FACULDADE NORTE CAPIXABA DE SÃO MATEUS CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA MECÂNICA

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1 FACULDADE NORTE CAPIXABA DE SÃO MATEUS CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA MECÂNICA EMERSON SANTOS QUEIROZ KLEBER HOLANDA MATEUS CARLOS RAMOS DOS SANTOS POLLYANNA LUIZA MARTINS BORGES MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE: IMPORTANTE FERRAMENTA PARA REDUÇÃO DE CUSTOS E FALHAS SÃO MATEUS 2013

2 EMERSON SANTOS QUEIROZ KLEBER HOLANDA MATEUS CARLOS RAMOS DOS SANTOS POLLYANNA LUIZA MARTINS BORGES MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE: IMPORTANTE FERRAMENTA PARA REDUÇÃO DE CUSTOS E FALHAS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao programa de Graduação em Engenharia Mecânica da Faculdade Norte Capixaba de São Mateus, como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Mecânica. Orientador: Flávio Acácio da Silva SÃO MATEUS 2013

3 FICHA CATALOGRÁFICA

4 EMERSON SANTOS QUEIROZ KLEBER HOLANDA MATEUS CARLOS RAMOS DOS SANTOS POLLYANNA LUIZA MARTINS BORGES MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE: IMPORTANTE FERRAMENTA PARA REDUÇÃO DE CUSTOS E FALHAS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Norte Capixaba São Mateus, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Mecânico junto à Disciplina de TCC. Aprovada em 03 de Dezembro de COMISSÃO EXAMINADORA Prof : Flávio Acácio da Silva Faculdade Norte Capixaba de São Mateus Orientador

5 Dedicamos a todos os nossos familiares pela paciência, compreensão e apoio e que sempre acreditaram nos nossos sonhos e ideais.

6 Agradeço ao nosso Deus, que nos deu coragem para superar as dificuldades da vida, e também nos presenteou com uma família maravilhosa (Pais, Irmãos, Esposas, Filhos e namorados (as)) que nas horas mais difíceis sempre esteve ao nosso lado nos apoiando e nos dando força, que foram as nossas maiores fontes de coragem e perseverança. Ao orientador Flávio, pela sabedoria na orientação e por sua compreensão, paciência e auxílio para alcançarmos a primeira de muitas vitórias, e também aos nossos professores que nos ensinaram que por mais que achamos que o nosso conhecimento já está bem profundo, estamos enganados, pois o conhecimento é algo que está sempre se renovando. Aos amigos que são parceiros desta conquista. Obrigado por tudo! Mateus Carlos Ramos dos Santos Pollyanna Luiza Martins Borges Kleber Holanda Emerson Santos Queiroz

7 Não basta executar certo as tarefas de manutenção, (ser eficiente) é preciso executar certo as tarefas certas (ser eficaz). (MOUBRAY, 2000).

8 RESUMO Diante do cenário competitivo entre as empresas, a manutenção tem papel fundamental e diferencial para a redução dos custos em uma organização industrial. A visão moderna da gestão da manutenção torna a própria manutenção como um dos campos mais promissores para se implantar novas técnicas e métodos para a prevenção de falhas em equipamentos. Nesse contexto, esse trabalho tem como objetivo estudar a metodologia da Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) como um importante sistema de gestão usado para definir o melhor programa de manutenção para um determinado produto ou processo em uma planta industrial. A Análise dos Modos e Efeito de Falhas (FMEA) é a ferramenta base para a Manutenção Centrada em Confiabilidade, visto que tem apresentado excelentes resultados, pois esta busca evitar através da análise de possíveis falhas e propostas de ações de melhorias que um produto ou processo deixe de atender ao desempenho requerido. Por definição, o MCC é uma metodologia que permite determinar o que deve ser feito para que um ativo cumpra as suas funções para o qual foi projetado. O MCC demonstrou ser um método no qual se aplicado corretamente fornece argumentos coerentes e estruturados, nos fornece embasamento suficiente para tomada de decisão na gestão da manutenção, contribuindo dessa forma no que diz respeito à disponibilidade, confiabilidade, redução dos custos aliados a maior qualidade, segurança e sem custo ao meio ambiente. PALAVRAS-CHAVES: Disponibilidade. Efeito de Falhas. Processo. Produto.

9 ABSTRACT Given the competitive landscape among companies, the maintenance has a fundamental and differential to reduce costs in an industrial organization. The modern view of maintenance management makes the maintenance itself as one of the most promising fields to implementing new techniques and methods for the prevention of equipment failures. In this context, this work aims to study the methodology of Reliability Centered Maintenance (MCC) as a key management system used to define the best maintenance program for a given product or process in an industrial plant. Analysis of Failure Modes and Effect Analysis (FMEA) is a basic tool for Reliability Centered Maintenance, as it has shown excellent results, since it seeks to avoid by analysis of possible failures and proposed actions to improve a product or process fail to meet the required performance. By definition, the MCC is a methodology to determine what should be done to an asset fulfill its functions for which it was designed. The MCC has proven to be a method in which if applied correctly provides structured and coherent arguments, gives us sufficient basis for decision making in maintenance management, thus contributing with respect to availability, reliability, cost reduction coupled with higher quality, no cost to safety and environment. Keywords: Availability. Effect of Failures. Process. Product.

10 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO FIGURA 2 EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO FIGURA 3 TIPOS DE MANUTENÇÃO FIGURA 4 MANUTENÇÃO CORRETIVA NÃO PLANEJADA FIGURA 5 MANUTENÇÃO PREVENTIVA FIGURA 6 MANUTENÇÃO PREDITIVA FIGURA 7 EQUIPAMENTO DE ULTRASSOM FIGURA 8 MEDIÇÃO DE VIBRAÇÃO FIGURA 9 ANÁLISE DE ÓLEO FIGURA 10 ANÁLISE DE TERMOGRAFIA FIGURA 11 CURVA DA BANHEIRA FIGURA 12 INTERVALOS DE IDADE DO EQUIPAMENTO FIGURA 13 TEMPO MÉDIO PARA MANUTENÇÃO FIGURA 15 DIFERENTES VISÕES SOBRE FALHAS FIGURA 16 IDENTIFICAÇÃO DAS FALHAS FIGURA 17 DIAGRAMA LÓGICO FUNCIONAL E ÁRVORE DE FALHA FIGURA 18 VISÃO TRADICIONAL DE FALHA FIGURA 19 CONSEQUÊNCIA DAS FALHAS FIGURA 20 SEIS PADRÕES DE FALHAS FIGURA 21 PLANILHA DE INFORMAÇÃO DO FMEA FIGURA 21 PLANILHA DE INFORMAÇÃO DO FMEA FIGURA 22 PLANILHA FMEA FIGURA 23 CURVA P-F FIGURA 24 INTERVALO P-F FIGURA 25 DIAGRAMA DE DECISÃO FIGURA 26 LÓGICA DE DECISÃO FIGURA 27 FALHA EVIDENTE DE SEGURANÇA OU AMBIENTAL FIGURA 28 FALHA OCULTA DE SEGURANÇA OU AMBIENTAL FIGURA 29 FALHA EVIDENTE DE SEGURANÇA OU ECONÔMICA FIGURA 30 FALHA OCULTA OPERACIONAL OU ECONÔMICA FIGURA 31 PLANILHA DE DECISÃO DO RCM FIGURA 32 PROCESSO DE IMPLANTAÇÃO DO RCM... 88

11 LISTA DE SIGLAS ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS EEO EVIDENTE DE OPERACIONAL OU ECONÔMICA ESA EVIDENTE DE SEGURANÇA OU AMBIENTAL FMEA ANÁLISE DOS MODOS E EFEITOS DE FALHA MAMT TEMPO MÉDIO DE MANUTENÇÃO ATIVA MCC MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE NBR NORMA BRASILEIRA REGULAMENTADORA OEO OCULTA OPERACIONAL OU ECONÔMICA OSA OCULTA DE SEGURANÇA OU AMBIENTAL RCM RELIABILITY CENTERED MAINTENANCE SAE SOCIEDADE DOS ENGENHEIROS AUTOMOTIVOS TBM MANUTENÇÃO BASEADA NO TEMPO TMEF TEMPO MÉDIO ENTRE FALHAS TMPF TEMPO MÉDIO PARA FALHA TMPR TEMPO MÉDIO PARA REPARAR

