EDUARDO DE BORBA PRÁ
A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL SOB A PERSPECTIVA DA MANUTENÇÃO
CENTRADA EM CONFIABILIDADE (MCC) EM UMA EMPRESA
DA ÁREA DE COMPRESSORES HERMÉTICOS
JOINVILLE- SC
2010
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA - UDESC
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS - CCT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS – DEPS
EDUARDO DE BORBA PRÁ
A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL SOB A PERSPECTIVA DA MANUTENÇÃO
CENTRADA EM CONFIABILIDADE (MCC) EM UMA EMPRESA
DA ÁREA DE COMPRESSORES HERMÉTICOS
Trabalho de Graduação apresentado à
Universidade do Estado de Santa Catarina,
como requisito parcial para a obtenção do
título de Engenheiro em Produção e Sistemas.
Orientador: Prof. Dr. Régis Kovacs Scalice
JOINVILLE- SC
2010
EDUARDO DE BORBA PRÁ
A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL SOB A PERSPECTIVA DA MANUTENÇÃO
CENTRADA EM CONFIABILIDADE (MCC) EM UMA EMPRESA
DA ÁREA DE COMPRESSORES HERMÉTICOS
Trabalho de Graduação aprovado como requisito parcial para a obtenção do título de
Engenheiro do curso de Engenharia de Produção e Sistemas da Universidade do Estado de
Santa Catarina.
Banca Examinadora
____________________________________________
Professor Régis Kovacs Scalice, Dr.
________________________________________
Professor Wilson José Mafra, Dr.
________________________________________
Professor Nilson Campos, Ms.
Joinville, 09 de junho de 2010
À Aquele que ocupa o lugar de maior destaque do universo,
Que habilmente escreveu minha história de vida no ventre da minha mãe
Que diariamente me ensina a constatar o mundo
Não para me adaptar, mas para mudar
A minha gratidão e dependência.
AGRADECIMENTOS
À Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC) pela oportunidade
enriquecedora de ensino durante o período de minha formação,
Ao Prof. Dr. Régis Kovacs Scalice pela atenção e disponibilidade durante o período de
realização deste trabalho,
Aos demais mestres, que com igual destreza e experiência contribuíram com suas
histórias de vida e conhecimento, e que tornaram-se referenciais acadêmicos para toda a vida,
À minha amada esposa Adriana da qual sem o incentivo, a compreensão e a empatia
este trabalho seria inviável e de nada valeria o tempo dispensado.
EDUARDO DE BORBA PRÁ
A MANUTENÇÃO INDUSTRIAL SOB A PERSPECTIVA DA MANUTENÇÃO
CENTRADA EM CONFIABILIDADE (MCC) EM UMA EMPRESA DA
ÁREA DE COMPRESSORES HERMÉTICOS
RESUMO
A manutenção ocupa nos dias atuais uma importante função corporativa estratégica. Os custos
de suas intervenções tornou-se um fator determinante nos ganhos da empresa, pois implica
nos índices de produtividade, influenciando diretamente na livre concorrência. Daí a
necessidade de uma manutenção com enfoque mais cientifico e ordenado, capaz de não só
manter os ativos físicos nas melhores condições de funcionamento, como também de utilizar
melhores metodologias a fim de se obter o máximo de resultados com o mínimo de recursos.
Metodologias como a Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) podem contribuir para
um planejamento mais sistemático e criterioso quanto a uma melhor utilização destes, ao
ponto de que se possa obter uma maior manutenabilidade. Assim, este trabalho tem o intuito
de contribuir com o relato da aplicação da MCC, como um método objetivo e eficaz para a
formulação de estratégias para a manutenção de equipamentos industriais, através de uma
pesquisa ação que possibilitou a descrição da implementação da metodologia em um
equipamento instalado nas linhas de montagem de uma planta industrial de uma empresa da
área de compressores herméticos. Para isso, foi seguido etapas de implementação baseadas
em Moubray (2000), Smith (1993), e Rausand et al.(1998). Com posse das informações
obtidas após a implementação da metodologia, somada às informações obtidas do referencial
teórico investigado, pôde-se verificar que a MCC constitui-se em um método que permite
identificar e avaliar os modos de falha, apresentando-se como um importante processo de
documentação, que através de seus registros de informações, podem conduzir a melhorias
específicas , além de disponibilizar de forma segura um melhor conhecimento técnico dos
itens físicos da empresa.
Palavras-chave: Gestão da Manutenção; Metodologia; Manutenção centrada em
Confiabilidade (MCC)
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Evolução da Manutenção Fonte Maubray (200, p.3)............................................... 15
Figura 2 - Métodos de Manutenção Fonte: Zaions, 2003, p.32 ................................................ 17
Figura 3 – Conseqüências da falha - Fonte: Zaions, 2003, p.50............................................... 27
Figura 4 - Etapas do FMEA - Fonte: Zaions (2003, p.58) ....................................................... 29
Figura 5 – Árvore de Falha – Fonte: www.edrawsoft.com/images/examples/Fault-Tree.png 30
Figura 6 - Árvore Lógica de Decisão Adaptado de Smith (1993) ............................................ 31
Figura 7 - Diagrama de Decisão Adaptado de Smith (1993) ................................................... 32
Figura 8 – Quadro comparativo sobre os principais procedimentos descritos por Smith (1993),
Moubray (2000), NASA (2000) e Rausand et al. (1998) apud (Zaions, 2003, p.63) .............. 33
Figura 9 - Etapas de implementação do MCC segundo Rausand et al., 1998 .......................... 35
Figura 10 - Estrutura de classificação das metodologias científicas, segundo Gil (1991) ....... 37
Figura 11 - Macro processo - compressores ............................................................................. 41
Figura 12 – Organograma da Manutenção ............................................................................... 42
Figura 13 – Sistemas Funcionais da Fábrica de Compressores Midis ..................................... 46
Figura 14 – MTTR para itens físicos com criticidade A ......................................................... 47
Figura 15 – Sistemas Funcionais da Montagem Midis ............................................................ 47
Figura 16 – Estação de Teste de Performance .......................................................................... 49
Figura 17 – Diagrama de Blocos Funcional para Estação de Teste de Performance ............... 51
Figura 18 – Planilha de interface de entrada e saída ................................................................ 52
Figura 19 – Planilha de descrição dos itens físicos 01 a 03 ..................................................... 53
Figura 20 – Planilha de descrição dos itens físicos 04 e 05 ..................................................... 54
Figura 21 - Histórico dos itens físicos 01 e 02 ......................................................................... 55
Figura 22 - Histórico dos itens físicos 03 e 04 ......................................................................... 56
Figura 23 – Histórico dos itens físicos 05 e 06........................................................................ 57
Figura 24 – Funções do subsistema Estação de Teste de Performance .................................... 58
Figura 25 – Planilha de funções e falhas funcionais do subsistema ......................................... 59
Figura 26 – Exemplo da matriz de correlação de falhas funcionais versus itens físicos .......... 60
Figura 27 - Priorização dos itens físicos críticos do subsistema Estação de Teste de
Performance .............................................................................................................................. 61
Figura 28 – Exemplo da Planilha FMEA Preenchida............................................................... 62
Figura 29 – Exemplo da planilha para seleção das tarefas de manutenção .............................. 64
Figura 30 – Exemplo da planilha de descrição do plano de manutenção ................................ 65
Figura 31 – Plano de manutenção preventiva atual. Fonte SAP .............................................. 66
SUMÁRIO
1.
INTRODUÇÃO ............................................................................................................. 10
1.1
TEMA E JUSTIFICATIVA....................................................................................... 10
1.2
OBJETIVOS .............................................................................................................. 11
1.2.1 Objetivo Principal: ..................................................................................................... 11
1.2.2 Objetivos Específicos: ............................................................................................... 11
1.3
ESTRUTURA DO TRABALHO .............................................................................. 12
2.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................ 13
2.1
DEFINIÇÃO DE MANUTENÇÃO .......................................................................... 13
2.2
A EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO ..................................................................... 14
2.2.1 As três idades da Manutenção ................................................................................... 14
2.3
TIPOS DE MANUTENÇÃO..................................................................................... 16
2.3.1 Manutenção não planejada ......................................................................................... 16
2.3.2 Manutenção planejada ............................................................................................... 16
2.3.3 Manutenção corretiva ................................................................................................ 17
2.3.4 Manutenção preventiva .............................................................................................. 17
2.3.5 Manutenção por melhorias......................................................................................... 19
2.4
MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE (MCC) .......................... 19
2.4.1 Objetivos e Funções da Manutenção Centrada em Confiabilidade ........................... 20
2.5
DEFINIÇÕES E INFORMAÇÕES PARA DESENVOLVIMENTO DA MCC ...... 21
2.5.1 Funções ...................................................................................................................... 21
2.5.2 Padrões de Desempenho ............................................................................................ 22
2.5.3 Contexto Operacional ................................................................................................ 23
2.5.4 As Falhas Funcionais ................................................................................................. 23
2.5.5 Falhas Potenciais ........................................................................................................ 23
2.5.6 Modo de Falha ........................................................................................................... 24
2.5.7 Causa da Falha ........................................................................................................... 24
2.5.8 Efeitos da Falha ......................................................................................................... 25
2.5.9 Conseqüências das Falhas .......................................................................................... 25
2.5.10 Principais Medidas de Confiabilidade e Manutenabilidade Aplicadas na MCC ... 27
2.6
PRINCIPAIS FERRAMENTAS DE SUPORTE À MANUTENÇÃO CENTRADA
EM CONFIABILIDADE ...................................................................................................... 28
2.6.1 Análise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA) .......................................................... 29
2.6.2 Análise da Árvore de Falhas ( FTA) .......................................................................... 30
2.6.3 Árvore Lógica de Decisão (ALD).............................................................................. 31
2.6.4 Diagrama de Decisão ................................................................................................. 32
2.7 SISTEMÁTICA PARA APLICAÇÃO DA MCC .......................................................... 33
3.
METODOLOGIA .......................................................................................................... 36
3.1
CARACTERIZAÇÃO METODOLÓGICA .............................................................. 36
3.2
MÉTODOS DE PESQUISA E DE TRABALHO ..................................................... 39
4.
APLICAÇÃO DA MCC EM UMA FÁBRICA DE COMPRESSORES ..................... 41
4.1
CONTEXTO DA PESQUISA ................................................................................... 41
4.2
O SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA MANUTENÇÃO DA EMPRESA ...... 42
4.3
IMPLEMENTAÇÃO DA MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE
................................................................................................................................... 45
4.3.1 Preparação do Estudo ................................................................................................. 45
4.3.2 Seleção e Determinação do Estudo ............................................................................ 45
4.3.3 Análise das Funções e Falhas Funcionais .................................................................. 48
4.3.4 Estação de Teste de Performance .............................................................................. 48
4.3.5 Seleção dos itens críticos.............................................................................................. 60
4.3.6 Análise dos Modos de Falhas e Efeitos ........................................................................ 61
4.3.7 Seleção das Tarefas de Manutenção Preventiva ......................................................... 63
4.3.8 Plano de Manutenção MCC ........................................................................................ 65
4.3.9 Comparação Entre os Planos de Manutenção atual e o Proposto pela MCC .............. 66
5.
CONCLUSÃO ............................................................................................................... 68
REFERENCIAS ............................................................................................................ 70
1.
INTRODUÇÃO
A configuração da globalização no mundo coorporativo, e seu exigente aumento de
competitividade no mercado, resultam em diversas mudanças que se manifestam na
perspectiva econômica, social e tecnológica das empresas.
Qualidade e baixo custo são indispensáveis para a sobrevivência das organizações, e
isto se dá mediante a garantia do bom funcionamento dos equipamentos e das instalações de
produção. Tais ativos físicos somente poderão produzir com as características de qualidade
exigidas pelo mercado mundial, caso puderem desempenhar as suas funções básicas de forma
constante, sem que venham a afetar a segurança humana e a integridade ambiental.
Neste cenário, a gestão da manutenção vem ocupando espaços estratégicos e
fundamentais para a garantia da confiabilidade dos sistemas e sub-sistemas (equipamentos)
inerentes aos processos, pois o ritmo imposto aos sistemas de manufatura não permitem que
paradas aconteçam de forma não controlada.
1.1 TEMA E JUSTIFICATIVA
É dentro desse contexto que se insere o presente trabalho, que trata da aplicação da
metodologia de gestão da manutenção baseada na Manutenção Centrada em Confiabilidade
em uma empresa da área de compressores herméticos.
A Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) ou Reliability Centered
Maintenance (RCM) como é apresentada na literatura internacional, foi utilizada inicialmente
pela indústria aeronáutica dos EUA e hoje já se aplica a muitos outros setores, independentes
das tecnologias e processos utilizados.
A possível popularidade da aplicação desta ferramenta encontra-se na garantia do
aumento da confiabilidade e da disponibilidade dos itens físicos, no conseqüente aumento da
produtividade, na segurança operacional e ambiental e na redução dos custos operacionais da
10
empresa, além de também assegurar que novos ativos sejam colocados em serviço efetivo
com rapidez, confiança e precisão (XENOS, 1998).
Se os custos com a manutenção atualmente representam um dos principais custos
operacionais das empresas, a minimização da indisponibilidade ou da ocorrência de falhas
inesperadas que são capazes de reduzir a produção, aumentarem os custos operacionais e
afetar a qualidade do serviço ao cliente, esta problemática trata-se então, indiscutivelmente, de
uma questão de sobrevivência corporativa que vão para além dos custos: tornou-se um dos
maiores desafios da gestão da manutenção contemporânea.
1.2 OBJETIVOS
Os objetivos almejados a partir da realização deste trabalho são apresentados abaixo.
1.2.1
Objetivo Geral:
Estabelecimento da Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) como um
método objetivo e eficaz para a formulação de estratégias para a manutenção de equipamentos
industriais.
1.2.2 Objetivos Específicos:
Dentre os objetivos específicos encontram-se:
(i)
revisão dos conceitos da confiabilidade aplicada a manutenção.
(ii)
descrição e análise da implementação da Manutenção Centrada em Confiabilidade
(MCC) em um equipamento instalado nas linhas de montagem de uma planta
industrial;
(iii)
discussão dos resultados do estudo e suas correlações às teorias usuais da manutenção
baseada na confiabilidade.
11
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO
A composição do trabalho obedecerá à seguinte estrutura: no primeiro capítulo será
realizada a parte introdutória, com o tema, os objetivos, a justificativa para a escolha do tema
proposto, bem como a delimitação do trabalho e a metodologia empregada para o
desenvolvimento deste.
No segundo, apresenta-se a fundamentação teórica do trabalho a partir da literatura
existente, da qual apresentará brevemente o histórico da Manutenção seguida da descrição dos
aspectos mais especificamente associados ao processo da Manutenção Centrada em
Confiabilidade como os conceitos, definições e ferramentas utilizadas para a sistemática de
implementação da MCC.
O terceiro capítulo aborda-se a metodologia utilizada para a viabilização deste estudo
identificando às etapas necessárias a aplicação nesta pesquisa.
Já o quarto capítulo, descreve-se o contexto e a aplicação prática da Manutenção
Centrada na Confiabilidade (MCC) via a pesquisa-ação.
