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Manuteno

Conceitos Atuais de Manuteno

No incio da dcada de 90 a produtividade industrial dos Estados Unidos crescia a uma taxa anual de 6,1 %, superando os ndices da maioria das naes industrializadas.Como era possvel a produtividade de determinados pases industrializados superar outros com posio semelhante no contexto econmico? Nestes casos, o mercado interno de determinados pases estava limitado para oferecer o aumento de oportunidades, sendo o acesso aos mercados estrangeiros essencial para o desenvolvimento. As naes com recursos reduzidos de matria prima se beneficiam com a obteno destes materiais de pases com recursos naturais abundantes. Desde o fim da segunda guerra mundial, muitas regies iniciaram a formao de mercados comuns, facilitando o intercmbio comercial. Esta reorganizao estrutural do mercado permitiu o desenvolvimento e as naes industrializadas tiveram vantagens com a disponibilidade de emprego e educao, obteno de matrias primas e transporte de bens e servios.Um outro fator que influenciou na produtividade foi introduo das novas tecnologias. No ano de 1820 um fazendeiro americano conseguia produzir o suficiente para alimentar a si prprio e mais trs pessoas, que consistia o tamanho da tpica famlia americana. Atualmente o fazendeiro americano capaz de alimentar a si prprio e mais 40 ou 50 pessoas. Novos fertilizantes e mtodos de cultivo, a inveno das colheitadeiras, o desenvolvimento em biotecnologia proporcionou um grande incremento na produtividade agrcola. Estes fatores permitiram o deslocamento de grande parte da populao das zonas rurais para as cidades, aumentando a disponibilidade de mo de obra para as indstrias.A produtividade permitiu grandes avanos em outros setores industriais. Na dcada de 80 a garantia tpica para um carro novo era de trs anos ou 30 mil milhas no mercado americano. O mercado americano sofre intensa competio com os pases estrangeiros. Aps a implementao de inmeros programas de qualidade, na dcada de 90 o carro americano dobrou as condies de garantia, atingindo para alguns modelos a garantia de sete anos ou 70 mil milhas. O TQM (Total Quality Management) e o TQC (Total Quality Control) representam os programas de qualidade que tiveram grande impacto nas indstrias dos pases desenvolvidos.Durante este perodo a manuteno industrial passou a receber ateno especial, tornando-se uma grande oportunidade para o aumento da produtividade industrial. O investimento em alta tecnologia possibilitou o desenvolvimento de equipamentos com elevada confiabilidade, permitindo a eliminao das redundncias sem sacrificar a disponibilidade. A estimativa para o setor industrial americano de uma possibilidade de economia de $ 200 bilhes/ano com a manuteno dos equipamentos.A identificao de oportunidades de reduo de custos e melhoria da qualidade de produto mostrou a necessidade de maior ateno para as atividades de manuteno. Para alcanar os novos objetivos foram necessrias reestruturaes da funo manuteno e o investimento em tecnologias preditivas e tcnicas proativas.A manuteno da empresa moderna tem como finalidade garantir a sua capacidade de produo e competitividade. A simples mudana de nomes para os departamentos no garante os resultados. A implantao da reestruturao deve alterar as regras de trabalho, atravs de uma organizao dinmica, que garanta um processo contnuo de evoluo.A introduo das novas estratgias de organizao comearam a ser empregadas nos anos recentes. A Total Productive Maintenance (TPM), Reliability Centered Maintenance (RCM) e mais recentemente a Reliability Based Maintenance (RBM), passaram a ser utilizadas com grandes perspectivas de retorno para as empresas. Porm, as resistncias impostas pelos mtodos tradicionais podem retardar o processo de mudanas.A seguir so apresentadas as principais caractersticas destas novas estratgias, que esto presentes nas estruturas da manuteno das empresas modernas, com diferentes graus de intensidade e diferentes aspectos de utilizao.

TPM. (Total Productive Maintenance)

O TPM consiste em um procedimento de administrao da manuteno que teve incio por volta dos anos 50 e apresentou resultados expressivos na economia Japonesa na dcada de 70. A grande ascenso do Japo no cenrio mundial, tornando-se a segunda potncia econmica, chamou a ateno dos outros pases, sendo atribudo ao TPM uma parcela ao sucesso econmico Japons.

