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Gestão da Manutenção série AUTOMAÇÃO iNDUsTriAL série AUTOMAÇÃO iNDUsTriAL Gestão da Manutenção CONFEDERAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA – CNI Robson Braga de Andrade Presidente DIRETORIA DE EDuCAÇÃO E TECNOLOgIA Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti Diretor de Educação e Tecnologia SENAI-DN – SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAgEM INDuSTRIAL Conselho Nacional Robson Braga de Andrade Presidente SENAI – DEPARTAMENTO NACIONAL Rafael Esmeraldo Lucchesi Ramacciotti Diretor-Geral Gustavo Leal Sales Filho Diretor de Operações Série AUTOMAÇÃO iNDUSTriAL Gestão da Manutenção SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Nacional Sede Setor Bancário Norte . Quadra 1 . Bloco C . Edifício Roberto Simonsen . 70040-903 . Brasília – DF . Tel.: (0xx61)3317-9190 http://www.senai.br © 2012. SENAI – Departamento Nacional © 2012. SENAI – Departamento Regional do Rio Grande do Sul A reprodução total ou parcial desta publicação por quaisquer meios, seja eletrônico, mecânico, fotocópia, de gravação ou outros, somente será permitida com prévia autorização, por escrito, do SENAI – Departamento Regional do Rio Grande do Sul. Esta publicação foi elaborada pela equipe da Unidade Estratégica de Desenvolvimento Educacional – UEDE/Núcleo de Educação a Distância – NEAD, do SENAI do Rio Grande do Sul, com a coordenação do SENAI Departamento Nacional, para ser utilizada por todos os Departamentos Regionais do SENAI nos cursos presenciais e a distância. SENAI Departamento Nacional Unidade de Educação Profissional e Tecnológica – UNIEP SENAI Departamento Regional do Rio Grande do Sul Unidade Estratégica de Desenvolvimento Educacional – UEDE/Núcleo de Educação a Distância – NEAD FICHA CATALOGRÁFICA S491g Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Nacional Gestão da manutenção / Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Nacional, Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional do Rio Grande do Sul. Brasília: SENAI/DN, 2012. 71 p.: il. ( Série Automação Industrial) ISBN 978-85-7519-573-4 1.Manutenção de Equipamento. 2.Manutenção Preventiva. 3. Manutenção Corretiva. I. Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial. Departamento Regional do Rio Grande do Sul. II. Título. III. Série. CDU – 62-7 Bibliotecário Responsável: Isabel Del Ponte - CRB 1599/10 Lista de ilustrações Figura 1 - Exemplo de um processo de envase .....................................................................................................19 Figura 2 - Evolução da manutenção ..........................................................................................................................21 Figura 3 - Exemplo de equipamento para análise de vibrações .....................................................................25 Figura 4 - Exemplo de equipamento termografia ................................................................................................26 Figura 5 - Aplicação da termografia ..........................................................................................................................27 Figura 6 - Aplicação do ultrassom ..............................................................................................................................27 Figura 7 - Análise de KPI .................................................................................................................................................29 Figura 8 - Comportamento de um dia do processo de envase .......................................................................29 Figura 9 - Comportamento do OEE e seus componentes .................................................................................33 Figura 10 - Exemplo de TAG com significados .......................................................................................................34 Figura 11 - Exemplo identificação de equipamento ...........................................................................................35 Figura 12 - Recorte do manual do chiller23 XRV ..................................................................................................38 Figura 13 - Árvore de decisão para criticidade ......................................................................................................41 Figura 14 - Página de cadastro de equipamento .................................................................................................45 Figura 15 - Página de abertura de nota de manutenção ...................................................................................46 Figura 16 - Página de abertura de OM......................................................................................................................47 Figura 17 - Página de confirmação de OM ..............................................................................................................47 Figura 18 - Divisão dos custos de produção ..........................................................................................................55 Figura 19 - Equipes multidiciplinares e o MASP ....................................................................................................56 Figura 20 - Fluxo do MASP ............................................................................................................................................57 Figura 21 - Pareto do exemplo ....................................................................................................................................58 Figura 22 - Espinha de peixe ........................................................................................................................................59 Figura 23 - Pilares do TPM .............................................................................................................................................65 Figura 24 - RCM e demais manutenções .................................................................................................................68 Quadro 1 - Exemplo de manutenção programada ...............................................................................................44 Quadro 2 - Pontuação da matriz GUT ........................................................................................................................60 Quadro 3 - Matriz de preferência .................................................................................................................................61 Quadro 4 - Fases da manutenção autônoma ..........................................................................................................67 Tabela 1: Técnico em automação industrial .............................................................................................................12 Tabela 2: Valores para o cálculo do MTBF .................................................................................................................30 Tabela 3: Valores para o cálculo do MTTR .................................................................................................................30 Tabela 4: Grupo de falhas ...............................................................................................................................................36 Tabela 5: Descrição da falha ..........................................................................................................................................36 Tabela 6: Amostra dos registros ...................................................................................................................................37 Tabela 7: Análise de criticidade ....................................................................................................................................40 Tabela 8: Parte de um plano de manutenção .........................................................................................................44Tabela 9: Fluxo de despesas “planejado X realizado” ............................................................................................53 Tabela 10: Causas de retrabalho ..................................................................................................................................58 Tabela 11: Ações para eliminar o desarme do motor ...........................................................................................60 Tabela 12: Prioridade das ações ...................................................................................................................................62 Tabela 13: Plano de ações ..............................................................................................................................................62 1 Introdução ......................................................................................................................................................................11 2 Introdução ao módulo de gestão da manutenção ..........................................................................................15 3 Plano de manutenção .................................................................................................................................................19 3.1. Tipos de manutenção ...............................................................................................................................20 3.1.1 Manutenção corretiva .............................................................................................................22 3.1.2 Manutenção preventiva .........................................................................................................23 3.1.3 Manutenção preditiva .............................................................................................................24 3.1.4 Manutenção produtiva ...........................................................................................................27 