problemas. 
 
Foram identificados pontos de dificuldades nas análises anteriores realizadas pela empresa, 
por falta de um método adequado, as quais serão apresentadas: 
 
Quadro 3 – Passos para Aplicação do RCA 
 
COLETA 
Coleta de dados 
Formação do time diciplinar 
Definição do problema (aleatório ou crônica) 
ANÁLISE Estrutura da análise 
Identificação da causa raiz da falha 
 
 
SOLUÇÃO 
Propor ações para eliminar a causa raiz 
Priorizar ações corretivas e preventivas 
Planejar ações corretivas e preventivas 
Verificações das ações 
Análise de custo x benefício das ações 
Fonte: Elaborado pelo Autor 
 
 Erro na definição da falha: a definição do evento ou falha é um fator primordial na análise, 
pois, mal definido, pode levar a análise a lugar nenhum, não atender à necessidade da 
empresa, podendo levar a uma análise inadequada e impossível de se concluir. 
 
 A equipe de analistas não era treinada adequadamente nos passos para análise de falhas, o 
que dificultava a utilização do método, o qual também não estava estruturado de forma 
objetiva. 
 
30 
 
 Fases de execução da análise não eram definidos claramente: o processo de ordenação em 
passos permite melhor utilização dos recursos (time multidisciplinar alocado para análise). 
Não é necessário que todo o time esteja sempre em reunião, o que iria demandar maior 
custo para a empresa. Os recursos sendo alocados com as tarefas claras e direcionadas faz 
com que a análise se torne mais eficaz. 
 
 Dificuldades na gestão das ações (implementação, prazos, medição de eficácia): a 
priorização e medição das ações após a análise são fatores que determinam a sua eficácia. 
Se as ações não forem implementadas, a análise não tem valor. 
 
O processo de análise desejado para a empresa objeto do estudo, não tem a intenção de buscar 
a natureza fisico química da falha, sendo que a análise será concluída ao chegarmos ao 
equipamento denominado (Lowest Replaceable Unit) LRU, ou seja, equipamento que não 
damos manutenção mas trocamos, por isso é importante uma política correta de peças 
reservas que poderão ser demandandas sempre que necessário, conforme seu “Impacto x 
Probabilidade” para o sistema. 
 
3.1.1 Primeiro passo – coleta e ordenação dos dados do evento 
 
A coleta de dados: 
 
 Coletar todas as evidências, por exemplo, estado que se encontravam as proteções e 
quias atuaram, peças que quebraram, amostras de produtos usados no local,etc.. 
 
 Entrevistar os mantenedores, pedir suas opiniões, porque eles sabem das ocorrências 
diárias em seu local de trabalho e suas máquinas melhor do que ninguém. 
 
 Tirar as dúvidas e relatar os comentários na primeira pessoa, anotações importantes 
para fazer parte da análise. 
 
 Fazer uma investigação preliminar no local do evento sempre que possível, examinar 
as peças quebradas à procura de pistas. 
 
31 
 
 Documentar com precisão as condições e tirar fotografias a partir de uma variedade de 
ângulos de ambas as partes que falharam e nos arredores. 
 
 Coletar dados de fundo, como quais são os projetos originais e as condições 
operacionais atuais. 
 
 Ainda no local, determinar as condições de funcionamento, tempo, temperatura, 
intensidade, tensão, carga, umidade, pressão, lubrificantes, materiais, procedimentos 
operacionais, mudanças, corrosivos, vibração, etc.. 
 
 Comparar a diferença entre as condições reais de operação e as condições de projeto. 
Olhar para tudo o que poderia ter um efeito sobre o funcionamento da máquina. 
 
 Pessoas: o que foi visto, sentido, cheirado e escutado; o que as pessoas estavam 
fazendo; condições ou aparência das pessoas relativas ao estado emocional, etc.. 
 
 Registros: dados históricos, reparos anteriores, como estavam as condições das 
operações, bases de dados, gráficos de processos, etc... 
 