Por fim, no quinto capítulo são apresentadas as conclusões mediante as observações
realizadas a fim de contribuir com as pesquisas para o aprofundamento do estudo sobre o
tema da confiabilidade na manutenção.
12
2.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Neste capítulo será abordado brevemente o histórico e a evolução da manutenção
industrial, enfatizando a Manutenção Centrada em confiabilidade (MCC), tema central deste
trabalho.
2.1 DEFINIÇÃO DE MANUTENÇÃO
O surgimento da palavra manutenção na indústria ocorreu em 1950 nos Estados
Unidos da América, no entanto, sua origem encontra-se no vocabulário militar e significava
manter nas unidades de combate, o efetivo e o material num nível constante (MONCHY,
1989).
Segundo, a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, na norma NBR 5462
(1994, p.6) o termo manutenção é definido como “a combinação de todas as ações técnicas e
administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um
estado no qual possa desempenhar uma função requerida”. A terminologia “item” nesta norma
pode ser entendida como “qualquer parte, conjunto, dispositivo, subsistema, unidade
funcional, equipamento ou sistema que possa ser considerado individualmente”, no entanto,
alguns autores como Moubray (2000) preferem substituir a palavra item por ativo.
Para autores como Slack, Chambers e Johnston (2002) manutenção é o termo utilizado
para abordar a forma pela qual as organizações buscam evitar falhas ao cuidar de suas
instalações.
Já Mirshawka e Olmedo (1993) manutenção é o conjunto de ações e recursos
aplicados aos ativos, a fim de se garantir a consecução de suas funções dentro dos parâmetros
de disponibilidade, de qualidade, de prazos, de custos e de vida útil adequados.
Ao se buscar uma definição de manutenção percebe-se que esta é uma atividade
complexa e que envolve diversos aspectos, pois ao se tentar garantir a disponibilidade e a
13
confiabilidade de um item físico de modo que as funções do sistema sejam mantidas num
desempenho mínimo esperado, a manutenção acaba por desempenhar um papel estratégico
fundamental na melhoria dos resultados operacionais e financeiros dos negócios.
2.2 A EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO
A manutenção industrial teve início após a revolução industrial com o surgimento da
indústria mecanizada. E da mesma maneira que o processo fabril evoluiu ao longo do tempo a
manutenção teve sua evolução proporcional a este fenômeno.
Segundo (BALDIN,1982, apud BRANCO FILHO, p.45) “a atividade de manutenção
no início da civilização industrial não poderia ser mais caótica e totalmente desprovida de
base técnica e econômica, uma vez que a própria produção estava longe de ser racionalizada
e, em conseqüências, as atividades colaterais não poderiam estar em situação muito
diferente”.
Nesse período, a manutenção era realizada sem qualquer organização e planejamento,
e só começa a organizar-se com a Administração Científica de Henry Ford, na qual a
produção em série necessitou de uma manutenção mais elaborada (TAVARES, 1999).
2.2.1 As três idades da Manutenção
Segundo John Moubray, autor de “Reliability-Centred Maintenance” ou MCC Manutenção Centrada em Confiabilidade a manutenção no século XX passou por três idades
distintas que podem ser assim descritas:

1a Geração (período da 2a. Guerra Mundial -1940) - até o final da década de 40, a
manutenção não era tida como uma parte fundamental nas organizações. Tal fato se
dava ao modelo de indústria vigente; que era pouco mecanizada com equipamentos de
configurações simples e superdimensionados para a produção. As técnicas de
manutenção eram precárias e simples, consistiam nas limpezas, lubrificação e na
inspeção visual, e as competências técnicas exigidas também eram mínimas, sendo o
caráter da manutenção estritamente corretivo.
14

2a Geração (1940—1970): com a ocorrência do declínio significativo da oferta de
mão-de-obra no período pós-guerra, além da pressão por aumento de todos os tipos de
bens de consumo, culminou-se numa maior mecanização da indústria e na
dependência maior dos ativos físicos e a manutenção começou a ganhar status, na
medida em que uma produção intensa e com qualidade era esperada. Por volta da
década de 50, passa-se a acreditar que priorizando o bom funcionamento dos ativos
era possível que falhas fossem evitadas; resultando no conceito que hoje conhecemos
como Manutenção Preventiva, e a prática desse conceito resultou na necessidade da
implantação de sistemas de Planejamento e Controle da Manutenção. É também nesta
época (anos 60 e 70) que o departamento de Defesa dos E.U.A., juntamente com a
indústria aérea militar, desenvolveu as primeiras análises de políticas da manutenção
chamadas “Reliability Centered Maintenance” (RCM) ou Manutenção Centrada em
Confiabilidade (MCC) largamente utilizados nos dias atuais (NASA, 2000);

3a Geração: a partir dos anos 70 - os processos industriais ganharam novos desafios
de produtividade e de qualidade com a tendência a globalização da economia. O
grande investimento nos ativos fixos, juntamente com um aumento acentuado no custo
de capital, inicia-se um processo de novas e grandiosas expectativas em relação à
manutenção. Tais expectativas encontram-se nas funções e resultados da manutenção,
nas novas interpretações dos processos de falhas de equipamentos e nas novas técnicas
de análise e implementação da manutenção, sendo que dentre estas expectativas, a
maior delas resume-se na criação de alternativas que possam maximizar a vida útil dos
ativos físicos. A Figura 1 sistematiza a evolução da manutenção ao longo do tempo.
3ª Geração
(1980-2010)
2ª Geração
(1960-1980)
1ª Geração
(1940-1960)
Conserto após
avaria.
Maior disponibilildade
e confiabilidade das
máquinas.
Maior
Maior segurança
disponibilildade
Melhor qualidade dos
das máquinas.
produtos.
Maior vida útil dos
Ausência de danos ao
equipamentos.
meio ambiente.
Custos menores.
Maior vida útil dos
equipamentos.
Figura 1 - Evolução da Manutenção Fonte Maubray (2000, p.3)
15
Mediante as transformações ocorridas, aliadas as novas exigências do mercado é
possível analisar que em apenas trinta anos a manutenção passou de um estado quase
desconhecido para o início das prioridades das organizações.
2.3 TIPOS DE MANUTENÇÃO
Embora exista na literatura um grande número de variações na terminologia sobre
métodos de manutenção e suas classificações os métodos de manutenção podem ser
compreendidos como a maneira pela qual é realizada a intervenção nos equipamentos, nos
sistemas ou nas instalações. Para Zaions (2003) a classificação mais apropriada para a MCC –
é a de Patton (1995) onde existem a manutenção planejada e a não-planejada.
2.3.1 Manutenção não planejada
A manutenção não planejada consiste na correção da falha após a sua ocorrência
aleatoriamente, acarreta altos custos uma vez que há grande perda produtiva em cada
ocorrência e dano maior do equipamento. É a “manutenção que não é feita de acordo com um
programa preestabelecido, mas depois da recepção de uma informação relacionada ao estado
de um item” (NBR-5462, p.7).
2.3.2 Manutenção planejada
Pode ser entendida como aquela cujo conjunto de ações leva a uma diminuição ou
eliminação da perda de produção, pois busca reduzir consideravelmente o custo e tempo de
reparo em cada ocorrência havendo para isso um acompanhamento preditivo e detectivo.
Para Patton (1995) a manutenção planejada pode ser dividida em:
(i) Manutenção Corretiva
(ii) Manutenção Preventiva
(iii) Manutenção Por Melhorias
16
Ressalta-se que na Manutenção preventiva ocorre uma subdivisão em (i) Manutenção
de Rotina; (ii) Manutenção Periódica e (iii) Manutenção Preditiva.Conforme retrata a Figura
2.
Manutenção Planejada
Manutenção
Corretiva
Manutenção
Preventiva
Manutenção por
Melhorias
Manutenção de
Rotina
Manutenção
Periódica
Manutenção
Preditiva
Figura 2 - Métodos de Manutenção Fonte: Zaions, 2003, p.32
2.3.3 Manutenção corretiva
De acordo com a NBR-5462 (1994, p.7), o termo manutenção corretiva pode ser
definido como a “manutenção efetuada após a ocorrência de uma pane, destinada a recolocar
um item em condições de executar uma função requerida”.
A palavra pane neste caso é definida também pela norma como “(...) a incapacidade de
um item em desempenhar uma função requerida, excluindo a incapacidade durante ações
planejadas” (NBR-5462, p.4) neste caso da manutenção corretiva, por exemplo, durante a
manutenção preventiva.
2.3.4 Manutenção preventiva
Conforme a NBR-5462 (1994, p.7), o termo manutenção preventiva pode ser definido
como “a manutenção efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios
prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de
um item”.
17
Lafraia (2001, p.173) pontua que “manutenção preventiva procura manter um sistema
em estado operacional ou disponível através da prevenção de ocorrência de falhas”
O objetivo maior deste tipo de manutenção encontra-se na obtenção máxima do
equipamento nas tarefas de produção, com a correspondente redução do tempo de máquina
parada e custos de manutenção. (ZAIONS, 2003)
Já Smith (2002) pontua que a maior dificuldade da manutenção preventiva está na
definição da freqüência que cada atividade deve ser executada.
Conforme já citado, a manutenção preventiva se divide em manutenção de rotina,
manutenção periódica e manutenção preditiva descritas na seqüência abaixo:
A manutenção de rotina consta de serviços de inspeções e verificações das condições
técnicas dos itens físicos. Mirshawka e Olmedo (1993) definem manutenção de rotina como
aquela normalmente associada a intervenções leves que se efetua em intervalos de tempos
pré-determinados. Também é chamada de manutenção detectiva, pois busca detectar falhas
ocultas ou não ao pessoal de operação e manutenção.
Manutenção Periódica é a manutenção de atuação que busca reduzir ou evitar a falha
ou quebra no desempenho, obedecendo a um plano previamente elaborado, baseado em
intervalos definidos de tempo, independente do estado do componente. Para Lafraia (2001), a
Manutenção Periódica requer alguma forma de intervenção no item físico. Além do mais, suas
ações e periodicidade são pré-determinadas e ocorrerão sem informações adicionais na data
pré-estabelecida.
Já manutenção Preditiva representa o conceito moderno de
manutenção,
principalmente ao se colocar o material sob supervisão contínua. Segundo a NBR-5462 (1994,
p. 7), o termo manutenção preditiva pode ser definido como o tipo de manutenção que
“permite garantir uma qualidade de serviço desejada, com base na aplicação sistemática de
técnicas de análise, utilizando-se de meios de supervisão centralizados ou de amostragem,
para reduzir ao mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva”.
Segundo Wyrebski (1997) dentre as desvantagens da sua aplicabilidade está à
necessidade de acompanhamento e inspeções periódicas através de instrumentos específicos
de monitoramento, bem como a existência de profissionais altamente especializados que
efetuem tais tarefas.
18
2.3.5
Manutenção por melhorias
A Manutenção por Melhoria, do inglês “improvement maintenance” consiste de ações
para reduzir ou eliminar totalmente a necessidade de manutenção (PATTON, 1995). Outros
autores, como, por exemplo, Pinto e Nasif (1999), conceituam esse tipo de manutenção como
Engenharia de Manutenção.
É a manutenção que se encontra na busca do constante desenvolvimento e
implementação de soluções para as atividades de manutenção. Ou seja, tem-se como meta
melhorar gradativamente os ativos para além de suas especificações originais e não apenas
colocá-los as condições originais após a ocorrência das falhas. Entretanto, este tipo de
manutenção requer técnicas modernas que auxiliem na prática de uma manutenção visando
melhorias.
2.4 MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE (MCC)
A Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) surgiu nos anos 50, oriunda das
disciplinas de engenharia da confiabilidade. Sendo que as principais ferramentas analíticas
foram criadas para mensurar a confiabilidade de componentes, sistemas mecânicos e
principalmente os elétricos. “A análise das políticas de manutenção na indústria aérea
americana de 1960 até 1970 conduziu ao desenvolvimento dos conceitos associados ao
MCC.” (NASA, 2000).
Segundo Netherton (2001), nos anos 70, inúmeras indústrias adotaram a utilização da
MCC para determinar políticas internas mais eficientes para gerenciar as funções dos itens
físicos, bem como para gerenciar as conseqüências de suas falhas.
A partir dos anos 90, a manutenção centrada em confiabilidade, disseminou-se no
setor industrial. Os custos da manutenção tornaram-se elevados em comparação com os custos
operacionais e a atividade de manutenção passou a ser analisada com planejamento e controle,
numa tentativa de se obter um aumento da vida útil dos itens físicos. Diante disto, a MCC
passou a ser aplicada para garantir a confiabilidade dos itens físicos e também como uma
metodologia trivial no planejamento da manutenção preventiva.
Recentemente, interpretações e variações da lógica de decisão da Manutenção
Centrada em Confiabilidade foram inseridas na literatura. Porém, segundo Moubray (2000) as
19
variações mais utilizadas são: (i) a versão original de Nowlan e Heap (1978); (ii) a versão
oficial do MSG-3 usada pelas companhias aéreas civis; (iii) a versão militar US MIL-STD2173 usada pelo Comando dos Sistemas Navais dos Estados Unidos; (iv) a versão RCM 2,
com uma abordagem diferente da de Nowlan e Heap (1978) com relação a segurança
ambiental, elaborada por Moubray e seus associados.
2.4.1
Objetivos e Funções da Manutenção Centrada em Confiabilidade
Em termos técnicos a “Confiabilidade” pode ser conceituada como a probabilidade
que um equipamento irá desenvolver de forma satisfatória a sua função.
Patton (1994) e Xenos (1998) enfatizam que a confiabilidade é definida como a
probabilidade que um equipamento irá desempenhar satisfatoriamente a sua função, durante
um intervalo de tempo especificado e sob certas condições pré-determinadas.
Assim sendo, uma das principais funções da manutenção é aumentar a confiabilidade
do item físico no qual é aplicado. E segundo Lafraia (2001), essa confiabilidade é quase
inteiramente uma função da qualidade do programa ou plano de manutenção. A MCC é uma
metodologia sistemática, usada para otimizar as estratégias de manutenção planejada, ou seja,
a manutenção corretiva, preventiva e por melhorias
Já para Wireman (1998) a MCC significa uma evolução da manutenção tradicional,
que tem como objetivo trivial a redução dos custos da manutenção, focando as funções mais
importantes do sistema, evitando ou excluindo tarefas de manutenção que não são tão
necessárias.
Para se chegar a tal objetivo, a MCC identifica os modos de falha que interferem nas
funções, determina a importância de cada falha funcional. Sendo que a partir de seus modos
de falha seleciona as tarefas aplicáveis e efetivas na prevenção das falhas funcionais
(MOUBRAY, 2001; SMITH, 1993; PINTO e NASIF, 1999).
Assim, pode-se dizer que o maior objetivo da MCC está voltado para a preservação da
função do sistema. Como comenta Bem-Daya (2000) está na preservação da função do
sistema, ao invés de restabelecer o item físico para uma condição ideal.
É bom salientar-se que preservar a função não significa o mesmo que preservar a
operação de um item, como afirmam Smith (1993), Moubray (2000) e muitos outros autores.
