ESCOLA SUPERIOR DE TECNOLOGIA DE SETÚBAL ENGENHARIA ELECTROMECÂNICA 4º ANO PLANEAMENTO DA MANUTENÇÃO 2ª edição (2003) Filipe Didelet José Carlos Viegas Introdução geral Estes apontamentos da disciplina de Planeamento da Manutenção, leccionada no 4º ano do curso de Engenharia Electromecânica, não pretendem evitar a consulta de outras obras relacionadas com os temas abordados na disciplina. Pretendem apenas conter, numa única fonte de consulta, todos os sucessivos temas abordados, ordenados segundo a sequência de abordagem. A profundidade com que os diversos assuntos aqui são descritos é obviamente reduzida. Os temas são tratados de forma necessariamente geral, deixando ao cuidado do leitor, sempre que o trabalho que tenha em mãos o imponha, a consulta de obras mais específicas. Contudo, para os fins meramente pedagógicos a que se destinam, estes apontamentos cobrem os temas focados na disciplina e podem ser usados como elementos de estudo e preparação para as diferentes provas e exames necessários para a obtenção de êxito académico. Os apontamentos estão divididos em 4 capítulos, correspondentes às divisões constantes do programa da disciplina. A opção por cada um destes capítulos tem a ver com a integração desta disciplina no conteúdo curricular do curso de Engenharia Electromecânica, nomeadamente no que naquele conteúdo se tem de considerar inserido no grupo de disciplinas de Equipamentos Mecânicos. Assim, nesta disciplina que, no 2º ciclo de licenciatura, é a primeira de um conjunto de disciplinas relacionadas com os temas da Manutenção, da Fiabilidade e da Gestão de Equipamentos, pretendeu-se que fossem tratados aqueles assuntos que, embora de âmbito geral, não tinham sido abordados pelas disciplinas do bacharelato, por um lado, e que não se enquadravam facilmente no conjunto de disciplinas previstas para o 2º ciclo da licenciatura, por outro. 2 Todos aqueles assuntos têm, contudo, em comum o facto de serem ferramentas necessárias a uma gestão avançada da Manutenção nas empresas industriais ou de serviços e de se cruzarem com muitos outros temas tratados de forma mais profunda no curso como, por exemplo, a Fiabilidade ou a Gestão de Equipamentos. São, assim, aqui tratados a Manutibilidade, conceito que não é abordado no bacharelato, na disciplina de Manutenção, e o Planeamento da Manutenção, que vai necessitar, para se implementar, do domínio dos temas que se seguem, a Gestão de “Stocks” e o TPM. De notar que não se pretendeu construir um trabalho original e que, portanto, e nomeadamente no que ao 3º capítulo diz respeito, alguns dos conceitos descritos se podem encontrar em obras citadas na bibliografia. Exemplo disso é o livro, da autoria do Engº Rui Assis, Manutenção Centrada na Fiabilidade. Daqui a nossa vénia ao autor. Esperando que estes apontamentos possam ser úteis aos alunos da EST, desejamos a todos os seus utilizadores os melhores sucessos. Os autores 3 ÍNDICE Pag. Introdução geral 2 Índice 4 1. Manutibilidade e Manutenção 6 1.1 Manutibilidade 6 - Definição Dimensão matemática Manutibilidade e organização 1.2 Manutenção - 12 Tempo de exploração 2. Planeamento 16 2.1. Introdução e definição 16 2.2. Documentação ( relação de acções por unidades de intervenção ) 16 2.3. Dispositivos de planeamento 17 2.4. Plano de cargas 20 2.5. Planeamento de trabalhos e apoio informático 23 2.6. Meios de controlo 24 - Orçamento de manutenção - Gestão de manutenção 2.7. Informática operacional de manutenção − Tarefas a informatizar − Caracterização de informação a tratar − Características dos meios de tratamento de informação − Factores de sucesso e etapas a prever 32 3. Gestão de stocks 42 3.1 Introdução e definição 42 3.2 Modelos de reposição para stock 43 3.3 Factores a considerar num modelo 45 3.4 Modelos de revisão contínua 51 3.5 Modelos de revisão periódica 52 4 Pag. 3.6 Stock de segurança 54 3.7 Modelos probabilísticos para cálculo de consumos 59 3.8 Conceito de L C C 63 4. TPM Manutenção Produtiva Total 74 4.1 Generalidades sobre o TPM 74 4.2 Noção de melhoramento do rendimento das instalações 76 4.3 Comparação das perdas crónicas e das perdas imprevistas 90 4.4 Princípio para atingir a avaria zero: fazer aparecer os defeitos ocultos 94 4.5 As quatro fases para chegar à avaria zero 105 4.6 Programa de melhoramento da mudança de ferramentas 114 Bibliografia 127 5 1 MANUTIBILIDADE E MANUTÊNÇÃO 1.1 Manutibilidade A Manutibilidade é uma das dimensões a ter em conta na fase de concepção de um sistema com o objectivo de conseguir a sua eficácia, isto é, a sua aptidão geral para cumprir uma determinada missão. A Manutibilidade é essencialmente uma característica de concepção e de fabricação. Durante os estudos de manutibilidade, tudo o que seja susceptível de influenciar a aptidão de um órgão para receber manutenção é tido em conta. A manutibilidade traduz, assim, a capacidade de um sistema ser mantido em boas condições operacionais, enquanto a manutenção constitui um conjunto de acções empreendidas com objectivo de repor o sistema falhado nas condições operacionais de “como novo”. A Manutibilidade aparece-nos, assim, como um parâmetro do design do sistema e a manutenção como o resultado desse design. A manutibilidade, sendo uma característica (ou parâmetro) do design do sistema, pode ser expressa em termos de: - Frequência de manutenção (probabilidade de um sistema não necessitar de manutenção mais do que x vezes num certo período, desde que operado em condições pré- estabelecidas); - Tempo de manutenção (probabilidade de um sistema ser recuperado dentro de um certo período – tempo de calendário ou horas de trabalho – quando a manutenção é realizada em condições preestabelecidas de procedimentos e recursos); - Custo de manutenção (probabilidade que o custo de manutenção de um sistema não exceda y escudos num certo período, quando é operado e mantido em condições preestabelecidas). 6 O tempo de manutenção é o indicador mais vulgarmente utilizado. Hoje em dia, os sistemas (ou produtos) possuem um alto grau de sofisticação e satisfazem a maioria das expectativas. Contudo, a experiência revela que a fiabilidade é muitas vezes marginal e que os sistemas se encontram inoperacionais parte considerável do tempo, implicando custos não desprezáveis. Dimensão matemática A fiabilidade, sendo resultado, por um lado, da concepção e modo de fabricação do sistema e, por outro, das condições ( de carga e ambientais) em que a sua operação se desenrola, vai determinar a frequência com que as falhas ocorrem. Contudo, se o sistema dispuser de boas características de manutibilidade, as falhas serão fácil e rapidamente remediadas e as consequências serão mínimas, talvez mesmo irrelevantes. Senão, pode acontecer que, paradoxalmente, disponhamos de um sistema altamente fiável mas que, devido a insuficientes características de manutibilidade, sofra falhas de consequências graves. Exemplos de cada um dos casos acima expostos são, por um lado, os computadores e os automóveis, com baixa fiabilidade e alta disponibilidade, fruto de uma boa manutibilidade, e, por outro, alguns equipamentos de transporte que, possuindo embora uma boa fiabilidade, quando em avaria apresentam tempos de reparação elevados. Em termos quantitativos, é interessante notar que o tempo médio entre avarias, MTBF, é um parâmetro de fiabilidade e que o tempo médio de reparação, MTTR, é um parâmetro de manutibilidade. O termo “manutibilidade” traduz, em concreto, a preocupação em conseguir que um sistema, durante as intervenções de manutenção, proporcione facilidade de acesso, condições de segurança, precisão e economia. No âmbito desta obra interessa-nos apenas a última. 7 Do ponto de vista matemático, a manutibilidade define-se como a probabilidade de reparar o sistema e repô-lo nas condições normais de serviço no intervalo de tempo TTR (Time To Repair). Deste modo, e supondo que os tempos de reparação TTR seguem uma distribuição de probabilidade exponencial, podemos escrever: f (TTR ) = µ ⋅ e − µTTR (1.1) Em que: µ - n.º médio de operações de manutenção efectuado por unidade de tempo; TTR – tempo de recuperação; f(TTR) – probabilidade de uma reparação se realizar no tempo TTR. Mean time to repair (MTTR) O tempo médio despendido nas operações de manutenção, MTTR (Mean Time To Repair), será dado por: MTTR =1/µ Ou (1.2) MTTR = ∑ f i ⋅ TTR / ∑ f i (1.3) Em que: f i - frequência das operações de manutenção TTRi - duração das operações de manutenção. A manutibilidade M define-se como sendo a probabilidade de uma operação de manutenção durar até um certo limite de tempo TTR. TTR M = F (TTR ) = µ ∫ e − µt dt (1.4) 0 M = 1 − e − µTTR (1.5) 8 Esta expressão, aplicada a um número determinado de componentes que avariam, representa a percentagem de componentes que podem ser reparados no período de tempo TTR. Se a expressão for aplicada a um único componente, representa a probabilidade de que a reparação se possa realizar no intervalo de tempo TTR. Descritores da manutibilidade A função f(TTR) pode ser, aproximadamente, descrita por: - Uma distribuição de probabilidade Normal no caso de equipamento simples que não requer um especialista ou no caso de operações repetitivas; - Uma distribuição de probabilidade exponencial negativa no caso de equipamento de complexidade média-alta ou no caso de operações não repetitivas; - Uma distribuição de probabilidade lognormal ou gamma no caso de equipamentos complexos ou de muitas operações elementares. Vejamos ainda outra definição de manutibilidade aplicada a sistemas muito complexos. Nestes sistemas os tempos de reparação podem ser muito diferentes, conforme a parte que avaria, e a disponibilidade, no momento, dos sobressalentes e dos técnicos especializados. Nestes casos, define-se a manutibilidade como sendo igual ao tempo médio de reparação ou, então, ao tempo de reparação por hora de serviço do sistema. Por tempo médio de reparação deverá entender-se o tempo durante o qual se pode esperar que seja reparada uma percentagem fixa de avarias. O tempo de manutenção por hora de serviço do sistema representa o número necessário de horas-homem de manutenção por cada hora de serviço do sistema. Por exemplo, num caso de um helicóptero de transporte, em que se privilegia a fiabilidade, a manutibilidade é cerca de uma hora-homem/hora de voo, enquanto no caso de um helicóptero de combate, em que se privilegia o rendimento em vez da fiabilidade, a manutibilidade é cerca de 7 horas-homem/hora de voo. 9 Notar que, quando nos referimos a um equipamento, o TTR (Time To Repair) corresponde ao período que medeia entre o momento em que o equipamento falha (devido a uma qualquer causa) e o momento em que volta a funcionar normalmente. O TTR de um equipamento inclui, portanto, quer o tempo de reparação propriamente dito quer os tempos de espera. A tabela seguinte mostra que, por vezes, a soma destes pode ser bastante superior. Tempo total de paragem (TTR) Máquina Chamar o Diagnosticar pára técnico A causa Procurar as peças de reserva Reparar a avaria Tempo Ensaiar máquina a Máquina volta a funcionar de reparação Tabela 1.1 Normas existentes Existem normas sobre manutibilidade que poderão encontrar-se nos Military Handbooks (MIL-HDBK) de origem norte-americana. - A MIL-HDBK-472 descreve quatro métodos que podem ser usados para prever as durações de operações elementares (que compõem o MTTR de um sistema), baseando-se em condições várias, como, por exemplo, a acessibilidade aos órgãos, os níveis de qualificação dos técnicos, etc. Estes campos podem servir de apoio ao planeamento de intervenções de manutenção correctiva ou preventiva de novos equipamentos; - A MIL-HDBK-471 descreve os procedimentos normalizados para certificações em fiabilidade. Esta norma usa o método III da MIL-HDBK-472, aplicado, desta vez, à medição das operações elementares e não à sua previsão a partir de planos. A selecção das actividades a medir podem ser acordadas ou seleccionadas de uma lista de actividades de manutenção. 10 A descrição dos conteúdos destas e de outras normas, sobre fiabilidade e manutibilidade, pode ser consultada na INTERNET no seguinte endereço: http://www.enre.umd.edu//mil.htm. Manutibilidade e organização Muitas empresas industriais desenvolvem actualmente um grande esforço no sentido de maximizar a flexibilidade dos seus equipamentos de forma a conseguirem oferecer aos seus clientes prazos curtos de entrega e, simultaneamente, manter níveis de stocks baixos. Este objectivo só é possível alcançar produzindo em lotes pequenos, os quais, por sua vez, só podem ser viabilizados num equipamento com capacidade totalmente tomada, se os tempos de mudança de série forem curtos. Tal como em condições de “Formula 1”, em que a sorte de uma corrida depende de mais ou menos segundos passados nas boxes, as empresas procuram organizar os postos de trabalho de forma a que nada seja deixado ao acaso. Existem “instruções de posto” (ou check lists) expondo de forma clara todos os procedimentos necessários a desenvolver no momento de um arranque e todo o pessoal (operadores e outros técnicos) é continuamente treinado, tendo em atenção esses momentos de maior exigência de acção. Para além destas medidas de natureza organizacional, outras, de natureza técnica (por exemplo, dispositivos de guiamento e de aperto rápido, uniformização da altura das abas das ferramentas), são exaustivamente estudadas e implementadas. Toda esta preocupação metodológica, aplicada a arranques de máquinas, deve ser estendida às intervenções de manutenção, de forma a maximizar a “manutibilidade” e minimizar os custos de paragens. Quando se verifica a paragem não programada de um equipamento, constatamos a ocorrência de dois tipos de perdas económicas: - Custos directamente proporcionais à frequência de paragens do equipamento ou inversamente proporcionais à sua fiabilidade; 11 16- Custos directamente proporcionais ao tempo de imobilização do equipamento ou inversamente proporcionais à sua disponibilidade; Os primeiros devem-se, sobretudo, a: a) perdas que se originam no momento de paragem, por exemplo: desperdícios de matéria prima e/ou componentes em curso de transformação; b) perdas que se originam no momento de arranque, por exemplo: pré-serie rejeitada antes da qualidade estabilizar; c) peças substituídas e materiais de consumo corrente. Os segundos devem-se, sobretudo, a: a) produção perdida e, logo, não vendida, originando um custo de oportunidade; b) perdas térmicas para o ambiente, quando é necessário manter temperaturas em equipamentos térmicos; c) contratação de técnicos especializados e/ou aluguer de equipamentos especiais. Estes custos, frequentemente “ocultos”, podem atingir montantes insuspeitos e contrariam o nosso propósito de melhoria da eficácia operacional. 1.2 Manutenção As intervenções de manutenção podem ser, essencialmente de duas naturezas: 1. Manutenção correctiva, no caso das falhas súbitas e imprevisíveis (catastróficas); 2. Manutenção preventiva, no caso de degradação progressiva. Podemos generalizar e descrever as diferentes formas de manutenção segundo a forma ilustrada na figura seguinte. 12 Manutenção Planeada Preventiva Sistemática Correctiva/ Curativa Não Planeada Curativa Condicionada Fig. 1.1 Formas de Manuteção Manutenção curativa A manutenção curativa é efectuada após a constatação de uma anomalia num órgão, com o objectivo de restabelecer as condições que lhe permitam cumprir a sua missão. Se a anomalia se verificar de forma catastrófica, dizemos que ocorreu uma avaria e a Manutenção tem de intervir de emergência. Se a anomalia se revelar de forma progressiva (por exemplo, um ruído crescente) a intervenção da Manutenção pode ser planeada no momento mais oportuno. Quando o restabelecimento das condições de funcionamento só é possível através de alguma alteração ao equipamento ou quando as condições de manutenção, tendo em vista a melhoria da manutibilidade e/ou da fiabilidade, recomendam que essas alterações se façam, diz-se que a manutenção é correctiva. Manutenção preventiva A manutenção preventiva é sempre planeada, podendo ser sistemática ou condicionada. 13 Manutenção preventiva sistemática e por controlo de condição - As intervenções sistemáticas desencadeiam-se periodicamente, com base no conhecimento da lei de degradação aplicável ao caso do componente particular e de um risco de falha assumido; - As intervenções por controlo de condição desencadeiam-se no fim de vida útil dos componentes – momento em que é possível prever medindo as tendências dos parâmetros que reflectem a sua degradação através das técnicas de controlo de condição (análises de vibrações, de temperaturas, de contaminantes nos óleos, etc.). O Quadro seguinte resume as particularidades de dois tipos de manutenção. Duração Previsível Tipo de Intervalo de manutenção tempo entre Manutenção intervenções Aleatória Aleatória Em parte sim Manutenção Periódica ou Em grande parte Sim preventiva função da predeterminada, em degradação real parte aleatória (planeável?) correctiva Tabela 1.2 Dada a influência que a política de manutenção tem no custo global, ocupar-nos-emos daqui em diante com as economias das decisões neste âmbito. Tempo de exploração Quando os equipamentos apresentam características de degradação pontual nos períodos de arranque, como é o caso de equipamentos térmicos como motores de combustão interna, turbinas a vapor, etc., precisamos de definir um tempo de funcionamento equivalente que é superior ao tempo de funcionamento real. 14 O tempo de funcionamento equivalente Te é dado pela expressão : Te = Tr + n ⋅ Ta (1.6) Em que: Tr – Tempo de funcionamento real; n – Número de arranques durante o período de funcionamento; Ta – Tempo de funcionamento equivalente a um arranque (por exemplo, no caso de uma turbina a vapor é usual o valor de 30 horas, independentemente de os arranques se processarem a frio ou a quente). 15 2 Planeamento 2.1 Introdução e Definição A função de planeamento consiste na comparação entre as necessidades e os meios, pondo em execução um programa de trabalho e atribuindo-lhe os meios necessários. O planeamento é um ponto de recolha de informações que representa para o gestor de Manutenção um meio fundamental de controlo de actividade da manutenção. 2.2 Documentação A documentação de uma unidade de intervenção (UI) é essencialmente constituída pelo “caderno de máquina” e pelo “histórico”. O caderno de máquina compõe-se de todas as informações e documentos respeitantes à vida de uma unidade de intervenção, contendo: − Os elementos de identificação − Listas de documentos classificados − Modificações pedidas pelo utilizador (fábrica ou serviço, por exemplo) − Melhoramentos pedidos pela Manutenção, etc. Estes documentos organizam-se, classificando a documentação em: − Documentos de criação da U.I. − Encomendas ao exterior − Ordens de trabalho (OT) importantes executadas pela manutenção − Relatórios de peritagens − Relatórios de incidentes − Histórico O histórico classificado em cada caderno de U.I. agrupa as informações referentes às intervenções efectuadas: − Número de O.T.; 16 − Data de execução; − Código de urgência; − Natureza do trabalho; − Designação do trabalho; − Tempo de funcionamento; − Custo da intervenção; − Tempo de paragem de produção provocada pela intervenção; − Nível de utilização de material. As fichas de O.T. depois de concluídas são classificadas de seguinte forma: − As mais importantes e as mais recentes devem ser arquivadas no histórico. − As outras deverão ser arquivadas pelo n.º de ordem do trabalho. Estas fichas contêm os relatórios finais dos trabalhos efectuados. Na constituição da documentação, é preciso ter sempre em conta que: a) Não se deverá escolher ferramentas (procedimentos) excessivamente caras e perfeitas para resolver problemas de manutenção que não estejam na mesma “proporção” de importância e valor. b) Dever-se-á seleccionar a informação. Não se deve tratar todos os materiais e todos os problemas em pé de igualdade; com efeito, nestes como noutros casos aplica-se a lei de classificação A,B,C, ou lei de Pareto, visando, por exemplo, os custos de manutenção, ficando claro que aproximadamente 20% dos U.I. provocam 80% dos custos totais da manutenção. 2.3 Dispositivos de planeamento A execução de um plano previsional de trabalho e a ordem de execução dos trabalhos pedidos faz-se tendo em conta: Prazos pedidos e prioridades definidas pela produção. Prazos de aquisição ou de entrega para: − Suplentes 17 − Subcontratos − Ferramentas ou meios de manutenção especiais. Fornecimento de serviços ou condições exteriores à manutenção tais como paragem de fabrico, meios de segurança, etc.. Capacidade de realização do pessoal da manutenção. Esta capacidade deve ser calculada por um lado em função do pessoal de serviço de Manutenção, e pelo outro em função da capacidade de subcontratação. Os meios materiais inerentes ao planeamento são: − Registo de pedidos e O.T. emitidas que originaram; − Dispositivo de emissão de O.T. preventivas; − Plano de carga, com representação gráfica da carga prevista. − Ficheiros dos stocks de materiais de manutenção. − Dispositivos de desencadeamento, fiscalização e acompanhamento das encomendas ao exterior. A classificação das O.T. obriga a que todos os trabalhos pedidos pelos vários sectores sejam classificados: − Por sector de fabrico, a fim de facilitar as ligações entre a Manutenção e o Fabrico; − Por natureza de trabalho, para melhor controlar a actividade do serviço de manutenção; Manutenção curativa Manutenção preventiva Manutenção correctiva Melhoramento e modificações para o fabrico Novos trabalhos, etc. − Por níveis de urgência ou graus de prioridade (GP): GP1 Trabalhos a executar imediatamente devido a : 18 Perigo iminente de segurança pessoal; Paragem da produção (ou diminuição sensível); Defeito de fabrico. GP 2 Trabalhos urgentes a executar no prazo de alguns dias. GP 3 Trabalhos programáveis Trabalhos com data ou período de execução definido. GP 4 Trabalhos a efectuar com a disponibilidade da manutenção. Os vários estados em que se encontra uma ordem de trabalho (O.T.) podem-se classificar em: O.T. a aguardar estudo; O.T. a aguardar decisão; O.T. a aguardar previsão de orçamento; O.T. a aguardar preparação; O.T. em preparação; O.T. preparada em espera de paragem de produção; O.T. preparada em espera de aprovisionamento; O.T. preparada disponível ; O.T. subcontratada. A classificação das fichas de O.T. faz-se por intermédio de sinalizações nos planos de carga utilizada: Um sinal por sector de fabrico Um sinal por estado de avanço de trabalho Em cada ficha de O.T. deve-se visualizar: A natureza do trabalho; A urgência; O período de execução. 