“Manutenção e calibração de medidores de vazão com foco em resultados econômicos.” Oswaldo Fernandes Junior INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Visão Empresarial de empresas modernas •Empresas de alta tecnologia •Busca por competitividade e qualidade constante •Negócios por oportunidade •Investimento em busca de ganhos em: mão de obra, energia, insumos •Transparência entre alta direção e colaboradores •Tecnologia de Informação INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Situação empreendedora Atual b Nem sempre os resultados nem os recursos existem dentro da empresa. Ambos estão localizados fora. b Os resultados são obtidos pelo aproveitamento das oportunidades e não pela solução de problemas. b Para produzirem resultados, os recursos precisam ser destinados às oportunidades e não aos problemas. b Resultados econômicos são conquistados somente pela liderança e não apenas pela competência. b Qualquer posição de liderança é transitória e provavelmente de curta duração. b O que existe está se tornando velho. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Paradoxos As empresas gastam bilhões de dólares em ativos, e pouco para controlar sua eficiência; Milhões de transações são realizadas a cada dia, mas toda esta informação nem sempre esta alinhada com os objetivos da empresa; As companhias querem estender a vida útil de seus ativos; As organizações estão exigindo melhor performance de seus ativos. Índices informativos: 40% das horas disponíveis de funcionários da manutenção são utilizadas para administração própria, logística, burocracia e outros; 63% das chamadas para intervenções em campo são desnecessárias; 80% das terceirizações são realizadas visando redução de custos; 23% dos trabalhos são direcionados a re-trabalhos; 1% do valor do equipamento é o valor investido no controle de sua eficiência. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Retorno de Capital Investido - ROI Benefício Plane jado $ Oportunidade Benefício r ROI Planejado Benefícios Planejados serão reduzidos pela mudança das condições: • Envelhecimento dos equipamentos / deteriorização. • Demandas do Mercado e dos usuários finais • Troca de funcionários, etc. ROI Real eal Custo Planejado tempo INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Variável Vazão A medição de vazão inclui no seu sentido mais amplo, a determinação da quantidade de líquidos, gases e sólidos que passa por um determinado local na unidade de tempo; podem também ser incluídos os instrumentos que indicam a quantidade total movimentada, num intervalo de tempo. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Variável Vazão Variável VAZÃO Q= Volume / Tempo ........vazão volumétrica Q= Massa / Tempo...........vazão mássica Tipos de medição de Vazão Medidores de vazão instantânea Medidores de vazão por quantidade/totalização INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Modelos básicos de aplicações para Medição de vazão •Medição Fiscal e transferência de custódia •Controle Fiscal – SMV(Indústria de bebidas) •Balanço de massas •Limites de baterias •Sistemas de dosagens •Sistemas de bateladas •Controle de Malhas INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Tipos de medidores de vazão •Sistemas por pressão diferencial (Dipromogênitos) Placa de Orifício, Venturi, Pitot, Bocal, V-Cone..e etc.. •Rotâmetro •Calha Parshal •Engrenagens Ovais •Magnético •Turbina •Doppler •Vortex (a) (b) (c) •Termal •Coriólis •Ultrasson •Multivariáveis INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION A vazão é uma das principais variáveis do processo. Devido a variedades de processos e produtos ,haverá sempre um medidor mais indicado para uma determinada aplicação. Para a devida especificação do medidor de vazão, é necessário saber: •Produto a ser medido •Características fisicoquímicas do produto: densidade, viscosidade, peso específico, condutividade, concentração, compatibilidade de materiais e etc... •Vazões mínimas e máximas a serem medidas •Informações do processo: pressões e temperaturas de processo •Diâmetro e conexões de linha •Classificação da área de instalação •Verificações a serem efetuadas: tipo de instalação ao processo, incrustração, mudança de fase