Trabalho_Instrumentação aplicada a caldeiras

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INTRODUÇÃO
O controle e a instrumentação, são as partes das instalações industriais que permitem a operação segura e confiável das fábricas e dos equipamentos.
No caso de caldeiras, os sistemas de controle utilizados vão desde um simples controle manual, até um sofisticado sistema de controle de grande porta, onde são envolvidos dezenas, até centenas, de equipamentos.
CALDEIRAS
Uma caldeira é composta de dois sistemas básicos separados. Um é o sistema vapor-água, cuja entrada é a água, e o outro é o sistema combustível-ar-gás, cujas entradas são o combustível e o ar necessário para a combustão. A combustão converte a energia química em energia térmica, ou seja, calor. E este calor é transferido para o sistema vapor-água, para a geração de vapor.
Tipos de caldeiras
Basicamente existem 2 tipos de caldeiras: a fogotubular e a aquatubular.
Na caldeira fogotubular, os gases quentes da combustão passam por dentro e a água da caldeira passa por fora dos tubos. A medida que os gases fluem através dos tubos, eles são resfriados pela transferência de calor para a água. 
No modelo de caldeira aquatubular a água passa por dentro e os gases passam por fora dos tubos 
COMPILAÇÃO DOS DADOS EM MEIO ELETRÔNICO
Utilizando o software de planilhas Excel©, foi feita a organização dos dados em uma única planilha, onde constam:
· Horímetro – Tempo total de funcionamento até a próxima falha;
· Falha – Descrição da falha ocorrida;
· FMEA – Qual a raiz do problema relatado;
· Parte defeituosa – Componente da máquina onde houve a incidência da falha;
· Tempo de reparo – Tempo que a máquina ficou parada para ser realizada a manutenção do problema apresentado.
Gestão de indicadores
O controle da manutenção é feito através da criação e da gestão de indicadores, que servirão como base para a tomada de decisões e desenho de estratégias. Sem os indicadores da manutenção, fica impossível saber se as decisões tomadas são certas ou erradas, assim como em qualquer outra área de atuação. 
Após todos os dados serem lançados e organizados na planilha, foi a hora de trabalhar nestas informações para gerar os índices e as estatísticas pertinentes à proposta do trabalho.
MTBF
MTBF ("Mean Time Between Failures") ou período médio entre falhas é um valor atribuído a um determinado dispositivo ou aparelho para descrever a sua confiabilidade. É um dos indicadores de manutenção que compõem a matriz de indicadores usados para controlar e impulsionar os resultados do setor de manutenção.
A fórmula para cálculo do MTBF é:
MTBF = Somatório dos tempos de bom funcionamento
		Número de intervalos observados
Neste estudo, o MTBF apresentado foi de 704, proveniente da divisão de 14080 minutos de bom funcionamento e 20 falhas apresentadas no período de acompanhamento.
MTTR
O MTTR é um indicador de desempenho usado na manutenção para indicar o Tempo Médio de Reparo de algum equipamento, componente, máquina ou sistema.
A fórmula para cálculo do MTTR é:
MTTR = Somatório dos tempos de reparo
	 Número de intervenções observadas
Posto isso, o MTTR encontrado foi de 23,85, considerando 477 minutos de tempo de reparo e 20 intervenções realizadas no período de acompanhamento.
Disponibilidade
Uma vez que tenhamos valores do MTBF e do MTTR, podemos calcular a disponibilidade que é dada pela seguinte relação:
Disponibilidade = 		MTBF		x100
			 MTBF + MTTR
Convém relembrar que proporcionar a Disponibilidade dos equipamentos e instalações é o principal objetivo da manutenção.
O resultado da disponibilidade apresentada nesta máquina, foi de 0,97 (arredondado).
Taxa de falhas
A Taxa de falhas é o resultado da divisão do total de falhas (20) pelo tempo de operação (14080 minutos). Onde nossa taxa ficou em 0,00142.
