No início da década de 90 a produtividade industrial dos Estados
Unidos crescia a uma taxa anual de 6,1 %, superando os índices da maioria das
nações industrializadas.
Como era possível a produtividade de determinados países
industrializados superar outros com posição semelhante no contexto econômico?
Nestes casos, o mercado interno de determinados países estava limitado para
oferecer o aumento de oportunidades, sendo o acesso aos mercados estrangeiros
essencial para o desenvolvimento. As nações com recursos reduzidos de matéria
prima se beneficiam com a obtenção destes materiais de países com recursos
naturais abundantes. Desde o fim da segunda guerra mundial, muitas regiões
iniciaram a formação de mercados comuns, facilitando o intercâmbio comercial.
Esta reorganização estrutural do mercado permitiu o desenvolvimento e as nações
industrializadas tiveram vantagens com a disponibilidade de emprego e educação,
obtenção de matérias primas e transporte de bens e serviços.
Um outro fator que influenciou na produtividade foi à
introdução das novas tecnologias. No ano de 1820 um fazendeiro americano
conseguia produzir o suficiente para alimentar a si próprio e mais três
pessoas, que consistia o tamanho da típica família americana. Atualmente o
fazendeiro americano é capaz de alimentar a si próprio e mais 40 ou 50 pessoas.
Novos fertilizantes e métodos de cultivo, a invenção das colheitadeiras, o
desenvolvimento em biotecnologia proporcionou um grande incremento na produtividade
agrícola. Estes fatores permitiram o deslocamento de grande parte da população
das zonas rurais para as cidades, aumentando a disponibilidade de mão de obra
para as indústrias.
A produtividade permitiu grandes avanços em outros setores
industriais. Na década de 80 a
garantia típica para um carro novo era de “três anos ou 30 mil milhas” no
mercado americano. O mercado americano sofre intensa competição com os países
estrangeiros. Após a implementação de inúmeros programas de qualidade, na
década de 90 o carro americano dobrou as condições 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 indústrias dos países desenvolvidos.
Durante este período a manutenção industrial passou a receber
atenção 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
eliminação das redundâncias sem sacrificar a disponibilidade. A estimativa para
o setor industrial americano é de uma possibilidade de economia de $ 200
bilhões/ano com a manutenção dos equipamentos.
A identificação de oportunidades de redução de custos e
melhoria da qualidade de produto mostrou a necessidade de maior atenção para as
atividades de manutenção. Para alcançar os novos objetivos foram necessárias
reestruturações da função manutenção e o investimento em tecnologias preditivas
e técnicas proativas.
A manutenção da empresa moderna tem como finalidade garantir
a sua capacidade de produção e competitividade. A simples mudança de nomes para
os departamentos não garante os resultados. A implantação da reestruturação
deve alterar as regras de trabalho, através de uma organização dinâmica, que
garanta um processo contínuo de evolução.
A introdução das novas estratégias de organização começaram 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. Porém, as resistências impostas pelos métodos tradicionais
podem retardar o processo de mudanças.
A seguir são apresentadas as principais características
destas novas estratégias, que estão presentes nas estruturas da manutenção das
empresas modernas, com diferentes graus de intensidade e diferentes aspectos de
utilização.
O TPM consiste em um
procedimento de administração da manutenção que teve início por volta
dos anos 50 e apresentou resultados expressivos na economia Japonesa na década
de 70. A
grande ascensão do Japão no cenário mundial, tornando-se a segunda potência
econômica, chamou a atenção dos outros países, sendo atribuído ao TPM uma
parcela ao sucesso econômico Japonês.
Os cinco pilares do TPM, descritos por um de seus pioneiros
(Seiichi Nakajima), são:
1. Maximização da Eficiência dos Equipamentos
2. Envolvimento dos Operadores nas tarefas
diárias da Manutenção
3. Implementação da eficiência da Manutenção
4. Treinamento permanente para melhora do
desempenho
5. Fortalecimento da prevenção
Os componentes principais do TPM estabelecem um envolvimento
dos operadores dos equipamentos nas atividades de rotina e remove as fronteiras
entre manutenção e operação com objetivo de atingir o aumento de
disponibilidade. Com estas novas medidas é possível alcançar a falha zero e a
quebra zero dos equipamentos, fatores que permitem uma perda zero de produção
ao lado do defeito zero do produto.