3.2. Indicadores de desempenho da manutenção ................................................................................28 3.2.1. MTBF .............................................................................................................................................29 3.2.2 MTTR ..............................................................................................................................................30 3.2.3. OEE ................................................................................................................................................31 3.3. Levantamento inicial ................................................................................................................................33 3.3.1. Cadastro de equipamentos ..................................................................................................33 3.3.2. Histórico de falhas ...................................................................................................................35 3.3.3. Manuais e demais documentações (o que procurar, como entender) .................37 3.4. Criticidade de máquina ...........................................................................................................................38 3.4.1. Critérios para criticidade .......................................................................................................39 3.4.2. Periodicidade .............................................................................................................................42 3.4.3. Custos/material .........................................................................................................................43 3.4.4. Programação .............................................................................................................................43 3.5. Software de apoio ......................................................................................................................................44 3.5.1. Cadastramento .........................................................................................................................45 3.5.2. Criação de nota de manutenção ........................................................................................46 3.5.3. Criação de ordens de manutenção - OM .........................................................................47 3.5.4. Confirmação de OM ................................................................................................................47 3.6. Efetividade da manutenção ...................................................................................................................48 3.7. Gestão do plano de manutenção ........................................................................................................48 4 Gestão do setor de manutenção ............................................................................................................................51 4.1 Headcount ......................................................................................................................................................51 4.2. Orçamento de despesas e investimento ...........................................................................................52 4.2.1. Despesas .....................................................................................................................................54 4.2.2. Investimento ..............................................................................................................................55 4.3. Programas de gestão da manutenção ...............................................................................................55 4.3.1. MASP ............................................................................................................................................56 4.3.2. TPM ................................................................................................................................................64 4.3.3. RCM ...............................................................................................................................................67 Sumário 5 Considerações finais ....................................................................................................................................................73 Referências ...........................................................................................................................................................................75 Minicurrículo do Autor ....................................................................................................................................................77 Índice .....................................................................................................................................................................................78 Esta unidade curricular “Gestão da Manutenção” tem o objetivo de apresentar ao aluno os processos relativos à manutenção de equipamentos e dispositivos em sistemas de controle e automação, respeitando procedimentos e normas técnicas de qualidade, de saúde, de segurança e de meio ambiente. O aluno conhecerá como um plano de manutenção é formulado, considerando os tipos de máquinas, a equipe disponível, o orçamento, o conhecimento da equipe, o histórico de falhas/performance e os tipos de manutenção disponíveis, entre outras condições que serão abordadas. O capitulo 2 apresenta uma introdução geral, fazendo uma breve contextualização do cenário atual da gestão da manutenção nas empresas e no mercado de trabalho. No capitulo 3, serão abordados o plano de manutenção, seus tipos e indicadores de desempenho, bem como o levantamento inicial, a criticidade de máquina, o software de apoio, a efetividade e o processo de gestão do plano de manutenção. No quarto e último capítulo, o aluno estudará a gestão do setor de manutenção, o headcount, o orçamento de despesase investimentos e os programas de gestão de manutenção: MASP, TPM e RCM. A seguir, são descritos a matriz curricular dos módulos, as unidades curriculares previstas e suas respectivas cargas horarias. (Tabela 1) Introdução 1 Tabela 1: Técnico em automação industrial Módulos denoMinação unidades CurriCulares Carga Horária Carga Horária Módulo Módulo Básico Fundamentos técnicos e científicos • Fundamentos da Comunicação • Fundamentos da Eletrotécnica • Fundamentos da Mecânica 100h 140h 100h 340h Módulo Introdutório Fundamentos técnicos e científicos • Acionamento de Dispositivos Atuadores • Processamento de Sinais 160 h 180 h 340h Específico I Manutenção e Implemen- tação de equipamentos e dispositivos • Gestão da Manutenção 34h 136h 102h 68h 340 h • Implementação de Equipamentos Dispositivos • Instrumentação e Controle • Manutenção de Equipamentos e Dispositivos Específico II Desenvolvimento de sistemas de controle e automação • Desenvolvimento de Sistemas de Controle • Sistemas Lógicos Programáveis • Técnicas de Controle 100h 160h 80h 340h Fonte: SENAI 2 Introdução ao módulo de gestão da manutenção Este módulo prepara o aluno para trabalhar em empresas que utilizem práticas de manutenção já amplamente divulgadas e conhecidas no ambiente fabril. Apesar do tempo gasto e do investimento que as empresas fazem para que essas práticas funcionem, a resistência à mudança e a alta demanda do dia a dia nas empresas são as justificativas para que os conceitos da gestão da manutenção não funcionem perfeitamente. Nas instalações industriais, as paradas para manutenção constituem uma preocupação constante para a programação de produção. Caso essas paradas ocorram aleatoriamente, os problemas serão inúmeros e os custos exorbitantes. A manutenção representa um conjunto de cuidados técnicos indispensáveis ao funcionamento regular e permanente de máquinas, equipamentos, ferramentas e instalações. Esses cuidados envolvem a conservação, a adequação e a restauração de máquinas e equipamentos. Quando mantemos lubrificadas as engrenagens de uma máquina, por exemplo, estamos conservando esse equipamento. Quando trocarmos o material das engrenagens para que durem mais, estamos no processo de adequação. E, quando trocamos as engrenagens quebradas, estamos restaurando essa máquina. De modo geral, a manutenção em uma empresa tem como objetivos manter equipamentos e máquinas em condições de pleno funcionamento para garantir a produção normal e a qualidade dos produtos, bem como prevenir prováveis falhas ou quebras dos elementos das máquinas. Alcançar esses objetivos requer serviços de rotina e reparos periódicos programados. A manutenção ideal de uma máquina é a que permite alta disponibilidade para a produção, durante todo o tempo em que ela estiver em serviço e a um custo adequado. VOCÊ SABIA? Caso as paradas para manutenção preventiva forem executadas, os custos serão menores e a eficiência maior. Buscando atingir essa meta, foi introduzido no Brasil, durante os anos de 1960, o planejamento e a programação de manutenção. Planejar significa conhecer todos os fatores que influenciam uma atividade e, a partir desses fatores, programar as atividades com relação à duração, ao início, aos custos e à mão de obra necessários. Para o nosso estudo, trabalharemos como as atividades de manutenção. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL16 Neste módulo, estudaremos os processos relativos à melhoria continua. De acordo com esse processo, nada está tão bom que não possa ser melhorado. Isso quer dizer que, em relação à manutenção, o planejamento deve ser constantemente melhorado, a partir de revisões que são feitas com base nos resultados obtidos, buscando a otimização da disponibilidade dos equipamentos e dos custos de manutenção. Veremos que no processo de melhoria contínua, as empresas estabelecem metas de curto, médio e longo prazo para esses fatores. Além disso, revisam periodicamente essas metas, alterando-as para que o processo nunca pare de evoluir. Ainda neste módulo, estudaremos como um plano de manutenção pode viabilizar o cumprimento das metas da empresa. Veremos que esse plano deverá levar em consideração os tipos de máquinas, a equipe disponível, o orçamento, o conhecimento da equipe, o histórico de falhas1 performance e os tipos de manutenção disponíveis, entre outras condições que serão abordadas. Após essa etapa, conhecermos como desenvolver um bom plano de manutenção, analisando o que é preciso para que esse plano possa ser controlado e executado. 1FALHAS Ocorrências nos equipa- mentos que impedem seu funcionamento. 2 Introdução ao módulo de gestão da manutenção 17 Anotações: 3 Plano de manutenção O ambiente que será utilizado na Situação de Aprendizagem e em todos os exemplos que trabalharemos neste módulo está na Figura 1. Trata-se de uma envasadora de iogurte em que poderemos exercitar todas as etapas de elaboração de um plano de manutenção e fazer a gestão da manutenção desta planta. Figura 1 - Exemplo de um processo de envase Fonte: Autor A construção de um plano de manutenção passa por diversas etapas, tendo como resultado final uma tabela semelhante a um plano de ações. Apresentaremos alguns conhecimentos necessários relativos às etapas da construção desse plano. Iniciaremos pelos tipos de manutenção e suas particularidades. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL20 3.1. TIPoS de manuTenção Existem diferentes maneiras de classificar os vários métodos de manutenção2. A classificação que adotaremos abrange de forma suficiente todas as tarefas que compõem as atividades técnicas de manutenção. Apesar de alguns termos já serem comumente utilizados por várias pessoas em diferentes empresas, temos percebido que, em muitos casos, falta um completo entendimento do seu real significado (XENOS, 1998). Neste tópico abordaremos os quatro tipos de manutenção: • Manutenção corretiva; • Manutenção preventiva; • Manutenção preditiva. A manutenção corretiva é uma das principais causas de paradas não planejadas de uma fábrica. Esses casos devem ser evitados, pois geram altas perdas de produção e, consequentemente, altos custos. A manutenção corretiva, por si só, é considerada de baixo custo; então, quando não ocasiona paradas de máquinas, não se precisa preveni-la; mas, para a maior parte dos casos, precisa-se lançar mão de técnicas de manutenção preventiva. A manutenção preventiva tem um alto custo, pois, às vezes, substitui algum item que talvez não tivesse necessidade imediata de substituição. Porém, em relação ao resultado da fábrica, ela tem um custo baixo, pois é escolhido o melhor momento para sua realização, o que evita desperdícios de tempo de produção ou, pelo menos, reduz esse tempo. A manutenção preditiva é um tipo de ação preventiva baseada no conhecimento das condições de cada um dos componentes das máquinas e equipamentos. Esses dados são obtidos por meio de um acompanhamento do desgaste de peças vitais de conjuntos de máquinas e de equipamentos. Testes periódicos são efetuados para determinar a época adequada para substituições ou reparos de peças. Normalmente, esse tipo de manutenção é aplicado quando as peças são excessivamente caras, ou quando uma parada programada do equipamento é muito difícil de ser realizada. A manutenção preditiva exige alto conhecimento da equipe técnica, bem como investimentos em equipamentos que realizarão as medições periódicas de algumas características de máquinas críticas. Essas medições poderão determinar o momento ideal para a manutenção preventiva ou corretiva. VOCÊ SABIA? A manutenção produtiva, ao contrário dos tipos de manutenção anteriores que visam somente à disponibilidade dos equipamentos, tem o objetivo de otimizar os demais recursos da empresa, como custos, investimentos e mão de obra. A manutenção produtiva é mais abrangente, pois afeta todas as áreas da empresa. Como o seu próprio diz, essa manutenção tem o foco emprodutividade. 2 MANUTENçãO Todas as ações necessárias para que um item de um equipamento seja con- servado ou restaurado de modo a poder permanecer de acordo com a condição especificada. 3 Plano de manutenção 21 Em 17 de outubro de 1984, foi fundada a Associação Brasileira de Manutenção (ABRAMAN), numa Assembleia no Clube de Engenharia, com a presença dos segmentos mais representativos da comunidade. No dia 26 de abril de 2012, a ABRAMAN, em Assembleia Geral Ordinária, aprovou a mudança de estatuto e de nome da associação, passando a ser definida como Associação Brasileira de Manutenção e Gestão de Ativos, a fim de estruturar o desenvolvimento de novas atividades e ampliar o escopo de atuação da associação. Visite o site: http://www.abraman.org.br/ SAIBA MAIS Na Figura 2, pode-se ver como a manutenção evoluiu ao longo do tempo: na primeira geração, era utilizada somente a manutenção corretiva; na segunda geração, a preventiva; e na terceira geração, a preditiva já com análise e solução das causas das falhas. Terceira Geração Segunda Geração Primeira Geração - Monitoração das condições - Projeto visando à con�abilidade e facilidade da manutenção - Estudos sobre riscos - Computadores pequenos e rápidos - Sistemas especialistas - Versatilidade e trabalho em equipe - Modos de falha e análise dos efeitos - Revisões gerais programadas - Sistemas de planejamento e controle do trabalho - Computadores grandes e lentos - Conserto após avaria 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Figura 2 - Evolução da manutenção Fonte: Silveira, 2011 CaSoS e ReLaToS João era um especialista em manutenção. Assim quando teve a oportunidade de adquirir um automóvel, programou-se para efetuar a manutenção de seu veículo da seguinte forma (XENOS, 1998): a) manutenção corretiva – somente trocaria as palhetas do limpador de para- brisa quando não estivessem removendo bem a água da chuva. Da mesma forma, as lâmpadas dos faróis e lanternas somente seriam trocadas após queimassem. b) manutenção preventiva – periodicamente trocaria as pastilhas de freio, as correias, o óleo, os filtros e outras peças críticas antes que o carro apresentasse falhas. c) manutenção preditiva – periodicamente verificaria a profundidade dos sulcos dos pneus, trocando-os somente quando atingissem um limite de vida útil previamente especificado, que seria 02mm de profundidade. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL22 Note que no caso que foi apresentado, a manutenção corretiva não é evitada a qualquer custo, e sim planejada. Caso fosse uma empresa, a troca seria rápida e a peça sobressalente estaria disponível no almoxarifado. 3.1.1 Manutenção corretiva A manutenção corretiva é feita sempre depois que a falha ocorreu. A opção por esse tipo de manutenção deve considerar fatores econômicos, mas não pode ser relacionado somente ao custo de manutenção, deve-se considerar as perdas de produção. Se o impacto da falha for baixo e a troca preventiva tiver custo alto, vale a pena executar a manutenção corretiva no item que apresenta a falha. De maneira geral, a parada de equipamentos por manutenção corretiva, que normalmente não é planejada, é o que se busca evitar; porém, quando isso não é possível, o que infelizmente é comum nas empresas, busca-se a máxima eficiência do processo desse tipo de manutenção. Para que isso ocorra o mais rápido possível e atenda às condições de segurança e meio ambiente, é preciso que a equipe esteja treinada, que as ferramentas estejam disponíveis e que os itens danificados tenham peças sobressalentes no almoxarifado. Desses três itens citados, o mais simples de atender é a disponibilidades de ferramental para a equipe de manutenção, porque o treinamento da equipe e os itens de almoxarifado já não são tão fáceis de planejar e executar, além de dependerem de outras variáveis que muitas vezes escapam do controle dos gestores da manutenção. FIQUE ALERTA Em relação ao treinamento da equipe técnica, geralmente são necessárias muitas horas de treinamentos caros, que tornarão o profissional mais atrativo ao mercado de trabalho. Para solucionar esse problema, a área de manutenção tem que envolver escolas, fornecedores, área de treinamento e a área de RH para desenvolver uma política de cargos e salários que mantenha esse profissional na equipe, pois sua saída resultará em mais treinamento para novatos e ainda mais tempo de prática para que o pessoal esteja apto a solucionar os problemas de forma rápida. Os itens que devem estar estocados no almoxarifado representam dinheiro parado que poderia estar sendo investido em alguma outra ação que desse retorno financeiro. Desse modo, todas as empresas buscam cada vez mais a redução do valor dos estoques. Entretanto, com a redução dos estoques, as empresas entram em uma situação de risco que poderá causar a falta de um material que colocaria a linha de produção novamente em operação, resultando em mais tempo e dinheiro perdido. Então, a decisão sobre quando deve ser comprado determinado item, bem como a previsão da quantidade necessária, são quetões complexas e causas de equivocos no processo de manutenção. 3 Plano de manutenção 23 Por esses motivos, foram desenvolvidas muitas técnicas para minimizar a incidência de parada por manutenção corretiva não planejada, incluindo as manutenções preventiva e preditiva, que veremos a seguir. 