12 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO JUSTIFICATIVA DO TEMA DELIMITAÇÃO DO TEMA FORMULAÇÃO DO PROBLEMA OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS HIPÓTESE METODOLOGIA CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA TÉCNICAS DE PESQUISA PARA COLETA DE DADOS FONTES PARA COLETA DE DADOS TRATAMENTO E ANÁLISE DOS DADOS REFERENCIAL TEÓRICO DEFINIÇÕES DE MANUTENÇÃO AS GERAÇÕES DA MANUTENÇÃO PRIMEIRA GERAÇÃO SEGUNDA GERAÇÃO TERCEIRA GERAÇÃO QUARTA GERAÇÃO EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO TIPOS DE MANUTENÇÃO MANUTENÇÃO NÃO PLANEJADA MANUTENÇÃO CORRETIVA OU REATIVA MANUTENÇÃO PLANEJADA MANUTENÇÃO PREVENTIVA MANUTENÇÃO PREDITIVA MANUTENÇÃO DETECTIVA CONFIABILIDADE PARÂMETROS DA CONFIABILIDADE... 45

13 CURVA DA BANHEIRA INDICADORES DE MANUTENÇÃO DISPONIBILIDADE MANUTENABILIDADE OU MANTENABILIDADE ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE NORMALIZAÇÃO DO RCM OBJETIVOS DO RCM APLICAÇÃO DO RCM FUNÇÕES PADRÕES DE DESEMPENHO CONTEXTOS OPERACIONAIS CLASSIFICAÇÕES DAS FUNÇÕES FUNÇÕES PRIMÁRIAS FUNÇÕES SECUNDÁRIAS FALHAS CLASSIFICAÇÃO DAS FALHAS IDENTIFICAÇÃO DE FALHAS EFEITO DAS FALHAS CONSEQUÊNCIA DAS FALHAS PADRÕES DE FALHAS FALHA FUNCIONAL MODO DE FALHA ANÁLISE DE MODOS E EFEITOS DE FALHA (FMEA) MANUTENÇÃO PROATIVA TAREFAS PREVENTIVAS TAREFAS PREDITIVAS DIAGRAMA DE DECISÃO RCM PROCESSO DE IMPLEMENTAÇÃO DO RCM CONSIDERAÇÕES FINAIS... 91

14 5 REFERÊNCIAS ANEXO ANEXO A PLANILHA DE FMEA ANEXO B EXEMPLO DE FMEA ANEXO C OCORRÊNCIA, GRAVIDADE E DETECÇÃO ANEXO D SAE JA 1011 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO PARA PROCESSOS DE MANUTENÇÃO BASEADOS EM CONFIABILIDADE

15 14 1 INTRODUÇÃO Num mundo globalizado onde a competição está cada vez mais acirrada, a busca constante por maiores produtividades tem levado as indústrias de modo geral a investirem em programas e tecnologias que garantem uma maior eficiência do sistema produtivo. De fato as empresas necessitam se adequar a essa nova realidade buscando racionalizar os seus recursos diminuindo dessa forma os custos tornando assim uma empresa competitiva no mercado. Uma gestão de manutenção bem estruturada aplicada a um processo produtivo é o embasamento técnico de uma boa política de manutenção. Portanto o termo política de manutenção envolve um leque bem maior de variáveis do que apenas a escolha da forma de se fazer intervenções em máquinas. As ferramentas organizacionais que tornam possível o perfeito exercício da manutenção, as técnicas de planejamento, o perfil formativo do militante da área, os índices de qualidade e o sistema de gerenciamento formam as bases da estruturação da Manutenção Industrial de uma empresa (VIANA, 2002). Na atualidade a Gestão da Manutenção vem exercendo importantes funções estratégicas e fundamentais em uma organização, de modo a assegurar a confiabilidade dos seus equipamentos ligados aos processos, pois o ritmo produtivo de uma planta industrial não permite interrupções repentinas. Conforme Mirshawka e Olmedo (1993), maximizar a produção com o menor custo e a mais alta qualidade sem infringir normas de segurança e sem causar danos ao meio ambiente, otimizar os estoques, manter um histórico de manutenção de equipamentos atualizados e conhecer a matriz de custos da empresa são objetivos próprios de uma Gerência de Manutenção moderna. É nesse contexto que a Engenharia de Confiabilidade está inserida. Esta procura entender como um produto pode falhar dentro de sua vida útil e quais são as

16 15 medidas necessárias para evitar que essas falhas ocorram precocemente, através de ações preventivas (THORLAY, 2011). Assim, a partir do registro do tempo de vida e de outros resultados da máquina, como os componentes mais propensos a falha por desgaste, lubrificação e outras variáveis a Engenharia de Confiabilidade se baseia no ajuste de diferentes modelos estatísticos, resultando em informações que servem como subsídios para a tomada de decisão (AUGUSTO, 2013). Segundo Lafraia (2001, p. 235): A confiabilidade do equipamento é quase inteiramente uma função da qualidade do programa de manutenção. Com algumas exceções, a confiabilidade intrínseca dada a um equipamento pelo fabricante não é fator significativo. Obviamente, o equipamento precisa estar corretamente especificado para a aplicação. Nos casos em que se exige mais do que o equipamento pode dar, a manutenção é inútil. Devemos nos atentar, pois as informações contidas nos manuais dos equipamentos podem não ser baseadas em dados reais, visto que alguns fabricantes, a fim de maximizar as vendas de peças de reposição ou reduzir sua responsabilidade em relação a quebras, orientam intervalos curtos de revisão e substituição de componentes. Visando aumentar sua competitividade através de melhorias na Gestão da Manutenção de seus equipamentos, as organizações têm buscado programas de manutenção cada vez mais sofisticados, como por exemplo, o RCM (Reliability Centered Maintenance) ou MCC (Manutenção Centrada em Confiabilidade). Pereira (2011, p. 110) define que: O RCM (Manutenção Centrada em Confiabilidade) é uma metodologia utilizada para assegurar que quaisquer componentes de um ativo ou sistema operacional mantenham suas funções, sua condição de uso com segurança, qualidade, economia e ainda que seu desempenho não degrade o meio ambiente. Para Fogliatto e Ribeiro (2009), os programas de RCM têm se mostrado uma forma eficiente de tratar questões de manutenção. Devido a sua abordagem racional e

17 16 sistemática, estes programas permitem que as empresas alcancem excelência nas atividades de manutenção através da ampliação da disponibilidade e redução dos custos relacionados a acidentes, defeitos, reparos e substituições. A escolha da melhor solução de manutenção a se aplicar em um determinado equipamento ou máquina, levará em consideração alguns critérios que deverão ser analisados individualmente, observando as ocorrências de falhas e suas consequências, além dos custos da manutenção no processo produtivo. Dessa forma, é necessário fazer uma análise pontual de cada produto ou processo e decidir o que é mais vantajoso, se é prevenir ou esperar a falha. No RCM, define-se o que deve ser feito para assegurar que um equipamento continue desempenhando suas funções para o qual foi projetado. A ênfase é determinar a manutenção necessária para manter o sistema produtivo funcionando, ao invés de tentar restaurá-lo a uma condição inicial (LAFRAIA, 2001). Como base de análise do RCM temos a técnica do FMEA (Failure Mode and Effects Analysis ou Analise dos Modos e Efeitos de Falha), podendo ser classificados em dois tipos: FMEA de Produto e FMEA de Processo. Esta em princípio, busca evitar através da análise de possíveis falhas e propostas de ações de melhorias, que um produto ou processo deixe de atender ao desempenho requerido, reduzindo dessa forma a probabilidade de falhas e consequente aumento da confiabilidade dos ativos de uma empresa. De acordo com Fogliatto e Ribeiro (2009, p. 173): A FMEA (Failure Mode and Effects Analysis ou Analise dos Modos e Efeitos de Falha) é uma técnica de confiabilidade que tem como objetivos: (i) reconhecer e avaliar as falhas potenciais que podem surgir em um produto ou processo, (ii) identificar ações que possam eliminar ou reduzir a chance de ocorrência dessas falhas, e (iii) documentar o estudo, criando um referencial técnico que possa auxiliar em revisões e desenvolvimentos futuros do projeto ou processo. Contudo a maioria das unidades fabris possui um setor de manutenção operando de forma reativa, ou seja, a manutenção se dá sempre após a ocorrência da falha, desencadeando uma não eficiência do processo como um todo. Entretanto, são