20
Já autores como Rausand et al. (1998) analisam por sua vez, que além do enfoque
tradicional, a MCC pode estender a sua análise para cobrir tópicos e problemas de suporte
logístico e até mesmo para a gestão de peças sobressalentes.
Segundo Moubray (2000) os resultados esperados com a implementação da MCC são:
a) (i) maior segurança humana e proteção ambiental;
b) (ii) melhoria do desempenho operacional em termos de quantidade, qualidade do
produto e serviço ao cliente;
c) (iii) maior efetividade do custo da manutenção; (iv) aumento da vida útil dos itens
físicos mais dispendiosos;
d) (v) criação de um banco de dados completo sobre a manutenção;
e) (vi) maior motivação do pessoal envolvido com a manutenção;
f) (vii) melhoria do trabalho em equipe.
2.5 DEFINIÇÕES E INFORMAÇÕES PARA DESENVOLVIMENTO DA MCC
Todo o processo da Manutenção Centrada em Confiabilidade e o uso das ferramentas
de apoio, requerer um claro entendimento de inúmeras definições associadas a falhas e
desempenhos dos itens físicos. Diante disto, a seguir são apresentadas as definições e
informações fundamentais para o desenvolvimento da MCC.
2.5.1 Funções
Inicialmente “Função” pode ser definida como qualquer propósito pretendido para um
processo ou produto. “É aquilo que o usuário quer que o item físico ou sistema faça (SAE
JA1011, 1999).” Para Moubray (2000), a definição de uma função deve consistir de um
verbo, um objeto e o padrão de desempenho desejado.
As funções estão divididas em funções principais e funções secundárias, iniciando
sempre o processo de MCC pelas funções principais.
A função principal de um item físico está associada, principalmente, à razão pela qual
o ativo foi adquirido. Moubray (2000) complementa que os itens físicos são geralmente
21
adquiridos para uma, possivelmente, duas e não mais do que três funções principais. O
principal objetivo da manutenção é assegurar o desempenho mínimo das funções principais.
Enfatiza-se que na maioria das vezes, os itens físicos realizam outras funções além das
funções principais. Essas funções são chamadas de secundárias e podem ser divididas nas
seguintes categorias, segundo (MOUBRAY, 2000):
a) (i) integridade ambiental;
b) (ii) segurança/integridade estrutural;
c) (iii) controle, contenção e conforto;
d) (iv) aparência;
e) (v) economia e eficiência;
f)
(vi) supérfluas.
Salienta-se também que, embora menos importante que as funções principais, as
funções secundárias requerem também atenção e devem ser bem focadas, pois podem gerar
conseqüências negativas em determinadas situações.
2.5.2
Padrões de Desempenho
Embora os equipamentos sejam projetados e desenvolvidos para garantir um padrão
mínimo de desempenho, o que verifica-se na prática que em conseqüência do trabalho
contínuo efetuado pelas máquinas, seus componentes acabam deteriorados.
Diante disto, qualquer máquina ou componente que for utilizado em operação deverá
ser capaz de produzir mais do que o padrão mínimo de desempenho desejado. Esse limiar de
produção do equipamento é tido como capacidade inicial ou confiabilidade inerente do
equipamento.
A manutenção deve garantir o desempenho sempre acima do padrão de desempenho
mínimo desejado pelo operador. E a determinação da capacidade inicial, bem como do
desempenho mínimo que o operador está preparado para aceitar no âmbito do item físico que
está sendo usado, é de extrema importância quando se quer desenvolver um programa de
Manutenção Centrada em Confiabilidade.
22
2.5.3 Contexto Operacional
O contexto operacional está relacionado às condições nas quais o ativo físico irá
operar. Está plenamente envolvido com o processo de formulação estratégica da manutenção.
Assim, pelo contexto operacional também são afetadas as funções principais e secundárias,
além da natureza dos modos de falha, de seus efeitos e conseqüências
Assim, uma boa compreensão do contexto operacional requer que sejam considerados
os seguintes fatores: (i) processos em lote e em fluxo; (ii) redundância; (iii) padrões de
qualidade; (iv) padrões ambientais; (v) padrões de segurança; (vi) turnos de trabalho; (vii)
trabalho em processo; (viii) tempo de reparo; (ix) peças de reposição; (x) demanda de mercado
e (xi) suprimento de matéria-prima.
2.5.4 As Falhas Funcionais
Falha pode ser conceituada como a incapacidade do item físico de fazer o que o
usuário quer que ele faça. Tal conceito é vago, pois não define de forma clara entre o estado
de falha, ou seja, falha funcional e os eventos, que são os modos de falhas que geram o estado
de falha. No entanto, Moubray (2000) esclarece que é preferível definir falhas em termos de
perda da função específica, ao invés do item como um todo.
Para nomear os estados de falha ao invés de falha, é preciso um melhor conhecimento
dos padrões de desempenho, aplicando-se para isso os padrões de desempenho às funções
individuais a falha enfocada, em termo de falha funcional, que é tida como a incapacidade de
qualquer item físico cumprir uma função para um padrão de desempenho aceitável.
2.5.5 Falhas Potenciais
A falha potencial também indica o ponto onde o item físico começa a apresentar a
perda do desempenho da função. Segundo Moubray (2000), Falha Potencial é uma condição
23
identificável se a falha funcional está para ocorrer ou em processo de ocorrência. E para
Xenos (1998), a definição de falha potencial considera o fato do número de falhas que não
acontecem de forma repentina, mas se ocorrem durante o tempo.
2.5.6 Modo de Falha
A SAE JA1011(1999), esclarece que um Modo de Falha é considerado como qualquer
evento que possa levar um ativo (sistema ou processo) a falhar. Está relacionado a prováveis
causas de cada falha funcional.
Para Helman (1995), modos de falha são ocorrências que levam associados a eles, uma
diminuição parcial ou total da função do produto e de suas metas de desempenho. A descrição
de um modo de falha deve consistir de um substantivo e um verbo.
É necessário ter precaução quanto a escolha do verbo a ser utilizado, pois este
influencia intensamente no gerenciamento das falhas. A identificação dos modos de falha de
um item físico é um dos passos mais importantes no desenvolvimento de qualquer programa
que almeje assegurar que o ativo continue a executar suas funções previstas.
Quando em um sistema ou processo cada modo de falha foi identificado, torna-se
possível verificar suas conseqüências e planejar ações para corrigir ou prevenir a falha. Na
prática, dependendo da complexidade do item físico, do contexto operacional e do nível em
que está sendo feita a análise, normalmente são listados de um a trinta modos de falha como
causas da falha funcional (MOUBRAY, 2000).
Há a existência de duas abordagens para levantar os modos de falha (MIL-STD1629A, 1980): (i)abordagem funcional; (ii) abordagem estrutural.
Conforme Sakurada (2001), a abordagem funcional é genérica, não necessita de
especificações ou de engenharia. Pode ser tratada como uma não-função.
2.5.7 Causa da Falha
Representa os acontecimentos que geram (provocam, induzem) o aparecimento do tipo
modo de falha, e pode ser detalhada em diferentes níveis para diferentes situações.
24
Bloch e Geitner, (1997), comentam que a causa da falha pode estar associada a (i)
falha de projeto; (ii) defeitos do material; (iii) deficiências durante o processamento ou
fabricação dos componentes; (iv) defeitos de instalação e montagem; (v) condições de serviço
não previstas ou fora de projeto; (vi) deficiências da manutenção; ou (vii) operação indevida.
2.5.8
Efeitos da Falha
Para Moubray (2000), os efeitos de falhas descrevem o que acontece quando um modo
de falha ocorre. Já para Helman (1995) os “efeitos das falhas” são aceitos como as formas, e
como os modos de falha afetam o desempenho do sistema, do ponto de vista do cliente.
Alguns efeitos típicos em máquinas e equipamentos em geral são: (i) esforço de
operação excessivo; (ii) vazamento de ar; (iii) desgaste prematuro; (iv) consumo excessivo,
etc. (HELMAN, 1995).
Entretanto, deve-se ter a precaução de não confundir efeito da falha com
conseqüências da falha. O efeito da falha responde a pergunta “O que acontece quando o
modo de falha ocorre?” enquanto a conseqüência da falha responde a questão “Quais são as
conseqüências quando o modo de falha ocorre?”.
2.5.9 Conseqüências das Falhas
Na ocorrência de alguma falha, a empresa que utiliza o item é prejudicada de alguma
forma. As falhas podem afetar a produção, a qualidade do serviço ou do produto, a segurança
e o meio ambiente, podendo incorrer em aumento do custo operacional e do consumo de
energia. A natureza e a severidade dessas conseqüências orientam a maneira como será vista a
falha pela empresa.
Sob essa visão, a análise da manutenção sugere que as conseqüências da falha devem
ser mais valorizadas do que suas características técnicas. Dessa maneira, qualquer tarefa só
deve ser executada se tratar com eficácia as conseqüências da falha e os meios de evitá-las. A
análise das conseqüências da falha sugerem que essas sejam divididas em falhas evidentes e
ocultas.
25
Moubray (2000) enfatiza que uma falha evidente é aquela que, quando ocorrer, tornase aparente para o grupo de operação ou manutenção sob condições normais. Tais falhas
podem provocar a parada da máquina, a perda da qualidade do produto ou ainda podem estar
acompanhadas de efeitos físicos como odor incomum, ruído elevado, escape de vapor,
gotejamento de água ou óleo, dentre muitos outros. Sendo classificadas em três categorias, em
ordem decrescente de importância com conseqüência sobre a segurança humana e ambiental,
com conseqüências operacionais e com conseqüências não-operacionais:
1 - Segurança humana e ambiental
a) Morte;
b) Ferimentos;
c) Poluição
2 – Operacionais
a) Produção total
b) Qualidade do produto;
c) Serviço de atendimento ao cliente;
d) Custos operacionais.
3 - Não operacionais
a) Perdas de oportunidade;
b) Perdas de competitividade;
c) Problemas econômicos;
26
1- Segurança humana e ambiental
a) Morte;
b) Ferimento;
c) Poluição.
CONSEQUÊNCIAS
DA FALHA
2- Operacionais
a) Produção total;
b) Qualidade do produto;
c) Serviço de atendimento ao
cliente;
d) Custos operacionais.
3- Não operacionais
a) Perdas de oportunidade;
b) Perdas de competitividade;
c) Problemas econômicos.
Figura 3 – Conseqüências da falha - Fonte: Zaions, 2003, p.50
2.5.10 Principais Medidas de Confiabilidade e Manutenabilidade Aplicadas na MCC
As medidas de confiabilidade mais usadas na prática são a MTTR e MTBF que serão
destacadas a seguir:

Tempo Médio entre Falhas
Quanto ao tempo médio entre falhas, a Associação Brasileira de Normas Técnicas
(ABNT), na norma NBR 5462 (1994), define o Tempo Médio entre Falhas como o valor
esperado do tempo entre falhas de um item, e adota a sigla originária do inglês MTBF (Mean
Time Between Failures).
A expressão matemática do MTBF é:
em que λ designa a taxa de falhas do item.
Conforme a NASA (2000), o MTBF é empregado como um manual para estabelecer o
intervalo entre tarefas de manutenção nos casos onde a taxa de falhas é constante.
27

Disponibilidade e Indisponibilidade
O termo disponibilidade pode ser aceito como a medida que indica a proporção do
tempo total em relação ao tempo em que o equipamento está disponível ao cumprimento das
funções para as quais foi destinada (Nepomuceno, 1989).
A expressão matemática para a disponibilidade, considerando a taxa de falha e a taxa
de reparo constante é:
Em que MTBF designa o tempo médio entre falhas e MTTR o tempo médio para
reparo do item físico.
Segundo Ebeling (1997) a indisponibilidade pode ser compreendida como o percentual
do tempo em que o equipamento não cumpre com as funções para as quais foi planejado.
A expressão matemática para a indisponibilidade é:
2.6 PRINCIPAIS FERRAMENTAS DE SUPORTE À MANUTENÇÃO CENTRADA EM
CONFIABILIDADE
Uma das formas para realizar a análise das falhas é através do mapeamento das
mesmas. O mapeamento consiste em ilustrar o processo de formação de falhas. Para este
trabalho foram utilizadas as ferramentas: Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) e Fault
Tree Analysis (FTA).
Já a análise do processo estratégico de tomada de decisão que visa atingir os objetivos
de forma eficiente, optou-se pela Árvore Lógica de Decisão (ALD) e a Diagrama de Decisão
descritos brevemente a seguir:
28
2.6.1 Análise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA)
A metodologia de Análise do Modo e Efeito de Falha, conhecida como FMEA (do
inglês Failure Mode and Effect Analysis), é reconhecida como uma das ferramentas mais
empregadas na engenharia de confiabilidade, devido, principalmente, à sua praticidade e
aplicação quantitativa (SMITH, 1993).
Helman (1995, p. 17) define a técnica da FMEA como “um método de análise de
projetos (de produtos ou processos, industriais ou administrativos) usado para identificar
todos os possíveis modos potenciais de falhas e determinar o efeito de cada um sobre o
desempenho do sistema (produto ou processo), mediante um raciocínio basicamente
dedutivo”.
É uma metodologia documentada que permite ainda padronizar procedimentos,
realizar registro histórico de falhas que poderão ser consultados posteriormente para realizar
outras revisões do processo ou do produto, além de selecionar e priorizar projetos de
melhoria. A Figura 4 demonstra as etapas do processo de FMEA segundo Zaions (2003,
p.58).
Identificação dos modos de falha
Identificação das potenciais causas
de falha
Identificação da causa raiz da falha
Identificação das potenciais efeitos
de falha
Avaliação da severidade do efeito
da falha
Avaliação da freqüência de
ocorrência dos modos de falha
Avaliação da detecção dos modos
de falha
Priorização dos potenciais modos
de falha
Figura 4 - Etapas do FMEA - Fonte: Zaions (2003, p.58)
29
2.6.2 Análise da Árvore de Falhas ( FTA)
O Método da Análise da Árvore de Falhas, traduzido do inglês “Faut Tree Analysis”
(FTA), é uma técnica gráfica dedutiva estruturada em termos de eventos ao invés de
componentes (EBELING,1997). Esta ferramenta permite a análise de sistemas desde os mais
simples até os mais complexos, e pode ser utilizada não apenas para a análise da
confiabilidade e/ou melhorias e modificações, mas de uma forma geral, na determinação das
causas potenciais de um acidente ocorrer ou de um sistema complexo falhar.
Ao centrar-se na determinação das causas que implicam na ocorrência de um evento
não desejável , que após a sua definição é considerado “evento topo” que é colocado no topo
da Árvore de Falha e assim utilizando-se de uma representação gráfica da relação causa efeito
das possíveis falhas determinam-se as raízes ou os caminhos das causas que podem levar à
ocorrência do evento topo.
Figura 5 – Árvore de Falha – Fonte: www.edrawsoft.com/images/examples/Fault-Tree.png
30
2.6.3
Árvore Lógica de Decisão (ALD)
Trata-se de uma análise qualitativa que classifica os modos de falhas em categorias,
determina-se o valor de uma variável e, baseando-se neste valor, executa-se uma ação. Esta
ação pode ser a escolha de outra variável ou a saída. Na MCC o objetivo da analise desta
metodologia é priorizar os modos de falha que irão absorver recursos financeiros no processo
de MCC. A Figura 6 apresenta um exemplo de uma ALD .