19 2.4 Plano de cargas A execução de um plano de cargas deverá ter em conta os seguintes princípios de funcionamento: a) Definir o n.º de meses sobre que recai a carga previsional (habitualmente 4 a 8 meses, conforme o tipo de indústria). b) Cálculo da capacidade teórica de realização mensal, por especialidade profissional do pessoal da manutenção. Este potencial poderá ser representado sob a forma gráfica. c) Definição do período de programação: semanal, quinzenal, mensal. d) Calculo estatístico das horas gastas em imprevistos por especialidade profissional, de acordo com a formula: imprevistos=U1+U2+AI+FS+∆t(U3+U4)+OPT (2.1) em que: U1= urgências correspondentes a GP 1 U2= urgências correspondentes a GP 2 AI = ausências imprevistas FS= fases suplementares ∆t(U3+U4)= desvios entre tempos previstos e realizados em urgências correspondentes a GP 3 e GP 4. OPT= ordens de pequenos trabalhos ( trabalhos que por serem muito pequenos não fazem parte de ordens de trabalho OT ) Logo que a organização da manutenção e da fabricação estão estabilizadas, os imprevistos mensais por especialidade profissional tendem a tornar-se constantes sendo importante: e) A visualização das cargas de imprevistos sobre a forma gráfica f) Cálculo das horas de abstencionismo previstas por período de programação, também sobre a forma gráfica. g) A diferença por especialidade profissional e por período de planeamento entre: Horas teóricas - ( carga de imprevistos + previsão da abstenção ) = 20 Carga programável h) Uma vez por dia as horas correspondentes às O.T’s preparadas ou estimadas em U3 e U4 que são carregados em função de: Dos prazos solicitados Dos prazos de aprovisionamento, ou de entrega Dos meios necessários Das disponibilidades de carga Na carga programada devem-se utilizar diferentes cores na representação gráfica: O verde para as O.T preparadas e disponíveis O vermelho para as O.T preparadas e bloqueadas O amarelo, ou outra cor, para a carga estimada. As áreas disponíveis por especialidade e por período informam sobre as capacidades de execução. i) Logo que o chefe da Manutenção receber um pedido de trabalho, deverá consultar o quadro de cargas e se não for possível respeitar o prazo pedido deverá: Ver com a entidade que solicitou o trabalho se o prazo pode ser alterado. Caso contrário fazê-lo definir prioridades e decolar outros trabalhos de outros clientes. Ou subcontratar ou aumentar a capacidade de execução. j) Uns dias antes de cada período de programação, o Planeamento dá à oficina as fichas das O.T. preparadas e disponíveis, correspondendo ao período. O chefe da manutenção deverá certificar-se, no quadro de carga, que a carga programada no período corresponde à capacidade real de realização para o seu efectivo de pessoal nesse mesmo período. k) Todos os dias o planeamento deverá descarregar as horas previstas por especialidade e por período dos trabalhos realizados na véspera. l) Uma vez por mês, desde que o quadro de carga esteja a funcionar normalmente, e por cada período de programação, pelo menos nos primeiros 6 meses de colocação em serviço do sistema, faz-se: 21 Controlo total da carga representada graficamente As modificações ao programa necessárias. As modificações ao programas podem ser efectuadas diariamente ou aquando das reuniões manutenção - produção. Objectivos do quadro de carga O quadro de carga constitui para o gestor de manutenção a principal ferramenta de controlo do seu serviço, permitindo: Determinar o efectivo da manutenção mais adequado (económico) por especialidade profissional Definir melhor a relação necessidades e meios Controlar a participação e utilização do pessoal por especialidade. Prever a necessidade de subcontratação, ou esforços temporários necessários Cumprir prazos Seguir a evolução do programa de trabalhos por especialidade profissional O quadro de carga é uma ferramenta de gestão e um meio de redução de custos de manutenção. Pode ser implementado logo que os trabalhos controlados (estimados ou preparados) representem pelo menos 40 a 50% das horas totais de manutenção. Os trabalhos de melhoramento serão os últimos a terem prioridade no quadro de planeamento O planeamento dos materiais Para planear os trabalhos é preciso dispor, ou pelo menos ter conhecimento preciso, dos prazos de entrega dos “materiais” e subcontratos. O planeamento do serviço de manutenção deverá portanto ter a responsabilidade do armazém de materiais para a manutenção. 22 Para trabalhos importantes ou a executar durante uma paragem de produção, é preciso com antecedência reservar os materiais e as peças sobresselentes necessárias. Se os prazos de entrega forem incompatíveis, deve-se então propor o atraso do início dos trabalhos. Uma boa execução do programado dependerá também do respeito pelos prazos de aprovisionamento tanto para materiais como para serviços. O planeamento tem uma função de seguimento de encomendas ao exterior, que lhe permite relançar as compras ou os fornecedores, a título preventivo, para todos os trabalhos que provoquem o bloqueamento de uma ordem de trabalho. 2.5 Planeamento de trabalhos e apoio informático O planeamento dos trabalhos faz-se, como na preparação de trabalhos, em área gráfica destinada à função. Este planeamento permite: − Ter em dia as O.T. em carteira, até ao seu encerramento. − Efectuar automaticamente as classificações previstas para as O.T. em carteira. − Comparar a carga programável com a carga prevista dos trabalhos a executar (U3 e U4), por especialidade profissional e por período de programação (em princípio semanal). − Ter em dia por especialidade profissional e por semana, o plano de carga (para 6 meses ou mais) com: A capacidade teórica de realização A capacidade efectiva de realização (potencial teórico - abstenção previsto) A carga reservada a imprevistos A carga programada A carga disponível − Efectuar para cada O.T., em função das informações do planeamento, uma proposta de agendamento a aprovar pelo utilizador. − Assinalar as incompatibilidades de duração e prazos bem como de sobrecargas. 23 − Simular um novo plano de cargas, sempre que haja modificação, efectuada pelo utilizador, de um ou mais parâmetros. − Efectuar actualizações do plano de cargas descarregando diariamente as horas previstas das fases de trabalho terminadas. A informática actua de forma a: − Diminuir a carga de pessoal do planeamento. − Suprimir os suportes materiais de classificação e visualização (ficheiros, quadros de planeamento, etc.) das fichas de O.T., sendo os documentos editados só quando necessário. − Permitir a difusão instantânea do plano a todos os interessados Não é aconselhável na função manutenção, por razões de complexidade e rentabilidade, uma informatização mais potente, que contemplaria aspectos como: − Prever as diferentes simulações possíveis em função dos diferentes parâmetros − Estabelecer a optimização do plano de carga − Propor modificações de certos parâmetros quando haja incompatibilidades De facto, mesmo com os enormes avanços que se têm registado na informatização, só para organizações já de algum porte aconselhamos a que se contemplem os últimos pontos acima focados. 2.6 Meios de controlo A fim de assumir as responsabilidades do serviço de Manutenção, é necessário que o seu responsável tenha meios de controlo. Esses meios deverão permitir avaliar a situação e a sua evolução de forma a permitir tomar decisões no sentido do melhoramento continuo da gestão, e consequente minimização dos custos de manutenção. Para além dos controlos por amostragem, que poderão ser sempre feitos, utiliza-se essencialmente três tipos de controlo: Através das ferramentas de gestão e controlo dos Métodos e Ordens de trabalho realizados. 24 Através da orçamentação prevista para a área da manutenção, controlando as despesas previstas e realizadas para os vários itens. Através do acompanhamento e controlo dos vários racios de gestão criados. A ajuda informática é essencial para o estabelecimento e seguimento das verbas do programa de manutenção, para a análise técnica dos custos, para o cálculo dos racios e para a actualização permanente do planeamento. Este tipo de assistência torna-se indispensável se se pretende dispor de uma informação completa das despesas, em materiais e mão-de-obra, bem como da facturação. O orçamento de manutenção A organização descrita deve permitir estabelecer um orçamento a partir do programa previsional de manutenção. Este orçamento de manutenção tem como objectivos: a) Fazer participar os agentes de métodos bem como os executantes, num trabalho analítico de estabelecimento do orçamento, e consequente corresponsabilização no controlo de despesas, dando-lhe meios para corrigir a sua acção quando necessário. b) Fazer comparações detalhadas entre despesas e previsões de forma a permitir detectar facilmente as causas dos desvios e proceder à sua correcção, o que obriga a ter um serviço que siga “in time” todas as despesas de manutenção. É então possível muitas vezes encontrar uma justificação técnica para os desvios encontrados. Um acompanhamento deste tipo só se justifica tendo apoios informáticos para a gestão da manutenção e nos casos em que os custos da manutenção tenham um significado importante no valor acrescentado da firma. Na maior parte dos casos a acção de controlo limita-se a: a) Registar as grandes despesas referentes às grandes operações de manutenção. 25 b) Seguir as despesas previstas e realizadas e seus desvios, por centros de custos ou oficinas. Estes desvios não são inicialmente significativos e só servem para um controlo global ao nível de grandes centros de custo. c) Fazer a correspondência entre os custos de manutenção e actividade de produção. d) Dar à chefia de manutenção um meio que lhe permita responder às solicitações de redução de despesas por parte da direcção, bem como avaliar os eventuais riscos daí resultantes. O estabelecimento de um orçamento necessita de uma boa organização na área da manutenção, implicando: − A responsabilização sobre a gestão da manutenção de todo o equipamento. − A possibilidade de distinção das despesas de manutenção. − Estabelecimento de códigos para os objectos de manutenção (equipamentos). − A existência de um plano de manutenção preventiva. − A existência de um histórico, bem como de ferramentas de análise desse histórico de forma a poder estabelecer a relação entre despesas de manutenção preventiva/correctiva. − Ter à disposição dados estatísticos sobre tempos e custos das intervenções da manutenção. Sendo conhecidos os dados anteriores, vamos agrupá-los por unidades de intervenção e por mês, tendo em conta a actividade de fabricação e as intervenções de manutenção preventiva para o período. A cada tipo de intervenção de manutenção corresponde um tempo e um custo que são a “norma” da intervenção; calculam-se seguidamente as despesas de manutenção preventiva e de manutenção correctiva, que são proporcionais, repartindo-se por meses, tendo em conta a actividade da produção. Finalmente faz-se um sumário das previsões das despesas por mês: − por unidade de intervenção − por tipo de manutenção − por fábrica ou centro de custo − por sector e oficina. Obtém-se assim o orçamento programa de manutenção estabelecido. 26 O quadro de controlo da manutenção Os principais aspectos da manutenção têm necessidade de ser controlados através de um quadro de controlo, e são: − custo directo da manutenção do equipamento. − a gestão e actividade do serviço de manutenção − respeito pelos prazos estabelecidos. − a qualidade do serviço prestado. − a produtividade do pessoal − a gestão de stocks de manutenção. − a gestão de pessoal de manutenção Cada um destes aspectos é controlado com a ajuda de um ou mais racios e de informações que iremos referir adiante. Os elementos que permitem estabelecer estes racios são fornecidos pela Contabilidade, pelo Serviço de Pessoal, pela Produção, pelas Compras e pela Manutenção. Podemos também listar as informações necessárias ao controlo: a) Custo directo da manutenção do equipamento − orçamento e despesas de manutenção para o conjunto da fábrica – mensal por sector – acumulado − decomposição das despesas de manutenção (em percentagem e em valor). por natureza das despesas mão-de-obra directa peças (saídas de armazém; compras directas) subcontratos (cedência de mão-de-obra e outros) por natureza da manutenção manutenção preventiva manutenção curativa manutenção correctiva 27 por cliente ou sector produtivo b) Custo da manutenção em % do valor acrescentado em % do preço em % do valor actualizado do equipamento por unidade produzida (tonelada, metro cúbico, hora, quilometro, etc.). c) Gestão e funções da manutenção − Estabelecer o orçamento de exploração para a manutenção (preço/hora standard; preço/hora real). − Decompor a verba orçamentada para a manutenção em percentagem e em valor por natureza de trabalho manutenção preventiva manutenção correctiva manutenção de melhoria alterações nos equipamentos de fabrico novos trabalhos trabalhos na área da segurança − Decompor o número de horas gastas (em percentagem e em quantidade) por natureza do trabalho por grau de urgência − Decompor o número de intervenções efectuadas (em percentagens e em quantidade) por natureza do trabalho por grau de urgência − Determinar o tempo médio por intervenção d) Controlo de atrasos O controlo de atrasos pode ser estimado pelos racios seguintes: − Carga reservada a Imprevistos 28 Trabalhos (U3+U4) em tempo previsto Trabalhos (U3+U4) em tempo gasto Tempo previsto (U2+U3+U4) Tempo gasto (U2+U3+U4) (2.2) − Controlo do número de OT em curso por cliente por natureza do trabalho por estado de progresso − Controlo do número de Ordens de Trabalhos pendentes por cliente por estado (reserva; urgente; bloqueado ou suspenso) tendo em conta a variação do número de trabalhos em curso contabilizando o atraso médio de uma OT GP3 e) Qualidade do serviço prestado A qualidade do serviço prestado mede-se pela diminuição do número de avarias, dos imprevistos e das perdas por defeitos de qualidade e consequentemente pela diminuição dos custos indirectos. A partir de um certo limite (ponto de optimização entre custo directo/custo indirecto) haverá uma situação de sobre-qualidade que será acompanhada de um sobre-custo. f) Custo indirecto por área de fabrico Horas de paragem do equipamento para manutenção x 100 Horas teóricas totais (2.3) As horas teóricas totais correspondem à soma das horas de funcionamento com as horas de paragem por qualquer motivo. Este racio será seguido para os equipamentos chave do fabrico. Horas gastas em U1_______ Horas totais de manutenção em % (2.4) 29 Horas de manutenção preventiva Horas totais de manutenção em % (2.5) Horas de manutenção de melhoria Horas totais de manutenção em % (2.6) g) Produtividade do pessoal A produtividade do pessoal, pode avaliar-se através de: resultados de observações pontuais controlo de tempo gasto em trabalhos, tipo e frequentes (constituindo um tempo médio) tempo médio por intervenção tempos previstos / tempos realizados. h) Gestão dos Stocks de Manutenção A gestão dos stocks de manutenção pode avaliar-se através da análise de vários racios e parâmetros seguintes: Taxa de rotação = valor anual de saídas Valor do stock (2.7) Ou através do índice de cobertura ou do número de meses em stock, globalmente e por famílias de artigos. valor do stock global e por famílias de artigos valor das saídas globais e por famílias de artigos número de artigos em stock número de novos artigos número de artigos suprimidos valor médio de um artigo em stock ______Valor do stock__________ x 100 Valor actualizado do equipamento (2.8) taxa de ruptura do stock, global e por famílias de artigos. i) Gestão do pessoal de manutenção 30 A gestão de pessoal pode avaliar-se através da análise de vários indicadores e parâmetros que se seguem: − organigrama do serviço, actual e previsto para os próximos anos − repartição dos efectivos por categoria por função por especialidade profissional − índice de tenacidade do pessoal − número e gravidade dos acidentes (total; por especialidade; por equipa) − horas suplementares (total; por especialidade; por equipa) − horas de absentismo (total; por especialidade; por equipa) − valor do material aplicado por agente de métodos por encarregado − orçamento de manutenção por agente de métodos por encarregado − custos de manutenção por agente de métodos por encarregado − horas gastas (pessoal interno + subcontratados) por agente de métodos e por encarregado. − número de entradas em armazém por fiel de armazém. − número de movimentos por operador. Dever-se-á sobretudo ter em atenção que: O quadro de controlo da manutenção, não deverá nunca ser considerado como um depósito volumoso de informações; mas sim uma ferramenta de controlo dinâmica virada para a acção. Devendo-se seleccionar, após a análise só os racios e outras informações significativas. 31 É absolutamente necessária uma reunião mensal do chefe de manutenção com os seus principais colaboradores, devendo ter como objectivo analisar as evoluções dos racios e outras informações que permitam tomadas de decisão ou análises mais detalhadas em relação a certos sectores da manutenção. O chefe da manutenção deverá fazer todos os meses um pequeno relatório à administração que contemplará a situação e evolução do serviço de manutenção, suportada por racios, bem como outras informações importantes referentes a acções tomadas e problemas surgidos no período. 2.7 Informática Operacional de Manutenção A informática foi durante muito tempo o monopólio dos informáticos que se preocupavam em exclusivo com os sectores da Contabilidade e Administração das empresas. A informática encontra-se hoje desmistificada e os utilizadores, conscientes das suas potencialidades no apoio à gestão, utilizam-na massiçamente. É preciso evitar no entanto alguns contratempos na sua aplicação: alguns utilizadores podem ser tentados a utilizar meios informáticos (PC) para tratar dos seus problemas de uma forma independente dos restantes sectores da empresa. Esta será uma solução que conduzirá à falta de normalização do material informático com o correspondente encarecimento da sua manutenção; outro aspecto, não menos grave, é o facto dos dados tratados interessarem seguramente a outros utilizadores, que vêem assim dificultado o acesso aos dados, encarecendo a sua utilização e gerando uma certa anarquia de fontes de dados. Alguns informáticos têm dificuldade em entender que a sua função consiste em apoiar os utilizadores e não em ignorar as suas necessidades, opondo-se sistematicamente a toda a inovação; esta atitude trava o desenvolvimento do apoio informático conduzindo a uma descentralização dos meios informáticos. 32 É portanto importante que as direcções das empresas definam um plano informático que contemple todas as necessidades, defina prioridades, orientações, meios disponíveis e planos de implementação. A utilização de meios informáticos apresenta as seguintes vantagens: a) Dar aos responsáveis bem como aos restantes elementos da manutenção, informações detalhadas, seleccionadas, apresentadas de forma operacional, nos prazos desejados (tempo real se necessário for), tendo como objectivo a melhoria do serviço e redução de custos. b) Descentralizar o acesso à informação, em relação a todos os possíveis utilizadores do sistema, diminuindo tempos de deslocação entre secções, procura e classificação, permitindo o aumento da eficiência do pessoal envolvido. c) Mecanizar certas tarefas manuais e, consequentemente, diminuir os custos estruturais correspondentes (em particular na gestão de stocks de fornecimentos e peças suplementares). d) Resolver problemas de solução manual difícil ou cara, tais como seguir um PERT, simular ou optimizar parâmetros. e) Aligeirar o sistema administrativo, suprimindo a grande maioria dos documentos referentes à organização da manutenção. f) Garantir o respeito dos procedimentos definidos, incluindo os procedimentos de segurança. g) Facilitar melhoramentos de estrutura e organização em particular: Descentralizar de certos meios de manutenção Transferência de operações de manutenção para a produção h) Permitir aos outros serviços dispor das informações necessárias, especialmente aos serviços que irão utilizar os dados para executar estudos de fiabilidade ou outros. O conjunto destas vantagens concorre para um objectivo fundamental, aumentar a produtividade da manutenção e reduzir o custo global. Constata-se na prática que a informatização da manutenção contribui para criar um estado dinâmico tendente à introdução de inovações de estrutura , organização e gestão da manutenção. 33 Dever-se-á ter sempre presente, quando se informatiza, que o tratamento e difusão da informação constitui um meio e não um objectivo, devendo este meio ser ajustado às necessidades. Tarefas a informatizar Vamos enumerar as operações em manutenção que se podem informatizar: 1. Edição, actualização e consulta dos códigos dos equipamentos 2. Na documentação técnica. Fichas técnicas de subconjuntos e órgãos. Códigos de fornecimentos e peças suplentes por subconjunto ou órgão. Esquemas sinópticos e check-list de desempanagem. Listas de ferramentas especiais de reparação. 3. Histórico do equipamento. 