do produto, aterramento, fator de correção para temperatura, necessidade de linha cheia, mudanças de produto, contra-fluxo, sistema de limpesa de linha, abrasividade •Informações do necessárias do medidor: vazão instantânea ou totalizada, indicação local ou a distância, montagem remota ou integral. •Sinais de transmissão: tipo de sinal, forma de transmissão •Alimentação do medidor •Incerteza do medidor requerida •Tolerância de processo requerida •Programa de calibração e manutenção a ser adotado •Custos de manutenção corretiva INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Medição de vazão Aquisição de equipamentos Avaliado e Controlado • Custo de propriedade • Tecnologia proposta • Implementação e instalação • Durabilidade • Custo de manutenção • Taxa de amortização • Valor agregado • Desconhecido e não Mensurado Atendimento Pós-Venda INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Variável Vazão – Malha de controle A variável vazão é umas das variáveis de maior dificuldade na aplicação de medidores. A dificuldade aumenta se for correlacionada a uma malha de controle (elemento primário, elemento de controle e elemento final) em função de equipamentos intermediários. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Medição de vazão – Parque instalado Desde o momento em que são instalados, os equipamentos de uma planta começam a se degradar de alguma forma. As atividades de manutenção são evidenciadas pelos custos Operacionais e não pelos resultados obtidos. Equipamentos cada vez mais evoluem pela sua tecnologia, enquanto que a mão de obra qualificada se torna cada vez mais escassa. O profissional deve ser treinado e adequado regularmente. Os investimentos em laboratórios, ferramentais e equipamentos estão cada vez fora de foco em investimentos. As empresas estão direcionando cada vez mais seus focos para As suas atividades fins. Custos com estoques, treinamentos, manutenção e equipamentos a cada ano são de menores investimentos. Custos com terceirização nem sempre são resultados positivos. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Medição de vazão Contratação de serviços de calibração/manutenção -A grande maioria de contratantes estão insatisfeitos pelos serviços prestados. -Elevado custo para manter laboratório, padrões e profissionais próprios (usuário e fornecedor) -Empresas prestadoras de serviços em calibração estão propondo preços cada vez mais baixos, assim como, a qualidade aos serviços prestados. -Falta de validação e análise detalhada do certificado, causa não adequação ao sistema da qualidade -A calibração nào apresenta resultados, vantagens e benefícios neste modelo de contratação. -A forma atual de calibração causa custo e redução da produção -Análise em não conformidade com a situação causa retrabalho, redução da qualidade e prejuízo -A escolha por um laboratório credenciado não é a garantia de serviço competente. -O laboratório credenciado em algumas variáveis específicas, não é prova que consiga ou saiba “fazer bem feito”todas as outras variáveis. -Nem sempre um laboratório credenciado possui melhores resultados em relação a incertezas de medições INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Medição de vazão Programação para contratação de serviços de calibração/manutenção Funcionamento adequado do instrumento Determinar o erro de indicação do instrumento Determinar as correções a serem aplicadas Estabelecer um valor confiável ao processo medido Estabelecer possíveis influências do meio ao processo Demonstrar rastreabilidade •Valorização da calibração como garantia metrológica, não como requisito de fornecedor * Identificar quais equipamentos necessários para programação de calibração •Definir: erros máximos admissíveis, procedimentos de trabalho, índice de classe de padrões, padrões necessários, quantos pontos de escalas devem ser calibrados, quantidades de ciclos, normas adotadas, •Validar grandeza de erros do certificado, procedimento de calibração, modelo de certificado, uso do instrumento ao processo. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Critérios de Aceitação INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Redução da Variabilidade de Processos 3,0% Umidade máxima aceitável 2,0% Set Point 1,0% INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Retorno financeiro sobre ativos INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION “Manutenção e calibração de medidores de vazão com foco em resultados econômicos.” CASO: Adequação e implementação de contrato de gerenciamento para medidor de vazão – Levantamento apresentado sobre condições e resultados reais. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION R.O.A. – RETORNO SOBRE ATIVOS ESTUDO DE ADEQUAÇÃO PARA MEDIDOR DE VAZÃO EM INSUMOS O programa de ROA ( Retorno Sobre Ativos) proporcionado pela By Pass & Associados, visa Investir, gerenciar e proporcionar melhores resultados aos bens de produção, nas especialidades de manutenção, engenharia, metrologia, automação e instrumentação industrial, proporcionando aos nossos parceiros a objetividade de maiores e melhores resultados, principalmente econômicos e de critérios de regulamentação, visando melhores ganhos em suas atividades fins. Nosso foco de atuação com especialidade em ativos: “A Manutenção deixa de ser um centro de custo para tornar-se um centro de lucratividade” INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Objetivo: Avaliar desempenho e desenvolver programa de intervenções de manutenção e calibração para medidor de vazão, com a finalidade de proporcionar melhores resultados econômicos ao processo produtivo. Descrição do processo em análise: O processo em avaliação é constituído por um sistema de transferência de insumo entre tanque principal de armazenamento e o sistema de mistura de matérias primas. O sistema de carregamento avaliado foi projetado para efetuar lotes de dosagens de várias matérias primas. O medidor avaliado é designado para dosagens de uma única matéria prima. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Informações do processo em análise: * O processo é de batelada, recebendo lotes de 225 litros do insumo avaliado. * Custo do insumo avaliado:R$ 12,00/litro * Consumo mensal de 18.000 litros/mês * Quantidade média de estoque do insumo avaliado: 25.000 litros em estoque * Tipo do medidor avaliado: medidor eletrônico por princípio eletromagnético * Incerteza de medição do medidor (informação de catálogo):+/-0,5 % * Freqüência de calibração do medidor: calibração anual (uma vez por ano) * Custo da calibração: R$ 1.380,00 por ano (uma vez por ano) * O serviço de calibração é feito em laboratório externo * Faixa de operação: de 0 a 6000 litros/hora * Diâmetro do medidor: 1 1/2” * Incerteza de medição expandida do certificado existente (condição inicial a avaliação): +/-0,62% (o correto seria+/- 0,5% pela classe do medidor), com serviços de calibração efetuado em laboratório externo a empresa. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Avaliação operacional do sistema, etapa inicial: O estudo foi direcionado a uma condição normal de operação, onde a seleção do medidor foi por caráter de uso diário, crítico as necessidades produtivas e com influência direta a qualidade e especificação do produto final. Realizamos um estudo completo, onde avaliamos o dimensionamento, a especificação, a instalação (mecânica, elétrica e operacional) e necessidades e requisições operacionais do instrumento. Desta forma, observamos: Avaliamos a especificação do instrumento para atender exigências das normas ISO 9000 e ISO 17025, quanto a procedimentos de regulamentação, rastreabilidade e estudo de conformidade metrológica. A aquisição do medidor não foi estabelecida em função de nenhum estudo de conformidade metrológica, sendo assim, considerado a incerteza do medidor (informação de catálogo é de +/-0,5%), propomos aos cálculos devidos para validação do sistema, a condição de que o instrumento deveria possuir incerteza de 5 vezes melhor que a tolerância de processo. Desta forma, a condição de carregamento (tolerância de processo) deve ter tolerância de +/-2,5% de variação do produto, no processo de carregamento da matéria prima. •A instalação do medidor não atendeu critérios de instalação recomendados pelo fabricante, onde a padronização das relações dimensionais de trechos retos de tubulação antes da entrada ao medidor e relação dimensional de saída do medidor. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Condições de soldas de tubulações não adequadas ao perfeito funcionamento Condições de desalinhamento das tubulações e medidor não atendem condições de instalação. O modelo de instalação adotado permite vibração superior ao tolerado, influenciando desta forma a medição requerida. Conexões elétricas apresentam-se em mau estado de conservação O aterramento do medidor esta efetuado de forma não condizente. O invólucro externo apresenta-se com elevado grau de corrosão e desgaste. Profissionais de campo desconhecem uso e configuração do equipamento. Modelo adotado para ensaio/calibração em campo: O modelo de calibração em campo adotado pela By Pass & Associados é desenvolvido para atender as atividades de calibração de medidores, proporcionado agilidade, tempos de paradas reduzidos, sendo principalmente interessante por ser calibrado o medidor nas mesmas condições de operação do medidor (fluído, vazão, temperatura, influências operacionais e etc..). O sistema de calibração é interligado em série com o medidor a ser calibrado, garantindo as mesmas condições para ambos medidores. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Foto do ensaio efetuado: Padrão de calibração (campo) Instrumento em Ensaio INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Ensaios e Etapas realizadas: Ensaio número 1 – Calibração do medidor em campo – T1/Primeira fase : Executada a calibração em campo, através de medidor padrão para vazão mássica e volumétrica, contemplando incerteza de medição de +/- 0,092% do instrumento padrão, encontramos erro de medição para o medidor em ensaio de +/- 3,8%. Erros encontrados são devidos a descalibração do medidor e condições inadequadas de instalação, operação e uso do medidor em ensaio. Ensaio número 2 – Calibração do medidor em campo – após realização de intervenção proposta – T2/ 22 dias após T1: Executada as modificações necessárias das tubulações, conexões elétricas, sistema de aterramento, sistema de fixação, limpeza de eletrodos, limpeza geral, serviços de calibração e ajuste. O erro encontrado durante o ensaio realizado, após as modificações e serviços efetuados foi de +/- 0,48%. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Ensaio número 3 – Calibração do medidor em campo – T3/ 120 dias após T2: O erro encontrado durante o ensaio realizado foi de +/- 0,58%.Não foi realizado nenhuma modificação ou ajuste ao equipamento. Ensaio número 4 – Calibração do medidor em campo – T4/ 120 dias após T3: O erro encontrado durante o ensaio realizado foi de +/- 0,82%. Não foi realizado nenhuma modificação ou ajuste ao equipamento. Ensaio número 5 – Calibração do medidor em campo – T5/ 30 dias após T4: O erro encontrado durante o ensaio realizado foi de +/- 1,54%. Não foi realizado nenhuma modificação ou ajuste ao equipamento. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Intervenção de Manutenção preventiva – serviço em oficina e laboratório: Execução de serviços de manutenção preventiva, composto de: Retirada do instrumento de processo. Transporte até oficina da By Pass & Associados Laudo geral do estado na retirada: Equipamento com alto grau de corrosão e desgaste em seu invólucro, conexões com umidade, pequeno vazamento pelas conexões sanitárias. Execução de serviços de manutenção preventiva: Desmontagem geral, verificação de impedância das bobinas de excitação, limpeza geral de eletrodos, pintura de invólucro, limpeza de contatos elétricos e lubrificação onde aplicável. Execução de serviços de calibração em laboratório, montagem em linha, calibração da faixa de vazão em 6 pontos da escala, verificação e ajuste do fator “K” (pulsos/litro), Interpolação gráfica e criação de “Modelo matemático” para adequação de fator de calibração, ajuste e configuração para otimização da calibração do medidor. Execução de serviços de calibração em laboratório. O erro encontrado durante o ensaio realizado foi de +/- 0,44% para ensaio efetuado em laboratório interno a By Pass & Associados. Transporte e instalação. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Laboratório de vazão By Pass & Associados Credenciamento INMETRO N: 8734608-6 INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Ensaio número 6 – Calibração do medidor em Campo T6/ 180 dias após Intervenção: O equipamento foi montado em processo e verificado as condições de instalações para conformidade as necessidades operacionais. Foi executado ajuste de ZERO (valor para configuração e instalação do medidor, onde é necessário deixar a tubulação com fluído e ajustar a condição inicial de processo, sem esta condição, para medidores magnéticos, existirá erros se não realizadas). Execução de serviços de calibração em campo/processo. O erro encontrado durante o ensaio realizado foi de +/- 0,45% para ensaio efetuado em laboratório interno a By Pass & Associados. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Gráfico das dos erros encontrados nas calibrações dos ensaios: 4 3,5 3 2,5 Erro (%) 2 1,5 1 0,5 0 Ensaio 1 Ensaio 2 Ensaio 3 Ensaio 4 Ensaio 5 Ensaio 6 Período de 13 m eses Etapa Erro(%) 1 3,80 2 0,48 3 0,52 4 0,72 5 1,54 6A 0,44 6B 0,45 INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Causas e Efeitos encontrados durante ensaios: O ensaio efetuado apresentado, durante o período de 13 meses, tendo sido realizado os serviços: * Etapa 1 – Adequação do medidor as necessidades operacionais Devido a instalação de forma inadequada, foi comprometida a incerteza de medição do insumo. Devido a inexistência de manutenção, o equipamento apresentou-se em condições eminentes a falhas inesperadas, bem como possibilidades de queima. O grau de incrustração aos eletrodos sensores também era elevado, prejudicando desta forma a medição efetuada. * Etapa 2 / 3 / 4 / 5 – Calibrações em campo, avaliando-se os erros e condições operacionais Neste período a incerteza teve ligeira elevação em virtude de ocorrerem incrustrações aos eletrodos de medição. Nesta condição a variabiliadade de processo aumenta em função do aumento de erro na leitura. Entre as etapas 4 e 5 foi detectado um aumento de erro de leitura, basicamente em função de incrustração de produtos aos eletrodos de medição. Desta forma, comprovamos que após o quinto mês de uso contínuo é observado um aumento no erro de leitura, aumento de variabilidade e conseqüente perda de eficiência ao processo. * Etapa 5- Execução de serviços de calibração em campo e laboratório para avaliação final O tipo de processo e instalações industriais avaliados, são de extrema relevância, pois causam danos a partes elétricas e metálicas, bem como, o produto tem alta abrasividades e fator de incrustração aos elementos sensores. Os serviços de manutenção preventiva executados de forma contínua, visam a diminuição da degradação do equipamento, ajuste de valores e calibrações e aumento da confiabilidade do equipamento. Fatores estes implicam diretamente nos resultados e performance do medidor. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Estudo econômico 1: Continuidade do processo como encontrado o medidor Na condição inicial de nossa atuação, é demonstrado que, caso fossem mantidas as mesmas condições, conforme encontrado operacionalmente o medidor de vazão, teríamos em um melhor caso (medidor calibrado corretamente em laboratório más com instalação não adequada) a diferença entre o valor encontrado de 3,8% contra o valor de 0,48% do valor proporcionado pelo ensaio. Sendo assim teríamos uma condição de perda mensal de 3,32% de erro na medição do valor total do insumo em estudo. Comprovadamente estaríamos mensurando a perda em 597,60 litros, que corresponde a R$ 7.171,20 por mês (3,32% de 18.000 litros a R$ 12,00 p/ Litro), que corresponde a R$ 86.054,40 por ano. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Estudo econômico 2: Implementação do programa de manutenção Semestral Neste estudo levamos em consideração obter a melhor performance do medidor, maior controle econômico de insumos, maior longevidade do instrumento e menor variabilidade do produto final. É avaliado que á partir do sexto mês de uso do medidor, fica caracterizado o aumento progressivo do erro de medição, sendo o do sexto mês de +/- 0,58% e no décimo segundo mês em +/- 1,54%. Adotamos para este período o erro médio de +/- 1,04 % para adequação econômica. Adotando-se o erro aceitável em +/- 0,45%, estaríamos obtendo um desvio de +/- 0,61% ao mês. Esta diferença proporciona uma perda de +/-109,80 litros por mês, que correspondem a +/- R$1.317,60 ao mês, perfazendo-se o total de +/- R$ 7.905,60 por semestre. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Soluções propostas para otimização de resultados: Diminuição da periodicidade de calibração (intervenções a cada 6 meses) - Revisão e validação das instalações de medidores - Intervenção A: Programa de manutenção preventiva e calibração em bancada -Intervenção B: Programa de calibração em campo com limpeza de eletrodos Implementação do programa TPM Programa de pronto atendimento emergencial Investimento em contrato anual de intervenção: R$ 2.460,00 / ano Gráfico dos erros estimados com programa de intervenção: 0,6 0,4 En sa i o 1 0,2 En sa i o 2 E r r o ( %) 0 P e r í o d o d e 12 m e se s INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Retorno de Investimento proposto: Perda anual com programa normal (encontrado): Custo anual de R$ 1.380,00 Perda anual com erros de calibração do medidor: R$ 86.054,40 Resultado geral de custo: - R$ 87.434,40 por ano Perda anual com adequação do medidor de vazão ao processo – Etapa 1: continuidade de problemas de processo Custo anual de R$ 1.380,00 Perda anual com erros de calibração do medidor:R$ 7.905,60 por ano. Resultado geral de custo : - R$ 9.285,60 por ano. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Ganhos e Resultados Propostos com programa de manutenção/calibração: Confiabilidade operacional do medidor Menor variabilidade de processo produtivo Aumento da vida útil do medidor Menor custo de manutenção corretiva Produto final melhor especificado Ganho econômico em relação a perdas com matéria prima Ganhos Econômicos – Melhor resultado operacional. Investimento anual com programa recomendado para duas intervenções: Custo anual de R$ 2.460,00 ao ano Estabelecendo erros admissíveis de +/- 0.1% (sobre requisito de 0,44% adotado) Perda anual com erros de calibração do medidor: R$ 2.592,00 (+/-0,1% de 18.000 litros a de R$ 12,00 por litro equivale a R$ 216,00/mês) Resultado geral de custo: - R$ 5.052,00 por ano. Ganho 1: Custo Atual – Contrato Mensal: + R$ 81.382,40 por ano Ganho 2: Valor de perda ano - Investimento contrato mensal: + R$ 4.233,60 p/ ano INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Conclusão Final: O controle de ativos proposto visa administrar os bens da organização de forma segura e bem controlada; calcular o risco adequadamente e proporcionar melhores resultados econômicos e operacionais. A implementação do programa de manutenção, intervenção e calibração devidamente adequados, e, comprometidos com resultados operacionais e econômicos proporcionam as atividades de manutenção um trabalho com foco diferenciado, visando proporcionar melhores lucros. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION CARACTERÍSTICAS DO PROGRAMA DE INTERVENÇÕES •Programa de calibração •Estudo de tolerâncias de processo •Validação de instalações •Controle de freqüência de calibração •Calibração em campo e laboratório •Programa de manutenção preventiva •Gerenciamento de instervenções e calibrações Ganhos e Resultados Propostos com programa de manutenção/calibração: Confiabilidade operacional do medidor Redução de custos de produção Aumento de vida útil dos medidores Adequação e regulamentação a normas Menor variabilidade de processo produtivo Aumento da vida útil do medidor Menor custo de manutenção corretiva Produto final melhor especificado Ganho econômico em relação a perdas com matéria prima INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Nossa proposta de atuação em parceria Proporcionar serviços especializados e soluções em manutenção, calibração, automação e instrumentação industrial, aumentando os lucros de nossos clientes, proporcionando resultados diferenciados, agregando tecnologia em fornecimentos de nossas atividades, garantindo melhores resultados e aliança de interesses conjuntas. INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION z No Money, No Love!!!! • No Good Love, No money!!!! INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION “Conte conosco para o seu sucesso e a continuidade de seus negócios” INTELLIGENT PROVIDER SOLUTION Obrigado.... Oswaldo Fernandes Junior [email protected]