Evidentemente para alcançar os benefícios do TPM são
necessárias mudanças na estrutura organizacional das empresas e na mentalidade
das pessoas. As características principais destas mudanças são:
o A manutenção deve estar presente em todo o
ciclo de vida útil dos equipamentos;
o Deve existir uma participação conjunta da
Engenharia, Produção e Manutenção;
o Todos os níveis hierárquicos da empresa devem
atuar no processo;
o Devem ser tomadas medidas motivacionais para
incentivar a participação de todos.
Com a implantação do TPM o significado da Manutenção passa a
ser o de manter e conservar o ritmo das melhorias, mudanças e transformações.
Para alcançar os objetivos do TPM as empresas devem utilizar
outras ferramentas administrativas que dependerão do estágio de evolução das
empresas. Os principais elementos associados à implantação de TPM são:
1) Gestão da Qualidade Total: TQC e TQM: Processo que
estabelece a “satisfação do cliente”, atuando diretamente no produto da
empresa.
2) 5S: Seiri (Utilização), Seiton (Ordenação), Seiso
(Limpeza), Seiketsu (Asseio) e Shitsuke (Disciplina). O 5S deve ser utilizado
por empresas que têm problemas de ordem, limpeza, organização, desperdícios e
meio ambiente. Esta técnica é fundamental para a preparação na implantação do
TPM.
3) Kaizen: Melhoria contínua. Através desta metodologia é
possível atuar diretamente no processo produtivo da empresa e não apenas no
produto.
4) Just in Time: O cumprimento dos prazos com a
racionalização de recursos e atendimento das condições 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 série 9000 de normas que são aceitas em diversos países para
estabelecer a certificação da qualidade das empresas. As certificações das
empresas pela ISO 9000 permitem um grande avanço no gerenciamento da qualidade
que criam facilidades para a implantação do TPM.
A Tabela 1.1 apresenta os principais itens de controle que
fazem parte do processo e implantação do TPM e serve para avaliar os benefícios
alcançados com a implementação do programa.
Fator
|
Item de Controle
|
Qualidade
|
Redução de
defeitos
|
Redução de
produtos fora de especificação
|
|
Redução do número
de reclamações internas e externas
|
|
Redução da taxa de
rejeito
|
|
Redução dos custos
das medidas de correção de defeitos
|
|
Redução do
retrabalho
|
|
Produtividade
|
Aumento do volume
de produção por operadores
|
Aumento do volume
de produção por equipamento
|
|
Aumento da
disponibilidade do equipamento
|
|
Aumento do TMEF
|
|
Diminuição do TMPR
|
|
Redução das
paradas em emergência
|
|
Custo
|
Redução do custo
de energia
|
Redução do custo
de manutenção ao longo do tempo
|
|
Redução das horas
trabalhadas de manutenção
|
|
Simplificação do
processo
|
|
Redução do volume
estocado
|
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Atendimento
|
Redução dos atrasos
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Redução do estoque
final
|
|
Redução do estoque
em processo
|
|
Redução do prazo
de entrega
|
|
Redução do estoque
de sobressalentes
|
|
Aumento da
rotatividade dos estoques
|
|
Moral
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Aumento do número
de sugestões de melhorias
|
Aumento do número
de lições de um ponto
|
|
Redução do
absenteísmo
|
|
Redução/eliminação
dos acidentes de trabalho
|
|
Segurança
e Meio Ambiente
|
Zero Acidentes
|
Zero Poluição
|
|
Redução do número
de paradas por acidentes
|
|
Eliminação de
incidentes
|
Fatores como o desgaste, corrosão, fadiga, fenômenos
físico-químicos e acidentes, que ocorrem nas partes ou componentes de qualquer
equipamento alteram as suas condições normais. Esses fenômenos e eventos que
ocorrem durante o uso podem degradar essas condições o suficiente para que os
componentes e equipamentos não mais apresentem o desempenho requerido atingindo
a falha.