Modo de Falha
(1) Falha Evidente
Sob condições normais de trabalho os
operadores sabem que a falha
ocorreu?
Sim
(2) Segurança
O modo de falha causa algum
problema de segurança?
A
Sim
D
Não
FALHA OCULTA
Verificar se a falha é de
categoria A, B, C ou E
Não
(3) Ambiental
PROBLEMA DE SEGURANÇA
O modo de falha causa algum
problema ambiental?
Sim
Não
E
PROBLEMA DE
INTEGRIDADE AMBIENTAL
(4) Parada Forçada
O modo de falha causa alguma
parada total ou parcial da planta?
Sim
B
PROBLEMA DE PARADA
FORÇACA DE PRODUÇÃO
Não
PROBLEMA ECONÔMICO
INSIGNIFICANTE
Figura 6 - Árvore Lógica de Decisão Adaptado de Smith (1993)
31
C
2.6.4 Diagrama de Decisão
Consiste no processo seletivo das tarefas de manutenção aplicáveis ao item físico.
Sendo que se apresenta sob duas etapas: (i) processo de seleção das tarefas; e (ii) processo de
comparação das tarefas antigas com as propostas pela MCC.
A Figura 7 exemplifica um diagrama com 9 perguntas, onde na obtenção das respostas
(quando respondidas adequadamente) conduzem à especificação de alguma tarefa de
manutenção. O Anexo A apresenta o Diagrama de Decisão com maior clareza.
Inicio
(1)
Há alguma tarefa de
rotina aplicável para adiar
ou evitar a
degradação?
Sim
Especifique a tarefa de
manutenção de rotina.
Não
(2)
(3)
A relação entre idade e
confiabilidade para esta
falha é conhecida?
Há alguma tarefa de
restauração ou descarte
baseada no tempo
aplicável?
Sim
Sim
Especifique a tarefa de
restauração ou descarte
baseado no tempo.
Sim
Especifique a tarefa de
verificação funcional.
Não
(4)
Há alguma tarefa de
monitoramento baseada
nas condições
aplicáveis?
Sim
Especifique a tarefa de
rmonitoramento baseada
nas condições aplicáveis.
Não
(5)
(6)
O modo de falha esta
associado a categoria “D”
(falha oculta)?
Há alguma tarefa de
verificação funcional
aplicável?
Sim
Não
Não
(7)
A tarefa selecionada é
eficaz?
Sim
Especifique a tarefa de
rotina, restauração ou
descarte baseada no
tempo, a tarefa de
monitoramento
baseada nas
condições ou a
tarefa de verificação
Opcional
(8)
Não
O modo de falha esta
associado a categoria “C”
ou “D/C”?
Sim
Manutenção Corretiva
(Operar até a falha)
(9)
O REPROJETO pode
eliminar o modo de falha ou
seus efeitos?
Sim
Especifique as
modificações do projeto.
Não
Figura 7 - Diagrama de Decisão Adaptado de Smith (1993)
32
2.7 SISTEMÁTICA PARA APLICAÇÃO DA MCC
Dentre as principais teóricos que discutem a MCC, destacam-se as obras de Moubray
(2000), Smith (1993), Nowland & Heap (1978) e Anderson et al. (1978). Estes teóricos
apresentam convergências em suas principais idéias e pequenas variações quanto às
sistemáticas para a implementação da MCC. A Figura 8 mostra um quadro comparativo sobre
os principais procedimentos descritos pelos teóricos.
Etapas
Figura 8 – Quadro comparativo sobre os principais procedimentos descritos por Smith (1993),
Moubray (2000), NASA (2000) e Rausand et al. (1998) apud (Zaions, 2003, p.63)
Smith (1993)
Moubray (2000)
NASA (2000)
Rausand et al. (1998)
1
Seleção do sistema e
coleta de informações.
Definição das funções
e padrões de
desempenho.
Identificação do
sistema e suas
fronteiras.
Preparação do estudo.
2
Definição das
fronteiras do sistema.
Definição da forma
como o item falha ao
cumprir suas funções
Identificação dos
subsistemas
e componentes.
Seleção do sistema.
3
Descrição do sistema
Descrição da causa de
cada falha funcional.
Examinar as
funções.
4
Funções e falhas
funcionais
Descrição das
conseqüências de cada
falha.
Definir falhas e
modos de falha.
Análise das Funções e
Falhas Funcionais –
AFF.
Seleção dos itens
críticos.
5
Análise dos modos,
efeitos e criticidade
das falhas
Definição da
importância de cada
falha.
Identificar as
conseqüências da
falha.
Coleta e análise de
informações.
6
Análise da árvore
lógica.
Seleção de tarefas
preditivas e preventivas
para cada falha.
Análise do diagrama
lógico de decisão.
Análise dos modos,
efeitos e criticidade das
falhas.
7
Seleção das tarefas
preventivas.
Seleção de tarefas
alternativas.
Seleção das tarefas
preventivas.
Seleção das tarefas de
manutenção.
Determinação da
freqüência das tarefas
de Manutenção.
8
33
Entretanto, para este trabalho será adotado o processo de implementação da MCC com
oito etapas sugerido por Rausand et al. (1998) o qual é :
(i) Etapa 1 – Preparação do Estudo.
Etapa da escolha do grupo de pessoas que irão trabalhar no processo de implementação do
MCC e das definições dos objetivos e do escopo da análise.
(ii) Etapa 2 – Seleção e Determinação do Sistema.
Determinação do que será analisado e em qual nível: planta industrial, sistema, itens físicos
ou componentes.
(iii) Etapa 3 – Análise das Funções e Falhas Funcionais.
Etapa de identificação das funções do sistema e das fronteiras entre os sistemas componentes
da unidade fabril, além da composição da documentação de informações como a descrição do
sistema, diagrama de blocos das funções, interfaces de entrada e saída, lista de equipamentos
e seu histórico.
(iv) Etapa 4 – Seleção dos Itens Críticos.
Etapa de identificação de itens físicos potencialmente críticos com relação às falhas
funcionais.
(v) Etapa 5 – Coleta e Análise de Informações.
Obtenção de informações e análise para a implementação do processo de MCC.
(vi) Etapa 6 – Análise de Modos e Efeitos de Falhas.
Etapa de identificação do papel que os itens físicos desempenham nas falhas funcionais.
(vii) Etapa 7 - Seleção de Tarefas Preventivas.
Etapa de seleção das tarefas viáveis e efetivas na prevenção das falhas funcionais.
Momento propício para análise entre o programa de manutenção preventiva existente e o
proposto pela MCC bem como de uma revisão do processo em busca de erros e omissões.
(viii) Etapa 8 – Definição das Freqüências das Tarefas de Manutenção Preventiva.
Determinação do intervalo ótimo para realizar as tarefas de manutenção previstas na etapa 7.
34
A Figura 9 sistematiza o processo de implementação do MCC segundo Rausand et al.,
1998.
8- Definição da frequência das
tarefas
7- Seleção das tarefas de
manutenção
6 - FMEA e FTA
5 - Coleta e análise das informações
4 - Seleção do itens
críticos
3- AFF
2 - Seleção do
sistema
1 - Preparação do
estudo
Tempo
Figura 9 - Etapas de implementação do MCC segundo Rausand et al., 1998
35
3.
METODOLOGIA
3.1 CARACTERIZAÇÃO METODOLÓGICA
A constante necessidade da humanidade em querer conhecer e compreender a sua
realidade resultou em um incessante processo de construção do conhecimento, que se
aprimorou através da observação, da coleta de informações suficientes para identificar,
distinguir e descrever as diferentes características da realidade. Com a existência de diferentes
graus de questionamentos, surge-se um tipo de conhecimento denominado como cientifico
que se trata de um “saber” de mundo mais sistematizado, que se exige fazer perguntas,
duvidar e checar os fatos, objetos e idéias através de pesquisas mais elaboradas e que fazem
uso de métodos científicos de investigação.
Segundo Minayo (1993, p.23) a pesquisa pode ser definida como uma “atividade
básica das ciências na sua indagação e descoberta da realidade. É uma atitude e uma prática
teórica de constante busca que define um processo intrinsecamente inacabado e permanente. É
uma atividade de aproximação sucessiva da realidade que nunca se esgota, fazendo uma
combinação particular entre teoria e dados”.
Lakatos e Marconi (1987, p.15) afirmam que "a pesquisa pode ser considerada um
procedimento formal com método de pensamento reflexivo que requer um tratamento técnico
ou científico, e se constitui no caminho para se conhecer a realidade ou para descobrir
verdades parciais".
Mas, a pesquisa científica depende de um “conjunto de procedimentos intelectuais e
técnicos” (Gil, 1999, p.26) para que seus objetivos sejam atingidos: os métodos científicos, ou
seja, etapas ordenadas capazes de prever de forma minuciosa, detalhada, e exata toda ação
necessária para desenvolver o melhor método (caminho) para a investigação de um fenômeno.
Portanto, a pesquisa científica só pode desenvolver-se plenamente mediante a
utilização dos conhecimentos disponíveis, dos métodos e técnicas e demais procedimentos
36
científicos, que vão desde a adequada formulação do problema até a satisfatória apresentação
dos resultados.
Assim, segundo Gil (1991) as pesquisas científicas podem ser classificadas conforme
os seguintes critérios demonstrados na Figura 10:
CLASSIFICAÇÃO
QUANTO A
NATUREZA
CLASSIFICAÇÃO
QUANTO A
ABORDAGEM DO
PROBLEMA
CLASSIFICAÇÃO
QUANTO AOS
OBJETIVOS
ESPECIFICOS
CLASSIFICAÇÃO
QUANTO AOS
PROCEDIMENTOS
TÉCNICOS
Pesquisa Básica
Pesquisa Aplicada
Pesquisa Qualitativa
Pesquisa Quantitativa
Pesquisa Exploratória
Pesquisa Descritiva
Pesquisa Explicativa
Bibliográfica
Documental
Experimental
Levantamento
Estudo de caso
Pesquisa Expost – facto
Pesquisa-Ação
Pesquisa Participante
Figura 10 - Estrutura de classificação das metodologias científicas, segundo Gil (1991)
Levando-se em considerações a problemática desta pesquisa, bem como seus objetivos
específicos, o presente trabalho pode ser assim classificado:

Como uma pesquisa de natureza aplicada, pois procura gerar conhecimentos para
aplicação prática dirigidos à solução de problemas específicos e que envolve verdades
e interesses locais (GIL, 1991).

Sob o ponto de vista da forma de abordagem do problema classifica-se como uma
pesquisa qualitativa. Autores como Araújo e Oliveira (1997, p. 11) sintetizam a
pesquisa qualitativa como um estudo que:
(...) se desenvolve numa situação natural, é rico em dados descritivos, obtidos no
contato direto do pesquisador com a situação estudada, enfatiza mais o processo do
que o produto, se preocupa em retratar a perspectiva dos participantes, tem um plano
aberto e flexível e focaliza a realidade de forma complexa e contextualizada.
Já Silva & Menezes (2000, p. 20) comentam que:
(...) a pesquisa qualitativa considera que há uma relação dinâmica entre o mundo
real e o sujeito, isto é, um vínculo indissociável entre o mundo objetivo e a
subjetividade do sujeito que não pode ser traduzido em números. A interpretação
37
dos fenômenos e atribuição de significados são básicos no processo qualitativo. Não
requer o uso de métodos e técnicas estatísticas. O ambiente natural é a fonte direta
para coleta de dados e o pesquisador é o instrumento-chave. O processo e seu
significado são os focos principais de abordagem.
Quanto aos seus objetivos de pesquisa, este estudo define-se como uma pesquisa
exploratória, pois tem “como objetivo proporcionar maior familiaridade com o problema”
(GIL, 1991, p. 45).
Do ponto de vista dos procedimentos técnicos a pesquisa será bibliográfica e de
pesquisa-ação. Cervo e Bervian (1996, p. 48) muito bem pontuam a questão intrínseca da
pesquisa bibliográfica em qualquer pesquisa cientifica ao afirmar que “a pesquisa
bibliográfica é meio de formação por excelência. Como trabalho científico original, constitui
a pesquisa propriamente dita na área das Ciências Humanas. Como resumo de assunto,
constitui geralmente o primeiro passo de qualquer pesquisa científica.”. Tratando-se da
classificação da pesquisa-ação, esta por sua vez enquadra-se neste estudo, por buscar
solucionar problemas por meio de ações definidas onde pesquisadores e sujeitos estão
envolvidos com a situação investigada, chegando por vezes a confundirem-se nesse método
com uma consultoria, sendo que a principal diferença entre as duas abordagens é que a
pesquisa-ação procura elaborar e desenvolver conhecimento teórico.
Assim, pontuam (BENBASAT, GOLDSTEIN & MEAD, 1987) na diferença existente
entre a pesquisa-ação e o estudo de caso, onde a condição do pesquisador na pesquisa-ação
passa a ser de:
(...) um participante na implementação de um sistema, embora simultaneamente
queira avaliar uma certa técnica de intervenção...O pesquisador não é um observador
independente, mas torna-se um participante, e o processo de mudança torna-se seu
objeto de pesquisa. Portanto, o pesquisador tem dois objetivos: agir para solucionar
um problema e contribuir para um conjunto de conceitos para desenvolvimento do
sistema. (BENBASAT, GOLDSTEIN & MEAD, 1987, p.371).
As propostas intencionais desta pesquisa encontram-se no desejo de consolidar os
estudos referentes à implementação da Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) a fim
de melhor difundir sua utilização mesmo que com algumas alterações específicas à aplicação
desejada na organização estudada neste estudo.
38
3.2 MÉTODOS DE PESQUISA E DE TRABALHO
O presente estudo possui caráter exploratório-descritivo. Exploratório, uma vez que se
procura através da revisão bibliográfica existente aprofundar certos conhecimentos tidos
como primordiais à consecução dos objetivos enunciados nesse trabalho; já descritivo,
procura descrever uma aplicação prática da Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC)
via um estudo de caso, em um equipamento instalado em uma linha de montagem pertencente
a uma planta industrial de compressores herméticos da cidade de Joinville/SC.
Quanto aos procedimentos da pesquisa, será primeiramente utilizada uma revisão
bibliográfica onde serão abordados o histórico da Manutenção e os aspectos mais
especificamente associados ao processo da Manutenção Centrada em Confiabilidade. Aliado a
isso seguirá uma pesquisa-ação, da qual possibilita um melhor envolvimento e familiarização
do pesquisador com o problema, além do aprofundamento dos conhecimentos em relação às
ferramentas que serão utilizadas e na aplicação dos conhecimentos adquiridos assegurando a
confiabilidade e mantendo a eficiência operacional desejada pela empresa em questão.
Para a realização deste trabalho foi adotado a sistemática sugerida por Moubray
(2000). A implementação da MCC na empresa desenhou-se nas seguintes etapas de trabalho:
(i)
preparação do estudo – constituição da equipe de profissionais da manutenção e
TI.
