UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS DIOVANE DA SILVA SCHEFFER

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1 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS DIOVANE DA SILVA SCHEFFER PROPOSTA DE MELHORIA NO DESEMPENHO DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ATRAVÉS DA APLICAÇÃO DA FERRAMENTA FMEA. JOINVILLE SC BRASIL 2013

2 2 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS DIOVANE DA SILVA SCHEFFER PROPOSTA DE MELHORIA NO DESEMPENHO DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ATRAVÉS DA APLICAÇÃO DA FERRAMENTA FMEA. Trabalho de Graduação apresentado à Universidade do Estado de Santa Catarina, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro de Produção e Sistemas. Orientador: Dr. Lírio Nesi Filho JOINVILLE SC BRASIL 2013

3 3 DIOVANE DA SILVA SCHEFFER PROPOSTA DE MELHORIA NO DESEMPENHO DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ATRAVÉS DA APLICAÇÃO DA FERRAMENTA FMEA. Trabalho de Graduação aprovado como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro do curso de Engenharia de Produção e Sistemas da Universidade do Estado de Santa Catarina. Banca Examinadora Orientador: Membro: Membro: Professor Lirio Nesi Filho, Dr Professor Ricardo Kirchhof Unfer, Msc Professor Alan Christian Schimitt, Msc Joinville, 07 de junho de 2013.

4 4 Dedico em especial à minha esposa Talita, às minhas filhas Mikaela Diovana e Mabyli Lorena que souberam me apoiar e incentivar, me compreendendo nos momentos certos para que este trabalho tivesse sucesso. A vocês meu AMOR e meu OBRIGADO.

5 5 AGRADECIMENTOS Primeiramente agradeço a Deus, por me dar a dádiva da vida, da saúde e todos os recursos para que eu pudesse me tornar quem eu sou. À minhas filhas Mikaela Diovana e Mabyli Lorena e a minha esposa Talita, pela paciência e carinho que tiveram durante esta caminhada. Agradeço aos meus pais, João Batista e Terezinha, exemplos de força, determinação e caráter, por sempre acreditarem e torcerem por mim. Aos meus companheiros de trabalho e amigos, que me ajudaram em minha formação profissional e acadêmica. Ao professor Lírio Nesi Filho, pela orientação prestada e credibilidade no meu trabalho. A todos os professores que me ensinaram e me orientaram no longo caminho percorrido durante a minha vida acadêmica. A todos, meus mais sinceros agradecimentos e votos de sucesso.

6 6 DIOVANE DA SILVA SCHEFFER PROPOSTA DE MELHORIA NO DESEMPENHO DA MANUTENÇÃO INDUSTRIAL ATRAVÉS DA APLICAÇÃO DA FERRAMENTA FMEA. RESUMO O sucesso e muitas vezes a sobrevivências das organizações depende da excelência de todas as áreas da empresa, de forma que cada departamento tem uma parcela no resultado global da organização. A competitividade, característica essencial no mercado atual, é resultado de processos eficazes e da interação de departamentos com características de excelência. A área de manutenção desempenha papel importante e estratégico neste contexto, afinal trata-se de um departamento que possui interação com diversas outras áreas e pode gerar importantes vantagens competitivas, seja simplesmente na disponibilização integral dos equipamentos, na qualidade dos serviços, na flexibilidade dos equipamentos ou na redução de desperdícios. Em busca de um melhor desempenho da área de manutenção, este estudo tem como objetivo principal identificar ações de melhoria nas atividades de manutenção, contribuindo para disponibilidade dos equipamentos, com o intuito de restabelecer o processo produtivo no menor tempo possível e assim contribuir com o resultado da organização. O estudo tem caráter exploratório e descritivo, extraindo históricos, relatórios detalhados e dados de análises técnicas. Através da aplicação da ferramenta FMEA ou simplesmente Análise do Modo e Efeito de Falha, foram analisadas possíveis falhas e suas causas fornecendo informações para formulação de ações que possam contribuir positivamente para melhoria no desempenho da área de manutenção. Com a avaliação dos indicadores de manutenção mensurados no equipamento estudado, foi possível demonstrar que o objetivo de obter uma melhoria no processo de manutenção foi alcançado. Os indicadores comprovaram o melhor desempenho da equipe e do equipamento, enfatizando que o resultado foi positivo de tal forma que a equipe de manutenção obteve maior e melhor capacidade de reação diante de possíveis falhas e até mesmo para as falhas que não haviam ocorrido. PALAVRAS CHAVE: Manutenção, FMEA, Melhoria.