4. Evolução e análise técnica de custos Por máquina, linha ou fábrica Por tipo de máquina. Por natureza de trabalhos Por tipo de intervenção técnica. Por tipo de avaria (por tipo de órgão ou por causa da avaria). Análise e resolução de avarias. 5. Preparação de trabalhos. 6. Edição da tabela de tempos para operações standard. 7. Execução e acompanhamento do planeamento (PERT ou MOSEC) para obras de importância. 8. Plano de manutenção preventiva e de lubrificação. Controlo de utilização dos equipamentos; Desencadeamento do programa de visitas em operações de manutenção preventiva e de lubrificação; Edição de visitas-tipo a executar. 10. Ordenamento e controlo das OT. 11. Edição de gráficos com carga previsional de mão de obra. 12. Gestão de stocks de suplentes. Edição e actualização do catálogo do armazém. Valorização de stocks e movimentos. 34 Escolha do método de gestão. Desencadeamento e controlo dos aprovisionamentos. Posição dos stocks e aprovisionamento. Estabelecimento de estatísticas para análise e melhoria da gestão. 13. Quadro de distribuição de trabalho. 14. Edição das horas de serviço prestados. 15. Estabelecimento de normas de manutenção (tempos e custos standard). 16. Orçamento de manutenção, previsto realizado e desvios; bem como a flexibilidade do orçamento em relação à actividade produtiva. 17. Quadro de controlo Estabelecimento e controlo de racios e informações. Edição do quadro guia de manutenção. 18. Transmissão directa e automática de dados aos outros serviços.. Caracterização da informação a tratar Temos vindo a constatar que uma boa gestão de manutenção necessita de tratar numerosas informações, de natureza e formas diversas; é conveniente classifica-las segundo critérios que permitam conceber melhor o sistema e escolher os meios apropriados. Vamos seguidamente considerar três critérios de caracterização da informação: Natureza Qualidade Tempo de vida Natureza da Informação Gestão: custos directos, custos indirectos, custos de stocks, elementos de gestão da manutenção, quadro de controlo de manutenção, elementos estatísticos. Documentação: códigos e estrutura do equipamento, documentação técnica, catálogo do armazém fornecedor de peças de reserva , etc. 35 Acção: desencadeamento e controlo dos trabalhos em todos os estados de avanço, incluindo a execução, informações sobre stocks, etc. Qualidade da Informação Rapidez de transmissão: avaria, disponibilidade de suplentes, etc. Fácil acessibilidade: códigos de equipamentos, documentação técnica, catálogo de suplentes, etc. Fiabilidade: custos, nível de stocks, etc. Selectividade: custos directos e indirectos, etc. Tempo de vida da Informação Efémera: trabalhos sucessivos, reservas, etc. Durável: histórico, etc. Lembremos que é necessário inventariar e classificar o conjunto de necessidades de informação respeitante ao serviço de manutenção de forma a permitir que execute a sua função. Os trabalhos de inventariação e classificação constituem a fase mais importante da informatização operacional da manutenção, que deve ser feita em equipa entre os diferentes utilizadores. Nunca esquecendo que só é preciso informatizar o necessário e suficiente, e não aquilo que poderá ser interessante ou desejável. Características dos meios de tratamento de informação Quando é necessário fazer o tratamento informático de dados, duas características principais orientaram a escolha dos meios de tratamento: A natureza do tratamento O tempo de resposta. 36 Vejamos de seguida a natureza do tratamento As operações elementares que geram informação podem ter três naturezas diferentes: a) Transmissão de informação, que utiliza diferentes meios, de acordo com a distorção tolerável, podendo-se classificar em: Transmissão oral, associada a uma distorção elevada, utilizada para informações de acção; Transmissão escrita, com uma menor distorção que a transmissão oral, utilizada para informações de todo o tipo. b) Armazenamento de informações em que os critérios de qualidade são a conservação e acessibilidade: Memória humana, limitada, pouco fiável, de acessibilidade difícil e selectividade variável. Cadernos e ficheiros, de acessibilidade e qualidade medianas, relacionadas com o tempo médio de utilização. Memória máquina, de acessibilidade cómoda e com melhor segurança de conservação. c) Transformação de informações. Consiste essencialmente em efectuar agrupamentos, triagens e cálculos sobre os dados existentes. Deve ser fiável e os meios a utilizar deverão estar de acordo com o volume de informação a tratar. Podemos utilizar: Meios manuais, que são lentos, limitados mas fáceis de executar. Meios informáticos, que são poderosos, rápidos mas mais exigentes em mãode-obra. Vamos agora debruçar-nos sobre os tempos de resposta. Os tempos de resposta condicionam consideravelmente a escolha dos meios, verificando-se que a sua diminuição aumenta os custos de operação. Podem-se distinguir três tipos de tempos de resposta: − Tempo diferido ou de “tratamento por lote” A recolha, tratamento e a saída de informação são efectuadas de forma periódica; 37 − Tempo real parcial A recolha e tratamento da informação são efectuados de forma periódica, como na informação de tempo diferido; no entanto a consulta é realizada de forma instantânea. − Tempo real A recolha, tratamento e saída de informação são efectuados instantaneamente. Face ao acima exposto, analisamos em seguida a orientação preconizada. A orientação preconizada será a mais adequada à solução, logo a mais económica, entre as características de informação a tratar e as necessidades da manutenção, tendo em conta as características dos meios de tratamento. As necessidades em informação de manutenção podem estar agrupadas por nível de importância da seguinte maneira: Gestão de patrocínios, peças suplentes e ferramentas. Gestão da manutenção decomposta em: Gestão técnica (nomenclatura e estrutura do equipamento, documentação técnica e histórica). Gestão de actividades ou dos trabalhos (desencadeamento e acompanhamento dos trabalhos) Gestão dos custos (orçamentos e despesas de manutenção do equipamento, despesas do serviço de manutenção, análises estatísticas, etc.) Os factos técnicos particulares, tais como a telemanutenção, recorrência e diagnósticos, etc. O quadro que se segue dá uma orientação geral sobre o que são as exigências de uma informação de manutenção operacional. 38 DOMINIO TEMPO DIFERIDO TEMPO REAL TEMPO REAL PARCIAL Gestão de património, suplentes e ferramenta Gestão de manutenção: Gestão técnica • • • • • • • • Valorização Quadro de controlo Estudos estatísticos Estudos matemáticos Reaprovisionamento históricos estudos estatisticos fiabilidade Catalogo • • • • Nomenclatura equip Estrutura equip. Doc. Técnica históricos Gestão da actividade ou dos trabalhos Desencadeamento da manutenção preventiva Acompanhamento PERT Gestão de custos • Orçamento e despesas de manutenção do equipamento com controlo, no contrato, na realização e na preparação • • • • orçamento e despesas de manutenção do equipamento despesas serviços custos indirectos análises estatísticas quadro controlo W posição dos stocks reservas reparações Dossier trabalhos: • preparação • programação • distribuição • relatório realização • Aspectos técnicos particulares • Recorrência a diagnostico Telemanutenção Tabela 2.1 Factores de sucesso e etapas a prever na informatização Numa conjuntura difícil, em que todos os intervenientes se devem esforçar por melhorar a produtividade, há quem possa pensar que a informatização da manutenção irá resolver todos os problemas. Para melhorar a produtividade através da manutenção é preciso começar por verificar se a estrutura, organização e gestão estão adaptadas às necessidades da produção e funcionam eficazmente com pessoal competente e motivado. 39 Em contrapartida, verifica-se que uma acção de informatização da manutenção contribui frequentemente para criar alterações aos procedimentos existentes. Embora a informação favoreça uma melhoria constante da organização, não deve ser considerada como meio de mudança. Por outro lado é evidente que se considera indispensável organizar especialmente durante ou depois da informatização, mas nunca antes, uma vez que a informatização faz parte da organização e deve ser considerada como um meio a ter em conta. As diferentes etapas a prever no processo de informatização são as seguintes: a) Definição das grandes orientações no domínio da informatização logo na fase de anteprojecto. b) Estudo de concepção que corresponda à definição e necessidades dos utilizadores considerando: As funcionalidades do sistema (definição das informações a introduzir, a transformar e a fornecer bem como as suas ligações); As interfaces a prever com as outras aplicações da empresa; O projecto de configuração com a implantação dos periféricos e uma primeira análise do volume da informação a tratar; As condições preliminares que serão as acções de melhoramento da organização e formação do pessoal; O cálculo de rentabilidade com estimativas dos investimentos e despesas de exploração, vantagens e resultados previstos; A participação de representantes de todos os utilizadores potenciais do sistema, incluindo a informática, sobre a coordenação de alguém que conheça bem a função de manutenção. c) Decisão e Planeamento de realização que é uma função da Direcção da empresa. d) Análise funcional do sistema escolhido, que vai definir as articulações de transações, códigos das informações introduzidas, os desenhos de todos os fluxogramas e estados de saída previstos, procedimentos de utilização, etc. 40 e) A preparação, que é a fase em que a informática realiza fluxograma ou adapta fluxograma preexistente o que implica: Aprovisionamento de material; Análise orgânica (tradução em linguagem informática da análise detalhada) Programação. Nesta fase os utilizadores, que neste caso são essencialmente os Serviços de Manutenção, deverão: Efectuar as modificações organizacionais necessárias. Preparar as informações necessárias à constituição de ficheiros de base bem como os processos de actualização da informação; Preparar as “simulações” para testar o sistema; Prever a recepção dos programas. f) A colocação em serviço. Faz-se habitualmente de forma progressiva e necessitando de: Formação de utilização Criação do manual de utilização Rodagem O conjunto das várias etapas de implementação do sistema de informatização necessitam de um prazo habitualmente longo, após o estabelecimento do plano director, havendo todo o interesse em, paralelamente à informatização da manutenção, proceder a melhoramentos na estrutura, na organização e na gestão. 41 3 GESTÃO DE STOCKS 3.1 Introdução e definição Durante as intervenções de manutenção, sejam planeadas ou não planeadas, verificase sempre a necessidade de substituir diversos órgãos. No caso de intervenção da manutenção planeada, os órgãos a substituir (devido a desgaste ou fadiga) encontram-se previamente definidos no que respeita às referências e respectivas quantidades. No caso de intervenções não planeadas, os órgãos que é necessário substituir (devido a causas aleatórias) não são conhecidos com antecedência – só o sendo após o diagnóstico. Quer numa situação quer noutra, os órgãos devem encontrar-se imediatamente disponíveis (em armazém) de forma a minimizar a indisponibilidade do equipamento. Enquanto que as necessidades dos materiais (referências, quantidades e datas) em intervenções de manutenção planeada são calculadas por algoritmos do tipo MRP (just-in-time), os materiais necessários em intervenções de manutenção não planeada são calculáveis com recurso a modelos de “reposição de stocks” (just-in-case). Mas comecemos por definir a noção de stock. Trata-se de uma designação utilizada na língua inglesa para definir o valor ou quantidade das matérias primas, de peças ou componentes, de trabalho em curso ou de produtos finais que estão armazenados com o fim de serem posteriormente utilizados em caso de necessidade. Em termos mais gerais, stock é o valor ou quantidade de qualquer item armazenado para posterior utilização. Gestão de stocks é o conjunto das técnicas utilizadas para garantir que as quantidades daqueles itens asseguram sempre a satisfação máxima das necessidades ao mais baixo custo. 42 Os órgãos que são mantidos em stock, aguardando a oportunidade de substituírem os seus homólogos avariados (durante acções de reparação) ou próximos da degradação (durante acções preventivas) são conhecidos como “sobressalentes”, “peças de reserva” ou, ainda, “peças de substituição”. Designam-se frequentemente como “sobressalentes” os órgãos de maior complexidade (um motor eléctrico, uma caixa de velocidades, uma bomba hidráulica, etc.) que podem ser reparados, enquanto que as “peças de reserva” são componentes de menor complexidade e, frequentemente, não reparáveis (rolamentos, resistências eléctricas, componentes electrónicos, etc.). Daqui por diante designaremos ambos, indistintamente, como sobressalentes. Durante uma acção de manutenção, para além dos sobressalentes e das peças de reserva, é sempre necessária uma grande quantidade de materiais diversos – vulgarmente designados por “materiais de consumo corrente” – tais como, parafusos, porcas, anilhas, óleos, massas lubrificantes, tintas, diluentes, lixas, rebites, solda, cola, desperdício, ferramentas de desgaste rápido (brocas, limas, fresas, etc.) e muitos outros. Os materiais de consumo corrente são também geríveis através de modelos de reposição de stock. Temos, então, resumidamente, que gerir três naturezas de itens: a) Materiais de consumo corrente; b) Peças de substituição c) Sobressalentes. De forma a garantir a existência de todos os materiais necessários a cada intervenção, é necessário implementar um modelo de gestão que realize as seguintes actividades: a) Monitorar continuamente a quantidade existente disponível e alertar para os itens que atingem uma determinada condição limite; b) Monitorar continuamente as encomendas colocadas aos fornecedores e ainda pendentes da entrega; c) Avisar quando uma nova encomenda deve ser colocada; d) Informar quantas unidades devem ser encomendadas. 43 Estas actividades levantam a questão fundamental de um modelo de gestão de stocks, isto é, o “quê”, “quando” e “quanto” encomendar de cada vez. Uma gestão de stocks eficaz pressupõe uma classificação dos stocks de acordo com o critério de destino (é assim que surgem as peças de reserva para manutenção) e com o critério de valor. Também é muito utilizada a classificação ABC ou de Pareto. A classificação ABC consiste em diferenciar os artigos consoante o volume das saídas anuais ou os valores em stock. Baseia-se no princípio de que 20% dos artigos representa 80% das saídas ou do valor. Para proceder à classificação, colocamos os artigos por ordem decrescente das saídas ou do valor e calculamos as percentagens em relação aos respectivos totais. Se representarmos graficamente, em abcissas, os artigos e, em ordenadas, as saídas ou os valores, obtemos curvas ABC. 3.2 Modelos de reposição para stock Conforme dissemos acima, estes modelos são usados quer na gestão de materiais de consumo corrente quer em órgãos que possam avariar intempestivamente. Existem vários modelos de gestão aplicáveis na prática de manutenção de equipamentos e de instalações. Contudo, há dois modelos básicos dos quais outros derivam com alguns ajustamentos para conformar objectivos particulares. Esses dois modelos básicos são os seguintes: a) Modelo de revisão contínua, ou modelo Q. Encomendamos uma quantidade fixa Q logo que o stock atinja um nível determinado (Ponto de Encomenda PE); b) Modelo de revisão periódica, ou modelo P. Encomendamos uma quantidade variável com uma periodicidade fixa P, de forma a repor o stock a um nível máximo (Nível Objectivo NO); c) Modelo de revisão contínua ajustado. 44 Encomendamos exactamente a quantidade em falta de forma a manter um nível de stock máximo constante, todas as vezes que ocorram avarias; d) Modelo de revisão periódica ajustado. Igual ao anterior mas só encomendamos se o stock tiver atingido um nível mínimo. Os dois primeiros modelos são os mais comuns e a eles voltaremos mais adiante. Existem ainda outras hipóteses, tais como: a) Não manter qualquer stock e mandar vir a quantidade estritamente necessária em cada intervenção (através de correio especial, EMS, DHL, etc.); b) Não manter qualquer stock e chamar a equipa de manutenção do fabricante do equipamento (quando existe um contrato para tal); No estudo destes modelos, sempre que nos referimos a “Situação do Stock”, ou simplesmente Stock, queremos dizer: Situação do stock = Quantidade física existente – Quantidade cativa (reservada)+Quantidade encomendada a fornecedores e ainda não recebida – Quantidade pedida internamente e ainda não satisfeita. 3.3 Factores a considerar num modelo Um modelo representativo de um sistema real pode comportar um conjunto de variáveis que interagem entre si e que explicam simbolicamente o comportamento do sistema. Em gestão de stocks, estas variáveis podem agrupar-se em três categorias: a procura, os custos e os prazos. a) A procura O padrão de procura pode ser tipificado para cada natureza de itens da seguinte forma: 45 − Materiais de consumo corrente. A procura é regular, repetitiva e da ordem de algumas unidades todos os dias, semanas ou pelo menos, todos os meses. As quantidades são facilmente previsíveis com modelos de séries temporais, não se verificando grandes desvios; − Peças de substituição. A procura é bastante irregular e da ordem de algumas unidades por ano. As quantidades são calculáveis por modelos probabilísticos. b) Taxa de falhas e procura Para prever a procura de peças de substituição e sobressalentes é possível que disponhamos de informação sobre os resultados de um programa de testes de fiabilidade, informado pelo fabricante ou realizado por nós próprios. Devemos, contudo, ter em conta que, sobretudo no caso de peças de substituição, os dados proporcionados por um tal teste permitam apenas estimar a taxa de falhas, a qual pode não coincidir com a taxa de substituição (procura). Existem várias razões para esta diferença: − Quebra ou dano. Alguns componentes estão sujeitos a danificar-se ou, mesmo, partir durante as operações de manutenção, particularmente no caso de terem de ser removidos para ganhar acesso a um outro componente que requer atenção frequente; − Reacção em cadeia. Por vezes acontece que a falha de um componente arrasta consigo a falha de outro componente. Embora, num sistema bem concebido, isto não deva acontecer entre componentes funcionalmente relacionados, a taxa de substituição de um fusível, por exemplo, é com certeza muito superior à sua taxa de falhas intrínseca; − Componentes associados. Por vezes, quando um componente falha, pode ser mais económico substituir outro componente com o qual haja um funcionamento interdependente (por exemplo, um rolamento e o vedante de um bucim). Outras vezes, é recomendável substituir simultaneamente dois ou mais componentes que apresentam desgaste devido a movimentos relativos entre si (por exemplo, rodas de engrenagem, uma válvula e respectiva sede, etc.). Outras vezes, ainda, devemos substituir componentes que funcionam interligados num conjunto, de forma a evitar vibrações resultantes de assimetrias de desgaste e consequente aceleração deste (por exemplo, rolamentos do veio de um motor eléctrico, pares de pneus esquerdo e direito de uma viatura, etc.); 46 − Diagnostico incorrecto. Por vezes, os técnicos mais experientes cometem erros de diagnostico e substituem componentes sãos; − Mortalidade infantil. Alguns componentes apresentam uma maior probabilidade de falha quando são novos, a qual diminui com o tempo e acaba por estabilizar; − Alterações nas condições de funcionamento. A taxa de falhas num equipamento pode revelar-se superior ao previsto se este for usado em condições (velocidade, carga, ambiente, etc.) fora dos limites para os quais foi concebido; − Qualidade dos componentes. Os componentes apresentam frequentemente variações de qualidade originando falhas imprevisíveis. Finalmente, devemos ter em conta que muitos componentes apresentam mais que um modo de falha, devendo todos estes ser considerados no cálculo da procura. c) Os custos Consideremos o modelo de reposição para stock representado na figura 3.1. Neste modelo (teórico e simplificado), consideramos como pressupostos que a procura satisfeita é constante, que a quantidade por encomenda é constante e igual a Q, que a reposição é instantânea e que se verifica a chegada de cada encomenda com a periodicidade P, no preciso momento em que o stock disponível atinge o limite mínimo (stock de segurança). Figura 3.1 – Modelo teórico de reposição para stock Neste modelo de reposição, dispomos de uma margem grande de opções entre dois extremos, encomendar pequenas quantidades muito frequentemente ou encomendar grandes quantidades pouco frequentemente. No primeiro caso, o capital investido em stock é baixo e a frequência de encomendas é alta. No segundo caso, verificamos exactamente o oposto. 