3.1.2 Manutenção preventiva A manutenção preventiva, que é feita periodicamente, dever ser a atividade principal de manutenção em qualquer empresa. Na verdade, a manutenção preventiva é o coração das atividades de manutenção. Ela envolve algumas tarefas sistemáticas, tais como as inspeções, reformas e trocas de peças, principalmente. Uma vez estabelecida, a manutenção preventiva deve ter caráter obrigatório. Se compararmos os custos da manutenção preventiva com os da corretiva, eles são mais caros, pois as peças têm de ser trocadas e os componentes têm de ser reformados antes de atingirem seus limites de vida útil. Em compensação, a frequência da ocorrência das falhas diminui, a disponibilidade dos equipamentos aumenta, e também diminuem as interrupções inesperadas da produção. Ou seja, se considerarmos o custo total, em várias situações a manutenção preventiva acaba sendo mais barata do que a manutenção corretiva, pelo fato de se poder programar as paradas dos equipamentos, em vez de ficar sujeito às paradas inesperadas por falhas. Assim como os automóveis, os equipamentos industriais possuem diversos procedimentos e recomendações apresentados em seus manuais, que deverão ser seguidas por quem vai utilizá-los. Esses manuais, normalmente, informam o procedimento da manutenção preventiva e a sua periodicidade (intervalo de execução). Mas até mesmo os fabricantes dos equipamentos não conseguem especificar todas as falhas que podem ocorrer e, consequentemente, nem todas as trocas necessárias para que as falhas não ocorram. É a partir desse ponto que começa o trabalho da gestão da manutenção que, além de garantir a execução dos pontos recomendados pelo fabricante, fará a inserção de outras manutenções preventivas, com base em: • histórico de manutenção; • experiência de seu corpo técnico; • processo de fabricação; • produto fabricado; • criticidade da operação; • outros critérios a depender da empresa e do segmento atuante. O objetivo fundamental da manutenção preventiva é a prevenção de desgaste e a troca de itens antes que a falha ocorra, mas dependendo do item que deve ser trocado ou do tempo de duração da parada da máquina, mesmo sendo uma parada planejada, pode ser extremamente dispendioso para a empresa. Para esses casos, temos a terceira técnica de manutenção que estudaremos a seguir, a preditiva. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL24 3.1.3 Manutenção preditiva A manutenção preventiva é a troca programada de um elemento, independentemente da situação em que ele se encontra. Já a manutenção preditiva utiliza alguma técnica de análise ou inspeção nãodestrutiva, ou seja, mede alguma condição sem danificar o elemento em análise, que originará uma tomada de decisão, que pode ser: • substituição; • alteração de alguma condição; • programação da intervenção; • alteração da periodicidade de inspeção; • manter o processo de inspeção periódica, pois a análise não demonstrou qualquer evidência de possível anomalia. Dessa forma, são reduzidos os custos da manutenção preventiva e o tempo perdido da manutenção corretiva. As técnicas de manutenção preditiva têm sido cada vez mais divulgadas até mesmo por alguns “especialistas” em manutenção como algo bastante avançado e alheio aos outros métodos de manutenção. Devido ao uso de tecnologia avançada, a manutenção preditiva costuma ser tratada de forma diferenciada dentro das empresas – quase como uma ciência avançada demais para ficar nas mãos de qualquer pessoa. VOCÊ SABIA? Em muitas empresas, ainda é comum designar uma equipe independente de engenheiros ou técnicos altamente especializados – com seus próprios sistemas e métodos de controle – somente para cuidar da manutenção preditiva. Mesmo assim, precisamos entender claramente que a manutenção preditiva é um dos elementos da manutenção preventiva: ao colocarmos em prática a manutenção preditiva, suas tarefas devem fazer parte do planejamento da manutenção preventiva, pois a manutenção preditiva é mais uma maneira de inspecionar os equipamentos. Além disso, também é possível prever o momento de reformar componentes mecânicos; entretanto, ainda há algumas limitações de tecnologia e atualmente não é possível adotar a manutenção preditiva para todo tipo de componente ou peça de um equipamento. Dentre as principais técnicas de manutenção preditiva, podemos citar as seguintes: • análise de vibrações; • tribologia; • infravermelho (termografia); • ultrassom. 3 Plano de manutenção 25 A seguir, estudaremos cada uma dessas técnicas mais detalhadamente. análise de vibrações A técnica da análise de vibrações parte do princípio de que toda máquina em funcionamento produz vibração. A deterioração do funcionamento é identificada por uma modificação da “distribuição da energia vibratória”, ou seja, conhecendo- se o comportamento da vibração original ou ideal da máquina, podem-se diagnosticar falhas com a identificação de mudanças no comportamento original, e essas mudanças caracterizam-se normalmente por um aumento do nível de vibração (MIRSHAwkA, 1991). A análise de vibrações pode ser utilizada para diagnosticar falhas em elementos girantes, normalmente motores ou algo movido por motores e pode detectar desalinhamentos, excentricidades, desbalanceamentos, falhas de rolamentos, entre outros tipos de problemas. VOCÊ SABIA? Analisando a evolução das falhas, é possível fazer uma previsão do momento ideal para a intervenção no equipamento. As empresas podem optar por adquirir o sistema de análise de vibrações e treinar a sua equipe para coletar e analisar os dados, ou, ainda, contratar outras empresas que o façam e ainda forneçam um laudo que direcionará as ações de quem contratou o serviço. A Figura 3 mostra um equipamento utilizado para a medição e coleta dos dados de vibração, utilizando como sensor um equipamento chamado acelerômetro, que é acoplado a uma base magnética que facilita a instalação. ** ** ** ** ** ** ****** ** ** ** ****** Figura 3 - Exemplo de equipamento para análise de vibrações Fonte: Anhui Rong Ri Xin Information Technology, 2012 AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL26 tribologia A tribologia é uma técnica de análise do óleo lubrificante largamente utilizada em equipamentos para a redução de atrito; ela deve ser feita periodicamente e pode ser quantitativa ou qualitativa. A análise quantitativa avalia a quantidade de elementos contaminantes presentes no óleo que poderão originar reações químicas por calor excessivo ou por desgaste demasiado das peças lubrificadas. O número resultante dessa análise será determinante para a tomada de decisão em relação à intervenção ou não no equipamento. A análise qualitativa verifica qual é o material das partículas encontradas e determina qual elemento está sofrendo o desgaste excessivo. Analisa-se também o formato da partícula e, com isso, pode-se definir, por exemplo, se é a carga que é alta demais ou se é o lubrificante que está inadequado. Com a experiência que já está acumulada em torno dessa técnica, é possível estimar quando o equipamento entrará em falha e o que deve ser feito para solucionar o problema encontrado. infravermelho (termografia) A técnica de infravermelho (termografia) utiliza um equipamento capaz de captar a radiação infravermelha que todos os corpos emitem e mostrá-la com diferentes cores, fazendo com que seja possível evidenciar elementos com temperatura anormal. A Figura 4 mostra um equipamento de termografia, e a Figura 5 mostra a qualidade do diagnóstico que pode ser realizado por meio dessa técnica, além dos problemas que poderão ser evitados com o diagnóstico. Figura 4 - Exemplo de equipamento termografia Fonte: PCE Intruments , 2012 3 Plano de manutenção 27 Figura 5 - Aplicação da termografia Fonte: Órbita Eletricidade, 2012 ultrassom A inspeção por ultrassom detecta sons produzidos por operações mecânicas (rolamentos danificados), emissões elétricas (faiscamento, arco elétrico, etc.) e fluxo de fluidos (vazamentos para atmosfera, válvulas, purgadores). A detecção por ultrassom permite encontrar falhas em praticamente todos os equipamentos existentes em um ambiente fabril e também detectar trincas em sólidos. Comprovadamente, esse é o processo mais versátil para a localização de vazamentos em uma instalação industrial. Na Figura 6, temos o exemplo de uma inspeção para localizar vazamentos em sistemas de gás. **** Figura 6 - Aplicação do ultrassom Fonte: SkF, 2012 3.1.4 Manutenção produtiva A manutenção corretiva, preventiva e preditiva têm seus pontos positivos e negativos. O método mais primitivo de manutenção é a corretiva, e o mais moderno é a preventiva – que inclui a manutenção preditiva. Entretanto, em um mesmo equipamento, podem-se aplicar vários métodos de manutenção simultaneamente. Essa combinação depende principalmente de aspectos econômicos, ou seja, devemos sempre levar em consideração a relação entre os custos de manutenção e os custos das perdas causadas pelas falhas. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL28 A melhor manutenção será sempre a combinação mais adequada dos vários métodos, de acordo com a natureza e criticidade do equipamento para a produção. A tendência mundial é escolher, para cada caso, o método mais adequado, eficiente e econômico, abandonando de vez a discussão sobre qual manutenção é melhor. VOCÊ SABIA? A manutenção produtiva pode ser entendida como uma técnica que consiste na melhor aplicação dos diversos métodos de manutenção, visando a otimizar os fatores econômicos da produção, garantindo uma melhor utilização e maior produtividade dos equipamentos com o custo mais baixo. A técnica da manutenção produtiva abrange todas as etapas do ciclo de vida dos equipamentos, desde a sua especificação até o sucateamento, e leva em consideração os custos de manutenção e a produtividade do equipamento ao longo das etapas do seu ciclo de vida. A técnica da manutenção produtiva é uma “maneira de pensar”, em vez de um método de manutenção. Podemos representar a manutenção produtiva como uma técnica que evolve todos os métodos de manutenção. O princípio da manutenção produtiva é que apenas as ações do departamento de manutenção não são suficientes para melhorar o desempenho dos equipamentos: ela busca uma estreita cooperação com outros departamentos da empresa, principalmente com o de produção. Afinal de contas, a operação dos equipamentos realizada pelo pessoal da produção influencia diretamente os custos de manutenção. Em resumo, o objetivo fundamental da manutenção produtiva não é apenas evitar falhas nos equipamentos, e sim aplicar a melhorcombinação dos métodos de manutenção para que a produção não fique prejudicada, obtendo como retorno um elevado resultado econômico para toda a empresa (XENOS, 1998). 