7 7 LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Fases da manutenção na história Figura 2 - Resultado por tipo de manutenção Figura 3 - Tempos de manutenção Figura 4 - Formulário FMEA Figura 5 - Faixa de valores para o índice gravidade Figura 6 - Faixa de valores para o índice ocorrência Figura 7 - Faixa de valores para o índice detecção Figura 8 - Resumo dos índices que impactam o RPN Figura 9 - Produtos da empresa Figura 10 - O organograma do departamento de manutenção Figura 11 - Ordens de Manutenção executadas por tipo de manutenção Figura 12 - Relatório de Ordens de Manutenção executadas (situação inicial) Figura 13 - Estratificação das falhas em função dos componentes antes das melhorias Figura 14 - Formulário FMEA, subconjuntos, modos de falha e componentes Figura 15 - Faixa de valores para o índice Colocação em Funcionamento Figura 16 - Faixa de valores para o índice Risco (NPR) Figura 17 - Campos dos índices preenchidos e NPR Figura 18 - Ações recomendadas e índices pós-melhorias Figura 19 - Modelo de plano de manutenção Figura 20 - Relatório de Ordens de Manutenção (OM) executadas (situação final) Figura 21 - Estratificação das falhas após as melhorias (situação final)

8 8 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas DFMEA - Design Failure Modeand Effect Analysis (Análise de modo e efeito de falha de projeto) FMEA - Failure Mode and Effect Analysis (Análise de modo e efeito de falha) ISO - International Organization for Standardization (Organização Internacional de Padronização). JIT - Just in Time (Justo no tempo) MB - Máquina de Balancear MDT - Tempo médio de indisponibilidade (meandown time) MTBF - Tempo Médio entre Falhas MTTR - Tempo Médio Para Reparos MUT - Tempo médio de disponibilidade (meanup time) NBR - Norma Brasileira Regulamentadora NPR - Número de Prioridade de Risco OM - Ordens de Manutenção PFMEA - Process Failure Mode and Effect Analysis (Análise de modo e efeito de falha de processo) RPN - Risk Priority Number (Número de prioridade de risco).

9 9 SUMÁRIO RESUMO... 6 LISTA DE FIGURAS INTRODUÇÃO FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA MANUTENÇÃO TIPOS DE MANUTENÇÃO Manutenção Corretiva Manutenção Preventiva Manutenção Preditiva Engenharia de Manutenção INDICADORES GERAIS DE MANUTENÇÃO Tempo de Diagnóstico Atraso Técnico Tempo de Reparo Tempo de Correção Tempo de Verificação Atraso Logístico Indicadores de Desempenho de Manutenção Disponibilidade Tempo médio entre falhas Tempo médio para reparo Mantenabilidade ou Manutenibilidade FMEA METODOLOGIA DAPESQUISA PROPOSTA DE MELHORIA NO SETOR DE MANUTENÇÃO APRESENTAÇAO DA EMPRESA DESCRIÇÃO DA SITUAÇÃO ATUAL PROCESSO E CONDUÇÃO DO FMEA VERIFICAÇÃO DOS RESULTADOS CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 45

10 10 1 INTRODUÇÃO Na busca pela excelência operacional as empresas procuram agir estrategicamente, neste contexto a atividade de manutenção deve integrar o processo produtivo, de maneira eficaz e contribuir efetivamente para que a empresa caminhe rumo a excelência operacional. Esta necessidade é fruto dos novos desafios que se apresentam para as empresas neste novo cenário de economia globalizada e altamente competitiva, onde mudanças se sucedem em alta velocidade e a manutenção, como uma das atividades fundamentais do processo produtivo, precisa ser um agente proativo (PINTO; XAVIER, 2001). A manutenção, para ser estratégica precisa estar voltada para os resultados empresariais da organização, deixar de ser apenas eficiente para se tornar eficaz. A necessidade de respostas rápidas aos clientes na grande maioria das vezes gera a preocupação das empresas por maior flexibilidade nos seus processos, que muitas vezes culminam no aumento ou modernização do parque fabril, promovendo um incremento no número de equipamentos e estes por sua vez, cada vez mais complexos. Estes fatores montam um cenário onde se faz necessário realizar ações buscando que atividade de manutenção industrial realize suas atividades com excelência, visando sempre à disponibilização do tempo integral dos equipamentos para produção. Altos níveis de disponibilidade de equipamentos são objetivos primordiais da empresa e especialmente do departamento de manutenção. O indicador disponibilidade reflete um grande número de variáveis, uma delas é a mantenabilidade que representa o grau de dificuldade na realização de atividades de manutenção. O estudo propõe que através de melhorias nesta característica qualitativa dos equipamentos podem-se alcançar melhores resultados na eficiência da manutenção, sobretudo nas atividades de caráter corretivo, definindo modificações, ações preventivas e mapeamento de prioridades do ponto de vista da manutenção, para reduzir os tempos de reparo. O objetivo geral deste estudo é identificar e propor ações de melhoria nas atividades de manutenção, contribuindo para disponibilidade dos equipamentos. De forma complementar os objetivos específicos do estudo são: Identificar prováveis falhas e suas causas a nível de componentes; Mapear necessidades e prioridades de manutenção num determinado equipamento; Estabelecer estratégias de manutenção de caráter corretivo mitigando as perdas por tempo de parada;