18 17 poucas organizações que potencializa o uso das metodologias e técnicas de manutenção preventiva integrada com os métodos preditivos disponíveis atualmente. 1.1 JUSTIFICATIVA DO TEMA O novo contexto de competitividade ocasionado pela crescente evolução e globalização da economia, faz com que as empresas busquem constantes melhorias e mudanças no planejamento estratégico de manutenção, com foco nas novas tecnologias e tendências para identificação de problemas e sintomas que conduzem a defeitos ou falhas em equipamentos. O presente estudo tem como proposta abordar a aplicação da Engenharia de Confiabilidade utilizando os conceitos da Manutenção Centrada em Confiabilidade como sistema de gestão de manutenção para tomada de decisões, relacionando qual o melhor plano de manutenção a se aplicar em um determinado equipamento ou sistema operacional de produção. Atualmente é uma das metodologias contemporâneas de manutenção que mais se expandiu dentro do ramo industrial, proporcionando dessa forma maior disponibilidade dos ativos e consequente redução de custos com reparos ou paradas indesejáveis. A Manutenção Centrada em Confiabilidade é uma técnica de gestão que quando utilizada corretamente, garante que quaisquer componentes de um ativo desempenham sua função requerida em um período de tempo pré-determinado. No entanto, não substitui o enfoque da manutenção tradicional, porém é mais uma ferramenta de apoio para o Gerenciamento de Manutenção com intuito de minimizar as paradas e propiciar maior produtividade. A nossa pesquisa enfatizará os principais conceitos e técnicas utilizadas pelo RCM, com o propósito de transmitir o entendimento deste novo modelo de gestão, que detém de uma metodologia especifica e bem estruturada para as atividades de manutenção.

19 DELIMITAÇÃO DO TEMA Nosso enfoque é pesquisar criteriosamente os principais conceitos e teoria da ferramenta Reliability Centered Maintenance (RCM), destacando o FMEA (Análise dos Modos e Efeitos de Falhas) como uma das técnicas mais utilizada durante um processo de análise de modos de falha adotada pelo RCM, conceituando e estabelecendo um plano de manutenção coerente e mais adequado em função do efeito da falha e da efetividade da aplicação deste plano na busca por excelência em projetos e processos. 1.3 FORMULAÇÃO DO PROBLEMA A Manutenção Centrada em Confiabilidade é uma filosofia de manutenção desenvolvida com a missão de aumentar a disponibilidade dos ativos de uma unidade fabril. Dentro do contexto produtivo quais os benefícios e melhorias que uma empresa terá ao implementar no seu sistema de gestão de manutenção as metodologias do RCM? 1.4 OBJETIVOS OBJETIVO GERAL Identificar quais os benefícios e melhorias que uma empresa terá ao implementar no seu sistema de gestão de manutenção as metodologia do RCM OBJETIVOS ESPECÍFICOS Identificar os princípios conceituais das diferentes formas de manutenção, com ênfase na metodologia RCM;

20 19 Melhorar o conhecimento sobre a Gestão de Manutenção e Manutenção Centrada em Confiabilidade; Aprofundar os estudos sobre o FMEA designando uma sistemática de análise quanto às falhas, defeitos e quebras de acordo com a relevância do risco envolvido. 1.5 HIPÓTESE A definição das funções e padrões de desempenho dos equipamentos fabris estabelece a base de trabalho do programa de RCM. Todos devem compreender o que é esperado de cada equipamento, as funções que ele deve cumprir e o padrão de desempenho que deve ser mantido durante sua vida útil. Sendo assim com o término desse estudo têm-se um maior conhecimento e compreensão dos conceitos e aplicabilidade do RCM dentro de uma organização, tendo uma visão holística estratégica de que se a metodologia for aplicada adequadamente seguindo um planejamento estratégico, a companhia terá uma maior confiabilidade e disponibilidade dos ativos, e por consequência não garantir apenas a sobrevivência das empresas, mas possibilitar crescimento e expansão, fator preponderante na atual conjuntura econômica que vivemos. 1.6 METODOLOGIA CLASSIFICAÇÃO DA PESQUISA Relatos bibliográficos ratifica que o conhecimento científico é alcançado através da metodologia científica, o qual nos proporciona uma retomada constante de novas descobertas e ampliações de conhecimento. Dessa forma, para se alcançar o conhecimento, se faz necessário seguir um conjunto de regras básicas denominados de métodos científicos, caracterizado de teoria da investigação.

21 20 Sendo assim, para o desenvolvimento e conclusão da pesquisa, está foi classificada como pesquisa descritiva e exploratória. Segundo Cervo, Bervian e Silva (2007, p ): A PESQUISA DESCRITIVA, observa, registra, analisa e correlaciona fatos ou fenômenos (variáveis) sem manipulá-los. Procura descobrir, com maior precisão possível, a frequência com que um fenômeno ocorre, sua relação e conexão com outros, sua natureza e suas características. Busca conhecer as diversas situações que ocorreram na vida social, política, econômica e demais aspectos do comportamento humano, tanto do individuo isoladamente como de grupos e comunidades mais complexas. Da mesma forma Selltiz (apud GIL, 2010, p. 27) define que: AS PESQUISAS EXPLORATÓRIAS têm como propósito proporcionar maior familiaridade com o problema, com vistas a torna-lo mais explícito ou a construir hipóteses. Seu planejamento tende a ser bastante flexível, pois interessa considerar os mais variados aspectos relativos ao fato ou fenômeno estudado. A coleta de dados pode ocorrer de diversas maneiras, mas geralmente envolve: 1. Levantamento bibliográfico; 2. Entrevistas com pessoas que tiveram experiência prática com o assunto; e 3. Análise de exemplos que estimulem a compreensão [...]. No entanto o contexto classificatório da pesquisa facilitou o melhor entendimento sobre o tema abordado, proporcionando uma maior familiarização com o assunto em questão (RCM) TÉCNICAS DE PESQUISA PARA COLETA DE DADOS Neste trabalho, foi, então, utilizada como técnica para coleta de dados a pesquisa bibliográfica, sendo relacionados com material já disponível, o que vislumbrou-se desde o inicio como sendo o ideal para se atingir os objetivos traçados.

22 21 Segundo, Bervian; Cervo e Silva (2006, p. 60) a pesquisa bibliográfica: Procura explicar um problema a partir de referências teóricas publicado em artigos, livros, dissertações e teses. Pode ser realizada independentemente ou como parte da pesquisa descritiva ou experimental. Em ambos os casos, busca-se conhecer e analisar as contribuições culturais ou científica do passado sobre determinado assunto, tema ou problema FONTES PARA COLETA DE DADOS As fontes utilizadas na pesquisa para a coleta de dados foram fontes primárias e secundárias. Segundo Andrade (2006, p. 43): Fontes primárias são constituídas por obras ou textos originais, material ainda não trabalhado, sob um determinado assunto. As fontes primárias, pela sua relevância, dão origem a outras obras, que vão formar uma literatura ampla sobre aquele determinado assunto. E as fontes secundárias referem-se a determinadas fontes primárias, isto é, são constituídas pela literatura originada de determinadas fontes primárias e constituemse em fontes das pesquisas bibliográficas (ANDRADE, 2006, p. 43). Portanto, os dados primários nesta pesquisa foram obtidos através dos conceitos e documentos literários relacionados ao assunto abordado e os secundários, através de bibliografias concernentes ao tema proposto para esta pesquisa TRATAMENTO E ANÁLISE DOS DADOS Após a coleta de dados, o ajuntamento do material pesquisado seguiu um padrão de semelhança para facilitar a exposição. A coleta de dados foi de forma padronizada através de sites, livros, artigos e trabalhos de conclusão de curso já elaborados. A interpretação dos dados foi uma correlação entre a teoria já revelada, os objetivos e o referencial teórico selecionado. Vale ressaltar que o estudo foi qualitativo o que

23 22 não impediu que alguns dados fossem quantificados e apresentados graficamente para facilitar o processo de interpretação.