3.2. IndICadoReS de deSemPenho da manuTenção Algumas empresas podem referir-se a indicadores de desempenho como o KPI4. Esses indicadores servem para demonstrar a meta a ser atingida e a situação atual de alguns aspectos, que, para o nosso caso, serão aspectos de desempenho relacionados à manutenção (MOBLEy, 2008). Para exemplificar a análise de um KPI, vejamos a Figura 7 que demonstra o comportamento do MTBF que é um indicador que será explicado a seguir. 4 KPI KPI que vem do inglês “key performance indicator” e significa “Chave indicadora de desempenho” . 3 Plano de manutenção 29 MTBF do mês 0 50 100 150 200 250 M in ut os BO M Meta Resultado 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Dia do mês Figura 7 - Análise de KPI Fonte: Autor No gráfico, verifica-se a meta, o sentido para demonstrar o bom resultado (que no caso é “quanto maior melhor”) representado pela seta azul e os valores registrados diariamente. Entendendo o significado do indicador e o funcionamento do gráfico, toda a equipe de manutenção poderá verificar o desempenho da área medido naquele intervalo de tempo. Existem alguns indicadores de desempenho da manutenção que qualificarão a efetividade do plano de manutenção e auxiliarão nos processos de decisão, e é fundamental que eles sejam conhecidos e entendidos. Na Figura 8 temos um exemplo de comportamento de um dia de trabalho do sistema da Figura 1que será utilizado para evidenciar os indicadores de desempenho que iremos estudar. A velocidade nominal dessa linha de produção é de 360 garrafas por hora. Velocidade (grf/h) 400 350 300 250 200 150 100 50 0 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00 14:00 15:00 18:00 20:00 22:00 00:00 Figura 8 - Comportamento de um dia do processo de envase Fonte: Autor A seguir, estudaremos os indicadores de desempenho da manutenção. 3.2.1. MtBF A sigla MTBF vem do inglês “Mean Time Between Failures”, que significa “tempo médio entre falhas”. Para mostrar de onde saem os números que compõem esse índice, vamos analisar o gráfico da Figura 8 em que apresenta 5 falhas que ocorreram nos seguintes horários: 0:00, 08:00, 14:00, 17:30 e 23:45. A Tabela 2 foi criada para auxiliar no cálculo do MTBF e mostra o tempo entre as falhas do período em análise. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL30 5 OEE A sigla OEE vem do inglês overall equipment effecti- veness e significa eficácia global de equipamento (wikipedia, 2012A). Tabela 2: Valores para o cálculo do MTBF FALHA HORÁRIO INÍCIO DA FALHA HORÁRIO FIM DA FALHA TEMPO EM PRODUÇÃO OU TEMPO ENTRE AS FALHAS 1 5 2 3 4 07:00 13:30 16:30 23:45 00:45 08:30 14:30 17:15 6:15 (entre a falha 1 e 2) 5:00 (entre a falha 2 e 3) 2:00 (entre a falha 3 e 4) 6:30 (entre a falha 4 e 5) Fonte: Autor O MTBF, nesse caso, que citamos como exemplo, levará em consideração o tempo de produção entre as falhas, e o valor do índice será a média aritmética desses tempos, sendo o MTBF do intervalo analisado igual a 4:56 horas, ou seja, a linha para a cada 4:56 horas. Outras formas podem ser utilizadas para calcular esse índice, mas utilizamos a mais simples que facilita o entendimento e atende à necessidade do que o índice deseja quantificar e evidenciar para possíveis tomadas de decisões das empresas. O MTBF pode nos mostrar quão eficaz foi o reparo anterior, a efetividade da manutenção preventiva, o fim da vida útil de um equipamento e a necessidade de investimento. VOCÊ SABIA? 3.2.2 Mttr Assim como o MTBF, a sigla MTTR vem do em inglês Mean Time To Repair que em português significa tempo médio para reparo. A partir da Tabela 2 criamos a Tabela 3, que servirá para evidenciar que o MTTR é o tempo médio para que o reparo da linha ocorra. Tabela 3: Valores para o cálculo do MTTR FALHA HORÁRIO INÍCIO DA FALHA HORÁRIO FIM DA FALHA TEMPO DE LINHA PARADA 1 5 2 3 4 07:00 13:30 16:30 23:45 00:45 08:30 14:30 17:15 1:30 (entre a falha 1 e 2) 1:00 (entre a falha 2 e 3) 0:45 (entre a falha 3 e 4) Fonte: Autor O MTTR avalia o tempo de reação da linha quando ocorre uma falha. Fazendo a média aritmética dos tempos em que a linha fica parada e para o intervalo analisado, teremos o resultado de 1:05, sendo esse o valor de MTTR. Vale comentar também que as empresas podem utilizar outras formas de cálculo. 3 Plano de manutenção 31 O MTTR avalia fundamentalmente a capacidade de reação da fábrica quando da presença de um problema, sendo da disposição de peças de reposição para a manutenção de equipamentos, conhecimento técnico da equipe de manutenção, quantidade de pessoal corretamente dimensionado para a manutenção corretiva, entre outros pontos. 3.2.3. oee O estudo do indicador OEE5 será mais aprofundado, pois é o índice que a maioria das empresas está implantando. Ele serve para comparar empresas de mesmos processos, podendo ser referência para evidenciar as melhores práticas relacionadas à área industrial (basicamente manutenção e produção). O OEE é calculado com base em três medidas: • disponibilidade: esta medida avalia o tempo perdido em função das paradas não planejadas, por exemplo, paradas de manutenção corretiva, em que estava planejada a produção da linha, e esta não produziu; • desempenho: avalia todo o momento em que a linha ou o equipamento não está produzindo na velocidade previamente especificada como nominal; • qualidade: subtrai do cálculo todo o produto rejeitado por problemas de qualidade. Com essas três medições, calcula-se o percentual global de eficácia da produção, que serve para fundamentar a decisão de onde os investimentos deverão ser focados para melhorar o resultado da produção. O valor ideal possível é 100% e significa que, no intervalo em que foi calculado, a produção ocorreu sempre com a velocidade nominal, sem paradas não planejadas e nenhum produto rejeitado por qualidade. Vamos então a um exemplo de cálculo de OEE, e para tal, usaremos o comportamento da Figura 8, calculando o OEE do dia em questão. Vamos calcular primeiramente a disponibilidade considerando que a linha estava programada para produzir o dia inteiro, ou seja, 24 horas; então, somando todo o tempo de parada, teremos: 1:00 + 2:00 + 1:30 + 1:00 + 0:15 = 5 horas e 45 minutos Para fazer esse cálculo, precisamos converter os minutos em horas, dividindo os 45 minutos por 60, o que resultará em 0,75 horas. A contribuição da disponibilidade para o cálculo de OEE será: disp.= (24 - 5,75) 24 x 100% = 76 % AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL32 Para o cálculo das perdas por desempenho, utilizaremos os períodos em que a linha funcionou abaixo da velocidade nominal de 360grf/h, considerando ainda a velocidade em que produziu. Para isso, vamos calcular tudo o que foi deixado de produzir por redução de velocidade, originando: • 1ª redução – duração de 1:15 a 240 grf/h: era para ser produzido 1,25 horas × 360 grf/h = 450 grf, e foi produzido 1,25 horas × 240 grf/h = 300 grf, originando uma perda de 450 – 300 = 150 grf; • 2ª redução – duração de 1:30 a 120 grf/h: era para ser produzido 1,5 horas × 360 grf/h = 540 grf e foi produzido 1,5 horas × 120 grf/h = 180 grf, originando uma perda de 540 – 180 = 360 grf; • 3ª redução – duração de 0:45 a 50 grf/h: era para ser produzido 0,75 horas × 360 grf/h = 270 grf e foi produzido 0,75 horas × 50 grf/h = 37 grf, originando uma perda de 540 – 180 = 233 grf. O total de perda por redução de velocidade foi 150 + 360 + 233 = 743 grf. No período de 24 horas, deveriam ter sido envasadas 24 × 360 = 8.640 grf. O percentual para compor o OEE final foi calculado da seguinte maneira: Desemp. = (8640 - 743) 8640 x 100% = 91,1% Supondo que 200 grf tiveram problema de qualidade, a contribuição do fator qualidade para o OEE ficaria: Qual. = (8640 - 200) 8640 x 100% = 97,7% Então o OEE para este dia de produçãoficará em: %OEE=76%×91,1%×97,7%=67,6% CaSoS e ReLaToS Uma empresa estava com problemas nos seus custos de produção, e os responsáveis analisaram o gráfico de OEE dos últimos meses, apresentado na Figura 9. Desse modo, eles decidiram realizar um controle mais detalhado no mês de julho, e registraram mais detalhadamente as paradas de equipamento, para levantar as principais causas na queda do OEE. 6 TAG TAG quer dizer rótulo ou etiqueta em inglês. 