11 11 Buscando minimizar os impactos no processo, será realizado um levantamento de dados de sistema e históricos de falhas, além de análises técnicas para cálculo de indicadores e posterior implementação do formulário FMEA, ferramenta que sempre teve grande aplicação na área de qualidade, desde o desenvolvimento do produto e processos. Na área de manutenção a aplicação do FMEA terá como função principal identificar ações que tenham como resultado imediato a melhoria da mantenabilidade dos equipamentos, característica essa que nos fornece padrão qualitativo em relação à facilidade e agilidade de atividades de manutenção. A aplicação do FMEA visa analisar falhas ocorridas, analisadas por históricos de falhas, e potenciais falhas em equipamentos, baseadas em seus dados e experiência dos integrantes da equipe, montando estratégias para uma eventual manutenção corretiva, visando disponibilizar o equipamento no menor tempo possível ao setor produtivo. Este estudo encontra justificativa na complexidade de alguns equipamentos, que pode gerar dificuldades para manutenção, seja no diagnóstico, na execução ou na compra de sobressalentes que na maioria das vezes são importados e tem um prazo de entrega elevado. Dessa forma se torna evidente a necessidade de se atuar com velocidade em processos onde manutenções corretivas que não podem ser evitadas ou protegidas com sistemas redundantes, ou seja, melhorar o desempenho dos equipamentos e agilidade da área de manutenção. Este estudo é realizado em cinco capítulos, onde no primeiro capítulo é feita uma introdução do trabalho, expondo seu objetivo geral, objetivos específicos e as justificativas do estudo, e uma sistemática que faz relação às necessidades ligadas a área de manutenção, de forma que este departamento contribua efetivamente com o resultado global da organização. O segundo capítulo trata da fundamentação teórica, onde traz as definições de manutenção, tipos de manutenção e seus conceitos essenciais. Neste mesmo capítulo também faz-se a abordagem conceitual da ferramenta FMEA. No capítulo três é descrita a caracterização da pesquisa, as etapas da pesquisa e como é feita a coleta de dados e as análises técnicas. Mostra os critérios de seleção bem como os procedimentos de análise. O quarto capítulo diz respeito ao desenvolvimento da proposta de melhoria no setor de manutenção, criação de uma sistemática para avaliação de equipamentos e indicando melhorias na mantenabilidade de equipamentos que serão refletidas no desempenho da área de manutenção. A sistemática é desenvolvida tendo como base o formulário FMEA, este sendo adaptado para avaliação qualitativa dos equipamentos.

12 12 O quinto capítulo traz as considerações finais do autor sobre o presente estudo. Demonstra-se a importância de analisar os equipamentos em suas variáveis qualitativas, a fim de facilitar as atividades de manutenção e reduzir sensivelmente as perdas por tempo de reparo. Por fim, destacam-se as referências bibliográficas utilizadas na pesquisa.

13 13 2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 MANUTENÇÃO As empresas com o intuito de se tornarem cada vez mais competitivas buscam obter práticas de excelência em todas suas áreas, neste contexto a atividade de manutenção deve integrar o processo produtivo de maneira eficaz e contribuir efetivamente para que a empresa caminhe rumo a excelência operacional. De acordo com a ABNT (1994) a Manutenção é conceituada como a combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual possa desempenhar uma função requerida. Já para Mirshawka (1991; p.103), a manutenção é definida como... o conjunto de ações que permitem manter ou restabelecer um bem a um estado específico ou, ainda, assegurar um determinado serviço. Verifica-se que o objetivo de um departamento de manutenção de uma indústria qualquer é manter a máxima continuidade operacional da planta ao menor custo possível, com segurança e sem agredir o meio ambiente e todos os aspectos do trabalho convergem para a consecução desse objetivo (VERRI, 2007). Conforme Viana (2002, p. 1), a manutenção aparece efetivamente no início do século XVI, em companhia dos novos teares mecânicos, como função dos próprios operadores dos teares, não sendo assim, um setor específico de manutenção. Essa nova atividade tinha a função de manter o equipamento atingindo sua meta de produção. Essa função continua como meta em todos os setores de manutenção, porém, adquirindo novos conceitos se tratando a maneira de atuação em equipamentos. De acordo com Pinto e Xavier (2001, pag.9), a história da manutenção pode ser dividida em três gerações e que são ilustradas na Figura 1. A Primeira Geração chega ao fim em 1940, nesta época as indústrias não eram compostas de grandes tecnologias e os equipamentos eram superdimensionados. As tarefas de manutenção se fundamentavam em apenas serviços de limpeza, lubrificação e reparos após a parada do equipamento, isso era um reflexo ao foco da produção que não era a produtividade. Na Segunda Geração, o período se estende de 1940 até 1970, a produtividade se torna o foco da produção, devido aos reflexos do