47 Teremos, assim, dois grandes tipos de custo. a) O primeiro é proporcional ao valor do stock; é o “custo de posse”. Para diminuir é necessário encomendar pequenas quantidades; b) O segundo é proporcional ao número de encomendas colocadas; é o “custo de aprovisionamento”. Para o diminuir é necessário encomendar grandes quantidades. Como estes custos evoluem em sentidos opostos, teremos que conciliá-los por compromisso. Em análise económica, esse compromisso é encontrado a partir dos custos marginais (ou incrementais) pertinentes. Vejamos quais os mais importantes. O custo de posse é igual à soma das seguintes parcelas: a) Custo do capital imobilizado b) Prémio de seguro (se for proporcional ao capital imobilizado); c) Rendas (se o espaço for alugado), etc. Custo do capital imobilizado O custo do capital imobilizado (a maior fatia) representa um custo de oportunidade, isto é, o rendimento que se poderia obter em aplicações alternativas (rentáveis) e que assim se perde. Conforme o critério da empresa, este custo pode ser igual à taxa de rentabilidade dos capitais próprios ou à taxa de rentabilidade que a empresa poderia obter num investimento alternativo, dentro da classe de risco correspondente – normalmente baixo, pois o stock possui um grau alto de liquidez (conversão rápida em dinheiro). Taxa de posse O custo de posse pode ser expresso por uma taxa (ou percentagem) do valor do material em stock. Assim, se este totalizar 30% ao ano, significa que o custo de armazenar um artigo de valor unitário 1 000$ durante um ano é 300$. O custo de aprovisionamento é igual à soma das seguintes actividades: a) Consulta aos fornecedores para confirmar preços e prazos; b) Preenchimento e envio de encomenda; 48 c) Recepção de encomendas (transporte e seguros); d) Controlo de conformidade (qualidade e quantidade); e) Arrumação no armazém; f) Registo no sistema de controlo; g) Controlo da factura e respectivo pagamento. Estes custos são independentes do valor da encomenda passada e variam proporcionalmente com a frequência anual de encomendas. Custo total A expressão que traduz matematicamente o custo total (soma do custo de posse e do custo de aprovisionamento) pode ser deduzida a partir da fig. 3.1 e encontra-se representada graficamente na fig. 3.2. CT = t.c.(Q / 2 + SS ) + Ca .D / Q Em que: (3.1) D – procura anual Q – quantidade de unidades de uma encomenda Ca – custo de aprovisionamento t – Taxa anual de custo de posse c – Custo unitário de compra SS – Stock de segurança Nesta expressão, o primeiro membro representa o custo de posse e o segundo membro representa o custo de aprovisionamento anuais. Quantidade económica de encomenda Qee O melhor compromisso económico consiste em seleccionar uma dimensão de encomenda Q que minimize o custo total CT. Esta dimensão designa-se por “quantidade óptima económica” ou, simplesmente, “quantidade económica de encomenda”, Qee. 49 Fig. 3.2 – Determinação da quantidade óptima económica de encomenda Qee A curva do custo total apresenta um ponto mínimo, o qual define: No eixo das ordenadas, o custo anual total mínimo, CT*; No eixo das abcissas, a quantidade económica de encomenda, Qee A quantidade económica de encomenda, Qee, é calculada a partir da expressão anterior, igualando a primeira derivada a zero e resolvendo em ordem a Q, obtendo-se a conhecida fórmula de Wilson. Qee = (2.D.Ca / t.c ) (3.2) (fórmula de Wilson) Podemos definir uma “periodicidade óptima económica de encomenda” , Pee, a qual pode ser calculada por: Pee = Qee / D (3.3) Acontece, com alguma frequência, que a Qee não pode ser adoptada, pois, por exemplo, não coincide com um múltiplo do conteúdo de uma embalagem, fica um pouco aquém de uma quantidade desejável para aproveitar um desconto de quantidade ou ultrapassa uma quantidade que poderia aproveitar um espaço limitado num transporte, etc. Nestas circunstâncias, teremos de optar por outra quantidade, o mais próximo possível da Qee. Esta decisão comporta, quase sempre, incrementos muito reduzidos do custo total, CT, como veremos. 50 De facto, se atentarmos na Fig. 3.2, podemos constatar que a curva do CT é bastante achatada na vizinhança da Qee. Isto significa que desvios apreciáveis da Qee (para mais ou para menos) terão um impacto reduzido nos custos relevantes. Se representarmos por q o acréscimo (ou decréscimo) relativo da quantidade económica de encomenda Qee, o incremento ct do custo total CT será dado por: [ ] ct = 0,5. q 2 / (1 + q ) (3.4) Esta função encontra-se graficamente representada na figura seguinte. Fig. 3.3 – Penalização do custo CT quando usamos uma quantidade Q≠Qee O tempo de disponibilidade de uma encomenda é composto pelos seguintes tempos parciais: a) Tempo com trabalhos administrativos de preparação da encomenda, tais como, preencher documentos, actualizar ficheiros, etc.; b) Tempo em transito da encomenda (desprezável se for executável por telefone, fax ou computador); c) Tempo de aviamento do fornecedor (pode ser a componente mais longa e variável, pois depende do stock do fornecedor na ocasião); d) Tempo em transito da mercadoria, o qual depende do meio de transporte utilizado; e) Tempo de disponibilidade interna, o qual depende dos procedimentos de controlo de qualidade, contagem, registo e arrumação. Quando Ca 0, Qee 1 Nos ambientes ” just-in-time” de hoje, o tempo constitui um parâmetro que tende a diminuir e a fixar-se em valores acordados em contratos. Por outro lado, as 51 Tecnologias de Informação contribuem para que as componentes 1, 2 e 5 se reduzam a valores quase insignificantes, o mesmo acontecendo como custo de aprovisionamento Ca. Notemos que, quando Ca tende para zero, a quantidade económica de encomenda Qee tende para uma unidade. Notemos que muitas vezes, quando o tempo de disponibilidade de um certo item é muito reduzido, não vale a pena mantermos stock desse item. Este será encomendado no preciso momento em que se tornar necessário, chegando pouco depois. Esta situação é por vezes conseguida contratualmente, significando que passamos para o fornecedor a responsabilidade de dispor das peças quando e sempre que desejarmos. Outra alternativa, consiste em dispor das peças à consignação no nosso armazém, sendo pagas ao fornecedor somente quando, de facto, as utilizarmos. 3.4 Modelos de revisão contínua O principio deste modelo consiste em encomendar uma quantidade Q (Qee ou outra), quando o stock atinge o nível de alerta, ou Ponto de Encomenda PE, a qual chegará L períodos mais tarde. Fig. 3.4 – Modelo de revisão contínua (modelo Q) O suporte administrativo deste modelo é muito simples. Basta manter permanentemente uma ficha actualizada por cada artigo, onde se registam todos os seus movimentos de entrada e de saída. Esta ficha contém os parâmetro que servem de 52 base à gestão, ou sejam, a quantidade a encomendar de cada vez e o ponto de encomenda. 3.5 Modelos de revisão periódica O principio deste modelo consiste em encomendar com a Periodicidade P a quantidade procurada Qn durante o ultimo período. Esta quantidade variável é, assim, igual à diferença entre o nível objectivo NO (ou nível máximo) e o stock disponível no momento da revisão. Fig. 3.5 – Modelo de revisão periódica (modelo P) O suporte administrativo deste modelo é também muito simples. Vejamos um exemplo de um artigo gerido pelas seguintes regras: Referência do artigo: TS 132 Período de revisão: 5 dias Nível Objectivo: 350 unidades Procura média: 50 unidades/dia Prazo de aprovisionamento: 2 dias 53 Na tabela seguinte, encontram-se os dados referentes a esta situação que nos servirá de base para uma simulação exemplificativa. Encomen Dias Stock inicial Procura Stock das Situação final pendente do stock s Quant. encomen dada Quant. recebida 1 100 49 51 0 51 299 0 2 51 49 2 299 301 0 0 3 2 50 -48 299 251 0 0 4 251 52 199 0 199 0 299 5 199 56 143 0 143 0 0 6 143 48 95 0 95 255 0 7 95 47 48 255 303 0 0 8 48 52 -4 255 251 0 0 9 251 52 199 0 199 0 255 10 199 48 151 0 151 0 0 Tabela 3.1 – Simulação de um sistema de gestão de revisão periódica Por exemplo, no final do dia 1 (dia de revisão) encomendamos a diferença entre o Nível Objectivo = 350 unidades e a Situação do Stock = 51 unidades, ou seja, 299 unidades que chegarão 2 dias depois, isto é, no inicio do dia 4. Passados 5 dias, ou seja, no dia 6, repetimos o procedimento. Se o prazo de aprovisionamento L for superior a P, pode acontecer que várias encomendas fiquem pendentes, pelo que as respectivas quantidades deverão ser somadas ao stock existente, fornecendo assim a Situação do Stock . Da mesma forma que o modelo anterior, verifica-se frequentemente que a procura varia aleatoriamente em torno de um valor médio enquanto o prazo de aprovisionamento é constante. O Nível Objectivo NO é, então, calculado pela seguinte expressão: NO = Dm .(L + P ) + SS (3.6) 54 Em que: NO – Nível Objectivo Dm – Procura Média L – Prazo de aprovisionamento P – Período de revisão SS – Stock de Segurança (será calculado mais adiante) Notemos que o nível objectivo NO é igual ao produto da procura média Dm durante o período correspondente à soma do prazo de aprovisionamento L com o período de revisão P, mais o stock de segurança SS. 3.6 Stock de segurança Se a procura fosse perfeitamente estável e se os fornecedores nunca se atrasassem, não seriam necessários quaisquer stocks de segurança. Como assim não acontece, temos de manter uma certa quantidade em stock que proporcione protecção contra uma ou ambas aquelas eventualidades. Fig. 3.6 – Ruptura ocasionada por um aumento súbito da procura a partir do momento t 55 Fig. 3.7 - Ruptura ocasionada por um aumento do prazo de aprovisionamento Conforme podemos ver nas figuras 3.6 e 3.7, basta que a procura ou o prazo de aprovisionamento (ou ambas simultaneamente) ultrapassem os respectivos valores médios Dm e Lm, para que ocorra uma ruptura do stock. Em consequência, um equipamento fica inactivo aguardando a chegada do item em causa. A presença de um stock de segurança implica um aumento do custo de posse. Este custo adicional pode, no entanto, ser compensado pela economia de custos de oportunidade (pela não ocorrência roturas). A justa dimensão de um stock de segurança pode ser encontrada através de uma ponderação económica entre aqueles dois custos ou, simplesmente, fixando um “nível de serviço” desejado Uma forma de contornar a dificuldade de cálculo do custo de oportunidade originado pela rotura de stock, que compreende muitas vezes factores de natureza intangível, consiste em fixar um limite máximo da procura insatisfeita. Isto significa “admitir” uma redução de qualidade do serviço prestado pelo sistema de gestão. Podemos definir “qualidade de serviço” da seguinte forma: “A qualidade de serviço de um sistema de gestão de stocks depende de uma política que minimize os custos combinados de aprovisionamento e de posse, sujeita à restrição de servir uma percentagem predefinida da procura” 56 Assim, e no que se segue, representamos quer o nível de serviço (limite máximo da procura satisfeita) quer o “nível de ruptura” (limite máximo da procura insatisfeita) por uma percentagem. Por exemplo, 95% e 5%, respectivamente. O nível de serviço pode ser calculado de diferentes maneiras, dependendo da preferência de cada empresa. Eis, apenas, um exemplo: Nível de serviço = Quantidade de pedidos satisfeitos (ou prazos acordados) Quantidade de pedidos recebidos (3.7) O nível de serviço a fixar na gestão de cada item, deve traduzir o seu grau de criticidade, ou, por outras palavras, a sua importância para manter o(s) equipamento(s) aos quais pertence em condições normais de funcionamento. Apresentam-se de seguida as definições dos quatro graus de criticidade habitualmente considerados e numerados de 1 a 4. 1 Desastre com consequências mais ou menos graves; 2 Indisponibilidade do equipamento mais ou menos longa; 3 Degradação da qualidade de operação; 4 Sem consequências imediatas. Esta classificação proporciona uma base para a tomada de decisões quanto à política de localização de uma peça de substituição, devendo encontrar-se junto do equipamento (pronto a ser instalado) ou podendo encontrar-se num armazém centralizado. Constitui uma boa prática dispor dos componentes classificados nos pontos 1 e 2 com antecedência, em relação ao momento de instalação e entrada em serviço de um novo equipamento. O grau de criticidade de uma peça deve ser, também, ponderado pela menor ou maior dificuldade da sua obtenção. Assim, a uma peça disponível em vários 57 fornecedores, podemos atribuir-lhe um risco de ruptura mais elevado que a uma peça disponível num único fornecedor. Os valores concretos praticados dependem muito da sensibilidade do gestor. É, contudo, frequente encontrar valores de risco de rotura entre 1 e 10 %. Stock de segurança quando D é variável e L é fixo Para abordar esta situação, é necessário definir primeiramente o que se entende por “intervalo de protecção”. Assim, deve entender-se por intervalo de protecção o período durante o qual o stock de segurança deve oferecer protecção contra as variações da procura e do prazo de aprovisionamento. Comecemos por considerar apenas a procura variável e aleatória, mantendo-se o prazo de aprovisionamento fixo (ou constante). Este facto justifica o que afirmámos atrás, a propósito das condições de opção pelo modelo P – preço de custo baixo – pois que, sendo o stock de segurança mais alto no modelo P quando comparado com o modelo Q, também o nível de stock médio será mais alto e, consequentemente, também o custo de posse. Stock de segurança quando D e L são variáveis Vimos atrás que o stock se segurança, para um certo nível de serviço, era determinado através da distribuição da procura durante o intervalo de protecção: L no modelo Q e (L+P) no modelo P. Porém, quando o prazo de aprovisionamento é também variável, a análise torna-se mais complexa pois temos de ter em conta, não só a influência da distribuição de probabilidades da procura no prazo de aprovisionamento mas também o oposto. 58 Este processo, que estuda a probabilidade conjunta formada pelo inter-relacionamento entre duas ou mais distribuições de probabilidade, designa-se em estatística por convolução. O desenvolvimento deste assunto não cabe no âmbito desta obra. Apresentamos somente a fórmula aplicável. A distribuição de probabilidade conjunta entre a distribuição da procura (uma Normal de parâmetros Dm σd) e a distribuição do prazo de aprovisionamento (qualquer de parâmetro Lm e σL) é, também uma Normal de parâmetros calculáveis pelas expressões: µ = Dm .Lm σ = Em que (L σ m 2 D + Dm .σ L2 (3.9) ) (3.10) SS – Stock de segurança Z – Variável Normal reduzida Dm – Procura média σD – Desvio padrão de procura Lm – Prazo médio de aprovisionamento σL – Desvio padrão do prazo de aprovisionamento No caso do modelo P, usamos as mesmas fórmulas (V.9) e (V.10), apenas com uma alteração: em lugar de Lm deve usar-se (Lm+P). 3.7 Modelos probabilísticos para cálculo de consumos Enquanto que, para os materiais de consumo corrente e para algumas peças de reservas mais comuns, é possível caracterizar padrões de procura (por exemplo, unidades/semana, caixa/mês, etc.) com base na análise das respectivas séries cronológicas, o mesmo não acontece com a maioria das peças de reserva e sobressalentes. Com efeito, as necessidades destes últimos são determinadas quer pelo número de horas acumuladas do equipamento que os integram, quer pelas 59 distribuições de frequência de falhas que ocorrem aleatoriamente e que podem ser tipificadas. Recordemos, também, que, no caso das peças de reserva e sobressalentes, o modelo de gestão geralmente adoptado é o modelo Q ou de revisão contínua. Vejamos então como abordar esta tipologia de casos Os factores relevantes a considerar na determinação das necessidades de sobressalentes são os seguintes: a) Fiabilidade do item a manter como reserva; b) Quantidade dos itens existentes (instalados em equipamentos); c) Probabilidade de uma peça estar disponível quando for necessária; d) Criticidade da disponibilidade da peça para o sucesso da missão do equipamento onde se integra; e) Custo. Probabilidade de cumprimento de uma missão O objectivo nesta natureza de problemas, consiste, quase sempre, em determinar a probabilidade de que ocorram x falhas numa peça de um sistema durante t horas, sendo cada falha imediatamente corrigida (substituindo a peça por outra sobressalente num tempo desprezável). Quando existem k peças (activas) no sistema e quando as falhas ocorrem de forma perfeitamente aleatória e são independentes umas das outras, então, a probabilidade p (x) de que x falhas ocorram em t horas, é descrita pela função discreta (de massa) de Poisson. [ ] p ( x) = (kλt ) .e − kλt / x! x (3.11) A sua representação gráfica pode ser vista na figura 3.8. 60 Fig. 3.8 – Função discreta de Poisson (x é um n.º inteiro) Quando consideramos um sistema composto por quaisquer combinações de componentes activos e de componentes passivos (de reserva), a probabilidade de sucesso do sistema (ou do número de falhas x ser inferior ou igual a um determinado limite X), durante uma missão de t horas, é determinada por uma função acumulada de probabilidade. Esta função acumulada ou distribuição de probabilidade pode ser representada, no caso discreto, por: P( x ≤ X ) = p (0) + p (1) + p (2) + ... + p ( X ) (3.12) Se a distribuição de probabilidades de falha for descrita por uma função de Poisson, então, a função acumulada de probabilidade toma a forma seguinte: [ ] P( x ≤ X ) = e − kλt 1 + kλt + (kλt ) / 2!+(kλt ) / 3!+... + (kλt ) / x! 2 3 x (3.13) Notar que, para p(0) a função de Poisson (distribuição em probabilidade de x falhas) transforma-se numa função exponencial negativa (distribuição em probabilidade de uma falha ocorrer no intervalo de tempo t horas). Lembremos que a fiabilidade de sistemas complexos e com muitos componentes é descrita, precisamente, por uma distribuição exponencial negativa. Com efeito, fazendo x=0 em (3.13), vem: [ ] P( x = 0 ) = p (0) = (kλt ) 0 .e − kλt / 0!= e kλt (3.14) 61 Vejamos como abordar este tema através dos exemplos de aplicação que descrevemos a seguir. Estes exemplos ilustram os cálculos necessários para determinar a probabilidade de sucesso de um sistema dispondo (ou não) de reservas, em situações particulares. Cálculo da quantidade de sobressalentes Lembremos que, no modelo Q, o ponto de encomenda PE é igual à soma da quantidade que será, eventualmente, procurada durante o prazo de aprovisionamento L mais o stock de segurança SS. A quantidade necessária de sobressalentes que nos interessa determinar corresponde, pois, àquela primeira parcela. Fig. (3.9) – A falta de um item provoca a rotura de stock. Esperávamos que a procura fosse de 5 unidades durante o prazo de entrega e, afinal, foi de 6. Nestes casos, o prazo de aprovisionamento corresponde à missão que o modelo de gestão deve desempenhar, admitindo uma certa probabilidade de falha (ruptura de stock antes da chegada da primeira encomenda em curso). A quantidade necessária de um determinado sobressalente depende dos seguintes factores: a) Probabilidade de dispormos de uma unidade quando se tornar necessário; b) Fiabilidade do órgão em questão; c) Quantidade de órgãos iguais que integram o sistema; d) Prazo de aprovisionamento 62 A expressão, derivada da distribuição de Poisson, adequada para o cálculo da quantidade de sobressalentes é a seguinte: n=S P = R ∑ (− 1nR ) / n! n (3.15) n=0 Em que: P – Nível de protecção (probabilidade de se dispor de um sobressalente quando se tornar necessário); S – Quantidade de sobressalentes existentes em stock; ( R – Fiabilidade de um componente R = e − kλt ) K – Quantidade de peças iguais (Componentes activos) existentes no sistema; n – N.º de sobressalentes pressupostos existir em cada iteração. Na determinação da quantidade necessária de sobressalentes, devemos considerar o nível de protecção Np (de segurança ou de serviço). Quanto mais alto for este maior será a quantidade necessária de sobressalentes, o que implica um custo de posse mais elevado. O nível de protecção P constitui o oposto do risco de ruptura α. A soma de ambos é igual à unidade. P+α=1 (3.16) No cálculo da quantidade necessária de sobressalentes, devemos considerar os requisitos operacionais do sistema (eficiência e disponibilidade) e estabelecer os níveis adequados em cada local em que as acções de manutenção devem ocorrer. Com efeito, níveis diferentes de manutenção correctiva podem ser apropriados para componentes diferentes. 3.8 Conceito de LCC LCC representa a sigla de “life cicle cost” que em português designa o custo de posse de um equipamento. 63 No gráfico que se segue apresenta-se o ciclo de custo de posse de um equipamento, pelo qual se pretende representar a variação do custo de posse em função do tipo de utilização do equipamento: na situação de reserva, na de boa utilização e na de avaria. t0: data de decisão da compra t1: data de arranque t2: data de amortização t3:período óptimo t4: paragem da manutenção (t2, t4): zona de rentabilidade do equipamento. O Custo de Posse de um Equipamento – LCC, visualiza o desenrolar de todos os acontecimentos de ordem económica que aparecem ao longo das horas acumuladas de serviço de um equipamento. É um bom indicador da gestão, na condição de haver possibilidade de ter um sistema de análise dos custos com informação actualizada constantemente. Custos Médios Anuais de Manutenção 64 Os Custos Médios Anuais de Manutenção – CMA, para um dado equipamento, permitem detectar de forma simples a duração óptima de exploração de um equipamento, ou seja, o momento de suspender as acções de manutenção preventiva para optar pela substituição do equipamento. Custos Médios Anuais de Manutenção 1 2 3 4 5 6 7 Com efeito, e como se pode visualizar no esquema que se segue, a curva CMA=f(t) passa por um mínimo, correspondente à “duração de vida económica”. Esse mínimo corresponde ao do tempo óptimo de proceder à substituição equipamento, por se verificar que a manutenção começa a ficar cada vez mais cara, deixando de ser uma alternativa economicamente favorável. Calculo dos Cma Em qualquer altura um equipamento possui: • Um valor de investimento de valores de aquisição (estudo+compra+aquisição) • Um somatório de custos de avaria ΣCD • Um valor eventual de revenda 65 Nesta base, o custo médio anual, no ano n, é dado por: n Cma (n) = VA + ∑ CD − RV l n Onde, recordamos: VA – Valor de aquisição CD – Custos de avarias RV – Preço de revenda n – número de ordem do ano Se o material foi renovado, a expressão escreve-se: C ma ( n) = Pcompra + Manut. Acomulada + Crenovação − Re venda n Custo Médio Anual de funcionamento ( Cmf ) O custo médio anual de funcionamento – Cmf, para alem dos custos já considerados nos custos médios anuais de manutenção Cma, compreende ainda o somatório das despesas de exploração, sendo representados pela expressão: n C mf ( n) = n VA + ∑ CD + ∑ DF − RV l l n onde DF representa as despesas de funcionamento e exploração, como sejam os custos com a energia consumida e outros. 