3 Plano de manutenção 33 ju l / 11 ag o /1 1 se t / 11 ou t / 11 no v /1 1 de z /1 1 ja n /1 2 fe v /1 2 m ar /1 2 ab r / 12 m ai /1 2 ju n /1 2 80,0% 75,0% 70,0% 65,0% 60,0% % OEE % Meta ju l / 11 ag o /1 1 se t / 11 ou t / 11 no v /1 1 de z /1 1 ja n /1 2 fe v /1 2 m ar /1 2 ab r / 12 m ai /1 2 ju n /1 2 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% %Disp. %Desemp. %Qual. Figura 9 - Comportamento do OEE e seus componentes Fonte: Autor 3.3. LevanTamenTo InICIaL O levantamento inicial fundamenta toda a estrutura de informações necessárias para suportar o serviço de manutenção e a sua gestão. Deve ser entendido que um levantamento inadequado pode comprometer a gestão dos custos e da qualidade do serviço. A experiência dos profissionais mais antigos é fundamental nessa etapa para garantir a qualidade e a quantidade de informações necessárias. Na hipótese de no momento especificado para esse levantamento, a atividade não ser corretamente executada, ao implementar ferramentas de gestão da manutenção ou tipos de manutenções mais robustas, o levantamento deverá ser refeito. Essa ação, provavelmente, irá requerer mais esforço do que seria necessário se fosse corretamente realizada da primeira vez. 3.3.1. cadastro de equipaMentos Para que o cadastramento atenda às demandas futuras em relação à gestão de manutenção, é importante que cada item cadastrado seja único para poder ser rastreado (localizado). Essa identificação utilizada nos equipamentos é comumente chamada de TAG6 e é codificada para agrupá-los em classes. O agrupamento permite que os usuários dos equipamentos identifiquem as características mais relevantes apenas pelos TAGs. Isso não é uma regra, e algumas empresas optam por usar somente números sequenciais; o essencial é que o TAG seja único no local onde é aplicado. A codificação individualizada do equipamento que receberá manutenção tem o objetivo de identificar, fazer o acompanhamento de custo, acompanhar a eficiência e a incidência de falhas e mostrar quando o equipamento estiver obsoleto. A codificação ainda tem outras funções menos expressivas, como a organização dos arquivos de desenhos/manuais e a codificação e preparação do estoque de sobressalentes (ARIzA, 1978). AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL34 Nas empresas é comum que o material necessário para manutenção seja chamado de sobressalente, como, por exemplo, um mancal de rolamentos. Além disso, essa nomenclatura pode especificar o almoxarifado (ex.: Almoxarifado de Sobressalentes) e o setor de compras também (ex.: Compras de Sobressalentes). Este tipo de material também é chamado de material não produtivo, pois não é matéria-prima e não está ligado diretamente ao produto acabado. VOCÊ SABIA? Admitindo-se que, de maneira geral, os equipamentos industriais são formados por conjuntos, e esses últimos por subconjuntos mecânicos, elétricos, hidráulicos, pneumáticos e de instrumentação, pode-se criar uma forma de identificar esses subconjuntos. Como equipamento entendemos conjuntos e subconjuntos; desse modo, o detalhamento nunca chegará a atingir componentes puros. Para esses sobressalentes, haverá uma codificação própria aproveitando a codificação-base do equipamento, em se tratando de sobressalente específico, e uma codificação especial para sobressalente normalizado (regido por uma norma ex.: ABNT) (ARIzA, 1978). Vamos considerar novamente o sistema da Figura 1, que já conhecemos, supondo que ele esteja inserido em uma fábrica com mais 4 linhas de envase e em uma empresa que tem 6 unidades no Brasil, de uma multinacional instalada em 30 países diferentes. O sistema (software) de cadastramento de equipamentos é global (o mesmo para todas as empresas do grupo), e essa condição deverá ser considerada na etapa de criação da codificação e cadastramento. Montando um exemplo de codificação (Figura 10), pode-se criar um código ou Tag para o agitador do tanque de cozimento sendo BR-POA-L2-TQ001-A, que nos diz: BR - POA - L2 - TQ - 001 - A Fábrica de Porto Alegre Primeiro tanque Equipamento: tanque Linha 2 da fábrica Divisões do Brasil Figura 10 - Exemplo de TAG com significados Fonte: Autor Pelo fato de o nosso exemplo ser de uma empresa global sediada em vários países e ter um mesmo software que gerencia a manutenção em todas as unidades, o código requer toda a extensão mostrada. Mesmo assim, essa complexidade pode estar apenas no software, e não precisa ser levada a todos os níveis da empresa. O “BR” identifica que é uma das fábricas do Brasil, porém as pessoas que vão lidar com o equipamento já o sabem, assim como o “POA” (Porto Alegre); o “L2” é uma forma de simplificar a linha do equipamento, mas dentro da unidade de Porto Alegre será tratado com código único de modo que não será necessário identificar o equipamento com o número da linha, pois terá somente um “TQ-001” na fábrica de Porto Alegre. 3 Plano de manutenção 35 Já o “A” identifica um divisão do equipamento e servirá, dentro do software, para isolar esse elemento, caso estejam ocorrendo muitas falhas. Nesse caso, não seria necessário identificar no equipamento os conjuntos e subconjuntos, mas se a empresa do exemplo optasse por esse tipo de identificação, o tanque ficaria como mostrado na Figura 11. TQ-001 A Figura 11 - Exemplo identificação de equipamento Fonte: Autor 3.3.2. Histórico de FalHas O histórico de falhas fundamenta muitas decisões relacionadas à gestão da manutenção, investimentos em equipamentos, planos de manutenção preventiva e preditiva. Apesar disso, é extremamente difícil criar um histórico com 100% de confiabilidade, pois, além de refletir em pressões e cobranças para as áreas de manutenção, as informações dependem normalmente da equipe técnica para serem alimentadas nos sistemas da empresa. Essa equipe é resistente a esse tipo de atividade, por tirar as pessoas do foco do dia a dia do trabalho, que é a execução das manutenções. FIQUE ALERTA Criar um histórico de falhas e não utilizá-lo para análises e melhorias é comum, mesmo em empresas de grande porte. O que poderia ser um fator determinante para melhorar os resultados da área industrial, acaba sendo mais uma despesa e geração de tempo perdido pela equipe. O detalhamento das falhas e manutenções realizadas é fundamental, pelo menos para as paradas mais relevantes, com o objetivo de as decisões serem mais acertadas. Vamos então criar um cenário de histórico de paradas para a linha de produção da Figura 1. Nesse exemplo foi criada uma tabela que os operadores de máquinas deveriam preencher, classificando o grupo de falhas conforme a Tabela 4 e a descrição da falha conforme a Tabela 5; outras informações como duração, data e equipamento também serão registradas. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL36 Tabela 4: grupo de falhas GRUPO FALHA DESCRIÇÃO A B C D E F Matéria prima Operacional Manutenção mecânico Manutenção elétrica Programada Externa Fonte: Autor Tabela 5: descrição da falha GRUPO CÓD. FALHA DESCRIÇÃO DA FALHA A A 001 Falta 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014 015 016 017 018 019 020 021 022 023 024 025 Qualidade B B B B Inesperiência do operador Operação inadequada Falta de operador Parametrização incorreta C C C C C C C Rolamento trancado Falta de lubri�cação Quebra de eixo Rompimento de esteira Vazamento Sobrecarga no motor Sistema pneumático D D D D D Motor queimado Resistência queimada Painel elétricoFuzível queimado IHM Treinamento Reunião Ginástica laboral Manutenção preventiva Calibração de instrumentos Não necessita produção Falta de energia elétrica E E E E E F F Fonte: Autor 3 Plano de manutenção 37 Após 3 meses, foram registradas 119 paradas, com uma amostra na Tabela 6. Tabela 6: amostra dos registros ITEM DATA LINHA EQUIPAMENTO DURAÇÃO GRUPO FALHA DESCRIÇÃO DA FALHA OBS. 1 2 3 4 5 6 115 116 117 118 119 01/02/2012 01/02/2012 01/02/2012 01/02/2012 01/02/2012 03/02/2012 27/04/2012 29/04/2012 29/04/2012 30/04/2012 30/04/2012 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Rolhador Tanque de cozimento Esteira de envase Esteira de envase Esteira de envase Esteira de envase Esteira de envase Esteira de envase Esteira de envase Rolhador Rolhador 13 22 34 23 184 16 63 20 63 124 39 Operacional Operacional Manutenção mecânico Manutenção mecânico Externa Manutenção elétrica Manutenção elétrica Manutenção elétrica Programada Programada Matéria prima inesperiência do operador Parametrização incorreta Rompimento de esteira Sobrecarga no motor Falta de energia elétrica Painel elétrico Manutenção preventiva Manutenção preventiva Fuzível queimado Qualidade Resistência queimada ... Fonte: Autor As informações foram enviadas para cada gestor de área. No decorrer deste livro veremos como tratar as informações levantadas. 3.3.3. Manuais e deMais docuMentações (o que procurar, coMo entender) Todos os manuais e documentações das máquinas de produção e equipamentos auxiliares serão constantemente necessários para o planejamento das manutenções preventivas e preditivas, e também para a execução das manutenções corretivas. Por isso, devem ser arquivados de forma organizada e mantidos de maneira que não estraguem. Nos tempos de hoje, é comum a disponibilização dos manuais técnicos através dos sites de grandes e médios fabricantes, mas, para a manutenção corretiva em campo (chão de fábrica), é fundamental a documentação em meio físico (papel). O manual de uma máquina é um ótimo ponto de partida para a correta instalação e planejamento da manutenção preventiva e, por isso, deverá ser levado em conta na etapa de elaboração do plano de manutenção. Para fundamentar essas afirmações, escolhemos o manual de um equipamento muito comum na indústria; apresentaremos apenas a parte que se refere à manutenção preventiva. Na Figura 12 temos o recorte do manual de um chiller, que é um compressor utilizado para resfriamento por meio da compressão de gases. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL38 Inspecionar o painel de controle - A manutenção consiste de uma limpeza geral e aperto de todas as conexões. Aspire o gabinete para eliminar acúmulo de ditritos. Se o controle da máquina estiver com defeito, leia a seção Guia de Identi�cação e Soluçoes para os ajustes e veri�cação apropriados. As conexões de força em equipamentos recentemente instalados podem ceder e afrouxar após um mês de operação. Desligue a força e reaperte-as. Veri�que anualmente. Veri�cação mensal dos controles de segurança e operação - Para garantir a proteção da máquina, o teste automático dos controles deve ser feito pelo menos uma vez por mês. Veja a Tabela 5 para as funções do teste de controle. CUIDADO! Veri�que se a força para a central de controle está desligada quando as conexões dentro do painel de controles forem limpas e apertadas. Trocando o �ltro de óleo - Se OIL PRESSURE DELTA P se aproximar do limiar de 18 psid (124 kPad) para o LOW OIL PRESSURE ALARM (alarme de pressão baixa do óleo) , troque o �ltro de óleo de acordo com a necessidade. Caso contrário, troque o �ltro de óleo anualmente. Troque o óleo após o primeiro ano de operação. Após, troque o óleo pelo menos a cada 3 anos ou de acordo com a necessidade. Contudo, se existir um sistema de monitoramento de óleo contínuo e/ou uma análise de óleo anual for realizada, o tempo entre as trocas de óleo pode ser prolongado. Consulte a seção “Especi�cações do óleo” na página 76 para informações adicionais. Figura 12 - Recorte do manual do chiller23 XRV Fonte: Carrier, 2012 Note que analisando somente esse trecho do manual podemos listar a necessidade das seguintes manutenções periódicas: • limpeza mensal do painel de controle; • reaperto das conexões após o primeiro mês de funcionamento, e depois anualmente; • teste mensal dos sistemas de controle e segurança; • troca anual do filtro de óleo ou quando ocorrer o alarme de pressão baixa; • troca de óleo após o primeiro ano de utilização e troca a cada 3 anos; note que, nesse requisito, faz-se uma chamada à manutenção preditiva, referindo- se ao prolongamento da troca em caso de análise periódica. Veja que em apenas um trecho do manual de um equipamento foram identificados cinco itens de manutenção preventiva, que deverão constar no plano de manutenção da fábrica que o utiliza. 