14 14 fim da guerra, que implica diretamente na disponibilidade e confiabilidade do equipamento. Isso proporcionou ao conceito de que as falhas deveriam ser evitadas, pois comprometiam aos prazos de entrega, resultando assim na manutenção preventiva. Os custos de manutenção aumentam em relação aos custos operacionais e proporciona o surgimento dos sistemas de planejamento e controle da manutenção, setor que na atualidade é parte integrante da manutenção moderna. A mão-de-obra nesta nova geração se torna escassa devido a novas tecnologias empregadas nos equipamentos, que se tornam mais complexos. Figura 1 - Fases da manutenção na história. Fonte: Adaptado de Pinto e Xavier, Já a Terceira Geração, iniciada após 1970, proporciona mudanças nas indústrias. A paralisação da produção era vista como custo elevado de fabricação, devido à implantação dos conceitos de JIT just-in-time no parque fabril com a redução de estoques. Uma pausa na produção ou na entrega poderia desencadear a paralisação da fabrica por completo. Neste período a automatização e a mecanização aumentam e proporcionam avanços tecnológicos nas indústrias. Mais uma vez a disponibilidade e a confiabilidade são metas fundamentais para todas as empresas desta geração em diferentes setores (saúde, gerenciamentos de edificações, telecomunicações, e processamento de dados). Neste contexto as falhas devido às automatizações, eram preocupação quanto à capacidade de manter os padrões de qualidade

15 15 desejáveis. Os padrões de exigência nas áreas de meio ambiente e segurança estão aumentando rapidamente no passar dos anos, e tendem a aumentarem cada vez mais. As falhas relacionadas às estas áreas, que podem se tornar intoleráveis, proporcionando o fechamento do parque fabril a qual provoca um grande dano de segurança ou meio ambiente. Embora a manutenção, seja conhecida em muitos casos, como um mal necessário, em relação ao custo, com um bom gerenciamento dos equipamentos e materiais pode demonstrar um setor indispensável. A manutenção, por si só, é um setor que não agrega valor ao produto, por isso que não tem boa fama. A manutenção é considerada um setor de serviço e o mesmo deve ser feito da maneira correta, pois influencia diretamente na produção. 2.2 TIPOS DE MANUTENÇÃO Viana (2002) menciona que a forma pela qual é feita a intervenção nos equipamentos, sistemas ou instalações, caracteriza os vários tipos de manutenção existentes. Segundo Policarpo (2003), as intervenções de manutenção podem ser classificadas em quatro grandes tipos: a) Manutenção Corretiva; b) Manutenção Preventiva; c) Manutenção Preditiva; d) Engenharia de Manutenção Manutenção Corretiva De acordo com Viana (2002), as falhas existem e devem ser reparadas, logo é a manutenção corretiva que corrige estas falhas e recupera a funcionalidade dos equipamentos. A Manutenção corretiva, segundo ABNT (1994) é efetuada após a ocorrência de uma falha, e tem como finalidade recolocar um item em condições de executar uma função requerida imediatamente. Para Pinto e Xavier (2001), Manutenção Corretiva é a atuação para correção da falha ou do desempenho menor que o esperado, ou seja, quando um equipamento não rende o suficiente conforme o seu real desempenho é utilizado à prática de manutenção corretiva.

16 16 Algumas empresas preferem este tipo de manutenção por fatores econômicos, na grande maioria as paradas inesperadas na produção podem levar a grandes prejuízos. Mesmo que se escolha a manutenção corretiva para algumas partes menos problemáticas do equipamento, é preciso ter os recursos necessários para que essa manutenção seja rápida e eficiente. Esses recursos seriam peças sobressalentes, mão-de-obra e ferramentas para realizar a troca dos componentes o mais rápido possível, sem que haja queda de produção. Após essa troca, as peças substituídas devem ser reparadas no departamento de manutenção Manutenção Preventiva A Manutenção Preventiva procura manter um sistema em estado operacional ou disponível através da prevenção de ocorrência de falhas (LAFRAIA, 2001, p.173). Um serviço de manutenção realizado em máquinas que não estejam em falha é destacado por Viana (2002) como Manutenção Preventiva. Já Pinto e Xavier (2001) a definem como a atuação realizada de forma a reduzir ou evitar a falha ou queda no desempenho, obedecendo a um plano previamente elaborado, baseado em intervalos definidos de tempo. Segundo a ABNT (1994) a manutenção preventiva é efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um item. A Manutenção Preventiva atua em intervalos fixos, baseados no histórico de vida de componentes do equipamento que obteve a partir da experiência ou a do construtor com o intuito de eliminar a chance de ocorrer qualquer falha. A parada do equipamento é acordada com a produção reduzindo assim a chance de perdas de fabricação do produto. A Preventiva substitui componentes por novos numa determinada freqüência, não se dando conta da real condição do mesmo. Isso torna esse tipo de manutenção com valor considerável. As máquinas produzem com a chance de quebra muito reduzida, porém as peças são substituídas sem atingir a total vida útil.