 Orientação: onde a equipe ou parte da equipe estava antes e depois da ocorrência da 
falha; posição de válvulas, instrumentos de medição, interruptores; ter certeza de 
capturar estas informaçõesem filmes, desenhos, modelos no computador, etc.. 
 
 Valores ou Crenças: os paradigmas, enigmas ou atitudes que podem ter desempenhado 
um papel no incidente ou falha. 
 
 Equipamento: condições do equipamento, estrutura das construções, partes 
danificadas. 
 
 
 
 
 
 
32 
 
3.1.1.1 Sistema de gestão da manutenção e operação 
 
O principal sistema que reúne todos os dados de histórico e confiabilidade da manutenção na 
empresa pesquisada, é o SAP/R3-PM, e trata-se de um software que integra a manutenção a 
todas as demais áreas da empresa, como suprimentos, compras e financeiro. 
 
As demandas no SAP, são registradas através de Ordens de Manutenção que por sua vez, 
podem ter natureza de registro de avaria ou melhoria conforme os tipos citados no item 2.2.1. 
 
O sistema de gestão de operação (SIGO), é o sistema onde são registrados os dados de 
funcionamento e manobras nas unidades geradoras, e trata-se de um sistema online 
desenvolvido pela própria empresa pesquisada. 
 
Este sistema registra e monitora o indicador de taxa de falha das instalações da Cemig 
Geração e Transmissão S/A, por meio do cadastro dos dados da falha, inseridos no sistema 
assim que ocorrem, pela equipe de operação da usina, os dados são: 
 
 Equipamento afetado; 
 Data e hora da ocorrência; 
 Descrição do ocorrido e da situação encontrada; 
 Ações tomadas; 
 Manobras executadas. 
 
3.1.1.2 Instruções de trabalho da manutenção 
 
A instruções de trabalho são procedimentos internos elaborados pelos técnicos de operação e 
manutenção da instalação que detalham a execução de uma determinada tarefa, seja ela 
sistemática ou de execução pontual. Essas instruções são elaboradas pelas equipes de 
manutenção e podem ser revisadas sempre que forem levantadas novas demandas. 
 
 
 
 
33 
 
3.1.1.3 Planejamento e controle da manutenção (PCM) 
 
Segundo Nascif e Dorigo (2010) a sigla PCM é utilizada para designar o conjunto de 
atividades da manutenção relacionada ao Planejamento, Coordenação e Controle dos serviços. 
Sua razão de ser é a otimização dos recursos da função manutenção. 
A Figura 2 ilustra o fluxo de atividades do PCM da seguinte forma: 
 
 Na fase de planejamento as demandas de serviço são levantadas de duas maneiras, 
através da operação após as inspeções gerando solicitações de serviço ou planos de 
manutenção criados pela engenharia; 
 As solicitações de serviço são processadas e planejadas pelo PCM, conforme os 
critérios de viabilidade técnica, criticidade, economia e prioridade, e podem ser 
reprovadas ou aprovadas; 
 Quando reprovadas, são canceladas e devidamente justificadas. Quando aprovadas, 
são planejados recursos necessários para promover sua execução; 
 Na Programação a partir dos serviços planejados é criado o plano de trabalho dos 
recursos, chamado de Programa Semanal Detalhado (PSD), que será abordado no 
próximo item, 2.2.5; 
 Na Coordenação, onde já foi definido as datas, prazo e executantes para as atividades 
e cumprido prazo de execução, é feito o acompanhamento e monitoramento da 
apropriação do histórico e das horas reais gastas na execução; 
 E por fim, na fase de controle, são monitorados os indicadores de resultado e caso haja 
desvios das metas estabelecidas são elaboradas ações para correção dos desvios. 
 Os indicadores monitorados sã: realização de planos preventivos, realização da 
programação e não cumprimento da programação. 
 