24 23 2 REFERÊNCIAL TEÓRICO 2.1 DEFINIÇÕES DE MANUTENÇÃO Podemos não perceber, mas a manutenção, palavra derivada do latim manus tenere, que significa manter o que se tem, está presente na história há muito tempo, desde o momento em que começamos a ter contato com equipamentos de produção (VIANA, 2002). A Associação Brasileira de Normas Técnica (NBR-5462, 1994) define Manutenção 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, ou seja, manter significa dar condições de operação a um determinado equipamento de modo a desempenhar as funções para o qual foi projetado. Manutenção também pode ser definida como um conjunto de tratativas e ações técnicas, intervencionistas, indispensáveis ao funcionamento regular e permanente das máquinas, equipamentos, ferramentas e instalações. Esses cuidados envolvem a conservação, a adequação, a restauração, a substituição e a prevenção (SIMEI, 2012). Da mesma forma Mirshawka e Olmedo (1993, p. 3) define manutenção como o conjunto de ações que permitam manter ou restabelecer um bem dentro de um estado específico ou como uma medida para assegurar um determinado serviço. De modo geral, as diferentes definições para manutenção direcionam sempre a um objetivo comum, que é a prevenção e a recuperação de falhas em equipamentos como um todo, aumentado assim sua disponibilidade.

25 AS GERAÇÕES DA MANUTENÇÃO Nos últimos quinze anos, a manutenção evoluiu talvez mais do que qualquer outra disciplina de gerenciamento. As alterações devem-se a um grande aumento no número e diversidade de itens físicos (instalações, equipamentos e construções) que têm de ser mantidos, em todo o mundo, projetos muito mais complexos, novas técnicas de manutenção e novos enfoques sobre a empresa e a responsabilidade de manutenção (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012, p ). A manutenção também reage a novas expectativas. Tendo em vista a uma série de alterações, os gerentes de manutenção em todas as partes, estão buscando cada vez mais novos métodos. Desejam com isso evitar equívocos sobre prazo de início e fim, que sempre acompanham grandes transformações. Estão buscando um plano de trabalho estratégico que sintetize os novos avanços, em um modelo coerente, de modo que possam avalia-los racionalmente e aplicar os que têm mais valor para eles como gestores e suas empresas (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). Desde os anos 30, o processo evolutivo da manutenção pode ser aproximadamente dividido em quatro gerações, assim denominado: Primeira Geração; Segunda Geração; Terceira Geração; Quarta Geração PRIMEIRA GERAÇÃO A primeira geração estende-se aproximadamente de 1940 a 1950, com o final da Segunda Guerra Mundial. Neste período, a indústria era altamente mecanizada. Em consequência, a sociedade da época pouco dependia de seu desempenho, exigindo apenas que fossem restaurados quando apresentassem defeitos, os quais eram minimizados pelo superdimensionamento. A atividade de manutenção sistemática, praticamente inexistia, limitando-se a tarefas preventivas de serviços, tais como

26 25 limpeza e lubrificação e tarefas corretivas para reparação de falhas 1 (SIQUEIRA, 2012). Na atualidade, podemos dizer que o diferencial de competitividade entre as empresas é a manutenção, pois através desta, os custos de produção são reduzidos e consequente garantia da qualidade. Segundo Mortelari, Siqueira e Pizzati (2012, p. 29): A Manutenção Industrial, desde os primórdios, tenta assumir sozinha a responsabilidade pela entrega da confiabilidade pelos equipamentos produtivos. Normalmente, não existem maiores preocupações, ou mesmo visão, relacionadas com aspectos de segurança, meio ambiente, eficiência operacional, qualidade do produto entre outros. A visão está principalmente focada nas falhas dos componentes que afetam a produtividade ou disponibilidade dos equipamentos [...] SEGUNDA GERAÇÃO O mundo mudou muito durante a Segunda Guerra Mundial. O período pós-guerra fez com que aumentasse as pressões pela sociedade em relação a produtos industrializados, a demanda por itens de todos os tipos aumentaram ao mesmo tempo em que o contingente de mão de obra especializada diminui consideravelmente. Esse fato levou ao aumento da mecanização. Por volta da década de 50, máquinas de todos os tipos tornaram-se mais numerosas e complexas. A indústria começava a depender delas (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). À medida que essa dependência aumentava, o tempo de inatividade das máquinas tornou-se evidente. Isso levou à ideia de que as falhas dos equipamentos poderiam ser evitadas, o que por sua vez, resultou no conceito de manutenção preventiva (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012, p. 31). 1 Falha: Término da capacidade de um item desempenhar a função requerida (NBR 5462, 1994).

27 26 Com o aumento dos custos de manutenção em relação aos custos operacionais, fez-se necessário aumentar os sistemas de planejamento e controle de manutenção. Tais sistemas ajudaram muito no controle de manutenção e, hoje, são parte integrante da prática de manutenção (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). Com essa nova atitude, o custo da manutenção começou a se elevar muito em comparação com outros custos operacionais, iniciando, a busca de sistemas de planejamento e controle da manutenção para aumentar a vida útil dos itens físicos. Finalmente, a quantidade de capital investida em itens, juntamente com o nítido aumento do custo do capital levaram os profissionais a começar buscar meios para aumentar a vida útil dos itens (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012, p. 31) TERCEIRA GERAÇÃO Desde os meados dos anos 70, o processo de alteração na indústria conquistou até um significativo ímpeto. As alterações podem ser classificadas como: novas expectativas, nova pesquisa e novas técnicas (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012, p. 32). Novas Expectativas: os períodos de inatividade sempre afetaram a capacidade produtiva dos itens físicos, pela redução da produção, aumento dos custos operacionais e menor qualidade do serviço ao cliente (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012, p. 32). Nas décadas de 60 e 70, esse fato já era uma preocupação constante nos setores de mineração, manufatura e transporte. Na manufatura, os efeitos dos períodos de inatividade foram se agravando pela tendência mundial de utilizar sistema just in time 2, onde estoques reduzidos para a produção em andamento significavam que pequenas pausas na produção naquele momento parariam a fábrica [...] (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012, p. 32). 2 Just in time : é um sistema de administração da produção que determina que nada deve ser produzido, transportado ou comprado antes da hora certa. O termo just in time em inglês, e significa na hora certa. Disponível em: <http://www.significados.com.br/just-in-time/>. Acesso em: 2 jun

28 27 Nesta geração, além da confiabilidade e da disponibilidade, a sociedade passou a exigir melhor qualidade e garantia de desempenho dos produtos. Serviços essenciais tais como: saúde, telecomunicações, energia, saneamento, transporte público, etc., passaram a depender totalmente de processos automáticos. Falhas nestes sistemas produzem efeitos sociais muito além da simples avaliação econômica de seus custos (SIQUEIRA, 2012). Em relação à segurança operacional e ambiental, Mortelari; Siqueira e Pizzati (2012, p ) definem que: Cada vez mais, as falhas provocam sérias consequências na segurança e no meio ambiente, em um momento em que estão aumentando rapidamente padrões nessas áreas. Em algumas partes do mundo, estamos chegando a um ponto em que ou as empresas satisfazem as expectativas de segurança e de conservação ambiental, ou elas param de funcionar. Nova Pesquisa: nesta fase verificou-se que cada produto apresentavam comportamentos distintos levando o setor de manutenção a atentar para esse fato, e que as políticas de manutenção adotadas não poderiam ser as mesmas para todos os equipamentos alterando dessa forma muitos de nossos paradigmas da época. Está cada vez mais evidente que há menos relação entre idade operacional da maioria dos itens e a probabilidade de eles falharem (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). Novas Técnicas: tem havido um constante crescimento de novos conceitos e técnicas avançadas de manutenção. A ênfase clássica em revisões gerais e sistemas administrativos se desenvolveram para com isso poder incluir novos campos e diferentes aplicações, como: novas técnicas de monitoramento da condição, ferramentas de suporte a decisões, equipamentos projetados com maior confiabilidade e mudança de atitudes empresariais (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012).