66 Actualização dos custos a) Taxa de juro constante (i) Quando se inicia ou se planeia um investimento, necessitamos, muitas vezes de calcular a quanto equivalerá, num prazo de n anos, um investimento que hoje custa x, considerando que a inflação média, nos n próximos anos, será de i% (ou seja, a uma taxa de juro constante de i%). Para facilitar o raciocínio e os cálculos, estudemos o caso mais simples, que corresponde ao de um investimento de uma unidade. Considere-se o valor de 1 escudo no momento inicial. O seu valor vai evoluir, nos anos seguintes, segundo o modelo: Ano 0 1 escudo 1 escudo 1 ano 1+i 2 anos (1+i)2 1,17 3 anos (1+i)3 1,26 n anos (1+i)n 1,58 se n=6 se i=0,08 (8%) 1,08 De uma forma geral, para dizer a quanto equivalerá um investimento (ou uma prestação) de x escudos (ou contos, ou milhares de contos) bastará dividir esse valor pelo coeficiente: K= 1 (1 + i )n no qual i = taxa de juro constante a considerar, e n corresponde ao número de anos que separa o ano de calculo do ano inicial, e K se designa por coeficiente de actualização. 67 Neste caso, se So representa uma soma disponível hoje, ao fim de n anos ela valerá: S n = S o K Com base na taxa de juros constante, podemos agora calcular os Cman actualizados: n Cman = Va(1 + i ) n − RV + ∑ CDx x(1 + i ) n − x x =1 n Onde CDx = despesas de manutenção directas e indirectas do ano x. b) Taxa de juro variável (j) Os índices de referência são: • O índice de preço do PIB • O índice de preços do INE (no consumo Nesta modalidade, o modelo de actualização de uma soma So será: Sactual= So.(1+j1).(1+ j2). (1+ j3). …………(1+ jn) Modelo de análise de amortização De um modo geral, no seio de uma empresa, a todo o investimento material corresponde à esperança de receita sob a forma de serviço efectuado. O custo de posse de um equipamento, LCC, mostrou que: • É difícil calcular essa receita; 68 • Existe uma data de amortização; • E existe um período de rentabilidade. De um modo mais especifico, todo o gestor que proponha uma modificação deve justificar a sua atitude por um estudo económico de amortização. Vamos analisar alguns modelos gráficos para efectuar esse estudo: Caso de um equipamento novo Receitas Serviço prestado lucro t t amortização Despesas VA Forma mais fácil de construir: Custos 69 Serviço prestado Lucro VA t amortização t Caso de uma modificação Custos Investimento lucro Serviço melhorado t Período de amortização Outra forma de apresentar o LCC dando a amortização e o período de rentabilidade: Receitas 70 Serviço prestado Resultante to t1 t2 Custo de exploração Custo de avaria Somatório dos custos Despesas t0: data de arranque t1: data de amortização t1, t2: período de rentabilidade t2: patamar de déficit Diferentes custos segundo o tipo de manutenção Custos de manutenção correctiva Num modelo de Manutenção Correctiva, os custos de manutenção são os resultantes directos das intervenções executadas – CMc – e ainda os custos indirectos por paragem de produção Cp. Estes custos referem-se a custos por avaria. Se, por análise do histórico do equipamento, conseguirmos determinar a taxa horária de avaria - λ - e a supusermos constante ao longo do tempo, então estamos em condições de determinar o custo horário, médio, de uma intervenção correctiva – CT, pela expressão: CT = (CM c + C p ).λ Da mesma forma poderemos determinar os custos totais de manutenção correctiva, do equipamento em causa, durante um certo período de tempo T, pela expressão: 71 CT1 = (CM c + C p ).λ .T Custos de manutenção sistemática Num modelo de manutenção sistemática é licito pressupor que as operações de manutenção não terão implicações ao nível das perdas de produção pelo facto de ser possível programar a intervenção para um período de paragem obrigatória da produção. Assim sendo, os custo com as operações de manutenção sistemática limitam-se aos seus custos directos CMS. No entanto, apesar das operações de manutenção sistemática é explicável a necessidade de um certo número de operações de manutenção curativa cujo custo poderá ser determinado pela expressão apresentada no ponto anterior, com uma taxa de avarias horária de λ’ que, necessariamente , deverá ser determinado por análise do tratamento do histórico do equipamento. Os custos totais serão, então, o somatório das parcelas descritas. De uma forma resumida, teremos: • Custo da manutenção sistemática: T .CM S t • Custo da manutenção residual: λ’.T(CMc+Cp) • Custo total: 72 CT 2 = T .CMs + (CMc + C p ).λ '.T t em que: t: período das intervenções λ’: taxa de avarias correctiva CMS: custo directo de uma intervenção sistemática Manutenção sistemática ou correctiva? Deverá ser executado o modelo de manutenção que apresentar menos custos. Assim, deverá ser executada uma manutenção sistemática se: CT1> CT2 Por substituição das expressões equivalentes, teremos: (CMC + C p )λ.T > (CMC + C p )λ '.T + (CMC + C p )(λ − λ ' ) > λ − λ'> T CMC t CMS t CMS t (CMC + C p Se designarmos por CD os custos totais inerentes a uma manutenção correctiva: CD = CMC + C p λ − λ'> CMS tC D 73 Em resumo, o modelo de manutenção sistemática será o mais económico sempre que a diferença entre a taxa de avaria do equipamento, λ, que se obtém quando não existe manutenção sistemática, e a taxa de avaria correctiva λ’ no caso de se executar manutenção sistemática, foi maior que CMS onde: tCD CMS – custo de uma operação de manutenção sistemática CD=CMC+Cp= custos totais (directos e indirectos) de uma operação de manutenção correctiva t = periocidade das operações de manutenção sistemática. 4. TPM – MANUTENÇÃO PRODUTIVA TOTAL 4.1. Generalidades sobre o TPM 74 Da manutenção produtiva ao TPM Desde o final da Segunda Guerra Mundial as industrias japonesas têm importado diversas técnicas e métodos de trabalho dos Estados Unidos para em seguida adoptalos. A qualidade dos produtos da industria japonesa de montagem, particularmente – a industria automóvel, electromecânica, máquinas fotográficas e relojoaria beneficiaram de tais melhorias que a competitividade provoca actualmente problemas de super produção. Para lutar contra este problema da actualidade, um canal de televisão americana organizou uma emissão intitulada: “Porque não podemos fazer nos Estados Unidos o que se faz no Japão?”; os métodos Japoneses de gestão de empresas são citados como exemplo dos Estados Unidos e da Europa. No domínio da manutenção industrial, todas as teorias foram importadas dos Estados Unidos: há trinta anos foi a manutenção preventiva , depois a manutenção produtiva, a engenharia da fiabilidade… Estas teorias da manutenção industrial, assimiladas e adaptadas ás empresas japonesas originam depois o TPM (Manutenção Produtiva Total) ou manutenção participativa da unidade da empresa. Passaram-se dez rápidos anos desde a criação do TPM e esta sigla é conhecida em todas as empresas japonesas; as empresas que aplicam este projecto são cada vez mais numerosas e os países do sodueste asiático já começam a interessar-se. Porem, há numerosas empresas japonesas a aplicar a manutenção à maneira americana. A imitação não permitirá ultrapassar as empresas americanas. A aplicação do TPM já permitiu a muitas empresas japonesas melhorar a sua produtividade e qualidade de produtos de uma forma notável. Desejo que todas as empresas japonesas cessem agora de imitar a manutenção americana para passarem antes a utilizar o método adaptado ao contexto nacional e construir uma empresa de uma eficácia sem igual noutro lugar. TPM nascida na sociedade Nippon Denso Nippon Denso, conhecido fabricante de peças de construção automóvel, introduziu a manutenção produtiva em 1961. Mais tarde, adaptando-se às evoluções industriais, particularmente à automatização, esta sociedade aplicou a manutenção produtiva com 75 participação geral (TPM) e foi coroada em 1971 com o Prémio de Excelência em Manutenção Industrial (Prémio PM). No dia da entrega do prémio o júri fundado em 1964 deu os parabéns aos representantes da sociedade. Por esta ocasião, todos os membros do júri reconheceram que o TPM era um método de aplicação mais adaptado à nova época de automatização e de respeito à iniciativa individual e que os seus conceitos e organização eram perfeitamente aplicáveis a todos os sectores e a todas as empresas no Japão. Imediatamente o JIPE (Japan Institute of Olant Engineeres) que se tornou por consequência em JIPM (Japan Institute of Plant Mantenance) decidiu levar a cabo uma campanha de aplicação de TPM junto de todos os seus partidários, num plano nacional, a fim de melhorar os resultados financeiros e ao mesmo tempo o ambiente de trabalho. Obtenção do Prémio PM graças ao TPM O prémio PM foi então criado em 1964, mas nessa época o JIPE seleccionava estabelecimentos com bons resultados em manutenção produtiva para atribui-lo. Bastava aplicar o método americano de manutenção com sucesso fundado na divisão do trabalho entre por um lado a exploração e por outro a manutenção. Contudo, desde a obtenção do Prémio PM devido ao efeito do TPM por Nippon Denso, o juri decidiu que no futuro, o prémio não podia ser atribuído sem a aplicação do TPM e sem a participação de todo o pessoal da empresa. Duas categorias de prémio foram instituídas por esta ocasião, de modo a permitir às pequenas empresas a possibilidade de se apresentarem ao lado das grandes, simplificando o exame da segunda categoria e limitando-se às empresas; tendo um capital inferior a 500 milhões de ienes e um efectivo inferior a 1000 pessoas. (Uma empresa que reuna estas condições pode igualmente apresentar-se ao exame da primeira categoria). O célebre Método de Produção Toyota foi fundado a partir do TPM. As empresas do grupo Toyota aplicam o TPM e apresentam-se ao exame do prémio PM considerado como pedra-de-toque. Evolução da Manutenção Produtiva no Japão 76 A história da manutenção industrial no Japão é portanto a evolução da manutenção produtiva americana ao TPM. Pode-se dividir a sua história em vários períodos de dez anos: a manutenção preventiva foi introduzida nos finais dos anos 50, a manutenção produtiva desenvolveu-se nos anos 60 e o TPM começou a ser aplicado nos anos 70. Pode-se chamar manutenção reparadora à manutenção praticada antes dos anos 50. A história da manutenção no Japão é composta por quatro fases. De acordo com um inquérito efectuado pelo JIPE em 1979, junto dos seus aderentes e ao qual responderam 124 estabelecimentos, indicando a fase que esperavam atingir, 22,8% já se consideravam no estado de TPM, contra 10,6%, três anos antes. Mais recentemente fala-se de manutenção com caracter de prevenção (Manutenção de Predição) e de técnicas de diagnóstico do equipamento. No Japão, a manutenção iria evoluir tanto nos anos 80 como nos anos 70, passando de manutenção periódica (Time Based Maintenance) a manutenção condicional (Condition Based Maintenance). Consequentemente, a manutenção com caracter de previsão, tornou-se cada vez mais “condicional”, efectuando-se em função das condições do equipamento. Foi então necessário desenvolver cada vez mais as técnicas de diagnóstico de equipamento para avaliar o estado das instalações. A manutenção dos anos 80 será deste modo o TPM, utilizando instrumentos de manutenção condicional. 4.2. Noção de melhoramento do rendimento das instalações Melhorar o rendimento Melhorar o rendimento de uma instalação significa aumentar o tempo de realização de valores acrescentados dessa instalação e a importância dos valores criados pela sua exploração: Os meios são: • O prolongamento de tempo de funcionamento da instalação; • O aumento de produção por unidade de tempo, redução do número de produtos de qualidade insuficiente. 77 O primeiro consiste em investigar todas as soluções capazes de reduzir as interrupções e o segundo em melhorar a instalação de modo a diminuir o tempo de fabricação, sendo o objecto final, a exploração da instalação em sua plena capacidade de produção. O melhor estado, ou o limite máximo é difícil de atingir: é um estado onde a instalação não tem nem avarias, nem produção defeituosa. É evidente que, manter as instalações a um tal nível não é tão fácil, mas o importante é visar um tal objectivo e atingi-lo por convicção. Seguidamente vamos descrever os maiores problemas que se colocam ao melhoramento do rendimento das instalações. 4.2.1. As seis causas de perda que entravam o melhoramento do rendimento As principais causas das perdas de rendimento são as seguintes: • Avarias • Preparativos e regulações • Paragens mínimas (funcionamento em vão) • Abrandamentos • Defeitos e reparações dos produtos • Fraco rendimento dos arranques. Perdas de rendimento provocadas pelas avarias Tratam-se de perdas ocasionadas pelas avarias imprevistas ou crónicas que implicam o desperdício de tempo(de produção) e de matéria (produtos defeituosos). Se se reparam facilmente as avarias imprevistas, visto que elas ameaçam os responsáveis, descuidam-se as avarias crónicas. Porém, estas ultimas são as mais caras entre todas as causas de perda; elas figuram por toda a parte sem para tanto receberem uma solução decisiva. Para reduzir as perdas provocadas pelas avarias, é necessário estudar minuciosamente o sistema para saber como melhorar a fiabilidade 78 e a habilidade para a sua manutenção e reduzir progressivamente o tempo necessário à sua reparação. Trata-se de reduzir o número de avarias a zero. É possível faze-lo sem produzir um investimento muito importante (embora algumas despesas sejam inevitáveis nos primeiros tempos). Antes de mais, é preciso fazer as pessoas libertarem-se da ideia ligada à manutenção tradicional (manutenção reparadora), do que “a avaria é inevitável”. Perdas provocadas por preparativos e por regulações Tratam-se de perdas ocasionadas por paragens relativamente curtas. A paragem de fabricação de um produto ou a mudança de disposição na linha de funcionamento das series, necessitam de uma paragem mais ou menos longa. O tempo que se esgota entre a saída dos produtos defeituosos e o momento em que os produtos estão novamente conforme os critérios de qualidade equivale às perdas. Ainda que todas as empresas procurem, por todos os meios simplificar estas operações (preparativos num só movimento), ainda restam bastantes problemas por resolver. A ergonomia consegue reduzir consideravelmente os tempos dos preparativos ditos externos e internos, mas o problema da regulação subsiste. Com efeito, a regulação é uma questão das mais difíceis de tratar e os profissionais também evitam abordar este tema. Segundo os profissionais, seria na realidade necessário distinguir os problemas insolúveis dos problemas solúveis, os primeiros devem-se à falta de rigidez da peça ou à insuficiência mecânica, ao passo que os segundos dizem respeito à acumulação de erros (provenientes de uma insuficiência de ajuste) ou de uma estandardização incompleta. Primeiramente, dever-se-ia estudar o mecanismo da regulação para tentar diminuir a quantidade de tempo actualmente necessária, sendo o objectivo reduzi-la ao mínimo possível. Perdas provocadas por paragens mínimas e por funcionamentos em vão Tratam-se das paragens da linha provocadas por perturbações momentâneas durante as quais o motor gira em vão: um funcionamento bloqueado numa corrediça ou um detector de defeitos pára a linha. Nestes casos, basta desbloquear a corrediça ou voltar 79 a colocar as coisas nos seus lugares para que a instalação retome o seu funcionamento normal. É essencialmente diferente da avaria. No entanto, estas pequenas perturbações opõem-se frequentemente ao melhoramento ou rendimento das instalações, particularmente ao nível da montagem e do transporte automático. A simplicidade da reparação nas devidas condições estimula a ociosidade e não incita à procura de uma solução decisiva. Por outro lado, a maior parte do tempo perdido devido a estas paragens não é contabilizado. Se a frequência é notada, a contabilização do tempo é difícil e este entrave ao melhoramento do rendimento passa despercebida aos responsáveis. Para reduzir estas paragens mínimas, é necessário analisar o fenómeno de falhas e eliminar completamente as deficiências em causa. O objectivo nestas acções é “zero”, uma vez que o preliminar a uma automatização completa é incontestavelmente a ausência total de paragens mínimas. Perdas provocadas pelos abrandamentos São perdas provocadas pela diferença entre a velocidade de produção nominal e a velocidade real. Sucede o facto de não se pôr uma instalação a funcionar na sua velocidade nominal porque uma vez atingida, criam-se contra tempos, quer mecânicos quer a nível da qualidade. Noutros casos, este processo não é levado a cabo, simplesmente porque houve contra tempos no passado quando a instalação funcionava na sua velocidade máxima; pensa-se também que a velocidade máxima reduz a duração de vida da instalação. Enfim, ignora-se por vezes a velocidade nominal da instalação que se explora. Verifica-se que em geral, não se tenta elucidar estas questões de perdas por abrandamentos. Porém, entre as seis causas de perdas, este é um dos pontos que tem mais possibilidade de contribuir para o melhoramento do rendimento da instalação. É necessário portanto aprofundar bem este problema. O aumento de velocidade permite regular problemas ocultos e por consequência, permite também elevar o nível técnico da instalação. O objectivo destas acções é reduzir a zero a diferença entre o regime nominal e o regime de produção. Perdas provocadas por defeitos de qualidade e por reparações 80 Tratam-se de perdas de produtos provocadas pela desqualificação e pela reparação. Se as avarias são objecto de medidas imediatas e raramente são descuidadas, em compensação as falhas crónicas raramente são tomadas em conta, pois a reparação precisa de mão-de-obra. Ela deve ser considerada como falha crónica. Para deduzir estas perdas, uma vez que não foram suprimidas, é preciso mudar rapidamente a aproximação. É necessário estudar a fundo o fenómeno da falha, rever a razão do seu aparecimento e voltar a pôr em questão os pontos de controlo da fabricação de modo a suprimir estes defeitos. Perdas de arranque São perdas de materiais sofridas por ocasião de cada arranque. Na espera da estabilização da qualidade dos produtos, as perdas provocadas pela instabilidade das condições de fabricação, pela insuficiência de manutenção dos utensílios e padrões, bem como devido à insuficiência técnica dos operadores, que são muito mais importantes do que se pensa. Mas o pessoal raramente tem a consciência destas falhas: é necessário traduzi-las em termos de perdas e torná-las tão mínimas quanto possível. Causas de perdas 1. Perdas por avarias Objectivos Observações 0 O objectivo deve ser zero em todas as instalações. 2. Perdas ocasionadas pelas Mínimo Menor quantidade de tempo possível. regulações 81 3. Perdas por abrandamentos 0 Primeiramente levar a zero a diferença entre a velocidade nominal e a velocidade real, depois realizar uma velocidade mais competitiva por meio de melhoramentos. 4. Perdas por paragens mínimas 0 O objectivo deve ser “zero” em todas as instalações. 5. Perdas por defeitos e 0 reparações Baixar até um valor da ordem de 100 a 30 ppm. 6. Perdas de arranque Mínimo Quadro 4.1: Objectivos de melhoramento de perdas crónicas O quadro anterior refere-se aos objectivos de melhoramento das causas crónicas; o quadro 2 indica os critérios de avaliação quantitativa do rendimento global da instalação. 82 Quadro 4.2: Forma de equacionar as melhorias Nível Nível 1 Nível 2 Nível 3 1. Perdas por avarias 1.Coexistencia de avarias imprevistas e crónicas 2.Manutenção correctiva, manutenção preventiva 3.Perdas causadas por avarias importantes 4.Inexistência de manutenção sistemática 5.Dispersões importantes da duração da vida das peças 6.Ignorância dos pontos fracos das instalações 1.Avarias imprevistas 2.Manutenção preventiva 3.perdas causadas por avarias consideradas ainda importantes 4.Manutenção sistemática em curso de preparação 5.Avaliação da duração de vida das peças em curso 6.clarificação dos pontos fracos das instalações: terminada 7.manutenção correctiva aplicada relativamente a estes pontos fracos referenciados 1.Implementação da organização por meio da manutenção sistemática 2.Manutenção preventiva e manutenção correctiva 3.perdas por avaria < 1% 4.Manutenção automática activa 5.Prolongamento sensível da duração de vida das peças 2. Perdas por preparativos e regulações 1.Deixadas completamente à boa vontade dos operadores 2.Sem nenhuma regra , grandes dispersões do tempo dedicado aos preparativos e regulações 3.Perdas por abrandamento 1.Especificações das instalações pouco claras 2. Ausência de padrão de velocidade de funcionamento conforme as series de produtos e das máquinas 1.Procedimento de operação estandardizado (distinção de preparativos externos e internos e seu procedimento) 2.Dispersões do tempo dedicado 3.Temas seguintes definidos 1.Problemas relativos à velocidade dispostos em tipos: • Problemas mecânicos • Problemas de qualidade 2.Estandartização da velocidade segundo os produtos efectuados; respeito dos modelos observados 3.Dispersões pouco importantes da velocidade de funcionamento 1.Estudo da conversão dos preparativos internos em preparativos externos: em curso 2.Estudo da regulação do mecanismo: medidas já em curso 1.Modificações em curso para os problemas elucidados (ver nível 2-3) 2. Estandardização da velocidade segundo os produtos; relação entre problemas e causas materiais postas em evidência; relação entre as caracteristicas da qualidade e ajuste do material 3.Perdas mínimas por abrandamento 4.Perdas por paragens mínimas 1.Inconsciência quanto à importância das perdas por paragens mínimas (abandonadas completamente às mãos dos operadores) 2.Irregularidade dos locais de aparecimento das causas de paragem; frequências dispersas, desordem completa 1.Problemas relativos a paragens mínimas já estudadas e medidas já tomadas: instalações em estado satisfatório 5.perdas por defeito dos produtos (incluindo os do arranque) 1.Defeitos crónicos abandonados 2.Numerosas medidas tomadas consciência 1.Qualificação das paragens mínimas em curso – frequências • Locais de aparecimento • Perdas ocasionais 2.Estandardização dos dados ligados ao fenómeno em gráfico, elucidação sobre o seu mecanismo: em curso, medidas tomadas por tacteamento 1.Quantificação dos defeitos crónicos em curso: • Gravidade • Perdas por defeito 2.Estandardização dos dados em gráfico, mecanismo em estudo, medidas tomadas mas sem 1.Problemas de defeitos crónicos já estudados e medidas tomadas. Instalações em estado satisfatório 2.Estudo da detecção dos defeitos em linha Nível 4 1.Implementação da organização por meio da manutenção condicionada 2.Manutenção preventiva 3.perdas por avaria < 1% 4.Manutenção automática mantida e melhorada 5.Medidas visando a duração de vida das peças por meio de instrumentos de diagnóstico 6.Concepção da fiabilidade e da manutenção das instalações futuras 1.Mínimo exacto realizado e mantido: preparativos em operação única 2.Fabricação de produtos conformes desde o inicio sem regulação 1.Funcionamento da instalação em capacidade normal plena, funcionamento a uma velocidade superior à velocidade nominal graças aos melhoramentos 2.Estandardização da velocidade segundo os produtos e respeito aos modelos 3.Perdas por abrandamentos: nenhumas 1.Paragens mínimas nulas: possível paragem à automatização 1.Perdas por defeito < 0,1% 83 Índices de rendimento Disponibilidade Operacional X Perdas por avaria Preparativos e regulações Outras causas e perdas Produtividade X Paragens mínimas Funcionamento em vão Abrandamentos Taxa de qualidade Reparações Defeitos de arranque O TPM não abarca somente as avarias, tenta igualmente melhorar a disponibilidade (avarias, preparativos, regulações e outra perdas), a produtividade (abrandamento, paragens mínimas e funcionamento em vão) e a taxa de qualidade (reparação dos produtos não conformes, defeitos de arranque) de modo a tornar o rendimento global mais competitivo. Estas taxas podem ser calculadas para qualquer indústria, mas elas diferem segundo as características dos produtos e das instalações assim como do sistema de fabricação. Se as avarias forem frequentes após cada mudança de disposições da linha, a disponibilidade mostrá-lo-á e se as paragens mínimas forem numerosas, a produtividade será testemunho disso. Nesta óptica, para aumentar o rendimento é preciso: • Efectuar medidas precisas; • Detectar os pontos prioritários • Evidenciar os temas, as perspectivas de solução e os objectivos. 