Geração de estatísticas
Confiabilidade
De acordo com a NBR-5462, confiabilidade é a capacidade de um item desempenhar uma função requerida sob condições especificadas, durante um dado intervalo de tempo. Ou seja, é a probabilidade de um determinado item, componente, equipamento, máquina ou sistema desempenhar a sua função especificada no projeto, de acordo com as condições de operação especificadas, em um intervalo específico de tempo. É uma projeção probabilística que aponta as chances do equipamento funcionar perfeitamente em um determinado espaço de tempo.
A fórmula para se calcular a confiabilidade é:
Com estas informações, o perfil de confiabilidade encontrado para a máquina em estudo, foi de 71% a cada 240 horas trabalhadas.
ORGANIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DAS INFORMAÇÕES GERADAS NA PLANILHA
Famílias de defeitos
Todas as falhas apresentadas, foram subdivididas em “famílias” de defeitos, como forma de atacar mais de um tipo de falha na mesma peça ou componente da máquina.
As famílias estabelecidas foram:
· Bico entupido;
· Bico Quebrado;
· Cabeça de extrusão;
· Cabos;
· Correia X;
· Duto extrusor;
· Mesa aquecida;
· Mola do extrusor;
· Termistor.
Avaliação dos defeitos
Os defeitos apresentados foram avaliados por três critérios:
· PARETO – Focado em confiabilidade;
· CUSTO POR TEMPO PARADO – Focado em confiabilidade;
· FMECA – Focado na criticidade da falha
Pareto
O gráfico de Pareto, também chamado de “diagrama”, é uma ferramenta que visa a focalizar os esforços de melhoria. Ele é útil sempre que classificações gerais de problemas, erros, defeitos, feedback de clientes etc., puderem ser classificados para estudo e ações posteriores. A lei de Pareto, também conhecida como princípio 80-20 afirma que para muitos fenômenos, 80% das consequências advém de 20% das causas.
Análise por custos (tempo de parada)
Esta análise consiste em verificar o quanto cada falha impacta nos custos de manutenção da empresa, visto que tempo parado é tempo em que o equipamento está deixando de produzir, deixando de gerar receitas. Além da demanda de mão de obra de manutenção que pode gerar.
Análise por criticidade
O FMECA é composto de duas análises separadas, o FMEA e uma Análise de Criticidade (CA). O FMEA analisa diferentes modos de falha e seus efeitos enquanto a CA prioriza o seu nível de importância com base na taxa e na gravidade do efeito da falha.
DEFINIÇÃO DE ESTRATÉGIAS PARA MELHORIA DA CONFIABILIDADE
Após fazer as análises, chegou o momento de definir o que deve ser “atacado” primeiro para melhorar o índice de confiabilidade apresentado inicialmente pela máquina.
Avaliação do impacto de cada defeito
Para a montagem do plano de ação, foi simulado na planilha o efeito que a correção de cada um dos problemas poderia gerar na confiabilidade, onde o resultado obtido foi colocado no plano de ação.
Plano de ação 5W2H
A planilha 5W2H é uma ferramenta administrativa que pode ser utilizada em qualquer empresa a fim de registrar de maneira organizada e planejada como serão efetuadas as ações, assim como por quem, quando, onde, por que, como e quanto irá custar para a empresa.
Avaliando os critérios de Pareto, Custo e Criticidade, além do impacto na confiabilidade, definiu-se como prioritária a execução de três ações, que não necessitam de nenhum investimento e demandam pouco esforço para serem implementadas.
PROJEÇÃO DA NOVA CONFIABILIDADE
Considerando os itens prioritários do plano de ação, assim que implementados, gerarão uma melhora de 15% no perfil de confiabilidade do equipamento, passando de 71% para 86% a cada 240 minutos trabalhados, ou seja, com paradas programadas 2 vezes ao dia para manutenção.
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