29 28 Segundo Mortelari; Siqueira e Pizzati (2012, p. 35), Atualmente, o principal desafio da equipe de manutenção é não apenas aprender quais são essas técnicas, mas também decidir quais são úteis a sua empresa. Se fizermos as escolhas corretas, é possível melhorarmos o desempenho dos itens e, ao mesmo tempo, conter, ou mesmo reduzir, o custo da manutenção. Se fizermos as escolhas erradas, serão criados novos problemas, ao mesmo tempo em que os existentes tornam-se piores QUARTA GERAÇÃO O objetivo de qualquer estratégia de manutenção desenvolvida utilizando-se o RCM é o de maximizar a eficácia de um ativo, minimizando os efeitos e/ou a probabilidade de falhas, ou, maximizar ganhos e reduzir perdas, tal qual a Gestão de Riscos. A partir de um contexto de gestão de Ativos, o RCM, portanto, é Gestão de Riscos. Logo, a Quarta Geração tende a utilizar a Gestão do Ativo juntamente com a Gestão do Risco associado à ocorrência do evento, permitindo uma visão mais clara dos prejuízos a serem evitados e dos benefícios que podem ser alcançados, num âmbito corporativo de gestão (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). A figura abaixo mostra o processo evolutivo da manutenção em relação às quatros gerações distinta. Figura 1: Evolução da Manutenção Fonte: Adaptado de MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012.

30 EVOLUÇÃO DAS TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO Quando o homem começou a manusear instrumentos e desenvolver as máquinas para a produção de bens de consumo, a manutenção foi emergindo a partir do momento em que novas necessidades eram criadas. Ela acompanhou a evolução técnico-industrial da humanidade e se desenvolveu conforme as mudanças no perfil de mercado. No fim do século XIX, com a mecanização das indústrias, surgiu a necessidade dos primeiros reparos e até 1914 a manutenção era renegada a segundo plano sendo executada pelo mesmo efetivo de operação (NETO, 2011). No início do século XX com a realização da Primeira Guerra Mundial, a necessidade de manter um volume mínimo de produção levaram as indústrias a instituir equipes que seriam responsáveis somente pela manutenção, criando assim departamento exclusivo para esse fim, deixando o departamento operacional dedicando somente à operação. A partir dai, surgem os primeiros setores de manutenção. O enfoque proposto à manutenção era totalmente corretivo, o que para a época já era suficiente. A manutenção corretiva ocorria somente quando havia uma parada inesperada na produção por quebra dos equipamentos. No decorrer da Segunda Guerra Mundial, no final da década de 80, a necessidade do aumento da produção bem como o cumprimento das metas estabelecidas aliado a alta demanda, forçaram as empresas a recorrerem a novas técnicas de manutenção que pudessem evitar a falha dos equipamentos. Surge então a Manutenção Preventiva. A recomendação da substituição de peças e ou componentes em intervalos previamente programados, era o foco principal nesse tipo de manutenção. Com o desenvolvimento tecnológico da computação e da engenharia aplicada à manutenção, surgiu a Manutenção Preditiva. Os modernos softwares e instrumentos de monitoramento das condições operacionais das maquinas, trouxe o benefício de se intervir no tempo certo uma linha de produção, explorando a máxima performance dos componentes e substituindo-os antes da quebra.

31 30 Agora, fala-se em um novo conceito de manutenção: a Proativa. Esta atua na fase de projeto, prevendo benefícios de especificação de instalação, minimizando as paradas de produção e tornando ainda mais competitivo o processo produtivo, acentua (BARTHOLOMEU, 2007). A figura 2 mostra a evoluções das tecnológicas de manutenção em relação a cada geração, e pela introdução de novos conceitos e paradigmas nas atividades de manutenção. Figura 2: Evolução das Técnicas de Manutenção Fonte: Adaptado de MORTELAI, SIQUEIRA e PIZZATI, TIPOS DE MANUTENÇÃO A Manutenção Industrial basicamente se divide em dois tipos: A Manutenção não Planejada e a Manutenção Planejada. A figura 3 mostra as divisões da manutenção planejada e não planejada bem como as técnicas correspondentes a cada tipo de manutenção.

32 31 Figura 3: Tipos de Manutenção Fonte: Adaptado de LAFRAIA, MANUTENÇÃO NÃO PLANEJADA Ocorre quando não há uma programação para a intervenção de uma atividade, a falha ocorre a qualquer instante. Dessa forma, esse tipo de manutenção é caracterizada como corretiva, pois visa a correção do problema após a quebra. Na grande maioria das indústrias, este tipo de manutenção é totalmente indesejável, pois normalmente implica em altos custos, pois a quebra inesperada provoca perdas de produção, perda de qualidade do produto e elevados custos de manutenção. Quando uma empresa tem a maior parte de sua manutenção na classe não planejada (Manutenção Corretiva), sua equipe de manutenção é comandada pelos equipamentos e o desempenho da organização não será adequado às necessidades de competitividade atuais, baixo custo e alto desempenho (ARTETÉCNICA, 2013).

33 MANUTENÇÃO CORRETIVA OU REATIVA A NBR 5462 (1994) define Manutenção Corretiva como a manutenção efetuada após a ocorrência de uma pane destinada a recolocar um item em condições de executar uma função requerida. Em outras palavras podemos dizer que é uma atividade de manutenção destinada a reparar uma falha inesperada. Ainda nessa mesma linha de raciocínio, Viana (2002, p. 10) explica que: A Manutenção Corretiva é a intervenção necessária imediatamente para evitar graves consequências aos instrumentos de produção, à segurança do trabalhador ou ao meio ambiente; se configura em uma intervenção aleatória, sem definições anteriores, sendo mais conhecida nas fábricas como apagar incêndios. Muitos profissionais acreditam que não existe vantagem na manutenção corretiva, porém, quando existem equipamentos de baixa criticidade e que os custos envolvidos em um eventual reparo são inferiores aos custos de um acompanhamento por inspeções ou manutenção preventiva, pode ser adotada a manutenção corretiva como a melhor estratégia de manutenção (GOBE, 2013). Dentre as desvantagens da Manutenção Reativa podemos citar: Altos custos de mão-de-obra, peças e serviços; Tempo de máquina e instalações inoperantes; Alto estoque de sobressalentes; Risco potencial de falhas; Perda de produção (GOBE, 2013). Apesar de todos os inconvenientes, este tipo de manutenção ainda é muito utilizado nos dias atuais, tendo como grande desafio da manutenção industrial impedir esse tipo de manutenção. A figura 4 mostra o desempenho de um equipamento quando se utiliza a manutenção corretiva não planejada.

34 33 Figura 4: Manutenção Corretiva não Planejada Fonte: IFES-CE (Gestão da Manutenção). Conforme mostra a figura 4, o desempenho do equipamento apresenta queda com o passar do tempo. Vale ressaltar que as curvas são apenas a título de ilustração, não significando que logo após entrar em operação o equipamento vem apresentar queda na performance MANUTENÇÃO PLANEJADA A Manutenção Planejada consiste em detectar e tratar as anormalidades dos equipamentos antes que eles produzam defeitos ou perdas. O objetivo principal é o desenvolvimento de um sistema que promova a eliminação de atividades não programadas de manutenção (RIBEIRO, 2013). A Manutenção Planejada ocorre com um prévio planejamento, isto é, pela atuação em função do acompanhamento preditivo, ou pela decisão de operar até que a falha aconteça. O planejamento e controle de manutenção em uma indústria podem aumentar a lucratividade da empresa de duas maneiras distintas: a primeira com o aumento

35 34 significativo da produção, fazendo com que as máquinas fiquem o mínimo de tempo possível paradas, lembrando que máquina e estoque parados são sinônimos de prejuízos à vista. A segunda forma de elevar os lucros de uma empresa é com redução de custo; com maior produtividade e melhoria dos métodos de produção - ou mesmo alterações de matérias, insumos e matérias-primas pode-se reduzir os custos de manutenção (BRANCO, 2010). Um dos fatos mais desagradáveis no cotidiano da produção é uma pane 3 inesperada, o que ocasiona além de uma parada no processo de fabricação, aumentando assim os custos de manutenção e produção, também um mal-estar na equipe de execução e planejamento, se configurando em um contraponto do objetivo primeiro da manutenção industrial. As preventivas reduzem bastante estes acontecimentos, proporcionando o controle sobre o funcionamento dos equipamentos, e um elevado grau de autoestima da equipe de manutenção, que desta forma admitem alguns desvios em seu plano, pois acredita se tratar de um fato isolado e facilmente administrável (VIANA, 2002). Ao planejarmos uma intervenção num determinado equipamento, a consequência sempre será positiva, pois a manutenção terá seu custo reduzido em função do menor tempo de parada, com isso teremos mais segurança e melhor qualidade de manutenção, em comparação com uma intervenção de forma não planejada. Dentre os benefícios da Manutenção Planejada, podemos citar: Estabelece procedimentos para planejar, executar, monitorar e controlar os recursos de manutenção; Redução do tempo ocioso dos executantes; Prevê a recolha sistemática de materiais antes de planejar as atividades; Fornece procedimentos para implementar, continuar e melhorar um programa de manutenção planejada; Fornece um elo de ligação entre manutenção e operação; 3 Pane: Estado de um item caracterizado pela incapacidade de desempenhar uma função requerida, excluindo a incapacidade durante a manutenção preventiva ou outras ações planejadas, ou pela falta de recursos externos (NBR 5462, 1994).