4.2.2. Estrutura das perdas As perdas descritas nos parágrafos precedentes, analisadas do ponto de vista do tempo, apresentam-se como na figura 4.1. As definições dos termos relativos às diversas qualificações do tempo de trabalho são as seguintes: 1. Tempo de carga. Tempo durante o qual a instalação deve funcionar, quotidianamente ou mensalmente. É o tempo total de trabalho menos as paragens programadas pela Divisão de 84 Implementação da Fabricação: as paragens para a manutenção, a duração das reuniões matinais indispensáveis à gestão quotidiana e outras paragens regulamentares. 2. Tempo de funcionamento. Tempo de carga menos as paragens provocadas pelas avarias, pela mudança de disposição dos utensílios seguindo as séries e por outras paragens mínimas. É o tempo durante a qual a instalação funcionou em tempo real. 3. Tempo liquido de funcionamento. Tempo de funcionamento menos todas as paragens mínimas e as perdas provocadas pelos abrandamentos. Ou seja, o tempo durante o qual a instalação na sua marcha definida. 4. Tempo de funcionamento útil. Tempo líquido de funcionamento menos o tempo perdido (equivalente a uma produção defeituosa e à sua reparação), ou seja, o tempo durante o qual a instalação funcionou a uma velocidade definida. 5. Disponibilidade operacional . Relação entre o tempo liquido de funcionamento e o tempo de carga. 85 Figura 4.1: Estrutura das falhas crónicas Eficiência global da instalação = Disponibilidade operacional X Produtividade X taxa de qualidade Instalação 1.Avarias- Frequência das avarias superior a 10 min/máquinamenos de 1 vez/mês Tempo de carga Tempo de funcionamento Tempo de funcionamento útil Perdas por abrand Tempo de funcio Perdas por defeitos Perdas por paragens 2.Preparativos Tempo de preparativos e regulações e regulações menos de 10 min/mês 3.Funcionamento Frequência dos funem vão e para cionamento e das gens mínimas paragens min inferiores a 10 min menos de 3 vezes/mês 4.Velocidade de funcionamento Velocidade que realiza o tempo teórico do ciclo aumento de mais de15% 5.Defeitos de fabricação Taxa de defeitos por etapa de fabricação (reparações) menos de 0,1 6.Rendimento baixo dos arranques Mais de 85% Disponibilidade Operacional Tempo de carga - Tempo de paragem Tempo de carga Mais de 90% Produtividade Tempo de ciclo teórico X Produção Tempo de funcionamento Mais de 95% Taxa de qualidade Peças fabricadas– Peças defeituosas Peças fabricadas Mais de 99% do lote O total dos tempos perdidos situa-se entre 30 e 50% em geral Realização do estado ideal do sistema homem-máquina Prolongamento do tempo da exploração continua sem intervenção humana 86 87 6. Produtividade. Taxa calculada a partir da taxa de velocidade e da taxa de funcionamento útil. A taxa de velocidade corresponde à relação entre a velocidade real e a velocidade nominal de funcionamento da instalação. Embora uma instalação funcione à sua velocidade nominal durante a maior parte do tempo, podemos Ter necessidade de mudar a velocidade de funcionamento para certos fabricos, estas serão as velocidades standard específicas de acordo com esses fabricos. É frequente haver uma necessidade desta medida para certos tipos de concepção para que não hajam perturbações na qualidade do produto. Consequentemente, segundo a situação imposta à instalação, fazem-se os seguintes cálculos: • Tempo de ciclo definido nas especificações da instalação; • Tempo de ciclo que se pode qualificar de ideal na presente situação (tempo de ciclo segundo os produtos); • Melhor tempo de ciclo realizado ou tempo de ciclo tomado como objectivo a partir dos resultados das instalações do mesmo género. (A noção de taxa de velocidade foi criada por M. Masakatu Nikaigawa, conselheiro da Associação Japonesa de Administração). A taxa de funcionamento útil permite revelar as perdas por paragens mínimas e as perdas provocadas pelas pequenas perturbações e pelas regulações que não constam no relatório diário. 7. Eficiência global. Produto da Disponibilidade Operacional, da Produtividade e da Taxa de Qualidade. Assim, sintetizando, este valor representa a percentagem de participação da instalação no tempo reservado à criação dos valores acrescentados. Disponibilidade Operacional = Tempo de carga – Tempo de paragens Tempo de carga x Tempo de ciclo teórico Produtividade = Produção x Tempo de ciclo real Tempo de carga – Tempo de paragens Tempo de ciclo real (Taxa de funcionamento útil: permite (Taxa de velocidade: relação calcular as perdas provocadas pelas entre a velocidade real e a paragens mínimas) velocidade nominal) Taxa de Qualidade = Número de produtos conformes Número total de produtos Número de produtos conformes = Número total de produtos fabricados – Número de produtos defeituosos Exemplo: Tempo de trabalho diário: 60 min x 8h = 480 min Tempo de paragens programadas diárias, que será o conjunto das paragens programadas para mudança de fabrico, paragens para manutenção programada e paragens para reuniões administrativas – 20 min Tempo de carga diário: 460 min Tempo de paragem diário para manutenção correctiva – 60 min ( reparação 20 min ; tempo de espera - 20 min ; afinações - 20 min ) Tempo de funcionamento diário: 400 min Produção diária: 400 peças Disponibilidade Operacional: 400/460 x 100 = 87% Tempo de ciclo teórico: 0,5 min / peça Tempo de ciclo real: 0,8 min / peça Taxa de velocidade: 0,5/0,8 x 100 = 62,5% Taxa de funcionamento útil: 400 x 0,8/400 x 100 = 80% Produtividade: 0,625 x 0,800 x 100 = 50% Taxa de Qualidade: 98% Eficiência global DOP x PR x TQ = 0,87 x 0,5 x 0,98 x 100 = 42,6% 89 8. Nível médio e objectivo da eficiência global. O nível médio da eficiência global depende do sector , das características das instalações e do sistema de produção, mas este situa-se a níveis bastante baixos, indo de 40 a 60% em empresas em que ainnda não se aplicou o TPM. Após a aplicação do TPM podem-se levar estes níveis de rendimento global a um valor situado entre 85 e 95% implementando diversos melhoramentos. Máquinas automáticas Máquinas de montagem Máquinas de automática empacotamento automático 1.Eficiência global 49,7 – 77,6% 36,1 – 79,1% 72,2% 2.Disponibilidade Operacional 95 – 98% 95% 95% 3.Produtividade 54 – 80% 40 –85% 80% Taxa de velocidade 90 – 100% 100% 100% Taxa de funcionamento 60 – 80% 40 – 85% 80% 97 – 99% 95 – 98% 95% útil 4. Taxa de Qualidade Observações 20 – 40% 15 – 60% 20% Perdas provocadas pelo Perdas provocadas pelo Perdas provocadas funcionamento em vão funcionamento em vão pelo funcionamento durante as paragens durante as paragens mínimas em vão durante as mínimas paragens mínimas Quadro 4.3: Eficiência global calculada para uma fábrica 4.3. Comparação das perdas crónicas e das perdas imprevistas Generalidades Chamam-se crónicas às falhas que aparecem frequentemente com os mesmos aspectos gráficos e situados nas dispersões quotidianas dos dados. Chamam-se imprevistas às que não são constantes e que se manifestam fora do domínio dos dados habituais. Este aspecto pouco habitual pode ser quantitativo ou qualitativo. Sendo estas falhas imprevistas causadas por uma variação inesperada das condições de fabricação (utensílios, modo operatório, estado da instalação), é preciso 90 simplesmente tomar as medidas de reparação para voltar ao estado normal (Figura 4.2). Figura 4.2 As falhas crónicas exigem uma solução inovadora. Tendo escapado a numerosas medidas de correcção, estas perdas só serão suprimidas se numerosos pontos de controlo provenientes de um arranque diferente forem implementados. Juran diz na sua obra Modern Quality Management que sendo as falhas inesperadas provocadas pelas variações das condições, estas desaparecem desde que se remedei as causas destas variações. Em compensação, as falhas crónicas são de natureza permanente e precisam de uma revisão completa dos pontos de controlo, em suma de uma acção inovadora. Falhas crónicas e imprevistas 1. Circunstâncias do aparecimento. Estas circunstâncias que definem o seu aparecimento foram já descritos nos parágrafos precedentes. 91 2. Grau de “permanência”. (Quadro 4.4) Evidenciam-se facilmente as falhas imprevistas como fontes de perdas, pelo contraste que elas apresentam no seguimento dos dados operatórios em relação ao nível habitual. Neste caso, os problemas reais são a inconsciência, a falta de atenção, a interpretação prematura, a resignação e a dificuldade de medir os efeitos. Causas facilmente Identificáveis 0 1.Avarias imprevistas Avarias crónicas 2.Preparativos 3.Paragens mínimas 4. Abrandamentos 5.Defeitos inesperados Defeitos crónicos Causas dificilmente identificáveis 0 0 0 0 0 0 0 Quadro 4.4 As perdas crónicas são frequentemente evidenciadas pela comparação dos níveis técnicos ou dos valores limites. Tratam-se de perdas por abrandamentos e se não se compreende que se opere a 200 ciclos / minuto em vez de uma velocidade nominal de 250 ciclos/min, estes 50 ciclos constituem perdas. Mas se a velocidade de funcionamento susceptível de ser realizada na instalação não for estandardizada, as perdas não serão visíveis. Somente a comparação entre a velocidade real e a velocidade máxima da instalação as evidencia. Vejamos outro exemplo, o da mudança de ferramenta para uma nova serie de produtos, se é preciso actualmente uma hora para mudança de ferramenta e se se verifica que pela adopção de uma nova técnica ou de um melhoramento operacional se pode reduzir este intervalo a trinta minutos, esta diferença de trinta minutos surgirá como uma perda a eliminar. 92 3. Origens. As falhas imprevistas são em geral facilmente identificadas, ao passo que as falhas crónicas são frequentemente provocadas por uma complexidade de causas e efeitos dificilmente redutíveis. 4. Medidas. Esta complexidade de causas das falhas tornadas crónicas significa que estas resistiram a numerosas tentativas de eliminação. 5. Custo das falhas. As falhas imprevistas causam cada vez que aparecem estragos bastante graves, ao passo que as falhas crónicas embora sejam pouco caras acabam por ser dispendiosas com o tempo. Se não forem tratadas acabam progressivamente por ser mais caras do que as falhas imprevistas. 6. Características das falhas crónicas. Quando se faz um esforço de analisar estas características, depressa se limita a esfera de estudo sem se ter analisado o fenómeno suficientemente. Geralmente os técnicos “compreendem” o fenómeno demasiado depressa, excluindo totalmente eventuais causas de menor importância. Reparei muito frequentemente que as medidas tomadas no que diz respeito às causas evidentes das avarias são apropriadas, em compensação, as medidas implementadas em relação às avarias de menor importância são inadaptadas, até mesmo inexistentes e por consequência ineficazes. Geralmente é muito difícil identificar as causas das falhas crónicas pelas seguintes razões: • As causas são múltiplas e mesmo o fenómeno da falha pode ter origens diferentes. • Possíveis causas do mesmo fenómeno conjugam-se entre elas e a sua combinação pode variar a cada vez. É mais seguro considerar que as causas não são identificadas que esquecer-se deste facto. 93 Causa Causa Causa unica Causa Causa Causa Procura das causas Causa Diversas causas Causa Combinação de causas A dificuldade cresce Figura 4.3 Estrutura de falhas crónicas O essencial para reduzir estas falhas é portanto, compreender esta complexidade e definir uma solução para cada uma das causas susceptíveis ao fenómeno de falha. Nestas condições, deve-se parar de raciocinar demasiado se se quiser eliminar todos os factores conjecturados sem excepção. 4.4. Principio para atingir a avaria zero: fazer aparecer os defeitos ocultos 1. Defeitos ocultos. Chama-se “defeito” a uma anomalia da instalação que é factor de avaria. Um defeito oculto é um defeito que não foi descoberto pelo homem e que por isso foi descurado. Uma avaria é então, a manifestação de um defeito escondido e descurado da instalação. É deste modo, fazendo aparecer estes defeitos ocultos e tomando as medidas correctas e apropriadas, que se pode atingir o nível de defeito zero. Fala-se frequentemente da parte escondida de um iceberg; esta expressão aplica-se perfeitamente às avarias. Não estará a nossa atenção demasiado voltada para a ínfima parte superficial que são as avarias bruscas e os defeitos maiores? Com efeito, é possível que uma avaria se produza apenas sob o efeito de um grande defeito mas, mais de que ser um grande defeito, trata-se também de uma acumulação de defeitos 94 mínimos tais como quebras, pós, desgastes, manejos, riscos, rupturas, etc. que separados não desencadeiam nenhuma avaria, mas que na prática provocam grandes problemas. Quando tais defeitos se ampliam brutalmente, transformam-se em grandes defeitos ou em conjunto com outros, tomam uma importância considerável sendo frequentemente a causa de avarias bruscas, de degradação ou de perdas. Por exemplo, evitar que uma beata mal apagada dê origem a um incêndio: é quando os defeitos ainda são pequenos que devem ser eliminados. É sob este princípio que é fundada a manutenção preventiva. No entanto, se se quer eliminar as falhas por meio de uma tentativa de eliminar os defeitos ocultos, há bastantes hipóteses de engano de causa e de aplicar esses esforços numa causa errada. É como chocar contra uma parede e as avarias não desaparecem 2- Defeitos ocultos de ordem física e defeitos ocultos de ordem psicológica. Os defeitos ocultos não são os únicos a poderem estar ocultos. Do mesmo modo, também os defeitos maiores o podem estar e este estado latente pode também ser mais de ordem física que de ordem psicológica. Os defeitos ocultos de ordem física são defeitos que não podem ser evidenciados, simplesmente dado que não se podem ver fisicamente porque: - descura-se a medição dos indicadores de defeito ou a realização dos exames analíticos; - a forma das peças e suas posições são mal estudadas; - as quebras e sujidades são demasiado importantes. Os defeitos de ordem psicológica podem não ser descobertos porque: - ainda que sejam visíveis, não se procura vê-los; - pensa-se “são tão pequenos” e subestimamo-los ou descuramos; - não os notamos ainda que o indicador de estado anormal o indique. Estes são defeitos que não são descobertos ou são descurados por pura falta de atenção ou de competência das pessoas responsáveis pelas instalações. Para eliminar as avarias, é então indispensável esclarecer bem os modos pelos quais se podem descobrir estes defeitos ocultos e formar o pessoal para que os descubram. 95 3. Parar periodicamente as instalações. É frequente que, quando o Serviço de Manutenção pede ao Serviço de Produção para parar uma máquina que efectue uma manutenção de rotina, a resposta seja “Nem pensar, estamos demasiado ocupados.” Contudo, para chegar à avaria zero, é indispensável ter coragem para efectuar esta paragem. Para eliminar as avarias, é preciso começar por ter a coragem de parar uma instalação, a fim de provocar o aparecimento dos defeitos ocultos e de remediá-los. A vantagem de parar uma instalação durante uma hora para se proceder a uma inspecção de manutenção é evitar várias horas de paragem devido a uma avaria. É importante saber programar uma perda provocada por uma paragem para transformá-la num benefício. Princípio para atingir o defeito zero. Acabámos de falar dos defeitos ocultos, o que se pode resumir como seguimento para enunciar o princípio do defeito zero: “Provocar o aparecimento dos defeitos ocultos, parar periodicamente as instalações antes de uma avarias, remediar os defeitos”. O mais curto dos caminhos para chegar ao defeito zero é nunca esquecer este princípio e sobretudo aplicá-lo. Cinco medidas para o defeito zero Para provocar o aparecimento dos defeitos ocultos é necessário remediar esse aparecimento correctamente. Estas cinco medidas são indispensáveis: 1) Respeitar as condições de base (limpeza, lubrificação, apertos). 2) Respeitar as condições de utilização. 3) Remediar as danificações. 4) Melhorar os pontos fracos de concepção. 5) Aumentar as competências de condução e de manutenção. Detalharemos agora cada um destes pontos nos parágrafos seguintes. 96 1. Respeitar as condições de base. As condições de base comportam três elementos: a limpeza, a lubrificação e os apertos. Respeitar estas condições é uma acção que permite evitar a degradação das instalações e uma operação muito importante que evita a generalização de outras avarias. a. Limpeza. Como a palavra o diz, a limpeza consiste em eliminar as quebras e pós, para que a instalação esteja limpa. As máquinas detestam o pó e outras sujidades que, tanto nos circuitos mecânicos como nos hidráulicos ou eléctricos de comando, podem ser fontes de fogo, desgastes, obturações, fugas, mau funcionamento, má conduta eléctrica, falta de previsão, etc., provocando frequentemente avarias bruscas ou defeitos. É o que chamamos de “ deterioração forçada de instalações provocada por pós, sujidades e corpos estranhos”. Para evitar esta deterioração forçada das instalações, é indispensável que antes se limpem cuidadosamente as máquinas. Não se trata somente da limpeza do que se vê: é necessário, mesmo de má vontade, ir até aos cantos mais pequenos. Fazendo-o elimina-se bem o pó e outros corpos estranhos e efectua-se também uma operação essencial que é a de provocar o aparecimento dos “defeitos ocultos”, que são desgastes da instalação ou dos utensílios, os riscos, as porcas desapertadas, as deformações, as fugas, as fendas ou as temperaturas, vibrações e barulhos anormais. Numa frase, a “limpeza é um exame periódico”. Quando se procede a uma limpeza a fundo de uma instalação que não havia sido limpa há um bom tempo, é frequente descobrir-se até 200, mesmo 500 defeitos potenciais. Nem é raro descobrir defeitos maiores como os que se apresentam no quadro 4.5. 97 Zona Avaria Perda calculada em caso de descoberta tardia Solução 1. Intermisturador n.º 6 Cavilha de fixação do macaco de fecho Ruptura das cavilhas a) Substituição do revestimento dos parafusos b) 3 dias de paragem c) custo calculado em 5 150 000 ienes Substituição das cavilhas, apertos 3. 2. Extrusora D Intermisturador n.º 6 n.º 1 Guarnição da Botão eléctrico da porta de saída cobertura do motor Fenda da guarnição a) Substituição da guarnição b) 4 meses de paragem c) Custo de reparação calculado em 14 milhões de ienes Reparação feita através da tecnologia Metallock (600 000 ienes) Fenda da cobertura do motor a) Substituição da cobertura do motor b)1 mês de paragem c) Custo da reparação calculado em 3,4 milhões de ienes Intervenção rápida, substituição da cobertura do motor (750 000 ienes) Quadro 4.5 Exemplo dos defeitos maiores descobertos por ocasião de uma limpeza (Tokai Gomu Kogyo) b. Lubrificação. As instalações não podem funcionar correctamente sem lubrificação. Todavia, nos numerosos ateliers de produção, apercebemo-nos que os reservatórios e lubrificadores estão vazios ou bastante sujos, ou até mesmo que as canalizações de lubrificação estão entupidas ou que tem fugas. É evidente que a falta de lubrificação é uma causa directa de avarias bruscas tais como a falta de óleo, mas também a degradação das instalações provocada por desgaste ou por sobreaquecimento. Os seus efeitos propagam-se por toda a instalação e são causa de numerosas avarias. A figura 4.5 ilustra os resultados obtidos por uma boa lubrificação efectuada pelo serviço de produção. Um tal exemplo de lubrificação insuficiente é característico dos defeitos ocultos de ordem psicológica, provocados por uma falta de interesse por parte das pessoas que estão encarregues da sua realização. c) Aperto. As quedas, rupturas ou desapertos de peças fixadas pela colocação de cavilhas são factores de avaria importantes para as instalações. Por exemplo, quer seja uma porca de fixação de uma unidade de rodagem, ou de um utensílio, a de um interruptor de botaréu ou de segurança, uma cavilha de junção ou de freio de fixação 98 de uma canalização, basta que uma só porca esteja desapertada para provocar uma avaria. Fig. 4.4 No entanto, mesmo que estes desapertos não sejam directamente a causa de uma avaria, provocam vibrações que levam a outros desapertos que aumentam ainda mais as vibrações. Pode dizer-se que “as vibrações são fontes de vibrações e os choques fontes de choques.” Criam-se assim avarias importantes sem que nos apercebamos das causas. Cita-se mesmo o exemplo de uma empresa que tinha pesquisado atentamente as causas das avarias e que descobriu que cerca de 60% eram devidas, de uma maneira ou de outra, a uma porca ou a uma cavilha desenroscada. O quadro 4.6 dános o número de porcas e cavilhas mal apertadas descobertas por ocasião de uma inspecção. Os defeitos provocados pelas porcas e cavilhas representam uma parte importante dos defeitos ocultos. 