3.4. CRITICIdade de máquIna A criticidade de uma máquina e/ou equipamento pode ser entendida como um valor que identifica se um item é crítico ou não. Esse valor de criticidade irá remeter o item a ações específicas relacionadas ao plano de manutenção. Por exemplo, suponhamos que uma empresa tenha uma variação de 0 a 10 para o índice de criticidade, sendo 10 para muito crítico e 0 para não crítico. Essa empresa determinou que os equipamentos avaliados com 10 terão manutenção preditiva, quando aplicável, e preventiva. Além disso, que os equipamentos avaliados com 5 a 9 terão manutenção preventiva a depender do custo do item a ser trocado e que os equipamentos avaliados com 0 a 4 terão somente manutenção corretiva. 3 Plano de manutenção 39 Cada empresa pode criar o seu critério para pontuação da criticidade e o seu próprio fluxo de decisão a partir dessa pontuação. Mostramos um exemplo, mas cada empresa cria as suas próprias regras a partir das particularidades de seu mercado de atuação, suas máquinas de produção, seus fornecedores e sua própria cultura que identificará quais os pontos realmente importantes e, dessa forma, críticos para a empresa. VOCÊ SABIA? 3.4.1. critérios para criticidade Como vimos, os critérios podem depender de muitos fatores, porém o mais importante é que esses critérios existam, pois poderão ser melhorados ao longo do tempo. A seguir, são listados alguns critérios que uma empresa pode adotar e suas definições: • impacto: esse item pode avaliar se a falha do equipamento em análise irá parar somente a máquina em avaliação, a linha inteira a que essa máquina pertence ou a fábrica toda; assim pode-se ter um valor atribuído a cada uma dessas condições; • MTTR: é o tempo médio que se gastará para recolocar o equipamento em operação; • segurança: as empresas podem agregar o risco de acidentes aos seus funcionários como um requisito para atribuir a criticidade de um equipamento, quantificando o impacto na saúde ou até mesmo a vida de pessoas no caso de falha (por exemplo, uma possível explosão, vazamento de gases perigosos, etc); • custo de manutenção por mês: avalia quanto se gasta para manter o item em avaliação em funcionamento; caso o custo seja muito alto, pode-se decidir por uma manutenção preventiva, ou optar por esperar pela quebra do item, devido ao valor excessivo da preventiva; • meio ambiente: o impacto ao meio ambiente, para o caso de uma falha de uma máquina ou equipamento, também pode ser avaliado e quantificado com base no risco ambiental associado à falha de algum dispositivo (por exemplo, um vazamento, erro no tratamento de efluentes perigosos, etc); • tempo médio de preventiva: esse item avalia quanto tempo será necessário que a máquina fique parada para se executar a manutenção preventiva; pode ser o mesmo tempo da corretiva, e sem outros impactos, sendo mais interessante fazer somente a corretiva; AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL40 • qualidade do produto: esse item quantifica o impacto que uma falha causa aos clientes ou até mesmo à imagem do produto ou da empresa, e também a probabilidade de gerar riscos à saúde dos clientes.São atribuídos valores a esses diferentes fatores que também impactarão no cálculo de criticidade de máquinas. Podemos considerar ainda que, para cada um desses critérios, será dado um peso que impactará no valor final do índice de criticidade. Com base no que foi explicado até agora sobre criticidade, foi criada a Tabela 7 que exemplifica uma ferramenta de avaliação da criticidade de equipamentos. Tabela 7: análise de criticidade REQUISITO CRITÉRIO NOTA PESO Impacto Operação manual sem perda de produtividade Operação manual com perda de produtividade 3 3 3 3 3 3 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 5 5 4 4 4 4 MTTR Segurança Custo de manutenção por mês Meio ambiente Tempo médio preventiva Qualidade de produto Parada da linha Parada de Todas as linhas <30 min >30 e <60 min >60 e <120 min >120 min Acidente para uma pessoa sem afastamento Acidente para mais de uma pessoa sem afastamento Acidente para uma pessoa com afastamento Acidente para mais de uma pessoa com afastamento <R$ 1.000,00 >R$ 5.000,00 e < R$ 10.000,00 > R$ 1.000,00 e < R$ 5.000,00 > R$ 10.000,00 Sem impacto ambiental Impacto ambiental já com contenção Impacto ambiental sem contenção > 120 min > 60 e < 120 min > 30 e < 60 min < 30 min Detectável facilmente antes de sair para o mercado Média di�culdade para derecção Muito difícil detectar Já houve reclamação clientes 5 5 Fonte: Autor A Tabela 7 é ilustrativa, mas poderia muito bem ser utilizada na realidade. Vamos, então, montar um exemplo de análise de um compressor chiller (mostrado anteriormente). A fórmula que utilizaremos para calcular a criticidade será: Critic.= Cr1XP1 + Cr2XP2+ ... +CrnXPn Em que: n = número de critérios; Cr = é o critério; 3 Plano de manutenção 41 P= é o peso atribuído ao critério. Fazendo a avaliação, teremos: • impacto: 5 – parada de todas as linhas; • MTTR: 4 – tempo > 120 minutos; • segurança: 1 – acidente para uma pessoa sem afastamento; • custo de manutenção por mês: 1 – entre R$1.000,00 e R$5.000,00; • meio ambiente: 3 – impacto ambiental sem contenção; • tempo médio de preventiva: 2 – entre 30 e 60 minutos; • qualidade de produto: 2 – média dificuldade de detecção do problema de qualidade. Calculando a criticidade com base na avaliação e nos pesos da Tabela 7, teremos o seguinte resultado: Critic.=5×5+4×3+1×5+1×1+3×3+2×2+2×5=66 Podemos transformar o resultado em um índice e, para tal, calculamos todos os pontos disponíveis em criticidade, ou seja, o mais crítico possível seria: Critic.Máx.=5×5+4×3+4×5+3×1+3×3+4×2+4×5=97 Então podemos considerar como índice de criticidade: Ic = (Critic.) (Critic.Máx) x 100% = Resultando para o nosso caso: Ic = 66 97 x 100% = 68% A empresa que está definindo a forma de decidir a criticidade, deverá ainda ter uma árvore de decisão, servindo como exemplo o fluxograma da Figura 13. Inicío Ic<50% ? Ic<90% ? Sim Sim Não Não Aplicar todas as técnicas de manutençao da empresa Aplicar somente a manutenção corretiva Aplicar manutenção preventiva Figura 13 - Árvore de decisão para criticidade Fonte: Autor AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL42 Podemos ainda usar a lei de Pareto, que diz que 80% das consequências advêm de 20% das causas, ou seja, 20% dos equipamentos analisados com os critérios de criticidade são responsáveis por 80% dos problemas e perdas da fábrica. Então, ao atuar sobre os 20% dos equipamentos avaliados como os mais críticos, resolveremos a maior parte dos problemas da fábrica. Poderemos aplicar a manutenção preventiva em 20% do total de equipamentos, começando do mais crítico para o menos crítico, e ainda verificar, desses 20%, qual o valor gasto em manutenção preventiva e aplicar a manutenção preditiva nos 20% mais caros, com o objetivo de reduzir os custos da preventiva. Acabamos de dar dois exemplos de como utilizar o índice de criticidade, mas, na prática, sabemos que cada empresa deve criar seu modelo. 3.4.2. periodicidade A periodicidade é o intervalo de tempo em que as manutenções serão executadas; no caso das manutenções preventiva e preditiva, esta é uma definição de planejamento que interfere no intervalo em que essas atividades serão executadas, sejam intervenção de preventiva ou medições de preditiva. A periodicidade deve ser modificada sempre que for necessário. Para o caso de manutenção preventiva, se houver uma falha de um item antes da troca programada, essa periodicidade deverá ser analisada e alterada se necessário, para que não ocorra essa manutenção corretiva novamente. Para o caso da manutenção preditiva, se for encontrada uma medição muito discrepante em relação à última medição realizada, quer dizer que o intervalo está muito grande e que as medições deverão ter o intervalo reduzido, para que não ocorra uma manutenção corretiva antes que seja detectada e programada uma manutenção oriunda das medições da manutenção preditiva. Essas constatações devem ser consideradas para itens de mesma aplicação e condições de uso, como, por exemplo, um redutor de uma esteira em uma linha que seria inspecionado e falhou antes; se for decidido reduzir o intervalo de inspeção, os redutores das demais linhas aplicados em esteiras semelhantes deverão ter a mesma redução no intervalo de inspeção, a não ser que se constate um problema de qualidade no item que falhou ou algo muito específico da sua aplicação. FIQUE ALERTA Periodicidade é utilizada normalmente para especificar um intervalo de tempo, citando como exemplo mensal, semestral, trimestral, etc. Algumas empresas podem chamar essa condição de frequência, significando na prática a mesma coisa. Fisicamente, frequência é o inverso do tempo (F=1⁄T); então quando nos referimos a aumentar a frequência de medição, estamos reduzindo a periodicidade. 7 HEAdCOunT Headcount é um termo inglês que significa “nú- mero de funcionários” e é comumente utilizado nas empresas quando é neces- sário referir-se ao quadro de pessoal ou quantidade de funcionários em funções específicas. 