36 35 Redução do tempo de paradas críticas ou revisões necessárias; Redução dos custos de manutenção; Redução das paradas de emergência. A Manutenção Planejada classifica-se em três categorias: Manutenção Preventiva: baseada no tempo de operação; Manutenção Preditiva: baseada na condição; Manutenção Detectiva: teste para detecção de falhas MANUTENÇÃO PREVENTIVA É a Manutenção efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento de um item (NBR 5462,1994). A Manutenção Preventiva atua para reduzir ou evitar falhas ou quebra do produto ou processo, obedecendo a um planejamento baseado em intervalos definidos de tempo. Um dos segredos de uma boa manutenção preventiva está na determinação dos intervalos de tempo. Este tipo de manutenção é conhecido como: Time Based Maintenance - TBM ou Manutenção Baseada no Tempo. A manutenção preventiva, feita periodicamente, deve ser a atividade principal de manutenção de qualquer empresa. A manutenção preventiva é considerada a mais importante, pois envolvem algumas tarefas sistemáticas, tais como inspeções, reformas e troca de peças, principalmente (ASL, 2013). Apesar de ser aplicada pela grande maioria das empresas, este tipo de manutenção pode não ser a melhor estratégia a ser adotada. Ela se posiciona como sendo a segunda opção de manutenção com maior custo na indústria, atrás somente da manutenção corretiva. Por ter periodicidade definida, os custos são aumentados significadamente justamente pela substituição de componentes das máquinas e com a utilização de mão-de-obra.

37 36 A figura 5 mostra como se comporta um equipamento utilizando a manutenção preventiva. Figura 5: Manutenção Preventiva Fonte: IFES-CE (Gestão da Manutenção) Como na maioria das vezes as informações contidas nos manuais dos fabricantes não são confiáveis, levando os equipamentos a falhas prematuras, duas situações distintas podem ser observadas: A ocorrência de falhas antes do estimado; Intervenção prematura no equipamento para reparo e/ou reposição de componentes MANUTENÇÃO PREDITIVA A Associação Brasileira de Normas Técnica (NBR-5462, 1994) define Manutenção Preditiva como: Manutenção que permite garantir uma qualidade de serviço desejada, com base na aplicação sistemática de técnicas de análise, utilizando-se de

38 37 meios de supervisão centralizados ou de amostragem, para reduzir ao mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva. Para Viana (2002, p ), Manutenção Preditiva são tarefas de manutenção que visam acompanhar a máquina ou as peças, por monitoramento, por medições ou por controle estatístico e tentam predizer a proximidade da ocorrência da falha. Manutenção Preditiva é aquela que indica as reais condições de funcionamento das máquinas e equipamentos com base em dados e conhecimento das condições de cada componente, através de um acompanhamento que informam o seu desgaste ou processo de degradação. Por meio de acompanhamento periódicos esse tipo de manutenção prediz o tempo de vida útil de um determinado produto ou processo, definindo assim quando intervir numa linha de produção para efetuar a manutenção necessária aproveitando dessa forma o máximo da vida útil de um componente. Figura 6: Manutenção Preditiva Fonte: IFES-CE (Gestão da Manutenção) Dentre as várias técnicas de Manutenção Preditiva, quatro são as mais usuais nas indústrias de modo geral, que são: Ensaio por Ultrassom; Análise de Vibrações Mecânicas;

39 38 Análises de Óleos Lubrificantes; Termografia. A inspeção por ultrassom detecta sons produzidos por operações mecânicas (rolamentos danificados), emissões elétricas (faíscamento, arco elétrico, efeito Corona ) e fluxo de fluidos (vazamentos para atmosfera, válvulas, purgadores). A detecção por ultrassom permite encontrar falhas em praticamente todos os equipamentos existentes num ambiente fabril como, por exemplo, a detecção de trincas em sólidos etc. e comprova ser o processo mais versátil para a localização de vazamentos numa instalação industrial. O Ultrassom se destaca pelos excelentes resultados proporcionados a importância das ações preditivas no quadro de esforços para garantir a continuidade da operação industrial a custos mais baixos (ULTRASSOM, 2001). Na indústria moderna, a inspeção ultrassônica constitui uma ferramenta essencial e indispensável para a garantia da funcionalidade e qualidade de um equipamento e ou peças de diversas espessuras, formas geométricas complexas, chapas de aço soldado, etc., por meio de técnicas de monitoramento. Figura 7: Equipamento de Ultrassom Fonte: Endindustrial,2013.

40 39 O ensaio para vibrações mecânicas, em muitas indústrias, é um método indispensável na detecção prematura de anomalias de operação em virtude de problemas, tais como falta de balanceamento das partes rotativas, desalinhamento de juntas e rolamentos, excentricidade, interferência, erosão localizada, abrasão, ressonância, folgas, etc. (INFRAREDSERVICE, 2010). O método é particularmente útil na monitoração de operação mecânica de máquinas rotativas (ventiladores, compressores, bombas, turbinas, etc.), na detecção e reconhecimento da deterioração de rolamentos, no estudo de mau funcionamento típicos em maquinaria com regime cíclico de trabalho, laminadores, prensas, etc., e na análise de vibrações dos processos de trincamento, notadamente em turbinas e outras máquinas rotativas ou vibratórias (INFRAREDSERVICE, 2010). A vibração pode ser considerada como um processo destrutivo, pois causa sérios danos nos equipamentos, reduzindo consideravelmente sua resistência em função do efeito repetitivo de vibração. Os maiores responsáveis pelas falhas dos equipamentos rotativos são os desgastes e a fadiga. O ensaio para vibrações mecânicas é um método indispensável na detecção de problemas em equipamentos rotativos, tais como: Desbalanceamento; Desalinhamento de juntas e acoplamentos; Excentricidade; Folgas; Problemas de engrenamentos; Rolamentos defeituosos, etc. (INFRAREDSERVICE, 2010).

41 40 Figura 8: Medição de Vibração Fonte: Reviproject, A Análise de Óleo é uma ferramenta de Manutenção Preditiva que permite realizar (em laboratórios) análises precisas no lubrificante, num tempo suficiente para que um conjunto de informações precisas possa ser útil à manutenção. Tem como objetivo determinar o momento adequado para a renovação do óleo de um componente (uma parte) lubrificado (a) ou de um circuito hidráulico, gerindo com isto, o grau de degradação ou de contaminação e buscando assim, economizá-lo através da otimização do intervalo entre as trocas; detectar os primeiros sintomas de desgaste de um componente, estudando as particularidades do desgaste geradas pelo atrito entre as peças metálicas em contato. Característica a serem observadas durante uma análise de óleo: Aparência: o aspecto de uma amostra pode fornecer uma série de informações úteis como: Turvação, limpidez, emulsão, separação de água, presença de borras ou resíduos sólidos; Ponto de Fulgor: através de um teste (aquecimento) é medida a temperatura onde o lubrificante emite determinada quantidade de vapor, que em presença de uma chama, se inflama; Viscosidade: é a resistência do fluido ao escoamento. A determinação de viscosidade é um dos itens mais importantes no controle de óleos usados. Os

42 41 fatores mais comuns, que afetam a viscosidade são: presença de água, sólidos em suspensão, produtos de oxidação (COMITTI; SANTOS, 2009). Figura 9: Análise de Óleo Fonte: VT, A termografia é uma técnica de inspeção não destrutiva e não invasiva que tem como base a detecção da radiação infravermelha emitida naturalmente pelos corpos com intensidade proporcional a sua temperatura; através desta técnica é possível identificar regiões, ou pontos, onde a temperatura está alterada com relação a um padrão pré-estabelecido com o objetivo de propiciar informações relativas à condição operacional de um componente, equipamento ou processo em qualquer dos sistemas de manutenção considerados (MMTEC, 2013). Em qualquer programa de Manutenção Preditiva, a Termografia se apresenta como técnica de grande utilidade, pois além de proporcionar a detecção de falhas ainda no estágio inicial, permite a realização de medições sem contato físico com a instalação proporcionando maior segurança para o executante, não necessita intervir na produção para verificar o equipamento, proporciona inspeções de grandes superfícies em pouco tempo (VIANA, 2002).