(ii)
seleção do sistema e subsistemas funcionais – definição e classificação dos itens
físicos de acordo com o critério de criticidade.
(iii)
análise das funções e falhas funcionais – diagrama de bloco funcional e planilha de
interface de entrada e saída, planilha de descrição de item físico e histórico dos
itens físicos, planilha para descrição das função e falhas funcionais.
(iv)
seleção dos itens críticos – matriz de correlação de falhas funcionais x itens
críticos, Pareto dos itens físicos críticos.
(v)
análise de modos e efeitos de falhas – FMEA, FTA.
(vi)
seleção de tarefas de manutenção preventiva adequadas ao sistema – planilha para
a seleção de tarefas da manutenção, Árvore Lógica de Decisão e Diagrama de
Decisão
(vii)
determinação do plano de manutenção – (idem acima)
39
(viii)
comparação entre o plano de manutenção atual e o proposto pela MCC – planilha
de descrição do plano de manutenção da MCC, plano de manutenção atual -SAP
Devido a MCC poder ser aplicada em diferentes formas e constituir-se em uma
metodologia contemporânea, a motivação para o desenvolvimento deste trabalho encontra-se
na oportunidade de se vivenciar os desafios e os benefícios desta nova metodologia de gestão
da manutenção fazendo correlações reais entre a prática e a teoria discutida. Ao final com
base nas informações obtidas, serão elaboradas as conclusões e demais análises sobre o tema
MCC.
40
4.
APLICAÇÃO DA MCC EM UMA FÁBRICA DE COMPRESSORES
4.1 CONTEXTO DA PESQUISA
A implementação da metodologia da MCC, conforme descrita no Capítulo 2 foi realizada
em uma empresa localizada no Norte de Santa Catarina, cujos principais produtos são os
compressores herméticos da família Midis e Minis destinados a aplicações em sistemas de
refrigeração comercial e residencial. A maior parte da produção de compressores herméticos é
destinada ao mercado externo. A empresa é líder de mercado e possui um market share global
de 25%.
Em seu principal parque fabril, localizado na cidade de Joinville-SC, está instalado o
pavilhão denominado como Bloco 01, destinado a fabricação dos compressores Midis. Os
compressores da família Midis são especificados como EG, F e VEG. A Figura 11 apresenta o
fluxograma do macro processo de fabricação dos compressores Midis.
INICIO
Recebimento de Matéria Prima
Estatores
Corpo e
Tampa
Rotor
Usinagem
Montagem
Expedição
Figura 11 - Macro processo - compressores
Dentre os 5 principais processos de manufatura que participam da cadeia produtiva será
destacado o processo de Montagem, pois é neste setor que está o objeto de estudo deste
41
trabalho. Como mostra a Figura 11, a Montagem é o departamento para onde converge todos
os sub-processo da cadeia produtiva. Composto por quatro linhas automáticas de montagem
de compressores, tem por função agrupar de forma seqüencial e ordenada todos os
componentes e subconjuntos, realizar testes de performance, controlar a qualidade e
encaminhar os produtos acabado (compressores) para a expedição. A Montagem opera a uma
taxa de 1420 compressores/hora e tem por meta de OEE o valor de 87%, sendo que a
indisponibilidade máxima admissível das linhas por manutenção é de 2%. Em função desse
grau de exigência, a utilização de metodologias como a MCC estão se tornando cada vez mais
indispensáveis à gestão da manutenção.
4.2 O SISTEMA DE GERENCIAMENTO DA MANUTENÇÃO DA EMPRESA
A empresa adota o sistema centralizado de gerenciamento da manutenção, mantendo sob
um único comando todas as demais áreas. O setor de manutenção está subordinado a um
Gestor especifico que responde ao Gestor da Planta, permitindo que a própria gestão de
operações estabeleça as metas de produção, consultando a manutenção quanto à capacidade
das máquinas e seus estados. A estrutura do departamento, ilustrada na Figura 12, é
organizada de modo a permitir um fluxo adequado de informações entre as suas diversas
áreas.
Gestão da
Manutenção
Gestor
Líderes
Engenharia de
Manutenção
Especialistas
Manutenção
Especial
Eletrônica
Especialistas
Manutenção
Minis
Mecânica Fina
Montagem
BL15 e BL28
Manutenção
Utilidades
Manutenção
Midis
Manutenção
Componentes
Montagem
BL01
Estatores
BL01
Usinagem
BL01
Estatores
BL15 e BL28
Usinagem
BL15 e BL28
CTR
BL15 e BL28
Figura 12 – Organograma da Manutenção
42
CTR
BL01
Em cada uma das áreas de manutenção da empresa, ilustradas na Figura 12, há um gerente
de área subordinado diretamente ao gestor da manutenção. Na empresa a função gerente de
área é denominada “Líder”. Abaixo da hierarquia funcional do Líder de área, encontram-se os
especialistas em manutenção que tem por função básica o planejamento e supervisão das
atividades de manutenção realizadas pela equipe técnica. A equipe técnica é formada por
profissionais especializados em automação industrial, mecânica, elétrica, eletrônica e
lubrificação.
A Engenharia de Manutenção é o setor responsável pelo Planejamento e Controle da
Manutenção (PCM). Nesse setor, as informações para orientar tomadas de decisões quanto à
manutenção dos equipamentos é realizada através de controle computacional (módulo PM da
SAP, coletores S3 e planilhas Excel). Esse sistema permite rápida obtenção de informações. A
alimentação do sistema é feita manualmente a partir da abertura de notas PM e medidas em
planos de manutenção preventiva (PM02), registros de tempo e motivo das paradas dos
equipamentos no S3 e planilhas Excel preenchidas pelos especialistas e técnicos da
manutenção.
Outro setor importante para a manutenção é a “Manutenção Especial” onde estão às
oficinas de Eletrônica e Mecânica Fina onde são feitas as reformas e reparos impossíveis de
serem feitos no campo, além da prestação de suporte técnico aos profissionais de campo no
caso de manutenção corretiva emergencial de alta complexidade. As técnicas e execução das
manutenções preditivas também estão sob a responsabilidade deste setor.
O gerenciamento da manutenção preventiva é executado através do cumprimento dos
seguintes programas: (i) programa de lubrificação; (ii) programa de inspeção de
equipamentos; (iii) controle de pendências de manutenção; (iv) cronograma de paradas; (v)
programação semanal da manutenção; (vi) apontamentos de mão-de-obra; e (vii) controle e
gerenciamento de informações da manutenção.
A inspeção de equipamentos consiste em verificações in loco pelos técnicos com
freqüência específica para cada atividade variando de semanal à trimestral. As inspeções são
realizadas com o uso de instrumental adequado ou por meio de contato manual ou visual,
analisando princípios de avarias, vazamentos, freqüência de desgaste de engrenagens e
correias, carbonização de contatos elétricos, condensação ou sujeira em placas eletrônicas e
outros elementos dos equipamentos. O resultado da inspeção é transcrito para a planilha no
formato 5W1H, sendo que cada área possui a sua. As informações obtidas das planilhas de
inspeção, bem como dos relatórios e serviços de programação semanal e pendências de
manutenção, alimentam o sistema de controle de pendências de manutenção, a serem
43
executadas através de paradas programadas. Após a parada, é elaborado o relatório de pósparada em nota PM (SAP) vinculada ao número do equipamento, informando os trabalhos
executados. A programação semanal da manutenção é realizada por cada um dos especialistas
em manutenção dentro do seu setor de responsabilidade. Essas programações estão
sincronizadas com a disponibilidade dos equipamentos conforme reunião prévia entre o
especialista e o líder da manufatura.
Para controle dos serviços realizados diariamente, são utilizadas planilhas de
apontamentos de mão-de-obra integradas as notas PM no SAP. Todas as horas trabalhadas em
atividades de manutenção são registrados nessas planilhas, permitindo a obtenção de
informações referentes ao custo da mão-de-obra.
No gerenciamento da manutenção, adota-se critérios conforme modelo de classificação
ABC para definir a criticidade dos itens físicos descritos a seguir.
 Item físico com índice de criticidade A: aqueles cuja falta ou mau funcionamento
impacta na segurança ou qualidade ou no meio-ambiente ou interrompe o processo
produtivo. O item físico não possui reserva e deve ter prioridade de manutenção.
 Item físico com índice de criticidade B: aquele cuja falta ou mau funcionamento
interfere no processo de produção, mas não para o processo e não interfere na
qualidade do produto final nem na segurança e meio-ambiente.
 Equipamento com índice de criticidade C: aquele cuja falta ou mau funcionamento
não interfere na segurança, qualidade, meio-ambiente e não ocasiona a parada do
processo. O equipamento possui reserva.
Os itens físicos com índice de criticidade A possuem prioridade de manutenção com
relação aos itens físicos com índice de criticidade B e estes, por sua vez, têm prioridade de
manutenção com relação aos equipamentos com índice de criticidade C.
44
4.3 IMPLEMENTAÇÃO DA MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE
Para a implementação da metodologia da Manutenção Centrada em Confiabilidade na
Fábrica de Compressores Midis, foram seguidas as etapas previstas no Capítulo 3 deste
trabalho. Os resultados da implementação encontram-se descritos na seqüência.
4.3.1 Preparação do Estudo
Inicialmente foi constituída uma equipe de profissionais da área de manutenção, com
experiência no funcionamento e manutenção dos itens físicos, módulos e componentes que
fazem parte da Fabrica de Compressores Midis. A equipe também contou com a participação
de um especialista em TI, dada à grande quantidade de itens físicos conectados a rede
Ethernet. Em conjunto definiram-se como conseqüências mais importantes a serem avaliadas
no processo, aquelas associadas aos itens físicos classificados como de criticidade A e com
histórico de elevado MTTR.
4.3.2 Seleção e Determinação do Estudo
Conforme recomendação sugerida por Smith (1993), inicialmente a fábrica foi dividida
em quatro sistemas funcionais permitindo a estruturação em sistemas e subsistemas
melhorando o entendimento daquilo que será analisado. A Figura 13 apresenta a estruturação
funcional mencionada.
Para implementar a metodologia da Manutenção Centrada em Confiabilidade na fábrica
de Compressores Midis foi escolhido o subsistema da Pré-Montagem de Compressores
(PMC).
A motivação para implementar a metodologia nesse subsistema funcional da fábrica
deveu-se: (i) ao fato de que a parada de produção desse setor compromete diretamente a
entrega do produto acabado ao cliente final; (ii) o custo hora de fábrica parada neste setor é o
mais elevado dentre todos os processos Midis (iii) a meta de indisponibilidade por
manutenção neste é a mais desafiadora quando comparada aos demais setores produtivos; (iv)
o subsistema apresenta itens físicos com índice de criticidade A. Além disso, o sistema
45
Montagem é o que recebe maior apoio gerencial para um projeto piloto em função da
necessidade de confiabilidade e robustez desejadas a este processo.
Fabrica de Compressores Midis
Montagem Final
Pintar Compressor
Pré-Montagem
Montagem
Soldar Componentes
Centrifuga Rotor
Prensar Corpo e Tampa
CTR
Bobinar Estator VCC
Formar Pacote
Estatores
Usinar Pistão
Usinar Bloco
Usinar Eixo
Subsistemas
Funcionais
Usinagem
Bobinar Estator EG
Sistemas
Funcionais
Figura 13 – Sistemas Funcionais da Fábrica de Compressores Midis
Para analisar o subsistema Pré-Montagem inicialmente foram definidas as características
do sistema Montagem. Este é composto por itens eletrônicos, elétricos, mecânicos e de
instrumentação e controle. Os principais itens físicos que compõem esse sistema são os
transportadores de paletes, as estações de teste de performance, as estações de medição, as
máquinas de solda, os robôs manipuladores, os tanques de estanqueidade e as parafusadeiras
eletrônicas. Para cada um desses itens físicos foi verificado conforme critério de classificação
ABC quais itens possuíam índice de criticidade “A”. Após, foi levantado o histórico de
paradas por manutenção nos últimos 12 meses. A fonte utilizada foi o banco de dados do
módulo PM do software SAP. A tabulação dos dados obtidos permitiu o cálculo do MTTR no
período para cada um dos itens físicos e desta forma contribuiu para a tomada de decisão de
aplicar a metodologia da MCC na Estação de Teste de Performance. A Figura 14 apresenta
o gráfico de Pareto com o MTTR dos últimos 12 meses para cada um dos itens físicos
classificados como de criticidade A.
46
MTTR - Ítem Físico com Criticidade A
80,0
70,0
60,0
min
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
6235 - Estação
Teste
Performance
0979 - Estação
Parafusar
Estator
0529 EstaçãoTanque
Estanqueidade
1262 - Estação
Medir Saliência
10374 Estação Robô
IAI
69,6
14,5
13,5
10,5
8,8
MTTR
Figura 14 – MTTR para itens físicos com criticidade A
Como a decisão para a aplicação da MCC neste trabalho foi a de restringir o piloto a uma
das 212 estações que compõe as linhas de montagem de compressores, será a partir desta
etapa visualizado o subsistema pré-montagem como “sistema” e a Estação de Teste de
Performance como um dos seus “subsistemas”. Esta redefinição se faz necessária para nortear
as próximas etapas, pois deseja-se sair do nível macro para o micro, em termos de visão
sistêmica. A Figura 15 apresenta os sistemas funcionais da Montagem Midis.
Montagem Midis
Figura 15 – Sistemas Funcionais da Montagem Midis
47
Estaçaõ Paletizar
Compressor
Estaçaõ Injetar N2
Estação Injetar Óleo
Montagem Final
Estaçaõ Estufa
Estação Lavação
Pintura
Estaçaõ Teste de
Estanqueidade
Estaçaõ Teste de
Performance
Estaçaõ Robô IAI
Estaçaõ Medir Saliência
Estação Parafusar Estator
Subsistemas
Funcionais
Pré-Montagem
Estaçaõ Tanque
Sistemas
Funcionais
4.3.3 Análise das Funções e Falhas Funcionais
Esta etapa é a essência da metodologia da MCC. Para a realização da análise das funções e
falhas funcionais, inicialmente será apresentado o descritivo do subsistema funcional objeto
deste estudo bem como a sua topologia de hardware. A partir da compreensão do
funcionamento e observação in loco foi elaborado o digrama de blocos funcional para este
subsistema. O objetivo da criação deste diagrama é dar visibilidade e facilitar o entendimento
funcional do equipamento através da análise das linhas de interligação entre blocos e as
interações entre subsistemas, ver Figura 17. A partir do diagrama de blocos funcional foi
montada a planilha de interface de entrada e saída, Figura 18 que reúne as informações das
interfaces com o meio externo e interno servindo como uma das principais fontes de consulta
para especificar as funções do sistema e suportar as próximas etapas.
4.3.4
Estação de Teste de Performance
É uma das estações automáticas instalada no sistema funcional Pré-Montagem. Reúne alta
tecnologia de hardware e software e é basicamente composta por seis partes funcionais, a
saber:
1.
Data Center: servidor de banco de dados e rede Ethernet.
2.
PC: placas de aquisição e software de instrumentação digital
3.
Fonte CA A/B: fonte chaveada 380V/115-220V
4.