3.1.1.4 Programa semanal detalhado 
 
O Programa semanal detalhado (PSD), é um documento gerado pela equipe de PCM que tem 
a função de informar as equipes de execução os seguintes dados: 
 
 Serviços priorizados para execução na semana; 
 Responsável pela realização dos serviços; 
 O dia e hora de execução do serviço; 
34 
 
 Tempo previsto para execução do serviço. 
 
Um formulário é gerado no SAP/R3-PM e enviado por e-mail para os supervisores das 
equipes de execução, que fazem a divulgação para os executantes, que por sua vez, acessam 
diretamente no SAP/R3-PM os dados através da numeração de cada atividade, realizando as 
devidas apropriações de histórico e tempo gasto. 
 
3.1.2 Segundo passo – definição do time multidisciplinar 
 
A equipe de anáilse das falhas deve ser composta de pessoas de diferentes áreas; por exemplo, 
se a falha for relativa à quebra de um equipamento, é desejável que tenha uma pessoa da 
operação ou manutenção, da qualidade, da engenharia e do planejamento, sendo que o time de 
análise deve ter, pelo menos, três integrantes. Uma maior quantidade de pessoas ajuda a 
melhorar a qualidade da elaboração da análise, pois evita que seja tendenciosa, considerando 
que, para a análise do evento, pelo menos um dos integrantes deve ter conhecimento da 
aplicação do método RCA. 
 
3.1.3 Terceiro passo – definir e estabelecer um propósito 
 
A definição do problema deve iniciar na identificação do tipo de falha, se ela é recorrente ou 
aleatória. Deve ser estabelecido um propósito para análise, delimitando a extensão da análise, 
por exemplo: 
 
Propósito: identificar a causa raiz da falha e estabelecer um plano de ação para eliminação 
destes eventos indesejados. 
 
De maneira que: as ações identificadas para correção das falhas sejam efetivas e este 
problema possa ser definitivamente eliminado. 
 
Para que: a indisponibilidade de máquina seja minimizado e deixe de gerar impacto 
financeiro, e a instalação possa atender seus compromissos com os COS. 
 
 Falha aleatória: o evento ou falha aleatória é caracterizado como sendo algo que não é 
comum de ocorrer, por exemplo, quebra de um eixo de uma bomba, quebra de um rotor. 
35 
 
 
 Falha recorrente: o evento ou falha crônica é caracterizado quando passou a ser algo 
comum de acontecer, já faz parte da cultura de operação do equipamento, por exemplo, 
falha no sistema de excitação que vem ocorrendo a cada 20 dias. 
 
3.1.4 Quarto passo – análise do problema 
 
Na análise do problema ou falha na qual se identifica os fatores físicos, humanos e sistêmicos, 
deve ser utilizado a ferramentas do FTA, que sugere a utilização da árvore de falhas, a qual, 
comparada com os demais métodos, é a mais objetiva e simples de ser utilizada, conforme 
descrio na página 23 deste trabalho. 
 
3.1.5 Quinto passo – propor soluções 
 
Identificados os fatores físicos, humanos e sistêmicos que contribuíram para a ocorrência da 
falha, a equipe deve elabora um plano de ação simples e objetivo. 
 
Para cada causa levantada, deve ser proposta no mínimo uma solução, que tenha potencial de 
elimitar a causa ou mitigar os efeitos. 
 
Toada ação proposta deve ser aprovada, segundo critérios de avaliação comparativo, como: 
Custo versus Benefício, complexidade versus facilidade de implantação e política de 
manutenção adotada pela empresa para gestão dos ativos. 
 
3.1.6 Sexto passo – priorização das soluções 
 
A priorização das ações deve ocorrer caso haja várias ações a serem implementadas. O 
analista deve identificar o grau de dificuldade de implementação da ação e o impacto que 
pode causar. 
 
 
 
 
 
36 
 
3.1.7 Sétimo passo – planejamento de teste e execução da solução 
 
Com a apresentação dos fatores físicos da causa raiz, identificar a necessidade de realização 
de testes. Por exemplo, identificar o torque necessário para fixar um componente com um 
prisioneiro fora de padrão, deve ser solicitado teste com o prisioneiro na definição do torque 
correto para fixação do componente. 
 