43 42 Figura 10: Análise Termográfica (Termograma) Fonte: M.S, MANUTENÇÃO DETECTIVA Quando pensamos em estratégias de manutenção, as palavras preditiva, preventiva e corretiva vêm à mente. Há, porém, uma importante classe de tarefas que podemos fazer para garantir que os equipamentos e instalações continuem seguros e produtivos. Estas tarefas são baseadas em uma estratégia de manutenção detectiva (BRANCO, 2010). São geralmente dispositivos ou sistemas integrados de proteção que detectam automaticamente falhas imperceptíveis ao operador e ao mantenedor. A manutenção detectiva caminha junto com a evolução de equipamentos, instrumentos e automatização dessas máquinas no âmbito industrial, criando sistemas de monitoramento individuais e interligados, utilizados para assegurar a integridade da máquina, do operador e do ambiente, forçando cada vez mais a garantirem a confiabilidade e segurança do sistema e da unidade industrial. Vale salientar que esses sistemas de monitoramento são independentes e têm por finalidade garantir que o sistema não venha a ter falhas durante o processo (BECHTOLD, 2010).

44 43 Apesar de a nomenclatura ser ainda muito nova no Brasil, por vezes até confundida com a manutenção corretiva planejada, a detectiva visa à atuação e detecção de falhas ocultas ou imperceptíveis em equipamentos e sistemas de proteção e de comandos, durante os períodos de inspeção. Esse tipo de manutenção é específico para sistemas automatizados, onde o controle de atividades e tarefas é feito com base em comandos de sistemas e circuitos. Um exemplo bem prático refere-se ao funcionamento dos geradores. Ao faltar luz, os geradores devem entrar em ação. Porém, se houver alguma falha no sistema de transmissão de dados, o gerador não funciona. Ou seja, quanto maior o emprego da automação e de instrumentos de comando, maior a necessidade de planejar ações específicas de manutenção detectiva nas empresas (BRANCO, 2010). A principal diferença entre a Manutenção Detectiva e a Manutenção Preditiva é que o nível de permissão de atuação automatizado deve ser elevado, permitindo ao usuário leituras constantes e em tempo real da situação dos sistemas. Ou seja, enquanto que na manutenção preditiva os dados são colhidos e analisados após o acontecimento, na manutenção detectiva são lidos em tempo real, apresentando o comportamento do sistema no momento em que ele ocorre, possibilitando corrigir o problema assim que ele é detectado (BECHTOLD, 2010). 2.5 CONFIABILIDADE Quando se pergunta, quais são as características desejáveis em um produto, certamente se responderia que ele deveria ter uma vida útil ilimitada e que durante esta vida, o seu funcionamento fosse isento de falhas. É óbvio que dificilmente esse desejo um dia será alcançado (LAFRAIA, 2001). As limitações de ordem física, econômica e social impõem restrições à vida útil, o que indica a possibilidade de falhas em cada equipamento. Ou seja, durante uma vida útil de determinado sistema/equipamento, tem-se situações indesejáveis sob o ponto de vista do usuário, que deverão ser avaliadas dentro de parâmetros estatísticos de custos e possibilidades de ocorrências. Esse pensamento pode levar

45 44 a uma conceituação de Confiabilidade, termo que define uma das mais importantes premissas da manutenção (GURSKI, 2013). A Norma Brasileira Regulamentadora (NBR-5462, 1994) define confiabilidade como a capacidade de um item desempenhar uma função requerida sob condições especificadas, durante um dado intervalo de tempo. De modo geral, confiabilidade está associada ao grau de certeza que se tem no bom funcionamento de um produto num determinado período de tempo. Do ponto de vista da engenharia, por exemplo, seria importante poder garantir a confiabilidade de um produto ou a sua melhoria. Essa tarefa, contudo, só seria viável se o grau de certeza pudesse ser medido de alguma forma aceitável. Portanto, uma das finalidades da confiabilidade seria a de definir a margem de segurança a ser utilizada, uma vez que no projeto tradicional o nível de segurança é de uma escolha um tanto arbitrária, tendo em vista que não conhecemos todas as variáveis do projeto, exceto em alguns produtos simples (LAFRAIA, 2001). No passado os projetistas e construtores de todos os tipos de sistemas tinham como particularidade, a busca constante por confiabilidade. A comparação entre o passado e a atualidade, é o movimento que se tem para poder mensurar a confiabilidade. Matematicamente confiabilidade é definida como, a probabilidade de que um componente, equipamento ou sistema exercerá sua função sem falhas, por um período de tempo previsto, sob condições de operação especificadas (LAFRAIA, 2001, p. 15). A frequência com que as falhas ocorrem, num certo intervalo de tempo, medida pelo número de falhas para cada hora de operação ou número de operações do sistema ou componente é denominada taxa de falhas (LAFRAIA, 2001 p. 15).

46 PARÂMETROS DA CONFIABILIDADE CURVA DA BANHEIRA A curva da banheira apresenta, de maneira geral, as fases da vida de um componente. Embora ela seja apresentada como genérica, a curva da banheira só é válida para componentes individuais. Figura 11: Curva da Banheira Fonte: LAFRAIA, 2001 Conforme figura 11, a curva da banheira apresenta três regiões identificáveis como: Mortalidade Infantil: compreende o período imediatamente após a manufatura ou uma revisão na qual há uma relativa alta probabilidade de falha. Período onde ocorrem as falhas prematuras; Período de Vida Útil: região onde a probabilidade de falha constante é relativamente baixa. Devido a seu comportamento aleatório, nada pode ser feito para evita-las;

47 46 Período de Desgaste: região na qual a probabilidade de falhas cresce rapidamente com a idade do equipamento. Caracteriza-se pelo término da vida útil do equipamento (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012) INDICADORES DE MANUTENÇÃO Três dos mais importantes Indicadores de Manutenção, ou Indicadores de Desempenho, também conhecidos como KPIs (Key Performance Indicator) na manutenção da planta são: Tempo Médio Entre Falhas (TMEF), Tempo Médio Para Reparos (MTTR) e Tempo Médio Para Falha (MTTF). O Tempo Médio Entre Falhas (TMEF): é um índice utilizado para itens reparados após a ocorrência de uma falha. Seria relação entre o produto do número de itens (NOIT) e os seus tempos de operação (HROP), e o número de falhas identificadas nesses mesmos itens (NTMC), em período determinado. Conforme a expressão a seguir (DUTRA, 2013): O Tempo Médio Para Reparar (TMPR): o Tempo Médio Para Reparo deve ser utilizado para itens para os quais o tempo de reparo ou substituição é significativo em relação ao tempo de operação. Seria a relação entre o tempo total de intervenção corretiva em um conjunto de itens com falha (HTMC) e o número total de falhas identificadas nesses itens (NTMC), em período determinado (DUTRA, 2013). Tempo Médio Para Falha (TMPF): o Tempo Médio Para Falha deve ser utilizado para itens que são substituídos após ocorrência de uma falha. Seria a relação entre o tempo total de operação de um conjunto de itens não reparáveis (HROP) e o

48 47 número total de falhas identificadas nesses itens (NTMC), em período determinado (DUTRA, 2013). É importante observar a diferença conceitual existente entre os índices TMEF e TMPR. O primeiro (TMEF) é calculado para itens que NÃO SÃO reparados após a ocorrência de uma falha, ou seja, quando falham são substituídos por novos e, em consequência, seu tempo de reparo é zero. O segundo (TMPR) é calculado para itens que SÃO reparados após a ocorrência da falha. Portanto, os dois índices são mutuamente exclusivos, ou seja, o cálculo de um exclui o cálculo do outro para itens iguais (DUTRA, 2013). Para o melhor entendimento, a figura 13 representa graficamente um equipamento com intervalos operacionais devido à manutenção (DUTRA, 2013). Figura 12: Intervalos de Manutenção em Equipamento Fonte: Brasil Engenharia, 2013.