99 Atelier Instalação Bandas Apertos de vulcanizaç ão (9) 3 linhas selecciona dores ponderais Matéria Número total de cavilhas controla das 10 494 2 273 Defeitos observados Desa Falh Divr -sos as Pert os 2 89 267 651 053 38 - Número de cavilhas defeituo sas % defei tos 3 007 28, 6% 1 091 48, 0% Quadro 4.6 Defeitos ocultos descobertos por ocasião de uma inspecção 2 Respeitar as condições de utilização Para uma utilização correcta da instalação, é indispensável respeitar as condições de funcionamento. Por exemplo, no que diz respeito ao circuito hidráulico, é preciso respeitar a temperatura, os débitos, as pressões, as tolerâncias a corpos estranhos ou à oxidação. No que diz respeito ao circuito eléctrico de comando ou aos aparelhos de medida, há que respeitar a temperatura ambiente, a hidrometria, as tolerâncias ao pó e às vibrações; em relação às peças correntes, é necessário respeitar as posições e métodos de colocação dos interruptores de botaréu, a sua forma, o seu ângulo em relação ao nível dos rolos ou a sua sensibilidade. Em suma, é indispensável respeitar escrupulosamente as condições de funcionamento correcto. É igualmente indispensável determinar, para cada instalação, as condições de funcionamento, da utilização, as tarefas e de os respeitar. Se quisermos melhorá-las, sem respeitar estas condições, corremos o risco de provocar desvios de ajuste ou de condições de fabrico e das avarias se repetirem. Para eliminar este tipo de defeitos ocultos, causados por falta de observação das condições de utilização, é indispensável observar em cada instalação, até mesmo cada peça, as ditas condições. A figura 4.5 ilustra os resultados obtidos no sistema hidráulico, definindo claramente as tolerâncias de limpeza de óleo e a figura 3.4 os resultados da observação das condições de utilização dos interruptores de botaréu e dos canais e rodas dentadas. 100 Redução das avarias no circuito hidráulico Date Número de incidentes no circuito hidráulico Número total de incidentes Out. 79 58 Out. 80 8 434 88 Fig. 4.5 3 Remediar as anomalias Se observarmos as medidas de luta contra as avarias, apercebemo-nos que é frequente o desejo de melhorar a instalação, reparando apenas a parte avariada, conservando as instalações e os utensílios em estado de degradação, o que é uma maneira completamente errada de tratar o problema. Só mantendo o equilíbrio entre as resistências e o ajuste da instalação e dos utensílios se obtém um funcionamento correcto. Se for evidente que um erro de concepção ou de construção estiver na origem de um desequilíbrio das resistências e ajustes, será então necessário proceder a uma modificação mas, mesmo se não for o caso, não devemos concentrar-nos unicamente na parte avariada e abandonar as outras peças, indirectamente ligadas à avaria, num estado defeituoso. Enquanto a parte 101 defeituosa, causa oculta da avaria, não for reparada ou parcialmente modificada, só se pode esperar uma recaída. Por exemplo, em caso de ruptura ao nível de uma meia-cana, antes de substituir o veio de transporte da máquina por um veio idêntico ou por um veio cujo raio da meiacana tenha sido modificado, é indispensável verificar se os rolos não têm folgas provocadas pelo desgaste, se estão bem colocados, se a folga provocada pelo desgaste das rodas dentadas não é muito importante... Só depois de se terem remediado estas anomalias se poderá proceder à substituição do veio ou da sua modificação. [Exemplo dos resultados obtidos com o melhoramento de utilização e da regulação dos interruptores de botaréu] *Instalação: Linhas n.º 1. 2. 3 e 4 de tratamento térmico (cerca de 250 interruptores de botaréu) Número de avarias por mês Início do melhoramento Janeiro a Março Outubro a Dezembro Julho a Setembro Abril a Março Janeiro a Março Outubro a Dezembro Julho a Setembro Abril a Junho Auto manutenção Início da fase 4 (mecânica) Fig. 4.6 As instalações degradam-se pouco a pouco com o tempo e as partes enfraquecidas avariam sucessivamente. É por isso que o facto de apenas se repararem as partes avariadas só poderá conduzir ao ponto fraco da avaria provocado pelo seu envelhecimento. Antes de encarar uma modificação, não se pode esquecer que o caminho mais curto para chegar a uma redução de avarias é detectar as peças defeituosas, através de um exame anterior cuidadoso e reequilibrar as resistências e 102 reparações da unidade de instalação de acordo com os esquemas modelos. Para remediar correctamente as danificações é preciso definir claramente os meios para descobrir e prever estas anomalias e os métodos para fazê-lo. Os meios são a definição das normas dos exames e inspecções periódicas ou técnicas do diagnóstico das instalações. Quanto aos métodos, estes devem ser definidos em função das regras de manutenção, mas nem é preciso dizer que devem ser sempre fundados num aumento de competências e formação do pessoal de manutenção. Isso só poderá realizar-se através da implementação de um sistema de manutenção preventiva. [Exemplo de resultados obtidos com melhoramentos da utilização dos canais e rodas dentadas] *Instalação: Linhas n.º 1. 2. 3 e 4 de tratamento térmico Fig. 4.7 103 4 Melhorar os pontos fracos de concepção Para eliminar as avarias é frequente que se seja obrigado a mudar a própria concepção da instalação, melhorando a sua forma, as suas dimensões ou materiais utilizados, introduzindo alterações. Se a duração de vida continuar demasiado curta, mesmo observando escrupulosamente as condições de base, as inspecções os exames não sendo suficientes para eliminar o aparecimento das avarias, os custos de manutenção tornar-se-ão demasiado elevados. Neste caso é mais rentável procurar as fraquezas de concepção e de modificá-las. Contudo, será preciso evitar as modificações demasiado simplistas. Os riscos de insucesso são de facto grandes, se fizermos modificações por simples analogia com outras instalações, sem se ter verificado o fenómeno da avaria, a estrutura da instalação e sem se ter confirmado a causa dos pontos fracos no plano conceptual. Se se supõe que a duração de vida das peças constitutivas é demasiado curta, devese antes de mais assegurar a causa, a fim de determinar se ela é provocada por defeito de concepção ou por outra razão. Se se tratar de um problema de concepção, é necessário analisar bem o ponto fraco antes de levar a cabo um projecto de modificação. Para fazê-lo será preciso: a) apreender bem as circunstâncias e a situação antes e depois da avaria; b) verificar a estrutura e as capacidades da instalação; c) verificar se as condições de base e demais condições foram respeitadas, em relação às outras funções e condições de utilização e se as reparações foram feitas correctamente. d) compreender o mecanismo do fenómeno de avaria; e) chegar à causa (fraqueza, outra razão, causa conjugada ?); f) reflectir sobre um projecto de melhoramento e levá-lo a cabo; g) realizá-lo; h) vigiar o funcionamento após a realização e assegurar-se que se tomou a medida certa; Esta manutenção correctiva é o único método para prolongar a sua duração de vida. Desenvolveremos este ponto mais adiante. 104 5 Aumentar as competências de condução e de manutenção Em geral, quando reflectimos sobre as medidas anti-avarias, damos atenção às instalações, aos utensílios ou aos materiais de fabrico, ou seja aos os objectos, e caímos frequentemente no erro de esquecer que estas medidas devem ser realizadas pela mão humana. Quando nos limitamos a procurar as causas somente no plano da concepção das capacidades da instalação, a nossa atenção concentra-se efectivamente no material, na instalação, nos utensílios de fabrico, mas por mais que multipliquemos as modificações da máquina ou especificações dos materiais não conseguiremos reduzir as avarias. As avarias são frequentemente causadas por uma falta de competência do pessoal. Quando se cometem erros de utilização ou de reparação conscientemente ainda é perdoável, mas o mais grave são os erros que se cometem, pensando ter-se razão, mesmo sabendo de antemão que a operação está errada. Encontramo-nos deste modo, face às avarias sem solução. Para eliminar este tipo de avarias é indispensável definir claramente as competências exigidas pelo pessoal de produção e manutenção em função das características particulares da respectiva instalação e de fazê-lo seguir uma formação apropriada para que ele adquira as competências desejadas. 4.5 As quarto fases para chegar à avaria zero Até agora vimos como revelar os defeitos ocultos e cinco maneiras que se podem levar a cabo para eliminá-los, mas é muito difícil sincronizar estas operações para as levar a bom êxito, num tempo relativamente curto e de forma simultânea. Por isso, é preferível definir quatro fases (etapas) sucessivas que, uma vez terminadas, permitirão atingir a avaria zero. 105 Natureza das principais medidas tomadas Fase 1 Fase 2 Prolongamento Função da dispersão dos da duração de vida nominal intervalos entre avarias Fase 3 Reparação periódica das anomalias Fase 4 Previsão de duração de vida Melhoramentos das fraquezas de concepção - Melhoramento das resistências e do ajuste - Selecção das peças satisfazendo as condições Eliminação das anomalias - Melhoramento das fraquezas forçadas provocadas pelos Elaboração das condições excessos fundamentais - Clarificação Eliminação das das condições avarias bruscas de utilização e - Aumento das competências da sua produção e da observação manutenção - Medidas para evitar erros operatórios - Medidas para evitar erros de reparação Reparação periódica das anomalias - Avaliação das durações de vida - Referências para exames periódicos - Referências para substituições periódicas - Melhoramento da manutenção Previsão da duração de vida da instalação graças às técnicas de diagnóstico industrial Reparação das anomalias que haviam sido negligenciada s Reparação dos defeitos ocultos Reparação das danificações aparentes Determinação das anomalias internas por meio de sinais percursores Existência ou não de sinais percursores Sinais percursores significativos - Como detectar sinais percursores Análise técnica das avarias catastróficas - Análise da secção de ruptura - Análise de fadiga dos materiais - Análise dos dentes de engrenagem, etc. - Medidas para prolongar a duração de vida Reparações periódicas baseadas na previsão da duração de vida. Quadro 4.6 As quatro fases para atingir a varia zero As quatro fases estão descritas no quadro 4.6 e damos abaixo o tema chave de cada uma destas fases. 1) Reduzir as dispersões dos intervalos entre as avarias. 2) Prolongar a duração de vida nominal. 3) Remediar periodicamente as anomalias. 106 4) Prever a duração de vida. Vamos agora detalhar as acções a empreender em cada uma das fases. Fase 1: Reduzir a irregularidade dos intervalos entre avarias a. Reparação das anomalias negligenciadas. A primeira coisa a fazer é reparar as anomalias conhecidas mas que, até agora, foram negligenciadas. Se se fizer a seguinte questão ao pessoal do Serviço de Manutenção “Citem os pontos que não sendo reparados rapidamente correm o risco de desencadear uma avaria”, cada uma das pessoas interrogadas pode, na maioria dos casos dar de 30 a 40 respostas. Diferentes razões, tais como a insuficiência de verbas, insuficiência de mão-deobra, impossibilidade de parar a instalação, falta de precisão na natureza exacta dos trabalhos, etc., fazem com que se negligenciem as reparações correspondentes, ainda que se conheçam os riscos de avaria. Contudo é indispensável intervir rapidamente, desenvolvendo um orçamento especial e programando estes trabalhos, com risco de ter de se chamar um empreiteiro se for necessário. b. Eliminação das anomalias forçadas. Diz-se que uma anomalia é forçada quando ela é provocada, como acabamos de ver, por uma falha dos métodos de manutenção ou seja por uma negligência humana. Estas anomalias forçadas são as principais causas de dispersões dos tempos entre avarias. Se estas anomalias forçadas se produzirem é por ausência de “condições de utilização”. Para reduzir as dispersões dos tempos entre avarias é então indispensável estabelecer as condições fundamentais de utilização que permitirão eliminar as anomalias forçadas. Fase 2: Melhorar as fraquezas de concepção. A eliminação das anomalias forçadas permite à instalação (e às suas partes constituintes) encontrar uma danificação natural, ou seja, a sua duração de vida aproxima-se da duração de vida nominal. Quanto mais nos aproximamos desta duração de vida nominal, mais as dispersões entre avarias diminuem e mais a duração de vida efectiva aumenta. Porém, em algumas instalações, esta duração de vida nominal é fraca e pode-se dizer sem correr o risco de engano que este facto se deve às fraquezas de concepção. 107 Nestas instalações é indispensável prolongar a duração de vida nominal, remediando estas fraquezas conceptuais. É o que geralmente se chama de manutenção correctiva (melhoramento da filiabilidade). b. Eliminação das avarias imprevistas. A causa mais evidente das avarias imprevistas é uma má utilização, mas um erro de reparação pode estar frequentemente ligado a estas avarias. Uma avaria imprevista é uma avaria que não pode ser evitada por inspecções e exames periódicos; além disso ela provoca frequentemente sobrecargas em locais que não foram concebidos para este efeito, pelo que se trata de avarias embaraçosas. É também indispensável melhorar o nível de competência, tanto da produção como da manutenção, a fim de evitar os erros. Paralelamente, a instalação de aparelhos próprios permitirá reduzir os riscos de erro de utilização e o melhoramento das ferramentas e dos modos operatórios reduzirá os riscos de reparação errada. Além disso é indispensável modificar a concepção da instalação por uma adjunção de sistemas de segurança. c. Reparação das anomalias aparentes. No decorrer desta fase 2, todas as anomalias aparentes – anomalias que se produzem de modo relativamente fácil - deverão ser reparadas. E a sua reparação efectiva reduz pelo menos a 50% o número de avarias. Fase 3: Remediar periodicamente as anomalias. A reparação das anomalias permite, não somente garantir a redução das avarias obtida no decorrer da fase 3, mas também de ainda mais longe. Estas operações permitirão também garantir a duração de vida e ao mesmo tempo, estabelecer as bases indispensáveis à realização das inspecções e exames periódicos. É sobre estas bases que as reparações deverão ser imperativamente efectuadas. Neste período, a regra de ouro é a observação rigorosa da manutenção correctiva (melhoramento através de manutenção). Se se redigissem as regras de base sem ter em conta este melhoramento feito através da manutenção, os tempos de paragem necessários para as desmontagens de inspecção ou substituições de manutenção, tanto os tempos de intervenção como os custos seriam então demasiado elevados. 108 b. Determinação das anomalias internas por percepção dos sinais observados. Só é possível eliminar todos os riscos de avarias, através das reparações periódicas das anomalias. É indispensável que o operador tente perceber que os sinais da anomalia que assinalam uma danificação das partes internas. Nem todas as danificações das partes internas se traduzem por sinais de anomalia, mas um operador advertido saberá detectar uma anomalia, em numerosos casos, em função da temperatura, das vibrações, do barulho, da luminosidade, das cores ou mesmo dos odores. Após cada avaria, o operador e o funcionário encarregue pela manutenção deverão entender-se, a fim de confrontar a sua experiência e de determinar os sinais percursores de anomalia. Eles deverão em particular determinar os seguintes pontos: - Antes do aparecimento da avaria, houve um sinal particular de avaria? - A avaria produz-se sempre após este sinal percursor? - Quais são os sinais que anunciam a avaria? - Porque não se pôde detectar os sinais percursores deste tipo de avaria? - Como se podem detectar os sinais percursores deste tipo de avaria? - Quais são as competências e conhecimentos necessários ao operador para detectar os sinais percursores deste tipo de avaria? Fase 4: Prever a duração de vida a. Previsão da duração de vida feita através do diagnóstico da instalação. As durações de vida das instalações são muito importantes: elas não podem ser determinadas somente pela sensibilidade dos operadores. Mesmo se eles o fizessem, a filiabilidade seria fraca e de qualquer das maneiras demasiado tardia. O único meio de apreender a duração de vida da instalação é desenvolver uma técnica de diagnóstico, fundada numa análise quantitativa dos parâmetros de anomalia determinados pelos aparelhos de diagnóstico. Foram desenvolvidos numerosos utensílios de diagnóstico nos últimos tempos, e estão a ser realizados estudos, tanto sobre o material como no software. Aplicá-los sem precaução pode no entanto ser fonte de erros, mas um estudo mais aprofundado permitirá determinar um número de técnicas aplicáveis que não se deve negligenciar. Em numerosos casos, a implementação periódica (Timed Based maintenance) ou de uma manutenção com carácter de previsão (Condition Based maintenace), baseada 109 na aplicação de técnicas de diagnóstico, permite reduzir os custos de manutenção. Se for possível, é preferível começar pela primeira antes de implementar a segunda. b. Análise técnica das avarias catastróficas. As avarias catastróficas são avarias totalmente imprevisíveis, que se produzem de repente e que param todas as funções da instalação. As avarias que continuam a produzir-se quando todas as medidas precedentes já tenham sido tomadas e quando já se tenha reduzido ao máximo o número da avarias, são na sua maioria, avarias deste género. Pode querer-se, a despeito de toda a contingência económica, prever este tipo de avaria, o que certamente não é impossível, mas na prática não é economicamente realista. Em consequência, quando este tipo de avaria se produz, deve-se antes de mais nada, proceder caso por caso, fazer uma análise técnica das causas (análise física das peças: secção de rupturas, cansaço dos materiais, estado de superfície das engrenagens, concentração dos incómodos, etc.), depois calcular a nova duração de vida depois de se terem tomado as medidas de prolongamento adequadas e finalmente, efectuar as reparações periódicas (manutenção periódica). O porquê das quatro fases Temos dito com insistência que o meio mais eficaz para chegar à avaria zero era passar por quatro fases (etapas) sucessivas, devendo cada uma delas estar perfeitamente terminada, antes de passar-se à segunda. Vamos detalhar agora as razões que presidiram à escolha de quatro fases sucessivas. 1. Da degradação forçada à degradação natural. Para voltar a estabelecer o número de avarias ao seu limiar mínimo e manter este estado a um custo menor, através da implementação de uma manutenção sistemática, é anteriormente indispensável prolongar a duração do tempo de vida de cada uma das partes que compõem a instalação. Para fazê-lo são possíveis dois métodos: O primeiro consiste em aproximar-se da degradação natural, eliminando as anomalias forçadas. Com o segundo, procura-se melhorar as fraquezas conceptuais a fim de prolongar-se a duração de vida nominal. 110 O primeiro método é aplicado na fase 1, enquanto que o segundo na fase 2. Porquê esta ordem? a. Para prolongar a duração de vida nominal, é indispensável conhecer a instalação antes de mais, eliminando as causas de anomalias forçadas. b. Se a eliminação das anomalias forçadas permitir obter uma duração de vida suficiente, não será necessário prolongar a duração de vida nominal (modificações estruturais). Os custos de eliminação das anomalias forçadas são geralmente bem menores que os de uma modificação mais profunda da instalação. c. Se não se eliminarem as danificações forçadas, será difícil determinar as fraquezas conceptuais. d. Uma prolongação de vida nominal sem eliminação das anomalias dá resultados limitados, até mesmo nenhum resultado. 2. A manutenção sistemática começa com a redução das dispersões e aumento da duração de vida. Para que a implementação da manutenção seja eficaz e realizada ao menor custo, deve-se anteriormente reduzir as dispersões de tempos de vida e prolongá-los. Diz-se frequentemente que quando nos aproximamos da avaria zero, os custos da manutenção periódica aumentam, mas isto não é certo. É unicamente por se ter colocado em prática a manutenção sistemática sem se ter anteriormente reduzido as dispersões dos tempos de vida, nem prolongado ao máximo os tempos de vida, que os custos são elevados e os resultados pouco satisfatórios. Debrucemo-nos sobre este ponto, observando as dispersões de tempo de vida. A fig. 4.8 (a) dá a distribuição das tempos de vida induzidas por degradações forçadas, são muito curtas e muito dispersas. É evidente que em tais circunstâncias se optasse pela manutenção sistemática os resultados seriam ainda piores pois a dispersão das durações de vida é grande. Na fase 1, a eliminação das degradações forçadas permite uma aproximação da degradação natural, de reduzir as dispersões e prolongar o tempo de vida, a nova distribuição é dada pela fig. 4.8 (b) .Como se pode depreender da figura, a frequência das manutenções é mais reduzida (diminuição de custos de manutenção) e os riscos de avaria fortemente diminuídos. A fig. 4. 