A manutenção esta diretamente envolvida com o processo de
falha do equipamento. Para isso a função da manutenção é conhecer e dominar
estes processos de falha e saber quando e como intervir para atender as
necessidades dos usuários.
Durante muitos anos a ação da manutenção foi baseada na troca
de componentes, evitando assim a quebra em emergência. Essa
fase gerou o conceito de que os equipamentos tornam-se menos confiáveis na
medida em que o tempo de operação, ou idade, aumenta. Assim a grande
preocupação da manutenção era conhecer a idade na quais os itens iriam falhar –
vida útil – para estabelecer ações de manutenção que se antecipasse à quebra.
Este conceito estabelecia que a confiabilidade estivesse diretamente
relacionada com o tempo de uso. Neste período o número de modos de falhas eram
reduzidos e bem conhecidos.
Esta metodologia foi amplamente utilizada no setor
aeronáutico durante muitos anos. Dentro de uma sistemática bastante
regulamentada a manutenção de aeronaves obedecia a um rígido calendário de
tarefas de inspeção, trocas e revisões.
No início da década de 60, com o aumento da complexidade dos
sistemas das aeronaves, os custos desta prática de manutenção levaram as
empresas a uma análise crítica desta metodologia. Além disso, as novas gerações
de aeronaves desta década exigiam padrões de confiabilidade mais elevados, em
função do número de passageiros transportados e percursos de vôo.
Após análises de informações obtidas em inúmeros componentes
ficou constatado que vários tipos de falhas não eram evitadas mesmo com o
aumento da quantidade de manutenção. A evolução tecnológica aumentou
significativamente os modos de falhas, o que tornava extremamente difícil
eliminar as incertezas do comportamento dos itens.
Os projetistas de aeronaves procuravam não apenas evitar as
falhas dos itens era necessário garantir as funções do equipamento,
principalmente o que envolvia a segurança de vôo. A proteção das funções
essenciais eram protegidas cada vez mais com o uso de projetos de redundâncias.
O primeiro programa de manutenção desenvolvido com base nos
conceitos iniciais da manutenção centrada na confiabilidade foi no Boeing 747,
que se mostrou adequado para o alcance dos objetivos; alta confiabilidade
operacional e um custo de manutenção adequado ao mercado.
Outros programas foram implementados, sendo em 1978
consagrada à denominação de Reliability Centered Maintenance – RCM, consolidando
os conceitos desta nova metodologia de manutenção.
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 influência das frequências de revisões na
confiabilidade geral dos seus equipamentos.
O resultado deste trabalho influenciou a adoção de uma nova
abordagem dos equipamentos para o planejamento da manutenção. Todos os
componentes foram incluídos em seis modelos básicos, que evidencia a existência
de dois tipos básicos de relacionamento entre Taxa de Falha x Idade. A Figura
2.1 apresenta as curvas obtidas e as respectivas porcentagens de participação
no total de falhas analisadas para este equipamento.
Os Tipos A, B e C correspondem aos componentes que possuem
uma elevada influência do tempo de utilização. Os modos predominantes de falhas
destes componentes são: fadiga, corrosão e oxidação. A porcentagem destes
componentes é relativamente pequena para o tipo de equipamento analisado.
Os Tipos D, E e F não demonstram uma influência do tempo na
taxa de falhas. Os modos de falhas são diversificados e o tempo de utilização
não evidencia mudança significativa da taxa de falha. Este tipo de situação
ocorre em componentes eletrônicos e de sistemas hidráulicos. No equipamento
analisado englobam a grande maioria dos componentes.
Embora esses dados tenham tido origem na observação do
comportamento de itens de aeronaves, o nível de automação dos nossos processos
e a tecnologia aplicada nos leva a deduzir que cada vez mais esses padrões e
seus níveis de ocorrência aconteçam nos demais equipamentos, modificando o
conceito tradicional da “Curva da Banheira” representada pelos componentes do
Tipo A.