Os cinco pilares do TPM, descritos por um de seus pioneiros (Seiichi Nakajima), so:1. Maximizao da Eficincia dos Equipamentos

2. Envolvimento dos Operadores nas tarefas dirias da Manuteno

3. Implementao da eficincia da Manuteno

4. Treinamento permanente para melhora do desempenho

5. Fortalecimento da preveno

Os componentes principais do TPM estabelecem um envolvimento dos operadores dos equipamentos nas atividades de rotina e remove as fronteiras entre manuteno e operao com objetivo de atingir o aumento de disponibilidade. Com estas novas medidas possvel alcanar a falha zero e a quebra zero dos equipamentos, fatores que permitem uma perda zero de produo ao lado do defeito zero do produto.Evidentemente para alcanar os benefcios do TPM so necessrias mudanas na estrutura organizacional das empresas e na mentalidade das pessoas. As caractersticas principais destas mudanas so:

A manuteno deve estar presente em todo o ciclo de vida til dos equipamentos;

Deve existir uma participao conjunta da Engenharia, Produo e Manuteno;

Todos os nveis hierrquicos da empresa devem atuar no processo;

Devem ser tomadas medidas motivacionais para incentivar a participao de todos.

Com a implantao do TPM o significado da Manuteno passa a ser o de manter e conservar o ritmo das melhorias, mudanas e transformaes.Para alcanar os objetivos do TPM as empresas devem utilizar outras ferramentas administrativas que dependero do estgio de evoluo das empresas. Os principais elementos associados implantao de TPM so:

1) Gesto da Qualidade Total: TQC e TQM: Processo que estabelece a satisfao do cliente, atuando diretamente no produto da empresa.2) 5S: Seiri (Utilizao), Seiton (Ordenao), Seiso (Limpeza), Seiketsu (Asseio) e Shitsuke (Disciplina). O 5S deve ser utilizado por empresas que tm problemas de ordem, limpeza, organizao, desperdcios e meio ambiente. Esta tcnica fundamental para a preparao na implantao do TPM.3) Kaizen: Melhoria contnua. Atravs desta metodologia possvel atuar diretamente no processo produtivo da empresa e no apenas no produto.4) Just in Time: O cumprimento dos prazos com a racionalizao de recursos e atendimento das condies de qualidade do produto representam o conceito de Just in Time que esta diretamente relacionado com o TPM.5) ISO 9000: A International Standardization Organization criou a srie 9000 de normas que so aceitas em diversos pases para estabelecer a certificao da qualidade das empresas. As certificaes das empresas pela ISO 9000 permitem um grande avano no gerenciamento da qualidade que criam facilidades para a implantao do TPM.

A Tabela 1.1 apresenta os principais itens de controle que fazem parte do processo e implantao do TPM e serve para avaliar os benefcios alcanados com a implementao do programa.

Tabela 1.1 - Itens de controle que fazem parte do processo e implantao do TPM

FatorItem de Controle

QualidadeReduo de defeitos

Reduo de produtos fora de especificao

Reduo do nmero de reclamaes internas e externas

Reduo da taxa de rejeito

Reduo dos custos das medidas de correo de defeitos

Reduo do retrabalho

ProdutividadeAumento do volume de produo por operadores

Aumento do volume de produo por equipamento

Aumento da disponibilidade do equipamento

Aumento do TMEF

Diminuio do TMPR

Reduo das paradas em emergncia

CustoReduo do custo de energia

Reduo do custo de manuteno ao longo do tempo

Reduo das horas trabalhadas de manuteno

Simplificao do processo

Reduo do volume estocado

AtendimentoReduo dos atrasos

Reduo do estoque final

Reduo do estoque em processo

Reduo do prazo de entrega

Reduo do estoque de sobressalentes

Aumento da rotatividade dos estoques

MoralAumento do nmero de sugestes de melhorias

Aumento do nmero de lies de um ponto

Reduo do absentesmo

Reduo/eliminao dos acidentes de trabalho

Segurana e Meio AmbienteZero Acidentes

Zero Poluio

Reduo do nmero de paradas por acidentes

Eliminao de incidentes

RCM (Reliability Centerede Maintenance)