17 Manutenção Preditiva A Manutenção Preditiva, segundo a ABNT (1994), permite garantir uma qualidade de serviço desejada, com base na aplicação sistemática de técnicas de análise, utilizando-se de meios de supervisão centralizados ou de amostragem, para reduzir ao mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva. De acordo com Viana (2002), as tarefas de manutenção preditiva visam acompanhar a máquina ou peças, por monitoramento, por medições ou por controle estatístico e tentam predizer a proximidade da ocorrência da falha. O foco da Manutenção Preditiva é informar as condições do equipamento, por meio do monitoramento, que é feito através de acompanhamento de diferentes parâmetros para prevenir uma falha, proporcionando uma maior disponibilidade do equipamento ou sistema de produção. A monitoração é realizada com o equipamento ou sistema de produção em pleno funcionamento. Ao decorrer do tempo essas variáveis, decorrentes aos parâmetros de monitoramento, informam que o grau de degradação está aumentando e é necessária uma intervenção antes que ocorra uma falha. Com o acompanhamento, pode-se pré-agendar uma parada do equipamento com a produção para executar a intervenção antes que o equipamento venha a quebrar. Essa intervenção é chamada de Manutenção Corretiva Planejada, que se caracteriza como uma manutenção corretiva, porém é executada em um período programado, onde essa parada não irá interferir na meta de produção. O investimento em manutenção preditiva proporciona vários benefícios, um deles é a redução dos custos de manutenção, pois proporciona o uso total da vida dos componentes Engenharia de Manutenção Segundo Pinto e Xavier (2001), o principal foco da Engenharia de Manutenção é deixar de ficar consertando continuadamente, para procurar as causas básicas, modificar situações permanentes de mau desempenho, deixar de conviver com problemas crônicos, melhorar padrões e sistemáticas, desenvolver a mantenabilidade, inferir tecnicamente nas compras. A Engenharia de Manutenção é uma importante ferramenta para a tomada de decisões no campo da manutenção da atualidade. Ela tem o intuito de intensificar o progresso

18 18 tecnológico da manutenção, através do conhecimento científico e histórico dos profissionais. Esses conhecimentos são utilizados para encontrar a solução de problemas em equipamentos, processos e dilemas que atravessam os caminhos da manutenção diariamente. Esse setor busca também a melhoria continua nos índices de mantenabilidade, produtividade, segurança e meio ambiente. As técnicas de análise de falha, estudos de campo, ensaios, busca de novos fornecedores, normalização de procedimentos gerenciamento preditivos, entre outros, proporcionam um correto e eficiente gerenciamento dos equipamentos fabris da atualidade. A Engenharia de Manutenção busca a melhoria dos padrões por meio de técnicas modernas e eficazes para a modificação de situações permanentes de má performance. Em posse dos dados coletados na manutenção, são efetuadas análises, estudos e proposição de melhorias. Salientando então, uma análise qualitativa da manutenção, segundo Policarpo (2003), que incidindo diretamente nas causas de falhas, permite que a confiabilidade seja aumentada e a disponibilidade garantida reduzindo os custos e impactos da manutenção. Em resumo, observa-se na Figura 2 melhorias de resultados e redução de custos, a medida que se evolui dentre os tipos de manutenção. Figura 2 - Resultado por tipo de manutenção Fonte: Adaptado de Pinto e Xavier, 2001.

19 19 Destaca-se, portanto, que existem custos altos e baixos resultados na manutenção corretiva e processo inverso na engenharia de manutenção. 2.3 INDICADORES GERAIS DE MANUTENÇÃO Tempo de Diagnóstico O tempo de diagnóstico refere-se ao intervalo de tempo gasto em ações tomadas para a identificação da falha e dos componentes relacionados à falha. Trata-se do tempo necessário para que o técnico de manutenção defina qual o componente em falha. Para a definição correta de qual componente é a causa da falha, muitas vezes é necessário realizar testes com o componente sem o mesmo estar ligado ao equipamento, sendo assim este tempo pode conter também atividades de desmontagens e testes em laboratórios. O tempo de diagnóstico, segundo a ABNT (1994), representa a parte do tempo de manutenção corretiva efetiva durante a qual é feito o diagnóstico da falha Atraso Técnico O Atraso Técnico consiste, de acordo com ABNT (1994), no tempo acumulado necessário para executar ações técnicas auxiliares associadas às ações de manutenção propriamente ditas. As atividades de manutenção corretiva de um equipamento contém várias fases, sendo que em algumas delas são necessárias ferramentas e testes específicos, os atrasos técnicos são gerados na grande maioria das vezes por esperas seja por peças e/ou ferramentas ou até mesmo pela falta de informações disponíveis no momento da falha, como exemplo pode ser citado a falta de manuais técnicos Tempo de Reparo O tempo de reparo é parte do tempo de manutenção corretiva durante a qual são executadas as ações de reparo em um item (ABNT, 1994).

20 20 Abrange os tempos de diagnóstico, correção e verificação, esse tempo mostra o tempo em que os técnicos utilizam para o reparo de um componente danificado ou com funcionamento comprometido Tempo de Correção Refere-se à parte do tempo de manutenção corretiva efetiva durante a qual é feita a correção da pane (ABNT, 1994). Trata-se, portanto, de uma parcela do tempo total de manutenção em que é efetuada a correção, seja ela através de reparo e/ou substituição do componente causador da falha Tempo de Verificação A ABNT (1994) define como a parte do tempo de manutenção corretiva efetiva durante a qual é efetuada a verificação funcional. Compreende a fase de testes iniciais, ou seja, se o reparo ou substituição do componente teve os resultados esperados Atraso Logístico Tempo acumulado durante o qual uma ação de manutenção não pode ser executada devida à necessidade de se obterem os recursos necessários, excluindo-se qualquer atraso administrativo. Os atrasos logísticos podem ser devidos a espera por peças de reposição, de especialistas, de equipamentos de ensaio e testes, de informações e de condições ambientais apropriadas. A Figura 3 destaca a distribuição dos tempos envolvidos na manutenção.