Para o planejamento das ações criadas para tratamento das falhas, fazemos o cadastrodas 
ações no software de gestãp da manutenção ou da qualidade, dependendo da natureza da ação. 
 
O sistema de gestão da manutenção (SAP/R3-PM), abordado na página 8, que faz o registro 
de dados e histórico dos equipamentos, nele são geradas as notas de manutenção para cada 
ação, que após aprovação e análise, são planejadas. O serviço passa a ser um compromisso na 
carteira de atividades da instalação, sendo que a equipe de Planejamento e Controle da 
Manutenção (PCM), passa a ser responsável pelo fluxo de execussão das ações, até sua 
apropriação, encerrameno e análise dos resultados. 
 
3.1.8 Oitavo passo – estabelecer metas de controle 
 
O controle das ações implementadas será feito através do acompanhamento mensal da 
execução das ações ligadas a análise de falha a ser feito pela equipe de PCM, com emissão de 
documento simples informando as ações que foram planejadas e executada e se estão dentro 
do prazo previsto no plano de ação. 
 
A meta da taxa de falha é denida no submódulo 35.8 do NOS, no item 5.18.2. 
 
3.1.9 Nono passo – identificar ganhos com a implementação 
 
Os ganhos obtidos com o resultado da implementação das ações devem ser quantificados. Por 
exemplo, quantificar o tempo de máquina parada para reparo, o custo pelos componentes 
novos, entre outros fatores e comparar com as medidas “antigas”. 
 
 
 
37 
 
4 ANÁLISE DOS RESULTADOS 
 
4.1 Metodologia de RCA/RCM na Unidade Geradora 
 
Ilustraremos na sequência, como será a aplicação da metodologia RCM/RCA proposta neste 
trabalho, para tratamento em uma falha específica ocorrida em 21/02/2015 na unsina de Três 
Marias. 
 
Quadro 4 – Histórico Falhas Unidade Geradora 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig – SIGO 
 
4.1.1 Coleta de dados 
 
A Coleta de dados inicia em uma reunião com peridicidade quinzenal, na sede da gerência. 
Descrição da falha: Vazamento de óleo no Distribuidor da Turbina. 
 
Consequencia da falha: Parada da unidade geradora devido a vazamento de óleo no 
servomotor do distribuidor da turbina. Ocasionando abertura de solicitação de intervenção em 
emergência, documento 0821/2015 para solucionar o problema, prevendo o serviço de 
substituição do retentor A2 do servomoto do distibuidor da turbina na unidade geradora n° 02 
da usina hidrelátrica de Três Marias. 
 
Data/hora da ocorrência: Ocorrência dia 21/02/2015 as 02:02 h; 
 
38 
 
Data/hora retorno da UG para operação:Dia 23/02/2015 as 19:07h; 
Tempo de Indisponibilidade: 64:55 h; 
 
Descrição do Operador ao chegar ao local da falha: O sistema de supervisão eletrônico da 
instalação anunciou através de alarme, nível alto das vigias de coleta de óleo do ditribuidor da 
turbina, ao chegar ao local o operador localizau um grande vazamento de óleo em uma das 
calhas que circulam o distribuidor da turbina, e caso a unidade geradora não fosse desligada 
imeditamente havia risco de transbordamento do óleo, com risco ambiental e desligamento 
involuntário da UG por baixo nível de óleo no Regulador de Velocidade. Após desligamento 
foi acionado o sobreavisado da instalção, que por sua vez iniciou os preparativos para iniciar a 
intervenção junto a equipe de manutenção no dia 21/02/2015 apartir das 08:00 h. 
 
Na tabela 6, verificamos o histórico de serviços nos ultimos 4 anos, indicam que foram 16 
(dezesseis) intevenções no servo-motor do distribuidor, sendo que 09 (oito) foram corretivas 
não planejada e 07 (seis) corretivas planejadas, observa-se que não há ocorrência nas turbinas 
das UG03 e UG04, pois estas foram modernizadas no ano de 2008. 
 