Fatores como o desgaste, corroso, fadiga, fenmenos fsico-qumicos e acidentes, que ocorrem nas partes ou componentes de qualquer equipamento alteram as suas condies normais. Esses fenmenos e eventos que ocorrem durante o uso podem degradar essas condies o suficiente para que os componentes e equipamentos no mais apresentem o desempenho requerido atingindo a falha.A manuteno esta diretamente envolvida com o processo de falha do equipamento. Para isso a funo da manuteno conhecer e dominar estes processos de falha e saber quando e como intervir para atender as necessidades dos usurios.Durante muitos anos a ao da manuteno foi baseada na troca de componentes, evitando assim a quebra em emergncia. Essa fase gerou o conceito de que os equipamentos tornam-se menos confiveis na medida em que o tempo de operao, ou idade, aumenta. Assim a grande preocupao da manuteno era conhecer a idade na quais os itens iriam falhar vida til para estabelecer aes de manuteno que se antecipasse quebra. Este conceito estabelecia que a confiabilidade estivesse diretamente relacionada com o tempo de uso. Neste perodo o nmero de modos de falhas eram reduzidos e bem conhecidos.Esta metodologia foi amplamente utilizada no setor aeronutico durante muitos anos. Dentro de uma sistemtica bastante regulamentada a manuteno de aeronaves obedecia a um rgido calendrio de tarefas de inspeo, trocas e revises.No incio da dcada de 60, com o aumento da complexidade dos sistemas das aeronaves, os custos desta prtica de manuteno levaram as empresas a uma anlise crtica desta metodologia. Alm disso, as novas geraes de aeronaves desta dcada exigiam padres de confiabilidade mais elevados, em funo do nmero de passageiros transportados e percursos de vo.Aps anlises de informaes obtidas em inmeros componentes ficou constatado que vrios tipos de falhas no eram evitadas mesmo com o aumento da quantidade de manuteno. A evoluo tecnolgica aumentou significativamente os modos de falhas, o que tornava extremamente difcil eliminar as incertezas do comportamento dos itens.Os projetistas de aeronaves procuravam no apenas evitar as falhas dos itens era necessrio garantir as funes do equipamento, principalmente o que envolvia a segurana de vo. A proteo das funes essenciais eram protegidas cada vez mais com o uso de projetos de redundncias.O primeiro programa de manuteno desenvolvido com base nos conceitos iniciais da manuteno centrada na confiabilidade foi no Boeing 747, que se mostrou adequado para o alcance dos objetivos; alta confiabilidade operacional e um custo de manuteno adequado ao mercado.Outros programas foram implementados, sendo em 1978 consagrada denominao de Reliability Centered Maintenance RCM, consolidando os conceitos desta nova metodologia de manuteno.O estudo da Probabilidade de Falha x Tempo de Uso desenvolvido pela United Airlines para todos os tipos de componentes das aeronaves pretendia verificar a influncia das frequncias de revises na confiabilidade geral dos seus equipamentos.O resultado deste trabalho influenciou a adoo de uma nova abordagem dos equipamentos para o planejamento da manuteno. Todos os componentes foram includos em seis modelos bsicos, que evidencia a existncia de dois tipos bsicos de relacionamento entre Taxa de Falha x Idade. A Figura 2.1 apresenta as curvas obtidas e as respectivas porcentagens de participao no total de falhas analisadas para este equipamento.Os Tipos A, B e C correspondem aos componentes que possuem uma elevada influncia do tempo de utilizao. Os modos predominantes de falhas destes componentes so: fadiga, corroso e oxidao. A porcentagem destes componentes relativamente pequena para o tipo de equipamento analisado.Os Tipos D, E e F no demonstram uma influncia do tempo na taxa de falhas. Os modos de falhas so diversificados e o tempo de utilizao no evidencia mudana significativa da taxa de falha. Este tipo de situao ocorre em componentes eletrnicos e de sistemas hidrulicos. No equipamento analisado englobam a grande maioria dos componentes.Embora esses dados tenham tido origem na observao do comportamento de itens de aeronaves, o nvel de automao dos nossos processos e a tecnologia aplicada nos leva a deduzir que cada vez mais esses padres e seus nveis de ocorrncia aconteam nos demais equipamentos, modificando o conceito tradicional da Curva da Banheira representada pelos componentes do Tipo A.A implementao da RCM tem como objetivo alcanar a confiabilidade e a segurana inerentes aos equipamentos, com o mnimo custo, identificando quais tarefas de manuteno so tecnicamente aplicveis e adequadas para detectar e evitar, ou mesmo reduzir, a conseqncia das falhas nas funes do equipamento. Esta metodologia requer o envolvimento das pessoas que dominam o processo em anlise e o sucesso depende do cumprimento de passos preliminares, tomando-se como referncia os mtodos do TPM.

