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ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-1 Nos módulos anteriores tivemos a oportunidade de conhecermos os métodos de análi- se e planejamento da manutenção fornecida pela RCM (Manutenção Centrada no Ris- co) e pela Risk-CM (Manutenção Centrada no Risco). Vimos que é possível investigar todas as áreas e interações de um sistema de modo que muitos pontos que contribuem para o risco possam ser identificados e gerenciados. Sabemos que tempo, dinheiro e pessoal nem sempre é sinônimo de sucesso de um programa. O “gerenciamento do risco operacional” fornece uma abordagem alternati- va que requer menos tempo e recursos (financeiros e humanos). Manutenção centrada na confiabilidade e no risco são medidas de risco funcional que consideram “o que pode acontecer”, ou seja, são levantados todos os possíveis modos de falha e, logo após, estes são incorporados num planejamento de manutenção. Não há dúvidas que tais medidas do risco funcional são benéficas, especialmente para o desenvolvimento de planos de manutenção completos e para o gerenciamento de e- ventos de alta e baixa freqüência. Entretanto, quando o tempo é curto e precisamos obter uma redução do risco a baixo custo, a medição do risco operacional é uma exce- lente alternativa. A medição do risco operacional é desempenhada somente sobre os equipamentos crí- ticos do processo. Um programa de medição do risco operacional pode formar a fun- dação para os projetos de RCM e Risk-CM, pois apontam para as áreas e sistemas que podem ser candidatos para futuras análises. Há três características que são fundamen- tais para todas as aplicações: • A data e hora das falhas • A natureza das falhas (identifica “o que” e “como” falhou) • O custo associado às falhas (mais complexo para ser obtido) Os custos nem sempre estão prontamente disponíveis quando da falha, pois depende de muitos fatores. O custo real da falha é uma medida fundamental do risco operacio- nal. Componentes do risco operacional Os componentes primários do risco operacional, são: RISCO PESSOAS EQUIPAMENTOS PRODUÇÃO ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-2 Os fatores contribuintes do risco interagem entre si de forma direta e indireta. Cada instalação tem fatores únicos que compõem seus componentes específicos de risco. A medição do risco operacional se inicia com a reunião de dados e informações. Os dados para este processo são normalmente coletados durante a operação da planta. Abaixo apresentamos alguns pontos chaves a serem considerados: • Freqüência e custo das falhas dos equipamentos. • Freqüência e custo devido às falhas de produção. • Freqüência e custo das falhas relacionadas às pessoas. • Converter todos os custos e freqüências em risco (expressos em reais) • Identificar os “impactos mais pesados” ou “os itens que apresentam a maior contribuição” para a lista de risco. Identificar as áreas que deverão ser dadas atenção imediata e recursos necessários. O principal objetivo da análise é reorientar os dados atuais para fornecer o perfil do risco operacional da planta. O perfil do risco operacional é um “quadro” da perda efe- tiva de reais associados com cada um dos contribuintes primários para o risco: equi- pamentos, pessoas e produtos. O principal propósito do perfil do risco operacional é encontrar o modo mais efetivo para reduzir o risco pela identificação das áreas específicas que necessitam melhora- mento e os fatores que contribuem para o risco global, e também para priorizar a ma- neira como os melhoramentos possam ser feitos. Equipamentos: é o maior fator contribuinte para o risco operacional, pois as ativida- des de manutenção são conduzidas sobre estes. As pessoas