As ordens corretivas representam as falhas que contribem para piora do indicador de taxa de 
falha. 
 
Figura 12 – Histórico de Falhas Distribuidor da Turbina 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig, código IW38 
 
 
 
39 
 
4.1.2 Definição da equipe 
 
A equipe é definida pelo coordenador da área de planejamento da gerência, de forma que seja 
composta por pessoas de formação e áreas distintas, ficando assim definida: 
 
 01- Engenheiro Eletricista e Coordenador do Planejamento; 
 01 – Engenheiro Eletricista da Gerência da equipe de Engenharia de Manutenção; 
 01 – Técnico de Operação da Usina de Três Marias; 
 01 – Técnico Sistemas Mecânicos do Planejamento. 
 
4.1.3 Propósito da Análise 
 
Com base nos dados históricos levantados, a equipe define o tipo da falha, propósito e 
objetivo para o evento analisado. 
 
 Tipo de falha: Falha aleatória, pois o evento não é recorrente no ciclo de tempo 
analizado; 
 Propósito: identificar a causa raiz da falha que ocasionou vazamento de óleo no 
distribuidor da turbina e interrupção do funcionamento da unidade geradora da usina 
de Três Marias. 
 Objetivo: Obter ações identificadas epriorizadas para correção das falhas que devem 
ser efetivas para mitigar ou eliminar o problema em definitivo. 
 
4.1.4 Estrutura da análise, elaboração da FTA 
 
A Ávore das figuras 13 (treze) e 14 (quatorze), como foi definido na página 23 deste trabalho, 
é a ferramenta para estrutura a análise, reunir, as informações e auxiliar na priorização das 
ações levantadas durante a reunião de análise. 
 
É elaborada da seguinte forma: 
 
 Identificamos na árvore de equipamentos do SAP/PM-R3 o equipamento no nível 
mais inferior possível que sofreu a pane que será analizada; 
40 
 
 São levantadas os fatores que comprovam a ocorrência da falha no equipamento 
analisado; 
 Baseado nos dados levantados, nos desenhos, no conhecimento técnico e na 
exepriência das pessoas, levantamos todas as hipóteses conhecidadas para ocorrência 
de falha que comprovem os fatores acima; 
 Destacamos ações que comprovem ou descartem as hipóteses levantadas. Podem ser 
baseadas em ações de campo ou análise dos projetos. 
 Isolamos as hipótese comprovadas, usamos uma das ferramentas propostas no 
referencial teórico como RCM ou 5 porquês, para determinar a causa raiz do 
problema. 
 A causa raiz deve ter uma causa física, uma humana e uma sistêmica, sendo que 
apenas a física é obrigatório, uma vez que cauas humanas e sistêmicas possuem ações 
que no máximo podem alertar as pessoas de erros, mas não bloqueiam efetivamente as 
causas. 
 Levantado as causas, criamos um plano de ação. 
 
Na sequência, segue a árvore de falhas FTA desenhada para analisar o evento de vazamento 
de óleo no distribuidor da turbina da unidade geradora 02 da usina de Três Marias. 
 
 
41 
 
Figura 13 – FTA da Análise Proposta 
 
Fonte: Elaborado pelo Autor 
 
Figura 14 – FTA da Análise Proposta (continução) 
 
Fonte: Elaborado pelo Autor 
42 
 
 
Abaixo, listamos os fatores que comprovam a causa raiz determinada durante a análise do 
FTA. Resaltamos que nem sempre conseguimos chegar a causa raíz na primeira reunião, pois 
muitas vezes precisamos realizar ações que comprovem as hipótese antes de proseguir. 
 
 Comprovação causa raiz 1: Os dados histórcos de fabricação e instalação do 
equipamento apontam a data de entrada em operação no ano de 1962, sendo que após 
53 anos o equipamento permanece em funcionamento, apesar de sua robustez ele não 
foi projetado para este período, pois conforme documento de conssessão da da 
instalação, o prazo de funcionamento projetado era 30 anos, sendo que o aumento de 
falha após este período é esperado. 
 