Figura 2.1 - Modelos de Falha x Tempo

A aplicao do RCM requer um elevado grau de domnio do processo em anlise, a seguir so apresentados alguns fatores que devem ser considerados:

Seleo do sistema; Definio das funes e padres de desempenho; Determinao das falhas funcionais e de padres de desempenho; Anlise dos modos e efeitos das falhas; Histrico de manuteno e reviso da documentao tcnica; Determinao de aes de manuteno Poltica, Tarefas, Frequncia.

Para enquadrar qualquer item nesta tcnica, recomenda-se a aplicao das sete perguntas a seguir:

1. Quais so as funes e padres de desempenho do item no seu contexto operacional atual?2. De que forma ele falha em cumprir suas funes?3. O que causa cada falha operacional?4. O que acontece quando ocorre cada falha?5. De que forma cada falha tem importncia?6. O que pode ser feito para prevenir cada falha?7. O que deve ser feito, se no for encontrada uma tarefa preventiva apropriada?

Para responder as sete questes bsicas deve ser criada uma equipe multidisciplinar, com pessoas da operao, manuteno, inspeo e segurana. Para o desenvolvimento dos trabalhos deve fazer parte do grupo um facilitador que seja especialista em RCM.

Figura 2.2 - Equipe de Trabalho

Os principais resultados obtidos com a implantao do RCM so:

1. Melhoria da compreenso do funcionamento do equipamento ou sistema, proporcionando uma ampliao e conhecimentos aos participantes.2. Desenvolvimento do trabalho em grupo com reflexos altamente positivos na anlise, soluo de problemas e estabelecimento de programas de trabalho.3. Definio de como o item pode falhar e das causas bsicas de cada falha, desenvolvendo mecanismos de evitar falhas que possam ocorrer espontaneamente ou causadas por atos das pessoas.4. Elaborao dos planos para garantir a operao do item em um nvel de performance desejado. Esses planos englobam: Planos de Manuteno, Procedimentos Operacionais e Lista de modificaes ou melhorias.Os benefcios do RCM podem ser resumidos na obteno da maior confiabilidade dos equipamentos, com reduo de custos e domnio tecnolgico do processo produtivo da empresa.

RBM (Reliability Based Maintenance)

A incorporao de tcnicas preditivas aos mtodos modernos de manuteno criou a manuteno baseada na condio. Estas tcnicas permitem o monitoramento das condies reais do equipamento permitindo a identificao prematura de sintomas que podem levar o equipamento at a falha. Esta identificao torna possvel tomada de decises que podem evitar a falha ou informar o momento ideal de atuao da manuteno.Esta tcnica deve ser aplicada em combinao com o TPM e a RCM para atingir os nveis mximos de desempenho (benchmarking) dentro do atual estgio de desenvolvimento.A metodologia preditiva composta por diversas tecnologias que podem trazer resultados positivos para a manuteno. As tcnicas preditivas mais utilizadas nos servios de manuteno so:

Anlise de Vibrao Tribologia e Lubrificao Temperatura e Termografia Medio de Vazo Testes Eltricos e Anlise de Motores Eltricos Deteco de Vazamentos Monitoramento de Corroso Monitoramento de Parmetros de Processo Anlise Visual a outros Sensores.

Mtodos de Manuteno

As caractersticas dos equipamentos de um processo produtivo moderno podem definir diferentes critrios para a seleo do mtodo de manuteno a ser utilizado. Diversas consideraes sobre a escolha do mtodo de manuteno so realizadas dentro dos novos conceitos de manuteno.Os mtodos de manuteno podem ser divididos nos seguintes grupos: corretiva, preventiva, preditiva e produtiva (proativa). As consideraes sobre cada um destes mtodos so apresentadas a seguir:

Manuteno Corretiva

Este mtodo consiste em uma situao no planejada para a execuo da manuteno. A interveno somente ir ocorrer quando o equipamento perder a sua funo. A manuteno corretiva tambm conhecida como Run To Failure (RTF), que significa operar at quebrar.Nas instalaes industriais a utilizao racional deste mtodo esta limitada a equipamentos em que a conseqncia da falha no seja significativa para o processo produtivo, como por exemplo: motores de pequena potncia (7,5 HP), ar condicionado para conforto pessoal e exaustores de restaurantes.Quando o uso da manuteno corretiva praticada de forma inadequada em uma instalao podem-se ter as seguintes conseqncias: perda de produo, destruio catastrfica, planejamento ineficiente de mo de obra, excesso de peas em estoque, baixa disponibilidade dos equipamentos, riscos de segurana e queda da qualidade.

Manuteno Preventiva

A Manuteno Preventiva consiste na aplicao de um programa regular de inspeo, ajustes, limpeza, lubrificao, troca de peas, calibrao e reparo de componentes e equipamentos. Este mtodo conhecido como manuteno baseada no tempo, sendo aplicada sem considerar as condies do equipamento.A atuao peridica da inspeo e manuteno com intervalos pr-determinados pode reduzir os nveis de falhas em emergncia e melhorar a disponibilidade dos equipamentos.Para a definio dos perodos de atuao pode ser utilizado o TMEF (Tempo Mdio Entre Falhas). Porm, nem sempre possvel alcanar bons resultados com este critrio, pois muitos componentes apresentam falhas aleatrias.A utilizao da Manuteno Preventiva com ao peridica pode resultar em custos excessivos devido s paradas desnecessrias de equipamentos, gastos excessivos com componentes e riscos de danos no equipamento devido montagem incorreta.

Manuteno Preditiva

A Manuteno Preditiva tambm conhecida como manuteno baseada na condio, com a utilizao de tcnicas de inspeo possvel monitorar a evoluo do estado do equipamento e atuar no momento mais adequado.A aplicao da Manuteno Preditiva possvel quando o componente apresenta um sintoma que pode caracterizar o seu processo de falha. Os principais fatores que determinam falha dos componentes so: alterao do nvel de vibrao, calor, alterao de espessura, trinca e desgaste.Diversas tecnologias foram desenvolvidas para a avaliao do estado dos equipamentos. As principais so as seguintes: Anlise de Vibrao, Emisso Acstica, Anlise do leo, Termografia, Ensaios No Destrutivos, Medidas de Fluxo, Anlise de Motores Eltricos, Deteco de Vazamento, Monitoramento da Corroso, Anlise Visual e de Rudo.A aplicao correta de um programa de Manuteno Preditiva pode trazer os seguintes benefcios: disponibilidade mxima das mquinas, planejamento efetivo da mo de obra, reposio de peas do estoque, segurana operacional, qualidade da manuteno e gerenciamento global dos recursos.A limitao do uso da Manuteno Preditiva est na disponibilidade de uma tcnica efetiva de monitoramento e nos custos/benefcios da implantao deste mtodo.

Manuteno Produtiva (Proativa)

A atuao da manuteno para melhorar o desempenho das mquinas tornou-se muito importante com o aumento da competitividade entre as empresas. A Manuteno Produtiva aplica inmeras tcnicas e ferramentas de anlise para alcanar nveis de desempenho superior das mquinas e equipamentos.Neste mtodo a manuteno deve atuar em todos os estgios da vida de um equipamento, podendo ser aplicado em conjunto com os mtodos anteriores, procurando o aumento da confiabilidade. Os conceitos da Manuteno Produtiva esto em sintonia com os conceitos atuais da manuteno.Todas as vantagens dos mtodos anteriores podem ser obtidas com a Manuteno Produtiva garantindo uma melhoria contnua dos parmetros da manuteno e da operao.

A Figura 2.3 apresenta uma metodologia para a escolha do mtodo de manuteno mais adequado.

A possibilidade de falha aceitvel, para a produo e a segurana?A possibilidade de falha progressiva ou mensurvel?O uso de tcnica de monitoramento das condies dos equipamentos vivel ?Manuteno CorretivaRun To Failure (RTF)Manuteno PreventivaAo Baseada no TempoManuteno PreditivaAo Baseada na Condio SIM

NO

NO

SIM NO

SIM

Captulo II - ManutenoFigura 2.3 - Escolha do Mtodo de Manuteno