21 21 TEMPO DE MANUTENÇÃO ATRASOS LOGÍSTICOS ATRASOS TÉCNICOS Figura 3 - Tempos de manutenção Fonte: Adaptado de ABNT (NBR5462), TEMPO DE DIAGNÓSTICO TEMPO DE REPARO TEMPO DE CORREÇÃO TEMPO DE VERIFICAÇÃO ATRASOS LOGÍSTICOS Salienta-se, portanto, que os tempos de manutenção parciais, tempo de diagnóstico, tempo de correção, tempo de verificação e tempos representados por atrasos estão inseridos no tempo de manutenção total Indicadores de Desempenho de Manutenção Uma das formas de alavancar a lucratividade pode ser a partir da maximização dos recursos disponíveis, sejam eles materiais ou humanos. Parte desta busca pela maximização passa inclusive na área de manutenção, gerando a necessidade de mensurar seus resultados Disponibilidade Uma das formas de gestão da manutenção é através do cálculo e acompanhamento da disponibilidade operacional dos equipamentos e sistemas. Esse indicador representa a probabilidade de em um dado momento um equipamento estar disponível. É a relação entre o tempo em que o equipamento ou instalação ficou disponível para produzir em relação ao tempo total. Disponibilidade de equipamentos representa o taxa do tempo em que o equipamento ficou em operação desempenhando suas funções (TAVARES, 1999). Neste índice considera-se apenas a efetiva disponibilização dos equipamentos para o processo, aqui não são ponderadas as perdas ou interferências ao processo produtivos, decorrentes de outros fatores que não a manutenção. A disponibilidade média pode ser expressa pela equação 1:

22 22 A = (MUT)/(MUT+MDT) (1) Onde: MDT = tempo médio de indisponibilidade (meandown time) MUT = tempo médio de disponibilidade (meanup time) Tempo médio entre falhas Segundo Viana (2002), o tempo médio entre falhas (MTBF) é definido como a divisão da soma das horas trabalhadas disponíveis do equipamento para a operação, pelo número de intervenções corretivas neste equipamento no período. Representa o intervalo de tempo em que não ocorre falha num determinado período avaliado Tempo médio para reparo Segundo Viana (2002), o tempo médio de reparo é dado como sendo a divisão entre a soma das horas de indisponibilidade para a operação devido à manutenção pelo número de intervenções corretivas no período. Representa o tempo médio de reparo dentro de um período avaliado Mantenabilidade ou Manutenibilidade A mantenabilidade é a capacidade de um item ser mantido ou recolocado em condições de executar suas funções requeridas, sob condições de uso especificadas, quando a manutenção é executada sob condições determinadas e mediante procedimentos e meios prescritos (ABNT, 1994). Pinto e Xavier (2001) conceitua a Mantenabilidade como sendo a característica de um equipamento ou instalação permitir um maior ou menor grau de facilidade na execução dos serviços de manutenção. Para melhoria da mantenabilidade de equipamentos devem ser

23 23 levados em conta fatores qualitativos, quantitativos, suporte logístico e capacitação de pessoal de manutenção. Em relação aos requisitos qualitativos merecem destaque: Acessibilidade; Modularidade; Intercambialidade; Possibilidade de ajustes; Visibilidade das partes que terão manutenção. Para requisitos quantitativos podem ser mencionados: Tempo médio para intervenções corretivas; Históricos de indisponibilidade; Quantidade de sobressalentes. Analisada pela ótica da manutenção, logística é o conjunto de meios que devem ser colocados a disposição para o cumprimento da missão da manutenção, ou seja, manter a disponibilidade do sistema (PINTO; XAVIER, 2001). 2.4 FMEA De acordo com Toledo (2002), a metodologia designada FMEA (Failure Mode and Effect Analysis ou Análise dos Efeitos e Modos de Falhas) é uma ferramenta que busca, em princípio, evitar, por meio da análise das falhas em potenciais e propostas de ações de melhoria, que ocorram falhas oriundas do planejamento e execução de determinado processo. Apesar de ter sido desenvolvida com um enfoque no projeto de novos produtos e processos, a metodologia FMEA, pela sua grande utilidade, passou a ser aplicada de diversas maneiras. Representa também uma ferramenta de gerenciamento de riscos, que tem por objetivo identificar os possíveis modos de falha de um dado processo ou produto e suas respectivas causas, bem como os efeitos dessas sobre o cliente, e através de procedimentos apropriados, permite atuar sobre tais itens de forma a reduzir e/ou eliminar as chances de tais falhas ocorrerem. Reunindo as possíveis falhas e suas respectivas causas, realiza-se a determinação