 Comprovação causa raiz 2: Evidência de existência de um plano de inspeção diária, 
registrada pelo número IT-UHTM-OPE-039, com a frequência de uma vez por turno, 
e conforme o item 6.3.2 no capítulo 10 da instrução citada acima. 
 
Na figura 15, os dados extraídos do SAP,evidenciam existencia de um plano de manutenção 
semestral no equipamento que sofreu a falha. Feito relatório de interveção nos anos de 2014 e 
2015, verificamos que a existência de 3 (três) intervenções neste período. 
 
Figura 15 – Histórico de Inspeções Sistemáticas Turbina 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig, código IW38 
 
O plano de manutenção no equipamento, que foi afetado pela falha analisada, possui uma lista 
de atividades sequenciais, que devem ser realizadas conforme indicação. 
 
 
43 
 
Figura 16 – Roteiro do Plano Semestral da Turbina 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig - IW32 
 
Pode-se observar na suboperação “0080”, “Verificar vazamento pelo vedador” refere-se a 
inspeção para verificar vazamento no do Distribuidor da Turbina, caso seja constatado alguma 
anomalia neste equipamento, deve ser aberto uma solicitação de serviço para o PCM, 
providenciar o planejamento da correção do problema, conforme disponibilidade dos 
recursos. 
 
4.5 Estabelecer Plano de Ação e Priorizar Ações 
 
Um plano de ação deve ser elaborado após levantamento das causas, conforme mostrado na p 
considerando pelo menos 1 (uma) ações que foram avaliadas e aprovadas, considerada pela 
equipe de análise que são suficiêntes para mitigar a falha, pois a ação de maior impacto que 
44 
 
foi indicada para eliminar a falha em definitivo, não foi aprovada devido análise decusto, pois 
o impacto financeiro das falhas relativo a este equipamento ainda não justificam tamanho 
invstimento, ação feita na fase de priorização das ações. 
 
Causa Raiz: Causa levantada no FTA e trapostada para o plano de ação; 
 
Ação Proposta: solução sugerida para eliminação da causa ou mitigação do efeito, baseado no 
histórico, no conhecimento técnico e nas orientações de manuais e literatura; 
 
Elimina Causa (E)/Minimiza Efeito (M): Resposta sobre a aordagem da solução; 
 
Custo de Implementação: Estimativa de custo baseado no histórico e em orçamentos junto aos 
fornecedores; 
 
Benefícios: Quais os ganhos com a realização das ações; 
 
Aceita (A)/Rejeita (R): Aprovação ou reprovação baseado nos critérios citados na página 28; 
 
Nota/OM: Número do documento que controla a ação a ser executada. 
 
Quadro 5 – Plano de Ação da Análise 
 
Fonte: Elaborado Pelo Autor 
 
45 
 
Para priorizar das ações, é feito análise de custo benefíco, conforme a tabela 6 o tempo de 
parada, que as falhas neste equipamento proporcionaram, verificado através da tabela 7, teve 
custo um custo muito inferior ao valor do investmento para modernização do equipamento. 
Ação de modernização realizada no ano de 2008 nas unidades geradoras 03 e 04, que 
eliminou essa e outras causas de falhas em definitivo. Porém, a conjuntura econõmica atual da 
empresa não permite a realização da mesma ação no momento para demais unidades 
geradoras, sendo assim optou-se por fazer ações que minimizão o efeito e devem levar a um 
aumento do intervalo entre falhas, que é admissível pelo indicador de taxa de falhas. 
 
4.1.6 Planejamento e Execução das Ações 
 
Assim as ações são cadastradas em um dos aplicativos, de gestão da manutenção ou da 
qualidade, conforme a natureza da ação, este cadastro é feito com preechimento dos seguintes 
dados: 
 
 Texto: Descrição da ação a ser realizada; 
 Grupo de Planejamento: Gerencia de execução, G10 para MG/NT; 
 Centro de trabalho Responsável: Equipe de execução; 
 Tipo de Atividade: Tipo de atividade de execução da ordem de manutenção; 
 Custos: Custo previsto para implementar a ação; 
 Início e fim base: Datas de realização da atividade. 
 