Módulo Pneumático A/B: sistema manifond, filtros, transdutor de pressão e válvulas
direcionais
5.
Painel Elétrico A/B: circuito de potência, circuito de comando, transdutores de corrente e
transdutores de potência
6.
Periféricos A/B: sensores indutivos, magnéticos, acelerômetro, atuadores pneumáticos,
palites, chaves fim de curso, válvulas pneumáticas.
Na Pré-Montagem da Fábrica de Midis existem quatro subsistemas como este, portando o
produto deste trabalho poderá ser replicado diretamente as outras estações. Todas as estações
estão ligadas à rede corporativa Ethernet, isso permite a transferência dos dados resultantes
48
dos ensaios realizados para o BD central, facilitando os processos de análise de falha do
produto caso haja algum problema de qualidade no cliente. Para reduzir o tempo de ciclo, dois
compressores são ensaiados simultaneamente em cada estação e por isso todos os módulos
abaixo do PC estão duplicados e identificados como “A” e “B”. A Figura 16 apresenta a
topologia instalada.
O PC possui placas especiais da National Instruments e o principal aplicativo utilizado
tem por base o software LabVIEW da National. A função da Estação de Teste de Performance
é controlar a qualidade do produto (compressor) na etapa de pré-montagem avaliando o
desempenho dos compressores a partir da realização dos seguintes ensaios:
Data
Center
Ethernet
PC
Fonte CA-A
Fonte CA-B
Módulo
Pneumático A
Módulo
Pneumático B
Painel Elétrico A
Painel Elétrico B
Figura 16 – Estação de Teste de Performance
49
 Fuga ou Permanência – submeter o sistema de descarga a uma determinada pressão e
tempo, medir a queda de pressão no tempo e comparar com um valor de referencia
normalizado;
 Consumo – medir o valor do consumo através de um transdutor de potência no
circuito de alimentação do compressor e comparar com um valor de referencia
normalizado;
 Ruído – adquirir o sinal de um microfone de pressão sonora instalado em uma tampa
móvel, realizar o processamento deste sinal para o domínio da freqüência e comparar
os valores obtidos com valores de referência pré-cadastrados.
 Elevação ou Capacidade – submeter o sistema de descarga a uma determinada
pressão e tempo, enquanto ligado, medir a elevação de pressão no tempo e comparar
com um valor de referencia normalizado.
50
Figura 17 – Diagrama de Blocos Funcional para Estação de Teste de Performance
51
PLANILHA DE INTERFACE DE ENTRADA E SAÍDA
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
MCC
EQUIPE: Mont. Midis
PLANEJADOR: Eduardo DATA: Abril/2010
1-Interface de Entrada
Ar Seco
Energia Elétrica
Ar Comprimido
Sinal Start/Stop
Compressores
2- Interface de Saída
Compressor OK
Compressor NOK
Dados Ethernet
Valor Permanência
Valor Capacidade
Valor Ruído
Valor Consumo
3- Interfaces Interna de Entrada e Saída
Pressão de Ar Seco de 20 bar
Pressão de Ar Regulada em 11 bar
Pressão de Ar Regulada em 0,8 bar
Pressão de Ar Comprimido de 5 bar
Avançar Cilindro Y1 do Elevador de Paletes
Retornar Cilindro Y2 do Elevador de Paletes
Sinal de elevação de pressão no Compressor (0-12,5 bar)
Acoplar Tampa no Compressor
Pressurizar Compressor A/B
Magnético para acoplar Acelerômetro
Sinal de 0-100mV proporcional ao ruído sonoro
Tensão 220Vca 1~ para alimentar PC
Tensão 380Vca 3~ para alimentar Fonte Alfa
Sinal on/off 24Vcc para inicio ou interrupção do teste
Tensão 115 - 220 Vca aplicada ao Compressor
Sinal de Corrente Elétrica no Compressor (0-3A)
Sinal de 0-10 V proporcional a Potência consumida pelo Compressor
Sinal RS232 para seleção de Tensão na Fonte Alfa
Registros de Ocorrências e Falhas e Alterações em Cadastros
Resultados dos testes no padrão SQL
Figura 18 – Planilha de interface de entrada e saída
52
FOLHA Nº 01
Outra etapa importante na descrição do sistema consiste na elaboração da lista de
equipamentos do sistema. Para cada subsistema do diagrama de blocos funcional, foram
listados os itens físicos a ele pertencentes. A literatura sugere que as planilhas de informações
sejam divididas em itens físicos operacionais e dispositivos de instrumentação e controle.
Como em nosso objeto de estudo os dispositivos de instrumentação e controle estão inseridos
nos itens físicos operacionais, ou seja, fazem parte destes, a planilha criada não foi dividida
em duas categorias.
A lista de itens físicos dos subsistemas está documentada nos formulários apresentados
nas Figuras 19 e 20.
PLANILHA DE DESCRIÇÃO DOS ITENS FÍSICOS
MCC
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Montagem Midis
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
FOLHA Nº 01/02
DATA: Abril/2010
Itens Físicos (IF)
Nº
Descrição
Quant.
Característica Técnica
Local de Instalação
IF-01
Data Center
1
Banco de Dados padrão SQL Cerver
Protocolo de comunicação Ethernet
Conexão wire RJ11
TI Departamento
IF-02
PC
1
Processador Intel Pentium CORE DUO, 2.8 GHz Estação PMC EG2
Memória RAM DDR2 - 2GB
HD Quantum 80GB 7200 RPM
Placa de vídeo PCIEXP 512 MB
Placa de rede onboard
Monitor Flat Plane 19"
Windows XP Professional
LabVIEW National Instruments
Placa de ruído NI 4552
Placa de I/O NI PCI-DIO-96
Placa analógica NI PCI-6032E
IF-03
Fonte Alfa
2
Fonte chaveada SELCO Alfa 1 - E=380Vca.
Estação PMC EG2
S=0-300Vca /14A 1~ 45-75Hz RS232. Modelo:
Power AC-Alfa 1 232-75/15A
Figura 19 – Planilha de descrição dos itens físicos 01 a 03
53
PLANILHA DE DESCRIÇÃO DOS ITENS FÍSICOS
MCC
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Montagem Midis
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
Itens Físicos (IF)
Característica Técnica
FOLHA Nº 02/02
DATA: Abril/2010
Nº
Descrição
Quant.
IF-04
Módulo Pneumático
2
Transd. Pressão Transtec 0-10V, 16 bar 24Vdc
Filtro de Ar 20 micra Micromecânica
Válvula de Alívio VHS2000-02
Válvula Direcional AK200-02-SMC
Válvula Direcional 3/2 Vias-1/4" FESTO
Válvula Reguladora de Pressão 0-2 bar- SMC
Válvula Reguladora de Pressão 0-12 bar- Festo
Mangueiras e conexões Festo
Bloco de Alumínio Usinado Manifold
IF-05
Painel Elétrico
2
Tensão de Rede: 380 Vca 3~
Estação PMC EG2
Tensão de Comando: 24 Vcc
Carga Instalada: 3,5 KVA
Freqüência: 60 Hz
Corrente: 5,3A
Proteção Principal: DSJ. 10A 3~
Relé de Segurança Classe-4 24Vcc Banner
Transdutor de Potência Ativa 2285A, P1100W
220V/5A S=0-10V. Modelo: 2285A-013-W16/AF
YOKOGAWA.
Fusível de Vidro Tipo G 0,5A Conexel
Local de Instalação
Estação PMC EG2
Fonte Regulada E=24Vca e S=24Vdc 7A
Resistor Ajustável 1,1R/100W Eletele
Resistor Fixo de Fio 16 Ohms 75W Eletele
Capacitor de polipropileno 80uF/250V
Disjuntor Monopolar 10A 5SX1 110-7 Siemens
Bloco com 8 Relés E.Sólido RSN50-48 Selco
Contator 3RT10 17-1BB41 Siemens
Trafo E=127/220V, S=24Vca 160W Waltek
IF-06
Conjunto Periférico
2
Sensor Indutivo M12x30 Sick
Sensor Read Festo
Cilindro Pneumático Festo
Transd. de Ruído Acelerômetro 1-25Kz BKSV
Cabo para Acelerômetro 5m BKSV
Cabo para Sensores Sick e Festo
Silenciador AMC220-02B-SMC
Reservatório 200cc RE-40-160-SMC
Gaveta com Capacitores/Resistores de Partida
Mangueiras e conexões
Alicate de processo
Borracha de vedação da tampa
O-ring do alicate de processo
Figura 20 – Planilha de descrição dos itens físicos 04 e 05
54
Estação PMC EG2
Como parte importante na descrição do sistema, foi feito a análise do histórico de
manutenção e falhas dos itens físicos. As informações foram retiradas dos relatórios
preenchidos pelos técnicos da manutenção no módulo PM do software SAP e referem-se ao
período de janeiro a dezembro de 2009. No formulário apresentado nas Figuras 21, 22 e 23
estão registrados os modos de falha e suas causas. Cabe comentar que muitos dos modos de
falha relacionados afetaram o sistema por mais de uma vez em um mesmo período de tempo,
até que a causa raiz fosse encontrada e as ações de manutenção corretiva realizadas.
PLANILHA PARA IDENTIFICAÇÃO DO HISTÓRICO DOS ITENS FÍSICOS
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Montagem Midis
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
MCC
FOLHA Nº 01/03
DATA: Abril/2010
Itens Físicos (IF)
Nº
Item Físico
IF-01
Data Center
IF-02
PC
Data
Modo de Falha
dez-09 Não comunica com o PC
mar-09
mar-09
mar-09
abr-09
mai-09
mai-09
jun-09
jun-09
jul-09
jul-09
jul-09
jul-09
jul-09
jul-09
ago-09
ago-09
ago-09
set-09
out-09
out-09
nov-09
nov-09
nov-09
nov-09
dez-09
dez-09
Falha ao iniciar sistema operacional
Não reconhece HD
Não executa aplicativo LabView
Não mede pressão
Acusando memória virtual baixa
Não inicia sistema operacional
Erro no aplicativo de teste
Não testa compressor
Perda da configuração do vídeo
Erro de disjuntor desarmado
Rejeito 100% dos compressores
Erro no acesso ao banco de dados
Não completa ciclo de trabalho
Erro de comunicação com BD
Estação não entra em ciclo
Rejeito por ruído
Não abrir janela no software
Não finaliza teste
PC travado
Não testa compressor
PC pedindo disco de Boot
PC não liga
Não inicia Windows
Não liga Monitor
Erro de comunicação com BD
PC travado
Causa da Falha
Cabo de rede desconectado
Setores danificados no HD
HD corrompido após queda de energia
Erro de acesso ao Banco de Dados
Canal analógico da placa NI danificado
Espaço insuficiente no HD
PC Travado
Desconhecida
PC travado
Travamento da CPU
Software LabView travado
Software LabView travado
Erro no aplicativo LabView
PC desligando sozinho
Arquivos do Windows corrompido
Erro de comunicação com banco de dados
Aquecimento da CPU
Falha do sistema operacional
Software travado, alta temperatura no PC
Mau contato na memória RAM
PC desligou, pedindo disco de boot
Flat cable do HD solto
Fonte ATX danificada
Arquivos no HD corrompido
Molhou placa eletrônica
Arquivo de Log cheio
Aquecimento do processador
Figura 21 - Histórico dos itens físicos 01 e 02
55
As informações referentes aos modos de falha e a causa das falhas para cada item físico
serão fortemente utilizadas na etapa 5 quando for feita a análise de modos e efeitos de falhas
do sistema utilizando-se a ferramenta FMEA.
PLANILHA PARA IDENTIFICAÇÃO DO HISTÓRICO DOS ITENS FÍSICOS
MCC
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Montagem Midis
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
Nº
Item Físico
Data
IF-03
Fonte Alfa
jan-09
mar-09
abr-09
mai-09
ago-09
nov-09
Itens Físicos (IF)
Modo de Falha
Não libera estação para testes
Não testa peça
Alarme de falta de energia
Estação não inicia ciclo
Desligou fonte
Não parte compressor
IF-04 Módulo Pneumático jan-09 Não parte compressor
jan-09
fev-09
fev-09
fev-09
mar-09
abr-09
abr-09
mai-09
jun-09
jul-09
ago-09
ago-09
set-09
out-09
out-09
nov-09
nov-09
dez-09
Alto índice de rejeito por ruído
Reprovando por vazamento
Reprovando por consumo
Não parte compressor
Rejeitando por permanência
Rejeitando por consumo
Rejeitando compressores
Oscilação do gráfico
Vazamento de ar
Valor de pressão negativa
Rejeito por vazamento
Rejeito por falha no sistema
Rejeito por permanência.
Vazamento de ar
Rejeitando compressores
Reprovando por Capacidade
Rejeitando intermitente
Vazamento no Módulo
DATA: Abril/2010
Causa da Falha
Baixa tensão de saída
Alarme de curto circuito na fonte
Conector serial solto
Disjuntor desligado
Curto circuito no compressor
Curto circuito na tomada
Filtro de Ar saturado
Silenciador danificado
Vazamento no Manifold
Filtro de Ar saturado
Retenção de pressão no Manifold
Modulo manifold danificado
Filtro de Ar saturado
Vazamento no Manifold
Módulo Pneumático danificado
Válvula do Módulo danificada
Transdutor de pressão danificado
Válvula de descarga com vazamento
Solenóide da válvula de 2 bar solta
Manifold com vazamento.
Tampa da válvula danificada
Válvula danificada
Válvula do volume auxiliar danificada
Módulo Pneumático danificado
Conexão danificada
Figura 22 - Histórico dos itens físicos 03 e 04
56
FOLHA Nº 02/03
PLANILHA PARA IDENTIFICAÇÃO DO HISTÓRICO DOS ITENS FÍSICOS
MCC
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Montagem Midis
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
Nº
Item Físico
Data
IF-05
Painel Elétrico
fev-09
mai-09
mai-09
jul-09
ago-09
nov-09
dez-09
Itens Físicos (IF)
Modo de Falha
Queimou Fusível
Aqueceu Painel
Não parte compressor
Erro na curva de Ruído
Rejeitando Compressores
Queimou Transdutor de Pressão
Rejeitando Compressores
IF-06 Conjunto Periférico jan-09 Vazamento de Ar
mar-09
abr-09
jun-09
jul-09
ago-09
ago-09
set-09
set-09
out-09
nov-09
nov-09
dez-09
dez-09
dez-09
dez-09
Não movimenta Alicate
Elevador fora de posição
Trancou tomada no compressor
Vazamento de Ar no Alicate
Compressor não parte
Não mede sinal de Ruído
Rejeitado por Permanência
Não avança Alicate
Colisão do Alicate
Variação no teste
Não inicia testes
Rejeitando 100% por Ruído
Não avança Alicate
Rejeitado por ruído
Não retorna Alicate
FOLHA Nº 03/03
DATA: Abril/2010
Causa da Falha
Curto-circuito na caixa de passagem
Ventilador trancada
Mau contato no Contator
Fio terra desconectado
Capacitor de 5uF danificado
Fonte regulada 24 Vcc danificada
Mau contato no Trafo 24 Vca
O-ring do alicate danificado
Cilindro do alicate trancado
Sensor Indutivo desregulado
Pinos da tomada danificado
Mangueira ressecada
Mau contato no cabo da tomada
Cabo do acelerômetro rompido
Desalinhamento do Alicate
Cabo do sensor read danificado
Variação no produto
Mangueira de ar furada
Sensor Indutivo queimado
Vedação da tampa danificada
Sensor Read danificado
Vedação da tampa ressecada
Gaxeta do cilindro danificada
Figura 23 – Histórico dos itens físicos 05 e 06
As funções do subsistema e itens físicos foram avaliadas com relação ao contexto
operacional e com base nas informações obtidas durante as etapas anteriores. As interfaces de
saída, determinadas anteriormente e registradas na planilha (Figura 18), constituiu-se
conforme recomenda Smith (1993), na principal fonte para especificar as funções do sistema.