24 24 do impacto de uma falha sobre o cliente, da probabilidade de uma dada causa e/ou modo de falha ocorrer e da possibilidade de se detectar o modo de falha e/ou a causa antes que o problema atinja o cliente (MORETTI; BIGATTO, 2005). Todas essas informações e dados levantados são então reunidos em um documento, na forma de um formulário, como mostrado na Figura 4, que permite a rápida compreensão e avaliação dos resultados obtidos. Figura 4 - Formulário FMEA Fonte: Adaptado de Palady, É importante mencionar que se trata de um formulário básico para a seqüência de implementação do FMEA, ou seja, um modelo tradicional e genérico indicando seus principais campos. O formulário tradicionalmente possui índices que traduzem a gravidade, ocorrência e detecção de uma determinada falha. A gravidade é a avaliação da severidade do efeito da falha potencial sobre o subsistema, sistema ou cliente, e aplica-se ao efeito da falha, ou seja, o "quanto" ele pode incomodar o cliente. Para o índice gravidade ou severidade, que representa uma avaliação da gravidade do efeito da falha potencial sobre o equipamento e conseqüentemente ao setor produtivo, os critérios de sua pontuação são mostrado na Figura 5.

25 25 Valor Gravidade (G) Descrição 10 MUITO ALTA Pode pôr o operador em perigo sem aviso 9 Pode pôr o operador em perigo 8 ALTA Pode parar a linha de produção 7 Parte da produção pode ser destruída 6 Pode causar 100% da produção para ser retrabalhada 5 MODERADA Parte da produção poderá sofrer retrabalhos 4 Poderá reduzir a produtividade em 50% 3 PEQUENA Poderá reduzir a produtividade em 25% 2 Pequena inconveniência com o processo/produção 1 MÍNIMA Sem defeito perceptível Figura 5 - Faixa de valores para o índice gravidade. Fonte: Manual de FMEA QS 9000, No índice gravidade também foi avaliado a possibilidade da falha do equipamento levar perigo ao operador, estes fatores potencializam o grau gravidade como muito alto. A ocorrência é a estimativa da probabilidade da causa em questão ocorrer e ocasionar o tipo de falha considerado. O índice de ocorrência é mais um significado do que um valor numérico. Os valores tomados de referencia segundo o Manual da QS 9000 (1997) são mostrados na Figura 6. Valor Ocorrência (O) Probabilidade de Ocorrência 10 MUITO ALTA Mais de 25% 9 De 20 a 25% 8 ALTA De 15 a 20% 7 De 10 a 15% 6 De 5 a 10% 5 MODERADA De 2 a 5% 4 De 0,6 a 2% 3 De 0,21 a 0,60% 2 PEQUENA De 0,01 a 0,20% 1 REMOTA Menos de 0,01% Figura 6 - Faixa de valores para o índice ocorrência. Fonte: Manual de FMEA QS 9000, 1997.

26 26 De acordo com o Manual de FMEA-QS9000, a ocorrência é dada por percentual de probabilidade de ocorrer determinada falha. Em relação à detecção é o índice que avalia a probabilidade da falha ou do componente em falha ser detectados pelo processo ou pelos agentes operacionais. Seus valores de referencia podem ser visualizados na Figura 7. Valor Detecção (D) Descrição 10 MUITO DIFÍCIL Detecção muito complexa e demorada 9 Detecção muito complexa 8 DIFÍCIL Detecção demorada 7 Necessários vários testes para detecção 6 Necessárias medições externas 5 MODERADA Necessárias medições 4 Necessárias desmontagens complexas 3 Necessárias desmontagens simples 2 FÁCIL Detecção visual 1 MUITO FÁCIL Detecção Imediata Figura 7 - Faixa de valores para o índice detecção. Fonte: Manual de FMEA QS 9000, A variável detecção tem fundamental importância para manutenção, pois identifica o tempo de diagnóstico, que dependendo da complexidade do equipamento pode ser elevado. O Número de Prioridade de Risco ou Risk Priority Number (RPN), é a saída do FMEA, cujo valor representa a grandeza do risco relacionado à determinada causa de falha. É obtido pelo produto das notas de Gravidade, Ocorrência e Detecção. Estes índices podem variar de 1 a 10, assim o RPN varia de 1 a A Figura 8 relembra de forma resumida a escala de cada índice. O valor do RPN deve ser usado para estabelecer as prioridades, ou seja, a equipe deve empreender esforços para reduzir o risco calculado, promovendo ações corretivas. O índice RPN é uma maneira de hierarquizar as falhas.

27 27 Gravidade Ocorrência Detecção (G) (O) (D) RPN Figura 8 - Resumo dos índices que impactam o RPN. Fonte: Adaptado Manual de FMEA QS 9000, Sendo assim, quanto maior for o RPN, maior será o risco relacionado àquela causa, e assim pode-se identificar aqueles onde ações deverão ser requeridas. Existem duas formas de se analisar tais resultados, uma tradicional, através do número de prioridade de risco RPN e outra visual e preventiva, construindo-se um gráfico em que um eixo indica a possibilidade de ocorrência de um dado modo de falha ou suas causas e no outro a severidade. Resumidamente, a metodologia de Análise do Tipo e Efeito de Falha é uma ferramenta que busca, em princípio, evitar, por meio da análise das falhas potenciais propostas de ações de melhoria, que ocorram falhas no produto ou no processo (TOLEDO; AMARAL, 1999).