O preechimentto dos campos com fundo cinza, são automáticos e definidos pelo sistema, os 
campos com fundo branco devem ser preenchidos conforme descrito nos itens acima. 
 
As OMs abaixo seguem o padrão dos tipos de manutenção descritos na página 7 deste 
trabalho, e são definidas conforme análise da naturaze da atividade. 
 
 
 
 
 
 
46 
 
Figura 15 – Registro de Ação 1, Mitigação da Causa 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig – IW31 
 
Os próximos dois passsos do procedimento, estabelecer metas de controle e indicar ganhos 
com implementação, serão abordados no capítulo de análise reultados. 
 
4.7 Definição de meta de controle 
 
Ao criarmos uma metodologia baseadas na utilização de ferramentas lógicas de análise, que 
seja possível a utilização das equipes, proporcionamos a possibilidade de redução da taxa de 
falhas a níveis exigidos pelo ONS. 
 
O indicador que reflete a taxa de falha na empresa pesquisada, é monitorado no sitema SIGO 
decrito na págiana 8 (oito) deste trabalho e reflete as falhas no último ciclo de 12 (doze) 
meses, e a figra 21 mostra os valores atuias do indicador com a meta estabelecida. 
 
O indicador é calculado com os dados de operação inseridos no sistema SIGO, e calculados 
aplicando a fórmula do submódulo 25.8 citado na página 15 deste documento. 
 
 
47 
 
Figura 16 – Indicador taxa de Falha cilco 2014/2015 
 
Fonte: Documentação Interna Cemig - SIGO 
 
Para evitar que os valores de taxa de falha se tornem valores fora do controle, o PCM emite 
um documento mensal de acompanhamento da execução das ações ligas a análise de falhas, 
contendo os seguites dados: 
 
 Quantidade de ações planejadas no período; 
 Quantidade de ações executadas; 
 Quantidade de ações atrasadas e reprogramadas; 
 Parecer sobre o andamento das ações. 
 
4.8 Ganhos com implementação 
 
O resultado esperado após implantação da metodologia proposta é a redução da taxa de falhas, 
porém como o indicador monitora um período retroativo a 12 (doze) meses, a efetividade da 
metodologia proposta só poderá ser medida com precisão, após os mesmos 12 (doze) meses 
de sua implantação. Pois durante este período, as falhas não analizadas ainda serão 
contabilizadas no indicador. 
 
Para garantir que esta metodologia, caso adotada, seja efetiva é necessário que o processo seja 
auditado. Pois todo processo está sugeito a erros como: 
 
META ≤ 3 
48 
 
 Falta de capacidade das pessoas; 
 Procedimentos incorretos; 
 Ações incorretas; 
 Documentação técnica inadequada; 
 Fatores humanos intrícecos (Psicológicos, desmotivação e outros). 
 
Um auditoria de Avaliação e Diagnóstico contempla as etapas abaixo e é recomendada para o 
processo proposto neste trabalho: 
 
 Reunião preparatória com o coordenador do processo de planejamento; 
 Análise dos procedimentos e das documentações de análise; 
 Entrevistas com a equipe de análise e equipes envolvidas na ocorrência; 
 Visita à instalação caso necessário; 
 Elaboração de relatório de diagnótico final. 
 
Figura 17 – Fluxograma auditoria 
 
Fonte: Nascif e Dorigo (2010, p. 252) 
 
A auditoria pode ser realizada por uma equipe da área de gestão da qualidade da própria 
gerência ou mesmo uma equipe externa a empresa. 
 
A periodicidade desta auditoria deve ser anual, e após amadurecimento do processo pode ser 
alterada para 2 anos. 
 