Da análise realizada, constatou-se que o subsistema Estação de Teste de Performance
apresenta vinte e três funções, sendo que duas são principais e as demais secundárias (Figura
24). A literatura técnica recomenda que a descrição das funções seja feita através do uso de
um verbo e um substantivo para descrever a ação e o padrão de desempenho desejado. Neste
trabalho isso não foi possível, e as funções foram descritas de maneira extensa, para não
comprometer o entendimento. Essa escolha não prejudicou a análise durante o processo.
57
Figura 24 – Funções do subsistema Estação de Teste de Performance
58
Com a definição das funções concluída, passou-se para a análise das falhas funcionais.
Após análise apurada, determinaram-se quarenta falhas funcionais para o subsistema Estação
de Teste de Performance. Na seqüência, foi preenchida a planilha de funções e falhas
funcionais para o subsistema funcional em estudo (Figura 25) e (Anexo B).
PLANILHA PARA DESCRIÇÃO DAS FUNÇÕES E FALHAS FUNCIONAIS
MCC
Nº
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Mont. Midis
FOLHA Nº 01/01
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
DATA: Abril/2010
FUNÇÃO
Nº
F-01 Ensaiar compressores durante o tempo de 15 seg. e
comparar resultados com os padrões pré-estabelecidos
no cadastro do modelo.
FALHA FUNCIONAL
FF-01 Não realizar todas as etapas necessárias ao ensaio dos compressores
FF-02 Levar mais do que 15 seg para completar o ensaio
FF-03 Não iniciar o ensaio dos compressores após o sinal de start
F-02 Aprovar compressores com resultados conforme
padrões de referência e reprovar os compressores com
resultados não conforme.
F-03 Indicar o valor de Permanência (kgf/cm²) do teste atual e
armazenar valor no HD.
FF-04 Aprovar compressores não conforme (defeituosos)
F-04 Indicar o valor de Capacidade (kgf/cm²) do teste atual e
armazenar valor no HD.
FF-08 Não indicar valor de Capacidade (kgf/cm²)
F-05 Indicar o valor de Ruído (dB) do teste atual e armazenar
valor no HD.
FF-10 Não indicar valor de Ruído (dB)
F-06 Indicar o valor de Consumo (W) do teste atual e
armazenar valor no HD.
FF-12 Não indicar valor de Consumo (W)
F-07 Regular Pressão de Ar Seco em 11 bar
FF-14 Pressão de Ar Seco > 11 bar
FF-05 Reprovar compressores conforme (bons)
FF-06 Não indicar valor de Permanência (kgf/cm²)
FF-07 Não armazenar o valor de Permanência corretamente
FF-09 Não armazenar o valor de Capacidade corretamente
FF-11 Não armazenar o valor de Ruído corretamente
FF-13 Não armazenar o valor de Consumo corretamente
FF-15 Pressão de Ar Seco < 11 bar
F-08 Regular Pressão de Ar Seco em 0,8 bar
FF-16 Pressão de Ar Seco > 0,8 bar
FF-17 Pressão de Ar Seco < 0,8 bar
F-09 Pressurizar Compressores A/B
FF-18 Não pressurizar Compressores A/B
F-10 Avançar Cilindro (Y1) do Elevador de Paletes
FF-19 Não Avançar Cilindro do Elevador de Paletes
F-11 Retornar Cilindro (Y2) do Elevador de Paletes
FF-20 Não Retornar Cilindro do Elevador de Paletes
F-12 Acoplar Tampa no Compressor
FF-21 Não acoplar tampa no Compressor
FF-22 Acopladar tampa incorretamente no Compressor
F-13 Acoplar Acelerômetro na tampa
FF-23 Não acoplar Acelerômetro na tampa
F-14 Ler Sinal de elevação de pressão (0-12,5 bar)
FF-24 Não ler sinal de elevação de pressão (0-12,5bar)
FF-25 Valor de leitura não é diretamente proporcional a elevação de pressão
F-15 Ler Sinal de 0-100mV proporcional ao ruído do
compressor
FF-26 Não ler sinal de ruído (0-100mV)
F-16 Ler Sinal on/off (24Vcc) para inicio ou interrupção dos
testes
FF-28 Nãol er sinal on/off (24Vcc) para início ou interrupção dos testes
FF-27 Valor de leitura não é diretamente proporcional ao valor de ruído
F-17 Aplicar tensão (115 - 220 Vca) no compressor conforme FF-29 Não aplicar tensão no compressor
especificado no cadastro do modelo
FF-30 Tensão aplicada é diferente do valor especificado no cadastro
F-18 Ler Sinal de Corrente Elétrica no Compressor (0-3A)
F-19 Ler Sinal de 0-10 V proporcional a Potência consumida
pelo Compressor
F-20 Selecionar tensão na Fonte Alfa via RS232
FF-31 Não ler sinal de corrente elétrica no Compressor (0-3A)
FF-32 Valor de leitura não é diretamente proporcional ao valor de corrente no
Compressor
FF-33 Não ler sinal de 0-10V proporcional a Potência consumida pelo
Compressor
FF-34 Valor de leitura não é diretamente proporcional ao valor de Potência
consumida pelo Compressor
FF-35 Não selecionar tensão na Fonte Alfa via RS232
FF-36 Valor de tensão selecionado é diferente do valor cadastrado no software
F-21 Registrar ocorrências de Falhas e Alterações em
Cadastros no arquivo de LOG
F-22 Executar aplicativo - Programa LabVIEW
FF-37 Não registrar as ocorrências de falhas e alterações em cadastros no
arquivo de LOG
FF-38 Arquivo de LOG maior que a capacidade de armazenamento disponível
no HD
FF-39 Não executa o aplicativo - Programa LabVIEW
F-23 Salvar o resultado dos testes no DB remoto todos os dias FF-40 Não salvar os resultados dos teste no DB remoto todos os dias as 00h00
às 00h00
Figura 25 – Planilha de funções e falhas funcionais do subsistema
Estação de Teste de Performance
59
4.3.5 Seleção dos itens críticos
O objetivo dessa etapa é identificar os itens físicos que são potencialmente críticos com
relação às falhas funcionais anteriormente identificadas (Anexo B). Desta forma montou-se a
matriz de correlação de falhas funcionais versus itens físicos (Anexo C) fornecendo um mapa
completo das partes do equipamento relativas as funções e suas respectivas falhas funcionais.
As falhas funcionais são aquelas a serem evitadas através de ações de manutenção preventiva,
que com a aplicação da MCC pretende-se definir.
A matriz de correlação (Figura 26) oferece informações importantes para as tomadas de
decisão. O valor do índice de priorização das condições econômicas (ICE) e o grau de
dificuldade para a realização das atividades de manutenção (DM) para cada um dos itens
físicos são algumas das informações mais importantes. Também é possível observar na Matriz
que, para o subsistema em estudo, nenhuma das falhas funcionais apresenta conseqüência na
Não iniciar o ensaio dos compressores após o sinal de start
Aprovar compressores não conforme (defeituosos)
Reprovar compressores conforme (bons)
Não indicar valor de Permanência (kgf/cm²)
Não armazenar o valor de Permanência corretamente
Não indicar valor de Capacidade (kgf/cm²)
Não armazenar o valor de Capacidade corretamente
Não indicar valor de Ruído (dB)
Não armazenar o valor de Ruído corretamente
Não indicar valor de Consumo (W)
Não armazenar o valor de Consumo corretamente
Pressão de Ar Seco > 11 bar
Pressão de Ar Seco < 11 bar
FF-03
FF-04
FF-05
FF-06
FF-07
FF-08
FF-09
FF-10
FF-11
FF-12
FF-13
FF-14
FF-15
FF-37 Não registrar as ocorrências de falhas e alterações em cadastros no arquivo de LOG
FF-38 Arquivo de LOG maior que a capacidade de armazenamento disponível no HD
FF-39
FF-40 Não salvar os resultados dos teste no DB remoto todos os dias as 00h00
N
N
5
N
N
4
N
N
5
N
N
5
N
N
3
N
N
3
N
N
5
N
N
4
N
N
5
N
N
3
N
N
5
N
N
3
N
N
5
N
N
1
N
N
1
N
N
5
N
N
5
N
N
5
N
N
1
Nº
IF-01
IF-02
IF-03
IF-04
IF-05
IF-06
ITENS FÍSICOS
Descrição
Data Center
PC
Fonte Alfa
Módulo Pneumático
Painel Elétrico
Conjunto Periférico
5
5
1
5
3
5
2
2
1
5
4
3
0
5
3
4
2
4
0
5
1
2
5
1
0
3
1
3
4
1
0
5
3
5
4
5
0
5
0
5
3
0
3
5
0
0
0
0
0
5
0
5
3
0
3
5
0
0
0
0
0
5
0
0
0
5
3
5
0
0
0
0
0
5
0
0
5
0
3
5
0
0
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
5
0
0
0
5
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
0
5
0
0
0
0
5
4
0
0
0
0
Não executa o aplicativo - Programa LabVIEW
Levar mais do que 15 seg para completar o ensaio
FF-02
CH
CA
CE
DM
FALHA FUNCIONAL
FF-01 Não realizar todas as etapas necessárias ao ensaio dos compressores
segurança humana e integridade ambiental (CH e CA).
ICE
Figura 26 – Exemplo da matriz de correlação de falhas funcionais versus itens físicos
60
350
2995
381
396
526
167
A partir dos dados da última coluna da matriz (Figura 26) elaborou-se o gráfico de Pareto
(Figura 27) apresentando a priorização dos itens físicos críticos do subsistema. Decidiu-se por
aplicar os próximos passos da MCC no item físico IF-02 (PC) e IF-05 (Painel Elétrico) pois
juntos respondem por 73% do índice de criticidade.
Indice de Criticidade Econômica
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
ICE
IF-02
IF-05
IF-04
IF-03
IF-01
IF-06
2995
526
396
381
350
167
Figura 27 - Priorização dos itens físicos críticos do subsistema Estação de Teste de
Performance
4.3.6 Análise dos Modos de Falhas e Efeitos
Para a efetivação da FMEA na MCC foi utilizado uma planilha similar à proposta na
literatura técnica (MOUBRAY, 2000; SMITH, 1993) e adaptada por (ZAIONS, 2003). Um
exemplo da utilização da planilha da FMEA do subsistema Estação de Teste de Performance é
ilustrado na Figura 28 e a planilha completa encontra-se no Anexo D.
Os modos de falha que serão conduzidos à etapa de seleção das tarefas de manutenção
preventiva são aqueles que apresentam resposta “S” (Sim) na coluna designada por DD
(diagrama de decisão para seleção de tarefas), nas planilhas do Anexo D. Por tratar-se de uma
aplicação piloto e de um pequeno número de modos de falha, decidiu-se por conduzir todos os
modos de falha à etapa seguinte da MCC.
As funções e falhas funcionais tratadas na FMEA foram apenas as funções identificadas
como “principais”, pois juntas refletem todas as demais funções (secundárias).
61
PLANILHA DE ANÁLISE DE MODOS E EFEITOS DAS FALHAS - FMEA
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Mont. Midis
FOLHA Nº 01/05
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
DATA: Abril/2010
MCC
FUNÇÃO
Ensaiar compressores durante o tempo de 15 seg. e comparar
F-01 resultados com os padrões pré-estabelecidos no cadastro do
modelo.
FF-01 Não realizar todas as etapas necessárias ao ensaio dos compressores
FF-02 Levar mais do que 15 seg para completar o ensaio
FALHA
FUNCIONAL FF-03 Não iniciar o ensaio dos compressores após o sinal de start
Aprovar compressores com resultados conforme padrões de
F-02 referência e reprovar os compressores com resultados não
conforme.
ITEM FÍSICO
MODO DE FALHA
FF-04 Aprovar compressores não conforme (defeituosos)
FF-05 Reprovar compressores conforme (bons)
CAUSA DA FALHA
EFEITO E CONSQUÊNCIA DA FALHA
Para completamente a execução do sistema afetando as estações A e
B. A linha de montagem de compressores fica 100% parada por
período médio de 120 minutos. (MTTR)
Para completamente a execução do sistema afetando as estações A e
B. A linha de montagem de compressores fica 100% parada por
período médio de 120 minutos. (MTTR)
D.D
IF-02 PC
MF-01 Falha ao iniciar sistema operacional
Setores danificados no HD
IF-02 PC
MF-02 Não reconhece HD
HD corrompido após queda de energia
IF-02 PC
MF-03 Não executa aplicativo LabView
Erro de acesso ao Banco de Dados
Para completamente a execução do sistema afetando as estações A e
B. A linha de montagem de compressores fica 100% parada por
período médio de 30 minutos. (MTTR)
S
IF-02 PC
MF-04 Não mede pressão
Canal analógico da placa NI danificado
Interrompe a leitura do transdutor de para a estação A ou B. A linha de
montagem de compressores fica operando a 50% da capacidade por
período médio de 180 minutos. (MTTR)
S
IF-02 PC
MF-05 Acusando memória virtual baixa
Espaço insuficiente no HD
Paradas intermitentes na execução do sistema afetando as estações A e
B. A linha de montagem de compressores fica 100% parada por
período médio de 15 minutos. (MTBF)
S
IF-02 PC
MF-06 Não inicia sistema operacional
PC Travado
Paradas intermitentes na execução do sistema afetando as estações A e
B. A linha de montagem de compressores fica 100% parada por
período médio de 15 minutos. (MTBF)
S
IF-02 PC
MF-07 Erro no aplicativo de teste
Desconhecida
Paradas intermitentes na execução do sistema afetando as estações A e
B. A linha de montagem de compressores fica 100% parada por
período médio de 15 minutos. (MTBF)
S
Figura 28 – Exemplo da Planilha FMEA Preenchida
62
S
S
4.3.7 Seleção das Tarefas de Manutenção Preventiva
A seleção das tarefas de manutenção preventiva se deu através da utilização da árvore
lógica de decisão (Figura 6) e do diagrama de decisão para seleção de tarefas (Figura 7),
como ferramentas auxiliares ao processo de preenchimento da planilha para seleção de tarefas
de manutenção. Também foi necessário consultar a planilha da FMEA, pois dentre as
informações que esta traz esta a causa da falha para cada um dos modos de falha avaliado. A
Figura 29 traz como exemplo uma das planilhas e o conteúdo completo está no Anexo E.