28 28 3 METODOLOGIA DA PESQUISA A metodologia desenvolvida consiste basicamente em duas etapas, exploratória e descritiva em forma de estudo de caso. A primeira incide de o processo de demonstrar os problemas seguindo a linha da pesquisa exploratória, pois com as informações pesquisadas na literatura, tem a finalidade de proporcionar maior familiaridade com o problema. Gil (1999) enfatiza que a pesquisa exploratória é desenvolvida no sentido de proporcionar uma visão geral em relação de determinado assunto. Ainda nesta etapa, foram utilizados estudos bibliográficos referentes à manutenção e análise da FMEA, então podendo criar ações e formular as melhorias necessárias. Na segunda etapa realizada no estudo de caso, foram demonstrados os problemas, as melhorias e os resultados obtidos com as implantações das ações recomendadas a área de manutenção. Bruyne, Herman e Schoutheete(1997) afirmam que o estudo de caso justifica sua importância por reunir informações abundantes e detalhadas com vista em entender o contexto de uma situação. A riqueza das informações ajuda numa possível resolução dos problemas relacionados ao assunto estudado. De forma complementar também poder ser comentada a pesquisa descritiva, pois se preocupa com a descrição das características de determinado contexto ou fenômeno ou, então, a identificação de relações entre variáveis. A metodologia do estudo foi tomando como base dados do sistema de manutenção da empresa para diagnóstico da situação atual, após o tratamento destes dados foi formado uma equipe técnica de manutenção a fim de mapear as possíveis falhas e tratá-las de acordo com análise e implementação da ferramenta FMEA. Após a execução das ações recomendadas foram analisados novamente os dados do sistema que foram coletados pós-melhorias e comparados com a situação inicial, avaliando os resultados das ações definidas com auxilio do FMEA. As atividades foram realizadas de acordo com os passos abaixo: Escolha de um equipamento para realização do estudo, a escolha foi uma indicação da empresa motivada pelas dificuldades da equipe de manutenção para execução de atividades de manutenção corretiva.

29 29 Levantamento do histórico de falhas antes das melhorias, através da coleta de dados do módulo manutenção industrial do Software EMS206 Cálculo dos índices de manutenção. Aplicação do FMEA. Planejamento das melhorias. Execução das atividades propostas. Levantamento do histórico após as melhorias, através da coleta de dados do módulo manutenção industrial do Software EMS206 Cálculos dos índices. Avaliação. Desta forma, fica claro o caminho para a construção do desenvolvimento desta pesquisa, ou seja, caracterizar cada passo do estudo e sua avaliação.

30 30 4 PROPOSTA DE MELHORIA NO SETOR DE MANUTENÇÃO 4.1APRESENTAÇAO DA EMPRESA A empresa, no qual o estudo se baseia, está inserida no ramo metal-mecânico sendo constituída por duas divisões de negócio. A divisão de Compressores onde possui o mérito líder na America Latina de venda e produção de compressores de ar. A divisão Automotiva fornece componentes para o mercado global de veículos comerciais pesados, máquinas e implementos agrícolas e equipamentos de construção. Na Figura 9 são mostrados alguns produtos fundidos, pintados e usinados da divisão automotiva. Figura 9 - Produtos da empresa Fonte: Dados da empresa pesquisada, Os produtos da Divisão Automotiva têm como clientes principais as montadoras de veículos comerciais da linha pesada e entre os produtos podem ser mencionados: suportes para suspensão e de cabina, carcaças de eixo, transmissão e diferencial, tampas e suportes de motor, componentes de freios, cubos de roda, sapatas de freio, entre outras peças. As atividades do estudo de caso foram desenvolvidas no departamento de Manutenção da área de usinagem da Unidade Automotiva, responsável pela produção de soluções no suprimento de componentes e conjuntos automotivos e mecânicos. A usinagem produz atualmente mais de 600 peças diferentes em seus 104 centros de usinagem e 38 tornos com tecnologia CNC, além de diversos equipamentos especiais.

31 DESCRIÇÃO DA SITUAÇÃO ATUAL O departamento de manutenção da usinagem automotiva, tem como foco e responsabilidade as atividades ligadas aos equipamentos do setor produtivo, atividades de manutenção corretiva, preventiva, preditiva. A equipe de manutenção é composta por profissionais da área elétrica, mecânica, lubrificação, planejamento e gestão. O organograma do departamento é mostrado na Figura 10. Figura 10 - O organograma do departamento de manutenção. Fonte: Próprio autor, Verifica-se que a área de manutenção da Unidade em estudo, possui linha hierárquica direta com a gerência de produção. A estrutura física do departamento possui laboratório de eletrônica, laboratório de mecânica fina, oficina de manutenção eletromecânica e oficina de lubrificação. Destaca-se na Figura 11 a proporcionalidade das atividades do departamento de manutenção, classificando-a quanto ao tipo de atuação.

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