 
49 
 
5 CONCLUSÃO 
 
Quando se procura padrões de confiabilidade dos equipamentos, com maior disponibilidade, 
na busca da certeza que as falhas podem ser eliminadas, o uso de ferramentas eficazes na 
identificação da causa raiz da falha é essencial para evitar a reincidência da mesma, para a 
elaboração das ações corretivas e padronizar o comportamento das pessoas envolvidas na 
solução dos problemas. 
 
As ferramentas que são ultilizadas para realização da análise de falhas, em geral, são eficazes 
na aplicação ao processo, mas nem sempre garanteque todos os passos estejam integrados na 
resolução das falhas. Conhecer a ferramenta da anáilse é fundamental para o sucesso de sua 
aplicação, conseguir a eficácia da eliminação da causa é um desafio muito grande nas 
empresas. 
 
Direcionando a discursão para o objetivo do trabalho, que é propor um método de análise de 
falhas simplificado e de fácil compreensão utilizando as ferramentas RCA, RCM e FTA, 
demonstrou-se que os passos propostos no fluxo do método são de fácil aplicação e com 
objetivos claramente definidos, proporcionando fácil entendimento da metodologia. 
 
A integração das ferramentas de análise de falhas proporciona uma abordagem completa para 
facilitar a identificação do momento exato da aplicação de cada fase que compões o processo, 
ou seja, o uso da ferramenta certa no momento certo, o que proporciona ao método mais 
simplicidade de execução e clareza nos passos de sua utilização. 
 
De maneira geral o método de análise de falhas integrado, desenvolvido neste trabalho 
aplicado em uma procedimento, demonstrou ser mais eficaz na identificação dos fatores 
físicos, humanos e sistêmicos da causa raiz da falha, bem como conduzir o processo de 
implantação e na elaboração das ações corretivas. 
 
Porém, nem sempre é possível determinar ações para causas humanas e sistêmicas, pois no 
geral as ações são identificadas para bloquear essas causas são subjetivas, e de difícil medição 
da eficácia. 
 
50 
 
Em muitos casos, as ações promovidas para a contenção da reincidência da falha devem ser 
migradas para o plano de manutenção preventivo, e quando as falhas tem uma alta taxa de 
reincidência, deve-se usar outras ferramentas como FMEA e auditorias internas. 
 
 O sistema de gestão da manutenção contêm informações dos sistemas e equipamentos que, 
quando são consistentes no quesito histórico, apontamento de horas, componente do 
equipamento e procedimentos utilizados, proporcionam uma análise mais precisa e irão 
contribuir firmemente para atendimento do objetivo, que é retornar o equipamento às 
condições originais de funcionamento. 
 
E finalmente destacamos que ferramentas de gestão são apenas instrumentos nas mãos das 
pessoas que fazem a gestão dos processos, e como qualquer ferramenta nas mão de um 
mecãnico ou eletricista, só é útil, se quem estiver trabalhando com elas souber manusea-las, 
ou as mesmas se tornarão um grande impecílio para que o trabalho flua. 
 
Portanto a decisão de usar ou não a metodologia deve ser acompanhada e avalizada pela 
liderança, ou será vista como mais uma burocracia para o processo. 
 
O pesquisador não tem dúvida que, se adotada a metodologia de forma sistemática na 
organização, teremos maior controle sobre a ocorrência das falhas e no médio a longo prazo 
teremos condições de alcançar o índice exigido de taxa de falha igual ou inferior a 3 (três), 
exigido pelo Operador Nacional do Sistema (ONS). 
 
Este estudo serve de exemplo para um esdutante de engenharia de produção que não é fácil 
integrar metodologia com a prática do dia-a-dia nas empresas. Por outro lado, é muito 
relevante ter essa análise, que pode ser vivenciada em outras empresas além da Cemig, os 
profissionais que trabalham com gestão de processos em qualquer outro segmento pode 
constatar a relevância ciêntífica dessas metodologias para a análise de problemas, bem como a 
prática mostrada aqui nessa pesquisa. 
 
 
 
51 
 
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