O resultado da análise realizada através da árvore lógica de decisão mostrou a inexistência
dos riscos Ambientais (A) de Segurança (S) e a existência de falhas Evidentes na grande
maioria dos casos (E) para todos os modos de falha avaliados. Os modos de falha foram
definidos como “O”, ou seja, oferecem risco e conseqüências operacionais e identificados
com categoria de falha tipo “B” (Problema de Parada Forçada de Produção) ou D/B (Falha
Oculta com Problema de Parada Forçada de Produção).
Para cada modo de falha foi vinculado uma ou mais tarefa de manutenção. As tarefas mais
simples podem ser executadas pelo próprio pessoal da manutenção e as mais complexas
deverão ser executadas pelo pessoal de manutenção com o suporte do pessoal da TI. Através
do Anexo E é possível observar que foram definidas três tarefas de descarte baseado no
tempo, cinco tarefas de restauração baseada no tempo, duas tarefas de monitoramento
baseadas nas condições e quatro tarefas de verificação funcional além da existência de seis
opções de operar até a falha. Não foram definidas tarefas de rotina pois para os itens físicos
analisados não se aplica os conceitos de manutenção autônoma.
Há determinação de um grande número de tarefas do tipo “operar até a falha ocorrer” em
função da indisponibilidade e em alguns casos até mesmo da inexistência de técnicas capazes
de permitir ações de monitoramento para os componentes do item físico em questão. Como o
histórico dessas falhas é bastante pontual e as ações de manutenção definidas para outros
modos de falha são abrangentes, a tendência para estes modos de falha não tratados é a
mitigação. Assim, acredita-se que a falta de ações preventivas para tais modos de falha
representam risco admissível e suportável pela operação.
63
PLANILHA PARA SELEÇÃO DE TAREFAS DE MANUTENÇÃO
MCC
FALHA FUNCIONAL
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Mont. Midis
FOLHA Nº 01/03
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
DATA: Abril/2010
MODO DE FALHA
(Item Físico: PC)
ÁRVORE LÓGICA
DE DECISÃO
DIAGRAMA DE DECISÃO
PARA SELEÇÃO DE
TAREFAS
TAREFA
FREQ.
E S A O Cat. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
MF-01 Falha ao iniciar sistema operacional N N N S
Não realizar
todas as etapas
FF-01 necessárias ao MF-02 Não reconhece HD
N N N S
ensaio dos
compressores MF-03 Não executa aplicativo LabVIEW
N N N S
Levar mais do MF-04 Não mede pressão
que 15 seg para
FF-02
completar o
ensaio
MF-05 Acusando memória virtual baixa
FF-03
FF-04
FF-05
Não iniciar o
ensaio dos
compressores MF-06 Não inicia sistema operacional
após o sinal de
start
MF-07 Erro no aplicativo de teste
AÇÃO
B
N S S N N _ S _ _ 1 Substituir o HD e baixar a imagem (*.GHO)
B
N N _ N N _ N _ N 1 Operar até ocorrer a falha de HD não encontrado
Operar até ocorrer a falha na execução do aplicativo
LabVIEW
Inspecionar conexões entre transdutor de pressão e canal
N N N S D/B N N _ N N S S _ _ 1 analógico da placa NI PCI-6032E. Aplicar Spray Limpa
Contatos
Transferir arquivo de Log para o Data Center como
1
Backup
N N N S B N S N N N _ S _ _
B
9M
N N _ N N _ N _ N 1
2 Rodar Desfragmentador no HD
6M
3M
6M
N N N S
B
N S N N N _ S _ _ 1
Realizar limpeza em todas as placas eletrônicas do PC
seguindo instruções conforme padrão técnico 6235
N N N S
B
N N _ N N _ N _ N 1
Operar até ocorrer a falha na execução do aplicativo
LabVIEW
MF-08 Não testa compressor
N N N S
B
N S N N N _ S _ _ 1
Realizar limpeza em todas as placas eletrônicas do PC
seguindo instruções conforme padrão técnico 6235
MF-09 Perda da configuração do vídeo
N N N S
B
N N _ N N _ N _ N 1 Operar até ocorrer a falha na configuração de vídeo
MF-10 Erro de disjuntor desarmado
Reprovar
compressores
conforme (bons) MF-11 Rejeito 100% dos compressores
N N N S
B
N S S N N _ S _ _ 1 Substituir o HD e baixar a imagem (*.GHO)
9M
N N N S
B
N S S N N _ S _ _ 1 Substituir o HD e baixar a imagem (*.GHO)
9M
N N N S
B
N S S N N _ S _ _ 1 Substituir o HD e baixar a imagem (*.GHO)
9M
Aprovar
compressores
não conforme
(defeituosos)
MF-12 Erro no acesso ao banco de dados
Figura 29 – Exemplo da planilha para seleção das tarefas de manutenção
64
6M
6M
4.3.8 Plano de Manutenção MCC
O produto final da metodologia aplicada é o plano de manutenção com as tarefas e
respectivas freqüências definidas. A partir das informações das planilhas de seleção de
tarefas, elaborou-se o plano de manutenção. Uma parte da planilha do plano de manutenção é
apresentada na Figura 30. A planilha completa pode ser observada no Anexo F.
PLANILHA DE DESCRIÇÃO DO PLANO DE MANUTENÇÃO MCC
SISTEMA
Pré-Montagem
SISTEMA Nº 01
EQUIPE: Montagem Midis
FOLHA Nº 01/01
SUBSISTEMA
Estação de Teste de Performance
SUBSISTEMA
6235
PLANEJADOR: Eduardo
DATA: Abril/2010
MCC
Nº
ITEM FÍSICO
TAREFA DE MANUTEÇÃO
IF-02
PC
Inspecionar condições de funcionamento dos micro ventiladores (Fonte, CPU e
Cooler). Substituir se necessário.
3M
IF-02
PC
Inspecionar e aplicar Spray Limpa Contatos nos soquetes IDE da Mother Board,
HD e Flat Cable.
3M
IF-02
PC
Transferir arquivo de Log para o Data Center como Backup.
3M
IF-02
PC
Inspecionar conexões entre transdutor de pressão e canal analógico da placa NI
PCI-6032E. Aplicar Spray Limpa Contatos.
6M
IF-02
PC
Realizar limpeza em todas as placas eletrônicas do PC seguindo instruções
conforme padrão técnico 6235.
6M
IF-02
PC
Realizar limpeza na fonte ATX, substituir pontos de solda fria e inspecionar
Capacitores Eletrolíticos. Substituir se necessário.
6M
IF-02
PC
Rodar Desfragmentador no HD.
6M
IF-02
PC
Substituir pasta térmica entre Processador e Dissipador de calor na Mother
Board.
6M
IF-02
PC
Substituir o HD e baixar a imagem (*.GHO).
9M
IF-02
PC
Operar até ocorrer a falha de comunicação com o BD.
IF-02
PC
Operar até ocorrer a falha de HD não encontrado.
IF-02
PC
Operar até ocorrer a falha na configuração de vídeo.
IF-02
PC
Operar até ocorrer a falha na execução do aplicativo LabVIEW.
IF-02
PC
Operar até ocorrer a falha no Monitor de Vídeo.
IF-05
Painel Elétrico
Inspecionar condições de contato do fio terra. Reapertar se necessário.
Figura 30 – Exemplo da planilha de descrição do plano de manutenção
65
FREQ.
3M
4.3.9 Comparação Entre os Planos de Manutenção atual e o Proposto pela MCC
O plano de manutenção preventiva atual foi criado a partir da experiência do planejador
de manutenção e dos técnicos que fazem parte do time de manutenção da Montagem Midis.
Como parte do processo de melhoria contínua o plano sofre alterações periódicas com
ênfase na preservação do item físico. Embora esta prática seja positiva, não permite elevar a
confiabilidade do sistema e nem identificar o item físico crítico a fim de canalizar os recursos
de manutenção. A Figura 31 apresenta o plano de preventiva atual
PLANO DE MANUTEÇÃO PREVENTIVA - ESTAÇÃO DE TESTE DE PERFORMANCE
UGB
Montagem Midis
Nº 6235
CC BR00275
CENTRO EM10
Nº
ITEM FÍSICO
TAREFA DE MANUTEÇÃO
FREQ.
IF-02
PC
Limpar ventoinha dos ventidadores: a) frontal e superior; b) fonte do micro.
6M
IF-02
PC
Verificar cooler do processador.
6M
IF-02
PC
Realizar backup dos programas do equipamento.
6M
IF-02
PC
Realizar backup de imagem dos micros
1A
IF-04
Módulo Pneumático
Inspecionar filtro de ar do módulo Manifold, fazer limpeza e substituir se
necessário.
1S
IF-04
Módulo Pneumático de trabalho: 2 bar. Caso necessário ajustar. Obs.: Monitorar pressão no
Verificar a pressão no manômetro da válvula reguladora LRP 1/4-2,5. Pressão
1S
manômetro e também na tela do monitor do painel de teste
IF-04
IF-04
IF-05
Limpar filtro de ar de alimentação da válvula proporcional. Obs.: Se necessário
substituir.
Verificar a pressão no manômetro da válvula reguladora LR 1/8F. Pressão de
Módulo Pneumático
trabalho: 12 bar. Caso necessário ajustar
Módulo Pneumático
Painél Elétrico
1M
1M
Substituir o elemento filtrante: a) filtro externo do painel central; b) filtro superior
3M
painel A e B.
Figura 31 – Plano de manutenção preventiva atual. Fonte SAP
Com a criação do plano de manutenção preventiva a partir da metodologia da MCC foi
possível determinar ações com abrangência além da preservação do item físico pois a
66
metodologia objetiva preservar a função de todo o sistema, o que conduz a uma quantidade
maior de tarefas de manutenção, mais eficazes e com ênfase nos itens físico críticos.
Analisando a planilha proposta e desenvolvida pela metodologia da MCC para o
subsistema em questão, observou-se que para as duas funções principais e vinte e uma
funções secundárias avaliadas foram identificadas quarenta falhas funcionais, que indicaram
trinta e três modos de falha. Também foram definidas vinte tarefas de manutenção para os
itens físicos IF-02 (PC) e IF-05 (Painel Elétrico) que são os itens físicos críticos do
subsistema em estudo. A MCC permitiu agrupar todo o conjunto de informações para elaborar
um plano sistematizado de manutenção preventiva com foco no subsistema a partir dos itens
físicos críticos. A Manutenção Centrada em Confiabilidade também identificou potenciais
modos de falha que não eram contemplados no plano de manutenção utilizado pela empresa.
A análise determinou que dos seis itens físicos do subsistema Estação de Teste de
Performance o IF-02 é o que apresenta maiores implicações com conseqüências econômicas.
Observando-se o plano de manutenção atualmente utilizado pela empresa, evidencia-se que o
IF-02 não é reconhecido como item crítico do subsistema. Esta falta explica a baixa
confiabilidade do subsistema em questão e permite-nos classificar o plano atual como ineficaz
para a garantia da confiabilidade desejada na operação.
67
5.
CONCLUSÃO
Cada vez mais as organizações buscam maximizar os resultados com o mínimo de
recursos, uma vez que para se manter competitivo na era globalizada é imprescindível
desenvolver produtos inovadores, de qualidade e ofertado com o preço que os clientes estão
dispostos a pagar.
Preocupados com a sustentabilidade, os olhares das organizações se voltam para a
gestão dos ativos de fabrica e desta forma a manutenção industrial precisa caminhar para um
forte alinhamento com os objetivos e metas da empresa, pois os ganhos empresariais somente
são possíveis a partir do momento que o parque instalado se mostra confiável e capaz de
contribuir para as reduções dos custos de fabricação necessários.
A manutenção passou por várias transformações ao longo do tempo, e de
departamento coadjuvante tornou-se a partir das exigências do mundo globalizado, um dos
pilares estratégicos das organizações consideradas como de classe mundial. E não faltou nos
últimos quarenta anos estudos e metodologias de sistemas de Planejamento e Controle da
Manutenção para elevar este departamento a importância atual.
Políticas de manutenção conhecidas como Manutenção Centrada em Confiabilidade
(MCC) são produtos de estudos alinhados com as necessidades de organizações que buscam a
excelência operacional. Essas políticas ou metodologias são largamente utilizadas nos dias
atuais e vem se expandindo para vários segmentos do mercado.
Neste trabalho, foi apresentado breves revisões bibliográficas sobre a história da
manutenção industrial, com especial apresentação da MCC e suas principais etapas de
implementação, revisões estas, importantes para a compreensão da implementação desta
metodologia ao longo do desenvolvimento deste trabalho.
Este trabalho foi realizado, a partir da compreensão de que nada vale os investimentos
significativos das organizações em ativos fixos, sem que haja um planejamento sistemático e
criterioso quanto a melhor utilização destes, ao ponto de que se possa obter confiabilidade na
68
operação a partir de estratégias eficazes de manutenção, capazes de reduzir a degradação ao
longo do tempo de vida dos ativos e evitar as repentinas falhas e quebras.
Dos teóricos utilizados, pode-se ressaltar que Moubray (2000) e Smith (1993) são
referências importantes, principalmente, no que diz respeito a aspectos teóricos da MCC. Já
Zaions (2003) encontra-se entre os autores brasileiros; com um trabalho de produção
dissertativa sobre o assunto de importante contribuição acadêmica.
A partir dos resultados obtidos nesta pesquisa pode-se afirmar que a MCC é um
método que permite identificar e avaliar os modos de falha e chegar a definição de tarefas de
manutenção eficazes. Entretanto, é uma metodologia que requer um grupo de trabalho
qualificado e que domine uma gama considerável de conhecimento acerca do local onde será
empregada. Diferentemente da metodologia da gestão tradicional que considera todas as
falhas problemáticas, a MCC define somente as falhas que afetam as funções como
problemáticas. Devendo ainda, ser associada a outras metodologias de gestão da manutenção,
pois a sua implementação requer para análise uma grande quantidade de informações o que
sugere a utilização de um software específico para tornar esta metodologia simples e possível
à rotina da manutenção. Estudar as melhores ferramentas para avaliação de softwares e aplicálas como apoio à decisão em um caso de especificação de software para gestão da MCC, seria
uma das sugestões para o desenvolvimento de novos trabalhos a partir desta pesquisa.
De um modo geral, constata-se que os objetivos foram alcançados, uma vez que se
conseguiu a partir da metodologia chegar a um plano de manutenção preventiva eficaz, onde
se identificou o item físico do sistema de maior relevância que era responsável pelos
principais modos de falha vinculado às paradas de linhas de montagem.
Quanto aos resultados almejados no inicio do estudo, pode-se compreender que este se
dará em médio prazo, uma vez que a metodologia proposta implica na necessidade de se
comparar um dado período de tempo ao tempo da implantação, analisando-se ao fim os
indicadores de manutenção para que se possa afirmar ou não a sua eficácia.
Para finalizar, ressalta-se que para obter-se êxito na aplicação desta ferramenta é
necessário o registro completo das atividades correntes desenvolvidas pelo plano atual de
manutenção para que seja possível a comparação entre as atividades atuais com as propostas
pela MCC, e principalmente a compreensão de que para uma melhor avaliação da eficiência e
eficácia do método só será possível através da obtenção dos resultados de médio e longo
prazo.
69
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