interagem com o processo através dos equipamentos. SISTEMA SUBSISTEMA I SUBSISTEMA II SUBSISTEMA III COMPRESSORES MOTO-BOMBAS MOTORES SELO MECÂNICO DESALINHAMENTO INSTALAÇÃOO que foiobservado ? Porque as pessoas não instalaram adequadamente a bomba ? Fiscalização e testes/inspeções foram conduzidas durante a montagem ? Como o equipamento interage com o seu ambiente funcional ? Tipo de equipamento. Análise das causas raízes de falha. Quanto maior forem os detalhes descritivos das falhas, mais apuradas serão as ações que podem ser aplicadas para a redução dos riscos. ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-3 O desafio principal para os especialistas (gerentes de manutenção e operação) nos equipamentos e sistemas da planta é decidir que ações devem ser tomadas para a re- dução de riscos específicos. A beleza deste método consiste no simples fato que o melhoramento através das ações para redução dos riscos e minimização dos custos potenciais são baseadas em fatos. O exemplo abaixo mostra como desempenhar uma análise prática do risco, de modo simples. Risco baseado nas falhas dominantes FREQUÊNCIA DAS FALHAS FALHAS POR ANO TIPO DE EQUIPAMENTO E MODOS DE FALHA FR EQ U ÊN C IA 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 EQ 1- M D F1 EQ 1- M D F2 EQ 1- M D F3 EQ 2- M D F1 EQ 2- M D F2 EQ 2- M D F3 EQ 2- M D F4 EQ 2- M D F5 EQ 2- M D F6 EQ 3- M D F1 EQ 3- M D F2 EQ 3- M D F3 EQ 3- M D F4 EQ 3- M D F4 EQ 4- M D F1 EQ 4- M D F2 EQ 4- M D F3 1999 2000 CONSEQUÊNCIA DAS FALHAS 1999 - 2000 TIPO DE EQUIPAMENTO - MODO DE FALHA C O N SE Q U ÊN C IA (R $) 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 EQ 1- M D F1 EQ 1- M D F2 EQ 1- M D F3 EQ 2- M D F1 EQ 2- M D F2 EQ 2- M D F3 EQ 2- M D F4 EQ 2- M D F5 EQ 2- M D F6 EQ 3- M D F1 EQ 3- M D F2 EQ 3- M D F3 EQ 3- M D F4 EQ 3- M D F4 EQ 4- M D F1 EQ 4- M D F2 EQ 4- M D F3 1999 2000 ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-4 RISCO DAS FALHAS TIPO DE EQUIPAMENTO - MODO DE FALHA R IS C O (R $) 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 EQ 1- M D F1 EQ 1- M D F2 EQ 1- M D F3 EQ 2- M D F1 EQ 2- M D F2 EQ 2- M D F3 EQ 2- M D F4 EQ 2- M D F5 EQ 2- M D F6 EQ 3- M D F1 EQ 3- M D F2 EQ 3- M D F3 EQ 3- M D F4 EQ 3- M D F4 EQ 4- M D F1 EQ 4- M D F2 EQ 4- M D F3 1999 2000 Na prática, todos os três gráficos fornecem informações que auxiliam no planejamen- to, ou seja, onde e como concentrar recursos para melhoramento. Pelo casamento da freqüência e conseqüência dos eventos, você será capaz de distinguir o que é e não é importante. Outro modo de analisar os riscos operacionais é examinar as falhas dos equipamentos e seus custos associados do ponto de vista funcional. O risco resultante é expresso pela função e pela falha funcional. Outra medida do risco operacional podeser conduzida analisando a distribuição dos tempos para reparo, os quais incluem os custos associados com reparos e substituição de equipamentos (se você não tem condições de obter as informações acima, utilize as horas de trabalho como uma medida do custo total de reparo. Altos custos de horas de trabalho para reparo podem ser assumidas para indicar altos custos de reparo. Isto não é perfeito, mas é uma suposição segura). Precisamos agora, determinar que tipos de eventos falha apresentam a maior contribu- ição para o risco. As falhas são categorizadas pelos intervalos do tempo para reparo. DISTRIBUIÇÃO DA FREQUÊNCIA DAS HORAS DE TRABALHO TEMPO PARA REPARO INTERVALO DAS HORAS DE TRABALHO N Ú M ER O D E O C O R R ÊN C IA S 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 - 5 5 - 1 0 10 - 15 15 - 20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 40 40 - 45 45 - 50 50 - 55 55 - 60 60 - 65 65 - 70 70 - 75 75 - 80 80 - 85 85 - 90 90 - 95 95 - 10 0 10 0 - 1 05 10 5 - 1 10 11 0 - 1 15 11 5 - 1 20 12 0 - 1 25 12 5 - 1 30 13 5 - 1 40 14 0 - 1 45 14 5 - 1 50 15 0 - 1 55 15 5 - 1 60 16 0 - 1 65 16 5 - 1 70 Se considerarmos a freqüência de ocorrência os tipos de falha mais importantes foram aqueles com os menores tempos de reparo (38 ocorrências). ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-5 Agora vamos calcular o risco associado com os tempos de reparo para cada intervalo de horas trabalhadas. Risco [0;5) = 38/150 x (5+0)/2 x R$ 85,00 = R$ 53,83 Risco [5;10) = 24/150 x (10+5)/2 x R$ 85,00 = R$ 153,00 Risco [10;15) = 17/150 x (15+10)/2 x R$ 85,00 = R$ 120,42 ....... Risco [155;160) = 1/150 x (160+155)/2 x R$ 85,00 = R$ 89,25 O valor da freqüência observada é dividido pelo número total de eventos (no caso 150) e convertido para uma probabilidade de ocorrência. O intervalo de horas de tra- balho é convertido para conseqüência em reais pela multiplicação do ponto médio do intervalo pelo custo médio da hora de trabalho (R$ 85,00). RISCO COM BASE NAS HORAS TRABALHADAS Custo Médio da Hora Trabalhada = R$ 85,00 (Reparo ou Substituição) Intervalo das Horas de Trabalho R is co (R $) 0 40 80 120 160 200 240 0 - 5 5 - 1 0 10 - 15 15 - 20 20 - 25 25 - 30 30 - 35 35 - 40 40 - 45 45 - 50 50 - 55 55 - 60 60 - 65 65 - 70 70 - 75 75 - 80 80 - 85 85 - 90 90 - 95 95 - 10 0 10 0 - 1 05 10 5 - 1 10 11 0 - 1 15 11 5 - 1 20 12 0 - 1 25 12 5 - 1 30 13 5 - 1 40 14 0 - 1 45 14 5 - 1 50 15 0 - 1 55 15 5 - 1 60 16 0 - 1 65 16 5 - 1 70 Como esta informação pode ser utilizada ? Os eventos falhas que apresentam intervalos de alto risco dever ser estudados e anali- sados para decidir qual a melhor maneira de reduzir o risco observado. O principal ponto é que a equipe de análise agora tem um desafio claro para arquitetar uma estratégia de planejamento para reduzir ou eliminar as classes de falha (redução dos maiores riscos por real gasto). O risco operacional das instalações é uma questão muito complexa. Para compreender sua forma e estrutura, nós devemos aplicar diferentes procedimentos que nos permita observá-la sob diferentes perspectivas. Aqui nós utilizamos dois métodos (pelo lado do equipamento): análise dos modos de falha e das horas trabalhadas em tarefas de manutenção, para entender sua estrutura. Produção: o maior fator contribuinte para o risco é composto primariamente das im- plicações econômicas da perda de produção devido às falhas. Perda de produção ge- ralmente é interpretada como o tempo de paralisação ou tempo perdido devido às fa- lhas dos equipamentos. ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-6 Sabemos que a perda de produção pode ser devida não somente a parada dos equipa- mentos, mas também devido a diversos outros fatores (falta de matéria prima, pro- blema de expedição, qualidade de produto, gargalos na produção, ...). Há um risco operacional relacionado com essas atividades que não pode ser reduzido para “zero”, mas pode ser minimizado. Um dos mais importantes tipos de perda de produção não está relacionado à taxa de produção mas a qualidade do produto. Perda de produção devido à falha dos equipa- mentos ou gerenciamento da manutenção só diz respeito a problemas internos e não afetam o cliente. Produtos produzidos fora da especificação dos clientes, não produzi- dos a tempo, ou não produzidos de acordo com os padrões de qualidade da empresa tem um grande potencial de afetar os clientes no que diz respeito à confiabilidade do desempenho dos negócios. Qualidade é uma outra dimensão do risco operacional. A perda de confiança do cliente é uma medida difícil de apurar, e mais difícil ainda de recuperar esta perda. Nós aqui iremos considerar a perda de produção num