3 Plano de manutenção 43 3.4.3. custos/Material As manutenções preventivas programadas devem ser compatíveis com o orçamento destinado a elas, assim como o custo de manutenção preditiva. Esse fator influencia muito na gama de equipamentos que serão contemplados ou não pelos programas de manutenção preventiva, pois se na etapa de definição da criticidade forem apontados muitos equipamentos como críticos, ocorrerá o seguinte: • ou a empresa aumentará o valor destinado à manutenção preventiva (o que normalmente não ocorre); • ou o gestor de manutenção deverá criar um critério para alocação dos recursos financeiros que reflitam um melhor resultado para a empresa. Esses resultados poderão ser medidos pelos indicadores mostrados no item ”3.2 Indicadores de desempenho da manutenção”. Esses mesmos indicadores servirão para justificar o aumento dos recursos financeiros destinados à manutenção preventiva, pois provarão que trazem retorno para a empresa – daí a importância da correta utilização desses recursos. 3.4.4. prograMação Todos os itens descritos servem para chegar à etapa de programação da manutenção que será realizada pela equipe de gestão da manutenção, podendo também ser chamada de PCM (Planejamento e Controle da Manutenção), que é a equipe de planejamento e controle da manutenção. O plano de manutenção leva em consideração tudo o que foi comentado/somado à equipe disponível para a execução, também conhecida como headcount7. VOCÊ SABIA? Dependendo do tamanho da empresa, a programação das manutenções é uma atividade bastante complexa que necessita de softwares que auxiliam essa atividade. Mesmo assim, a experiência do programador é fundamental para um bom trabalho, pois a programação deve refletir na prática uma estabilidade maior do maquinário de produção e uma utilização mais eficaz dos recursos de manutenção, sejam esses financeiros ou de mão de obra. Veremos como uma programação de manutenção funcionariana prática. Utilizaremos como exemplo duas manutenções mostradas na Tabela 8, a seguir. AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL44 Tabela 8: Parte de um plano de manutenção MÁQUINA SUB - CONJUNTO DESCRIÇÃO AÇÃO TEMPO DE EXECUÇÃO HH PERÍODO DIAS EXEC. Esteira de envase Roletes Roletes Veri�car se todos os rolamentos Troca do rolamento 6301 -2Z Troca do rolamento 6301 -2Z 5 5 Quinzenal 12,27 Quinzenal 12,27Esteira de envase Veri�car rolamento trancado ou com ruído Fonte: Autor Essas duas manutenções preventivas serão inseridas de programa de manutenção de um dos técnicos de manutenção preventiva, como mostra o Quadro 1 a seguir. 9/7 10/7 11/7 12/7 13/7 14/7 2ª Feira 3ª Feira 4ª Feira 5ª Feira 6ª Feira Sábado 1ª 2ª 3ª 1 2 ITEM MÁQUINA SUB - CONJUNTO DESCRIÇÃO AÇÃO 1 2 3 4 5 Esteira de envase Esteira de envase Roletes Roletes Veri�car se todos os rolamentos Veri�car rolamento trancando ou com ruído Troca do rolamento 6301-2Z Troca do rolamento 6301-2Z Quadro 1 - Exemplo de manutenção programada Fonte: Autor A Tabela 8 e o Quadro 1 representam, apenas, uma amostra do plano de manutenção e da ordem de manutenção de uma empresa, pois ambos são muito mais complexos na prática, e compreendem todos os equipamentos e todos os dias da semana, respectivamente. 3.5. Software de aPoIo Existem inúmeros softwares para auxiliar na gestão da manutenção. Na maior parte dos casos, os software atendem aos pontos que listaremos como importantes. Utilizaremos, como exemplo, um dos softwares mais empregados na indústria, o SAP. 3 Plano de manutenção 45 SAP é uma empresa alemã e significa systems, applications and products in data processing, ou seja, sistemas, aplicativos e produtos em processamento de dados. A SAP é um dos principais fornecedores mundiais de software de ERP (Enterprise Resource Planning, que significa Planejamento de Recursos Empresariais). VOCÊ SABIA? Os sistemas de ERP integram as mais diferentes áreas de uma empresa, controlando estoques, vendas, compras, produção e manutenção. O SAP tem um módulo do seu ERP específico para manutenção, que é nosso objeto de estudo. Esse módulo é o PM, do inglês Plant Maintenance, que significa Manutenção da Planta. Estudaremos sucintamente algumas funções desse ERP, que serão análogas a outros ERPs de mercado (wIkIPEDIA, 2012C): • cadastramento; • criação de nota de manutenção; • criação de ordens de manutenção (OM); • confirmação de OM. 3.5.1. cadastraMento A Figura 14 apresenta a página de cadastro de equipamento, que é o início do processo de programação e criação de um plano de manutenção. Não detalhamos os elementos dessa tela, apenas observamos as principais funções. Note que além da aba de “Dados Gerais”, que está em evidência, temos que preencher as abas “Localização”, “Organização”, “Dados adicionais 1” e “Garantia”. Figura 14 - Página de cadastro de equipamento Fonte: Autor AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL46 3.5.2. criação de nota de Manutenção A nota de manutenção é o primeiro passo para a execução de uma manutenção e pode ser criada manualmente (por exemplo, o operador do equipamento identificou uma avaria e requisitou o conserto) ou automaticamente por meio de uma manutenção preventiva já programada. Assim como no exemplo anterior, a Figura 15 ilustra o ambiente em que uma nota de manutenção é criada manualmente. Figura 15 - Página de abertura de nota de manutenção Fonte: Autor Uma das principais informações que a nota de manutenção contém é a prioridade do serviço, que normalmente obedece a seguinte regra: • Emergencial: o atendimento deve ser imediato, pois a produção parou ou há condição insegura de trabalho. • Urgência: o atendimento deve ser o mais breve possível, antes de se tornar uma emergência. É o caso de a produção ser reduzida ou estar ameaçada de parar em pouco tempo ou, ainda, o perigo de ocorrer condição insegura de trabalho. • Necessária: o atendimento pode ser adiado por alguns dias, porém não deve ser adiado mais que uma semana. • Rotineira: o atendimento pode ser adiado por algumas semanas, mas não deve ser omitido. • Prorrogável: o atendimento pode ser adiado para o momento em que existam recursos disponíveis e não interfira na produção e nem no atendimento das prioridades anteriores. É o caso de melhoria estética da instalação ou defeito8 em equipamento alheio à produção. 8 DEFEITO Ocorrências nos equipa- mentos que não impedem seu funcionamento, todavia podem, a curto ou longo prazo, acarretar sua indispo- nibilidade. 3 Plano de manutenção 47 3.5.3. criação de ordens de Manutenção - oM Toda a atividade de manutenção deve ser realizada mediante uma OM ou ordem de serviço (OS), que é criada pelo setor de manutenção a partir de uma nota de manutenção ou de uma manutenção programada. Essa tela é mostrada na Figura 16. Figura 16 - Página de abertura de OM Fonte: Autor 3.5.4. conFirMação de oM Toda a OM criada deverá ser confirmada após a realização da manutenção com as informações do que aconteceu durante a atividade e o resultado final. Essas informações servirão como histórico para atividades futuras e deverão ter todas as informações relevantes à manutenção executada, como duração do serviço, material utilizado e técnico executor. A Figura 17 mostra um modelo desse tipo de tela. Figura 17 - Página de confirmação de OM Fonte: Autor AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL48 3.6. efeTIvIdade da manuTenção A análise da efetividade da manutenção é fundamental para garantir que o que foi planejado tenha sido realmente executado. Para tal, se não houve recursos para avaliar 100% das OMs finalizadas, pode-se optar por uma amostragem dessas ordens. É muito importante que a equipe de manutenção não abra mão dessa avaliação, pois ela dá credibilidade ao sistema de manutenção. Como sugestão de estratégia, pode-se auditar 100% das falhas reincidentes e um percentual compatível com a equipe disponível. Nessa auditoria, é importante avaliar a execução do trabalho quanto à qualidade, segurança, organização, agilidade e meio ambiente. Agora, para os casos em que houver uma falha depois da execução da ordem, deve ser considerada uma falha grave pelo setor de manutenção e deve ser tratada urgentemente, pois invalida os benefícios gerados pelas manutenções preventiva e preditiva. Essas constatações poderiam virar também um indicador de desempenho do setor de manutenção que incentivaria a busca da melhoria contínua. 3.7. GeSTão do PLano de manuTenção O que é fundamental gerir em relação ao plano de manutenção? Recursos e execução. Os recursos podem ser divididos em financeiros, técnicos (ferramental e equipamentos de medição/manutenção), materiais e humanos (quantidade e qualidade das pessoas). Precisa-se avaliar se a quantidade de pessoas e o conhecimento que elas possuem são compatíveis com o plano a ser executado, ou ainda se o resultado dessa equipe ficou condizente com o que foi planejado (no caso de execução). É preciso saber se o capital planejado para executar a manutenção foi suficiente e corretamente gasto e, ainda, se todas a peças necessárias para execução das preventivas e corretivas estavam disponíveis, se o ferramental necessário foi encontrado de forma adequada e, para as preditivas, se os equipamento de medição, caso necessário, estavam disponíveis. Para uma grande empresa, é inviável controlar essa quantidade de informações sem um bom software. Para gerir todo esse plano, que é bem complexo, a maior parte das grandes empresas tem, além de um bom software, um setor ou uma estrutura de pessoas que compõe o PCM(Planejamento e Controle de Manutenção). Esses profissionais apoiam o gestor de manutenção na criação e no controle desse plano de manutenção, gerando e analisando os indicadores pertinentes à área de manutenção – normalmente são técnicos de manutenção com muita experiência e habilidades administrativas. Esses profissionais promovem as condições necessárias para que as OMs sejam cumpridas, como disponibilizar
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