A implementação da RCM tem como objetivo alcançar a
confiabilidade e a segurança inerentes aos equipamentos, com o mínimo custo,
identificando quais tarefas de manutenção são tecnicamente aplicáveis e
adequadas para detectar e evitar, ou mesmo reduzir, a conseqüência das falhas
nas funções do equipamento. Esta metodologia requer o envolvimento das pessoas
que dominam o processo em análise e o sucesso depende do cumprimento de passos
preliminares, tomando-se como referência os métodos do TPM.
A aplicação do RCM requer um elevado grau de domínio do
processo em análise, a seguir são apresentados alguns fatores que devem ser
considerados:
-
Seleção
do sistema;
-
Definição
das funções e padrões de desempenho;
-
Determinação
das falhas funcionais e de padrões de desempenho;
-
Análise
dos modos e efeitos das falhas;
-
Histórico
de manutenção e revisão da documentação técnica;
-
Determinação
de ações de manutenção – Política, Tarefas, Frequência.
Para enquadrar qualquer item nesta técnica, recomenda-se a
aplicação das sete perguntas a seguir:
1.
Quais
são as funções e padrões de desempenho do item no seu contexto operacional
atual?
2.
De que
forma ele falha em cumprir suas funções?
3.
O que
causa cada falha operacional?
4.
O que
acontece quando ocorre cada falha?
5.
De que
forma cada falha tem importância?
6.
O que
pode ser feito para prevenir cada falha?
7.
O que
deve ser feito, se não for encontrada uma tarefa preventiva apropriada?
Para responder as sete questões básicas deve ser criada uma
equipe multidisciplinar, com pessoas da operação, manutenção, inspeção e
segurança. Para o desenvolvimento dos trabalhos deve fazer parte do grupo um
facilitador que seja especialista em RCM.
Os principais resultados obtidos com a implantação do RCM
são:
1. Melhoria da compreensão do funcionamento do equipamento ou
sistema, proporcionando uma ampliação e conhecimentos aos participantes.
2. Desenvolvimento do trabalho em grupo com reflexos
altamente positivos na análise, solução de problemas e estabelecimento de
programas de trabalho.
3. Definição de como o item pode falhar e das causas básicas
de cada falha, desenvolvendo mecanismos de evitar falhas que possam ocorrer
espontaneamente ou causadas por atos das pessoas.
4. Elaboração dos planos para garantir a operação do item em
um nível de performance desejado. Esses planos englobam: Planos de Manutenção,
Procedimentos Operacionais e Lista de modificações ou melhorias.
Os benefícios do RCM podem ser resumidos na obtenção da maior
confiabilidade dos equipamentos, com redução de custos e domínio tecnológico do
processo produtivo da empresa.
A incorporação de técnicas preditivas aos métodos modernos de
manutenção criou a manutenção baseada na condição. Estas técnicas permitem o
monitoramento das condições reais do equipamento permitindo a identificação
prematura de sintomas que podem levar o equipamento até a falha. Esta
identificação torna possível à tomada de decisões que podem evitar a falha ou
informar o momento ideal de atuação da manutenção.
Esta técnica deve ser aplicada em combinação com o TPM e a
RCM para atingir os níveis máximos de desempenho (benchmarking) dentro do atual
estágio de desenvolvimento.
A metodologia preditiva é composta por diversas tecnologias
que podem trazer resultados positivos para a manutenção. As técnicas preditivas
mais utilizadas nos serviços de manutenção são:
-
Análise
de Vibração
-
Tribologia
e Lubrificação
-
Temperatura
e Termografia
-
Medição
de Vazão
-
Testes
Elétricos e Análise de Motores Elétricos
-
Detecção
de Vazamentos
-
Monitoramento
de Corrosão
-
Monitoramento
de Parâmetros de Processo
-
Análise
Visual a outros Sensores.
As características dos equipamentos de um processo produtivo
moderno podem definir diferentes critérios para a seleção do método de
manutenção a ser utilizado. Diversas considerações sobre a escolha do método de
manutenção são realizadas dentro dos novos conceitos de manutenção.