determinado período de tempo, ou seja: se a linha de produção tem uma taxa de 2 toneladas do produto por hora e que o sistema parou durante 3 horas, então a perda de produção foi de 6 toneladas. Neste caso, nós iremos medir a perda de produção em termos de reais. Se o sistema de produção está equipado com unidades reservas (standby), então a fa- lha da unidade primária ativa a unidade reserva e a produção continua, às vezes com uma taxa reduzida, dependendo da configuração dos equipamentos reservas. O que queremos realçar é a redução da taxa de produção são causadas pela falha dos equi- pamentos, mas nem todos os equipamentos que falham afetam a produção. Há uma conexão direta entre perda de produção e desempenho dos equipamentos. Em muitas empresas as falhas dos equipamentos e a perda de produção são medidas sepa- radamente. Isto torna difícil computar o custo total da falha do equipamento, que é: horas de trabalho (mão-de-obra), peças sobressalentes e materiais diversos, serviço contratado e perda de produção. Atualmente, uma grande preocupação das empresas, é unificar seus sistemas de ge- renciamento (informatizados) de modo que essas informações possam ser facilmente registradas, consultadas e analisadas. A figura abaixo mostra como as falhas freqüentes produzem perdas em cada categori- a. Esses dados foram observados durante o período de um ano. ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-7 DISTRIBUIÇÃO DA PERDA DE PRODUÇÃO INTERVALO DA PERDA (quilogramas do produto) N Ú M ER O D E O C O R R ÊN C IA S 0 40 80 120 160 200 240 50 0 10 00 15 00 20 00 25 00 30 00 35 00 40 00 45 00 50 00 55 00 60 00 65 00 70 00 75 00 80 00 85 00 90 00 95 00 10 00 0 10 50 0 11 00 0 11 50 0 12 00 0 12 50 0 Nós podemos ficar tentados em analisar os eventos com perdas na faixa de 500 a 4000 Kg. Do ponto de vista da freqüência isto estaria certo. A freqüência não é o problema, mas sim a perda do lucro líquido. Isto é como umaempresa pode combinar a magni- tude das perdas históricas com a freqüência, para tomar decisões no futuro. Nós temos dois conjuntos de informações a ser utilizada: freqüência (probabilidade) e magnitude da perda (conseqüência). Esses dois fatores juntos determinam o desempe- nho da produção (risco operacional). Vamos considerar a figura acima, onde podemos observar que no intervalo de [0;500) Kg há 125 ocorrências. Se considerarmos que o custo do produto é de R$ 2,00 por Kg, temos: Risco [0;500) = 125/670 x (500 + 0)/2 x 2 = R$ 93,28 / ano Freqüência no intervalo de [0;500) = 125 Número total de observações = 670 Ponto médio do intervalo = (500 + 0)/2 = 250 Custo do Kg do produto = R$ 2,00 Fazendo o mesmo cálculo para todos os intervalos, vamos obter a seguinte figura: DISTRIBUIÇÃO DO RISCO DA PERDA DE PRODUÇÃO INTERVALO DA PERDA (Kg) R IS C O (R $) 0 100 200 300 400 500 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 9500 10000 10500 11000 11500 12000 12500 ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-8 Podemos agora observar que o intervalo de maior freqüência “0 – 500 Kg” não é um fator contribuinte do risco dominante. Os intervalos com o maior risco são “1000; 1500 e 2000”. Avaliação do risco operacional: para avaliarmos o risco operacional podemos utili- zar o mesmo método já visto anteriormente. A avaliação quantitativa do risco requer dados de pelo menos dois períodos. Número de Ocorrências Intervalos (produtos perdidos) Ano 1999 Ano 2000 0 - 25 33 112 25 - 50 62 132 50 - 75 21 79 75 - 100 34 62 100 - 125 27 37 125 - 150 26 19 150 - 175 19 12 175 - 200 11 9 200 - 225 15 5 225 - 250 12 4 250 – 275 9 3 275 – 300 7 2 300 – 325 5 0 325 – 350 4 0 350 – 375 3 0 375 – 400 2 1 400 – 375 2 1 375 - 400 1 0 Total 293 478 Custo de cada produto = R$ 7,00 A conseqüência é calculada multiplicando a quantidade de ocorrências pelo ponto médio da classe e pelo valor de cada produto. Ex.: Classe: 0 – 25 : 12,5 x 33 x 7 = R$ 2887,5 A probabilidade correspondente é calculada dividindo a freqüência observada em ca- da classe pelo número total de ocorrências por ano. Ex.: Classe 0 – 25: 33 / 293 = 0,1126 O gráfico resultante é apresentado abaixo. Podemos observar que fica muito difícil avaliarmos a diferença entre os dois anos. ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-9 SISTEMA DE COORDENADOS DE RISCO PERDA DE PRODUÇÃO PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA C O N SE Q U ÊN C IA (R $) 2000 3000 4000 5000 6000 7000 80009000 10000 20000 30000 40000 50000 0, 00 2 0, 00 3 0, 00 4 0, 00 5 0, 00 6 0, 00 7 0, 00 8 0, 00 9 0, 01 0 0, 01 1 0, 02 1 0, 03 1 0, 04 1 0, 05 1 0, 06 1 0, 07 1 0, 08 1 0, 09 1 0, 10 1 0, 20 1 0, 30 1 1999 2000 MÉDIAS DO ANO 1999 2000 Os valores médios, para este caso, onde o sistema de coordenadas está numa escala logarítmica e as variáveis contêm probabilidade, será aplicada a “média geométrica” para calcularmos o centro das distribuições (1999 e 2000). Intervalos com ocorrência igual a “zero” são excluídos dos cálculos. Podemos observar o resultado dos valores médios para os dois anos na tabela abaixo. Pontos Centrais do Risco Valores Médios Ano 1999 Ano 2000 Mudança Conseqüência R$ 11.463,50 R$ 10.888,17 - 5,02 % Probabilidade 0,0331 0,0216 - 34,74 % Risco 379 235 - 37,99 % Podemos observar que as quantidades sofreram redução do ano 1999 comparado ao ano de 2000. A redução do risco nem sempre implica na redução tanto da conseqüên- cia quanto da probabilidade. Neste caso, os resultados indicam que a instalação obteve uma boa redução do risco e uma boa avaliação do desempenho do risco futuro. Os centros do riscos estão plotados na figura abaixo. ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE IX – RISCO FUNCIONAL E OPERACIONAL Eduardo de Santana Seixas – Abraman Pág: IX-10 AVALIAÇÃO DO RISCO PERDA DE PRODUÇÃO PROBABILIDADE C O N SE Q Ü ÊN C IA (R $) 10500 11000 11500 12000 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 Alta Conseqüência Baixa Probabilidade [IV] Alta Conseqüência Alta Probabilidade [I] Baixa Conseqüência Baixa Probabilidade [II] Baixa Conseqüência Baixa Probabilidade [III] 1999 2000 O movimento do centro do risco mostra que a empresa obteve uma redução significa- tiva do risco. O quadrante “III” é o tipo mais desejado de resultado quando da avalia- ção do risco. Podemos ver que tanto a conseqüência quanto à probabilidade (freqüên- cia) de eventos que provocam a paralisação foram reduzidos. A redução ótima ocorre quando o centro do risco se movimenta diretamente no sentido da origem, ou seja, o sentido ideal do risco “zero”. Na prática, qualquer movimento dentro do quadrante “III” é bom. A apresentação gráfica da avaliação do risco facilita o entendimento das implicações praticas do risco, das medidas do risco e da avaliação do risco. Pessoas: são os fatores primordiais de qualquer sistema, seja no projeto, construção, operação e manutenção. Por outro lado, infelizmente, podemos observar que as pesso- as na grande maioria vezes contribuem para as falhas dos sistemas. A identificação das áreas de maior risco, permite direcionar os esforços e estudos para analises mais profundas para implementação de projetos de RCM e Risk-CM. A medida e avaliação do risco são desempenhadas utilizando os dados disponíveis na instalação, os quais representam o histórico da empresa. A limitação deste método é que ele se baseia nos eventos que ocorreram e não naqueles que poderiam ter ocorri- do.
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