8 (c) tem a mesma distribuição que (b) mas na fase 2, a distribuição é a mesma, tendo-se prolongado o tempo de vida nominal. O melhoramento das fraquezas 111 estruturais após a eliminação das anomalias forçadas permitiu prolongar a duração de vida global, mantendo uma fraca dispersão das durações de vida parciais. Ainda sobre a fig. 4. 8 ©, após ter-se prolongado o tempo de vida, pode entrar-se na fase 3 e é rentável introduzir-se a manutenção sistemática. Com efeito, o período entre cada manutenção poderá ainda ser aumentado, reduzindo-se deste modo os custos e poder-se-á então chegar à avaria zero. Na fig. 4. 8 (d) , os períodos (3) de substituição são bem conhecidos e poder-se-á introduzir a manutenção condicionada, baseada nas previsões de durações de vida (Condition Based Maintenance) e ainda reduzir a frequência das manutenções. Assim a manutenção preventiva ( manutenção sistemática + manutenção condicionada ) irão permitir a aproximação das zero avarias. É absolutamente indispensável seguir o seguinte procedimento: Eliminação das anomalias forçadas → prolongamento da duração do tempo de vida nominal → manutenção sistemática → manutenção condicionada. Fig. 4.8 3. Condições de aplicação das técnicas de diagnóstico da instalação 112 A introdução na fase 4, da manutenção condicionada baseada na aplicação de técnicas de diagnóstico da instalação deverá ser submetida às seguintes condições: a. A instalação deve ter uma boa manutenção. Existe no mercado uma grande variedade de instrumentos de medida, (medidores de vibrações, temperaturas por infra vermelho, etc.) que permitem detectar os parâmetros de degradação. Para que os dados obtidos tenham a fiabilidade necessária é necessário que a instalação em si mesma tenha uma boa manutenção. Se se verificarem degradações forçadas os dados obtidos não serão fiáveis. b. A aplicação de sub-conjuntos de curta duração de vida não tem sentido. As previsões de duração de vida pelas técnicas de diagnóstico não terão sentido para períodos inferiores a um ano; para sub – conjuntos de duração de vida inferior a um ano, é preciso primeiramente alongar o seu período de vida antes de aplicar processos de diagnóstico. c. Mais importante que os instrumentos de diagnóstico são a definição dos parâmetros a medir, para se poder ser bem sucedido. Logo que se fala de diagnóstico da instalação pensa-se nos instrumentos a aplicar. Antes da aplicação de uma técnica de diagnóstico convém verificar se há possibilidade de detectar os sinais indiceadores por simples observação. Só então se deverá colocar a questão de encontrar um equipamento para medir o parâmetro desejado. Exemplo de um desenvolvimento em quatro fases Vamos seguidamente dar um exemplo da aplicação das quatro fases. A figura 4.9 mostra um exemplo da redução do número de avarias bem como dos tempos de desenvolvimento de cada uma das fases. A empresa em questão utiliza um milhar de instalações automáticas nas quais de inicio se verificavam valores de 1 000 avarias/mês. Dois anos depois, no final da fase 3, as avarias tinham atingido valores de 90/ mês. Oito meses depois após a introdução da fase 4, o número de incidentes tinha ainda sido reduzido para 20 avarias/mês. No plano económico, durante as fases 1 e 2, as verbas empregues para prolongar a duração de vida representou um aumento da ordem de 10% em relação aos custos verificados nos anos precedentes (1978), mas atingida a fase 4, os custos de manutenção, incluindo os gastos com mão de obra reduziram-se em 15% ainda em 113 Fig. 4.9 relação a (1978). Isto é bem a prova que a aplicação de uma manutenção condicionada permite aproximar de zero as avarias sem aumentar os custos. Se se verificar ao longo das quatro fases a repartição das intervenções entre os Serviços de Produção e de Manutenção, o Serviço de Produção encarregou-se no decurso da primeira fase de eliminar as degradações forçadas pela introdução da auto manutenção e no decurso da segunda fase de suprimir avarias desgarradas devido a erros de utilização e de detectar degradações visíveis ( reparadas pelos serviços de manutenção ). Durante a fase 3, o Serviço de Produção definiu os sinais de degradação de elementos internos. Todas as outras operações foram feitas pelo Serviços de Manutenção 4.6 Programa de melhoramento da mudança de ferramentas Definição da mudança de ferramentas Quando é terminada a produção de uma peça, deve-se mudar de ferramenta e efectuar as regulações necessárias para obter uma nova peça de qualidade. A mudança de utensílios é o tempo dedicado a esta operação que se decompõe nas seguintes fases: 114 - desmontar os utensílios que estão a uso, - efectuar as remoções e a limpeza, - preparar os novos utensílios e moldes e depois aplicá-los, - efectuar uma primeira regulação, - fabricar amostras, - efectuar novas regulações, - verificar as medidas, antes de passar à fase da produção. Estas operações são conhecidas em japonês por dandori que significa, preparar-se fisicamente, efectuar os preparativos e tomar consciência da ordem das operações a efectuar. Problemas frequentemente encontrados por ocasião de uma mudança de ferramentas No que diz respeito à mudança de utensílios, cada empresa trouxe melhoramentos devido a uma abordagem IE ( Industrial Engineering ) e os métodos de mudança de utensílios de Shigeo Shingo (Conselheiro de Nippon Noritsu Koykai) trouxeram importantes reduções de tempo e um grande melhoramento do rendimento. Todavia, se os ganhos de tempo são relativamente importantes, quando nos interrogamos se atingimos os limites possíveis, apercebemo-nos frequentemente que ainda se poderiam melhorar as coisas. Se tudo correr mais ou menos bem com as mudanças simples em grandes e complexas instalações, ainda sobram numerosos pontos de estudo. Os problemas mais frequentes encontrados são os seguintes: 1. Conhecimento insuficiente dos problemas. Sabendo que a mudança de ferramentas toma demasiado tempo, as razões deste fenómeno não se conhecem bem: - problemas operatórios (ordem, metodologia, competência do pessoal); - problemas de utensílios (concepção, estrutura, ajuste); - problemas da instalação (desvios de ajuste, relação ajuste - regulações); - problemas técnicos (melhoramentos técnicos necessários) - problemas de organização do trabalho (avaliação). 115 É o pessoal que está encarregue de ‘desenrascar-se’ sem ter antes resolvido estes problemas. Os tempos de mudança de utensílios variam muito de uma vez para outra, mas desconhece-se a razão deste fenómeno. 2. A ordem das operações não está bem definida. O ponto mais delicado de uma mudança de utensílios é definir uma ordem de intervenção, mas, na maioria dos casos, efectua-se a operação sem se ter resolvido este problema. Segundo o pessoal, o procedimento diferente desencadeia variações de tempo de trabalho e, por vezes problemas de produção, ou mesmo a necessidade de recomeçar. Duas razões podem explicar a situação, ou a ordem operatória não é rigorosamente respeitada ou simplesmente não existe. 3. Insuficiência de estudo da regulação. Durante a mudança de ferramentas, são as regulações que tomam mais tempo, cerca de 50% do tempo total (quadro 4.8), mas este assunto não é geralmente muito estudado e é considerado muito complexo. A análise dos mecanismos da regulação permite classificá-los como: - regulações evitáveis, - regulações indispensáveis. Ordem Designação Tempo relativo 1 Preparação dos materiais, utensílios, mesas 20% 2 Desmontagem de utensílios, moldes e lâminas, 20% 3 montagens 10% 4 Preparação, determinação das dimensões 50% Peças de ensaio, regulações Quadro 4.8 Cronologia da mudança de utensílios (as regulações representam 50% do tempo total) Devemos então reflectir sobre o tempo das regulações indispensáveis, a fim de desenvolver um método para as reduzir. Em nome do seu peso relativo, estes ganhos de tempo terão um papel decisivo na redução do tempo total. 116 Princípio para a redução do tempo de mudança de ferramentas 1 Definição e aplicação das mudanças internas e externas de ferramentas As mudanças externas de utensílios são operações que podem ser efectuadas enquanto a instalação se encontra em funcionamento e podem ser feitas anteriormente, na fase preparatória (preparação dos utensílios dos utensílios, local para a disposição das ferramentas desmontados, preparativos de alicerces ou mesas); os novos utensílios podem ser parcialmente montados e certos pré aquecimentos efectuados. Quanto às mudanças internas de ferramentas, estas por sua vez necessitam da paragem da instalação: por exemplo, a substituição dos utensílios propriamente ditos. Nestas operações de mudanças de ferramentas, é importante diferenciar bem as que podem ser do tipo externo e as que não podem ser efectuadas sem que se pare a instalação e determinar bem a sua hierarquia. É frequente acontecer que nos apercebamos, durante uma mudança de ferramentas, que falta a ferramenta necessária ou que a cavilha não é a correcta por isso é preciso ir buscá-los ou então há que repará-los. Estas são perdas de tempo de que o pessoal nem se apercebe, mas que um observador atento frequentemente nota. A acumulação destas pequenas perdas de tempo de 1 a 2 minutos tem uma importância que não se pode ignorar no tempo total, pelo que é portanto, indispensável eliminá-las. Para fazê-lo, é bom estudar com atenção os seguintes pontos: a) Quais são os preparativos a fazer? Deve-se começar por colocar as seguintes questões: - Quais são as ferramentas necessárias? - Qual é o estado das ferramentas e dos moldes? - Quais são os planos de trabalho necessários? - Estão previstos os locais para serem colocados as ferramentas e os moldes desmontados? - Quais são os tipos e quantidades de peças necessárias? 117 Para se convencer da sua importância na redução do tempo total da mudança de ferramentas há três regras de ouro: - Não ir buscar (objectos, ferramentas, peças). - Não deslocar (prever os locais adequados para não se ter que remover os objectos duas vezes). - Não utilizar (utilizar apenas a ferramenta apropriada ou os riscos de ter de recomeçar serão grandes). Para aplicá-las, a ordem e a disposição são duas chaves: Devem-se pois estabelecer as regras de disposição sobre o modo como colocar os objectos, sobre o seu empilhamento (número de camadas), modo de armazenagem, local, etc. e cada objecto que deixou de ser utilizado deve voltar a ser posto no seu lugar. A disposição deve ser objecto de uma política e as regras devem ser bem estabelecidas; e esta é uma responsabilidade dos dirigentes. A ordem é a de respeitar as regras. Estas regras são da responsabilidade do pessoal. A intenção é estabelecer as regras para que em permanência, as ferramentas ou os objectos necessários sejam eficientes em número e em local preciso. A ordem é de observar estas regras. b. Distinção entre mudança de ferramentas interna e externa. Em função do tipo de instalação e das ferramentas utilizadas, dever-se-á estabelecer uma classificação das operações de mudança de ferramentas em mudanças externas e internas: - Operações que devem ser efectuadas externamente. • Estabelecimento da hierarquia das tarefas externas. • Estabelecimento da hierarquia das tarefas internas. - Estudo da eficácia das tarefas. • Possibilidade de eliminar a tarefa. • A tarefa é supérflua? - Estudo da eficácia do método. • Pertinência da metodologia utilizada. 118 • As deslocações dos objectos são minimizadas? • Os métodos utilizados não são demasiado complexos? • Que pontos se devem melhorar? • Homogeneidade do método utilizado. • Pontos essenciais da tarefa. - Revisão da hierarquia utilizada. • Pertinência da hierarquia actual? • Necessidade de trocar duas tarefas? • Integração das tarefas. • As tarefas podem ser conduzidas em paralelo? - Revisão da repartição das tarefas. • A repartição de tarefas está correcta? • O pessoal está adaptado? Estas reflexões deveriam permitir uma redução de 30 a 50% dos tempos actuais de mudança de utensílios. A primeira fase de classificação das tarefas e a revisão das hierarquias já dão resultados tangíveis. A aplicação rigorosa destes pontos permite reduzir as irregularidades nos tempos totais de mudança de ferramentas. Nesta operação de mudança de utensílios é indispensável: - que não hajam problemas de qualidade após o arranque, - que as durações de trabalho sejam regulares e independentes do pessoal e que os problemas mecânicos, relativos aos utensílios e à metodologia estejam bem circunscritos. Poderemos então abordar os seguintes problemas: Também neste domínio, os melhoramentos devem seguir certas etapas e, se os pontos abaixo não forem resolvidos, corre-se o risco de se obter fracos resultados dos melhoramentos trazidos. 119 2. Transformar as tarefas internas em tarefas externas Para reduzir o tempo de mudança de utensílios, deve-se pensar nos meios que permitem efectuar em tarefas externas, as tarefas que são actualmente de tipo interno. Deve-se portanto tentar descobrir o meio pelo qual, uma tarefa que só parecia poder ser efectuada de maneira interna, poderia ser realizada no decorrer dos preparativos. Por exemplo, a mudança de utensílios e a sua aplicação são operações que podem antes ser efectuadas parcialmente por meio de montagens em subconjuntos; as regulações in situ podem ser estabelecidas através de um estabelecimento de normas. Os pontos essenciais desta reflexão são os seguintes: a. Subconjuntos. Em vez de montar as peças uma a uma é preferível constituir antecipadamente subconjuntos que serão montados numa só operação. b. Estandardização e simplificação dos utensílios. Estudos comparativos sobre os utensílios por categorias e procura de pontos comuns. Estudo das possibilidades de substituição numa só operação. c. Eliminação das regulações. Eliminação das regulações do tipo interno, substituição por pré regulações externas. d. Utilização dos utensílios intermediários. A cada mudança de lâmina é indispensável efectuar regulações difíceis. Contudo, em vez de se fixarem as lâminas directamente no seu suporte é preferível montá-las sobre um utensílio intermediário, estandardizado e fixo, que será fácil ele mesmo, de colocar. 3. Estudo dos métodos de mudança interna de utensílios e redução de tempos O estudo da redução dos tempos de trabalho passa pelo melhoramento da metodologia utilizada para a mudança interna de utensílios. Deve-se portanto tentar estandardizar os utensílios, melhorar a montagem e fixação e eliminar as regulações. a. Estudo dos métodos de fixação. Substituições das fixações por cavilhas, por uma fixação hidráulica, ou estudo da possibilidade de redução do número de cavilhas. 120 b. Trabalhos simultâneos. O princípio da redução do tempo é fazer trabalhar duas pessoas ao mesmo tempo, de modo a substituir uma pessoa que trabalha em série. A coordenação entre as duas pessoas é um factor decisivo mas, mesmo no pior dos casos, sendo o número de operações o mesmo, é possível reduzir o tempo. c. Estudo das competências e da repartição do trabalho. No que diz respeito às mudanças de utensílios importantes, os trabalhos são efectuados por várias pessoas, até mesmo por dezenas de pessoas. Neste caso, obter-se-á uma forte redução do tempo de intervenção: - procurando o número óptimo de pessoas para cada tarefa, - estudando nova repartição das tarefas, - procurando o caminho crítico e as respectivas condições que permitirão uma redução de tempo (gruas, pessoal), - estudando a repartição do pessoal e das competências. O quadro 4.9 ilustra os pontos essenciais para um melhoramento da operação de mudança de utensílios. 4. Eliminação das regulações Devem-se classificar as regulações como regulações indispensáveis e regulações supérfluas. Para fazê-lo será preciso avaliar: - o objectivo da regulação, - a razão da regulação, - a natureza da regulação, - a eficácia da regulação. a. Objectivo da regulação. Se tentarmos classificar os objectivos da regulação, obteremos geralmente os seguintes grupos: - Posicionamento: XY ou altura. Por exemplo, um molde de um aperto, posicionamento simples em caso de fixação sobre um molde ou regulação da altura do molde, de modo a determinar a altura de fecho. - Regulações fixas: lâminas e peças. 121 - Medidas: regulação da forma das lâminas com vista a realizar-se o ajustamento das dimensões da peça fabricada à do projecto. - Sincronização: sincronização das funções da instalação e regulação dos tempos de fabrico. - Equilíbragem: regulação das pressões laterais, das energias e dos parafusos de regulação. Mudança externa de utensílios Utensílios (tipos, quantidade) Nãoprocurar Infra-estrutura Não remover Local de disposições Não utilizar Disposição Ordem operatória Preparativos auxiliares Verificação dos utensílios Aparelhos de medida Pré aquecimento dos moldes Regulações anteriores Mudança Tarefas Homogeneidade da Evitar necessitar interna de ordem operatória refazer utensílios Partilha das tarefas Respeito pelo Eficácia das tarefas funcionamento Tarefas em paralelo a seguir Simplificação das tarefas Pessoal Simplificação das montagens Estandardização Eliminação Utensílios Método de montagem Evitar utensílios de montagem Estudo da estrutura de moldes e utensílios Utilização de utensílios intermediários Estandardização dos modos e utensílios Estandardização parcial dos moldes e utensílios Peso Separação das funções e dos métodos Compatibilidade Regulações Precisão dos utensílios Eliminação Precisão da instalação das regulações Escolha de uma superfície de referência Método de medida Metodologia de simplificação Sistematização de métodos de regulação Quantificação Selecção Estandardização Utilização de calibres Eliminação da dependência do pessoal Optimização Quadro 4.9 Pontos a estudar de modo a melhorar a mudança de utensílios Definição da preparação a efectuar antes da mudança de utensílios 122 b. Razão da regulação. As regulações podem ter de ser efectuadas pelas quatro razões seguintes: • Tipo de erros. A falta de ajuste da instalação ou dos utensílios pode ser a fonte de diferentes tipos de falta de ajuste. Certos erros podem ser provocados pela própria instalação, mas os erros mais frequentes das mudanças de utensílios são provocados pela conjugação dos defeitos da instalação e dos utensílios. • Rigidez insuficiente. Estes erros não aparecem por ocasião da montagem ou da realização das medidas estáticas, mas somente durante o funcionamento, por falta de rigidez da instalação ou dos utensílios. • Estandardização insuficiente. Estes erros são provocados pela insuficiência de estandardização das faces de referência e de dimensões, ou pela falta de referência nas moldações e unidades de medida. Já nos moldes, por exemplo, poder-se-ão estandardizar as alturas (quer no próprio molde, quer por intermediário de calços). • Preparação mecânica insuficiente. A preparação mecânica é indispensável. c. Análise da eficácia da regulação. É a etapa em que se deve analisar a eficácia das regulações actualmente efectuadas (podem ou não ser eliminadas?) Objectivo da regulação Descrição clara do objectivo da regulação Razão da necessidade da regulação Descrição das razões que tornam a regulação indispensáv el nas condi ções da ofi cina Meios Classificaçã o dos meios disponíveis das regulações Análise do princípio da regulação Quais são as razões das regulações, no contexto da oficina Causas Estudo de possibilidade Estudo dos factores que tornam as regulações indispensáv eis Estudo da possibilidade de eliminar certas regulações dispensáveis Quadro 4.9 Análise da eficácia das regulações 123 • Definir o objectivo da regulação. O objectivo das regulações deve ser perfeitamente claro. Este objectivo não é frequentemente claro e por isso torna-se indispensável reaproximá-lo. Também é frequente que uma regulação tenha dois objectivos. • Análise da natureza das regulações. Deve-se examinar a ordem das regulações, o método empregue, os critérios de verificação, a frequência, os pontos essenciais, as diferenças entre regulações primárias (na montagem) e secundárias (fabrico), os métodos de ajuste, os meios de regulação, as faces de referência, as funções reguladas (uma ou duas funções simultâneas), os métodos de medida, os métodos de funcionamento, as interacções entre pontos de regulação (autónoma, conjugada), etc.. • Definição das razões que tornam a regulação indispensável. A análise da natureza das regulações está ligada à necessidade da regulação. Para cada etapa de regulação ou para cada grupo, devem-se procurar objectivos e as ambições de cada operação e classificar as razões que tornam esta regulação indispensável. • Procura do princípio de regulação. Reflectir sobre o princípio de regulação é procurar a sua lógica. Não se trata apenas de estudar a natureza de cada uma das regulações, mas também procurar o seu sentido em relação à unidade da instalação. O que se procura obter: a uniformidade das alturas? o paralelismo? a horizontalidade? um posicionamento XY? • Procura das causas. É a procura das causas que se baseia na reflexão precedente. Deve-se a uma acumulação de erros? a uma insuficiência de rigidez? a uma falta de estandardização ou de adaptação? As causas podem ser simples ou múltiplas. • Utilidade. É o estudo da necessidade ou não da regulação. 124 Fig. 4.9 125 Fig. 4.10 126 BIBLIOGRAFIA Assis, Rui Manutenção Centrada na Fiabilidade, Lidel, Lisboa,1997 Visintini,, Gilles Comment augmenter sa productivité par la maintenance, CEP Editions , Paris, 1985 Nakajima, Seiichi La Maintenance Productive Totale ( TPM ) – Mise en Oeuvre, AFNOR GESTION, Paris, 1989. 127