Os métodos de manutenção podem ser divididos nos seguintes
grupos: corretiva, preventiva, preditiva e produtiva (proativa). As
considerações sobre cada um destes métodos são apresentadas a seguir:
Este método consiste em uma situação não planejada para a
execução da manutenção. A intervenção somente irá ocorrer quando o equipamento
perder a sua função. A manutenção corretiva também é conhecida como “Run To
Failure” (RTF), que significa “operar até quebrar”.
Nas instalações industriais a utilização racional deste
método esta limitada a equipamentos em que a conseqüência da falha não seja
significativa para o processo produtivo, como por exemplo: motores de pequena
potência (7,5 HP), ar condicionado para conforto pessoal e exaustores de
restaurantes.
Quando o uso da manutenção corretiva é praticada de forma
inadequada em uma instalação podem-se ter as seguintes conseqüências: perda de
produção, destruição catastrófica, planejamento ineficiente de mão de obra,
excesso de peças em estoque, baixa disponibilidade dos equipamentos, riscos de
segurança e queda da qualidade.
A Manutenção Preventiva consiste na aplicação de um programa
regular de inspeção, ajustes, limpeza, lubrificação, troca de peças, calibração
e reparo de componentes e equipamentos. Este método é conhecido como manutenção
baseada no tempo, sendo aplicada sem considerar as condições do equipamento.
A atuação periódica da inspeção e manutenção com intervalos
pré-determinados pode reduzir os níveis de falhas em emergência e melhorar a
disponibilidade dos equipamentos.
Para a definição dos períodos de atuação pode ser utilizado o
TMEF (Tempo Médio Entre Falhas). Porém, nem sempre é possível alcançar bons
resultados com este critério, pois muitos componentes apresentam falhas
aleatórias.
A utilização da Manutenção Preventiva com ação periódica pode
resultar em custos excessivos devido às paradas desnecessárias de equipamentos,
gastos excessivos com componentes e riscos de danos no equipamento devido à
montagem incorreta.
A Manutenção Preditiva é também conhecida como manutenção
baseada na condição, com a utilização de técnicas de inspeção é possível
monitorar a evolução do estado do equipamento e atuar no momento mais adequado.
A aplicação da Manutenção Preditiva é possível quando o
componente apresenta um “sintoma” que pode caracterizar o seu processo de
falha. Os principais fatores que determinam à falha dos componentes são:
alteração do nível de vibração, calor, alteração de espessura, trinca e
desgaste.
Diversas tecnologias foram desenvolvidas para a avaliação do
estado dos equipamentos. As principais são as seguintes: Análise de Vibração,
Emissão Acústica, Análise do Óleo, Termografia, Ensaios Não Destrutivos,
Medidas de Fluxo, Análise de Motores Elétricos, Detecção de Vazamento,
Monitoramento da Corrosão, Análise Visual e de Ruído.
A aplicação correta de um programa de Manutenção Preditiva
pode trazer os seguintes benefícios: disponibilidade máxima das máquinas,
planejamento efetivo da mão de obra, reposição de peças do estoque, segurança
operacional, qualidade da manutenção e gerenciamento global dos recursos.
A limitação do uso da Manutenção Preditiva está na
disponibilidade de uma técnica efetiva de monitoramento e nos custos/benefícios
da implantação deste método.
A atuação da manutenção para melhorar o desempenho das
máquinas tornou-se muito importante com o aumento da competitividade entre as
empresas. A Manutenção Produtiva aplica inúmeras técnicas e ferramentas de
análise para alcançar níveis de desempenho superior das máquinas e
equipamentos.
Neste método a manutenção deve atuar em todos os estágios da
vida de um equipamento, podendo ser aplicado em conjunto com os métodos
anteriores, procurando o aumento da confiabilidade. Os conceitos da Manutenção
Produtiva estão em sintonia com os conceitos atuais da manutenção.
Todas as vantagens dos métodos anteriores podem ser obtidas
com a Manutenção Produtiva garantindo uma melhoria contínua dos parâmetros da
manutenção e da operação.
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