49 DISPONIBILIDADE A NBR (5462, 1994) define Disponibilidade como: A capacidade de um item estar em condições de executar uma certa função em um dado instante ou durante um intervalo de tempo determinado, levando-se em conta os aspectos combinados de sua confiabilidade, mantenabilidade e suporte de manutenção, supondo que os recursos externos requeridos estejam assegurados. Na prática, a disponibilidade expressa o percentual de tempo que um sistema permanece em operação contínua. Para que o tempo disponível seja o máximo possível, dois fatores devem ser considerados: a manutenabilidade e a confiabilidade. A Mantenabilidade afeta diretamente a disponibilidade: o tempo gasto para reparo de falhas e execução de tarefas de rotina da manutenção retira o sistema do estado de disponibilidade (LAFRAIA, 2001) MANUTENABILIDADE OU MANTENABILIDADE De acordo com Mirshawka e Olmedo (1993, p. 185) Mantenabilidade pode ser definida como: A facilidade de um certo dispositivo ser restaurado a um estado no qual possa cumprir adequadamente a função requisitada, quando a manutenção é efetuada nas condições prescritas nos procedimentos, bem como tendo os meios adequados, supondo também que as condições de utilização não foram desrespeitadas. Matematicamente Lafraia (2001, p. 161) define Mantenabilidade como sendo a probabilidade do equipamento ser recolocado em condições de operação dentro de um dado período de tempo quando a ação de manutenção é executada de acordo com os procedimentos prescritos.

50 49 A mantenabilidade é uma característica de projeto que define a facilidade de manutenção, o tempo de manutenção, os custos e as funções que o item executa. O tempo para reparo está dividido em dois grupos: Tempo de Manutenção Ativa e o Tempo Administrativo (LAFRAIA, 2001). O Tempo de Manutenção Ativa inclui o tempo de estudo de diagramas de manutenção, etc., antes de realizar a tarefa propriamente dita, bem como o tempo de verificação da realização do trabalho. Pode incluir, também, o tempo necessário para documentação, pós-execução, da tarefa, quando isto deve ser completado antes do produto se tornar disponível, como em aeronaves. A mantenabilidade é comumente especificada através do tempo médio de manutenção ativa (Mean Active Maintenance Time - MAMT), pois é este tempo que o projetista do equipamento pode influenciar durante a fase do projeto (LAFRAIA, 2001). Figura 13: Tempo Médio para Manutenção Fonte: LAFRAIA, É fato que a confiabilidade e a mantenabilidade tem uma evidente relação, pois ambas se afetam, e juntas incidem sobre a disponibilidade e o custo operacional.

51 ENGENHARIA DE CONFIABILIDADE A Engenharia de Confiabilidade é a disciplina que procura entender como um produto pode falhar dentro de sua vida útil e quais são as medidas necessárias para evitar que essas falhas ocorram precocemente, através de ações preventivas. Confiabilidade é, portanto, um aspecto das incertezas em engenharia, daí a disciplina Engenharia de Confiabilidade (THORLAY, 2011). Os objetivos da Engenharia de Confiabilidade, em ordem de prioridade são: Aplicar os conhecimentos de engenharia e técnicas especializadas para prevenir ou reduzir a probabilidade ou frequência de falhas e as suas consequências; Identificar e corrigir as causas das falhas que ocorrem independentemente dos esforços para preveni-las; Determinar formas de se lidar com as falhas que ocorrem, se suas causas não foram determinadas; Aplicar métodos para estimar a confiabilidade esperada de novos projetos e por analisar os dados de confiabilidade (THORLAY, 2011). As falhas são normalmente associadas ao tempo de uso, podendo ter probabilidade constante ou variável à medida que o tempo passa. Os componentes que possuem probabilidade de falha constante ao longo do tempo, desde que submetidos a condições normais de uso especificadas no projeto, não são passíveis de ações preventivas, ao passo que aqueles que possuem características de desgaste em função do tempo de uso, permitem que se tomem ações preventivas de forma a prolongar a vida do produto do qual fazem parte (THORLAY, 2011).

52 51 3 MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE O correto entendimento da Manutenção Centrada em Confiabilidade - RCM passa pela mudança de comportamento e mudança na forma de pensar em manutenção de ativos, e não se consegue de um dia para o outro, isso leva tempo. John Moubray (2000, p. 7) define Manutenção Centrada em Confiabilidade como um processo usado para determinar o que deve ser feito para assegurar que qualquer ativo físico continue a fazer o que os seus usuários querem que ele faça no seu contexto operacional presente. O RCM é uma metodologia que nasceu para a aviação, ou seja, para equipamentos complexos e com risco muito elevado em sua operação. Desta forma, podemos entender que o RCM não é uma filosofia que deve ser implementada em todos os equipamentos como outras ferramentas de manutenção, mas sim, pontualmente, naqueles itens que são vitais para a Organização. A figura abaixo representa a evolução da redução dos acidentes na aviação civil americana quando aplicada a metodologia RCM. Figura 14: Década de 60. Aviação Civil Americana. Fonte: SQL Brasil

53 52 Outro ponto importante a se destacar, é que o RCM, quando de seu surgimento, teve seu objetivo focado no meio ambiente, na segurança, na qualidade e principalmente no custo-efetivo, isso já na década de 60. Sendo assim, falta maturidade para muitas de nossas organizações nos dias de hoje, para que possam julgar que não é somente a disponibilidade de uma maquina a principal meta a ser perseguida e alcançada pela Manutenção. Apenas duas reflexões seriam necessárias para essa mudança de pensamento: Qual o custo da Disponibilidade 100% de um equipamento? Será que é necessário essa disponibilidade? A partir destas reflexões tem-se a absoluta certeza que os conceitos (obsoletos e arcaicos) começariam a mudar. Na atualidade, e com a necessidade de se reduzir custos para ser competitivos no mercado, sem duvida a confiabilidade nos ativos é uma excelente saída. Afinal, os principais competidores mundiais (China e Índia) não estão ai para brincar e a chegada dos produtos chineses parece que acordou algumas organizações. Fica como reflexão a celebre frase de John Moubray: Não basta executar certo as tarefas de manutenção (eficiência), é preciso executar certo as tarefas certas! (eficácia confiabilidade). 3.1 NORMALIZAÇÃO DO RCM O RCM é uma comprovada, e respeitada metodologia de desenvolvimento de planos e ações para confiabilidade de uso generalizado na maioria dos setores industriais. Para direcionar a sua aplicação e utilização, foram criados normas como forma de guia para implementação e orientação: SAE JA1011/12 (RCM - Manutenção Centrada em Confiabilidade): Em 1999, a necessidade de se aplicar corretamente o RCM, a Sociedade Americana de Engenheiros Automotivos (SAE) publicou a norma SAE JA1011: Critérios de Avaliação de Processos de Manutenção Centrada em Confiabilidade (RCM). Em 2002, a SAE publica a norma SAE JA1012: Um Guia para Manutenção Centrada

54 53 em Confiabilidade, que consiste em detalhar o entendimento dos conceitos da norma SAE JA1011. A norma SAE JA1012 pode ser utilizada para verificar a genuidade de uma metodologia de manutenção em um processo RCM (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). PAS 55 (Gestão de Ativos): O PAS 55 foi publicado em 2004 em resposta à demanda da indústria por um padrão para gerenciamento de ativos. Aplicado em qualquer tipo de estrutura organizacional onde o ativo físico é um fator chave para alcançar o sucesso. O PAS 55 define o que deve ser feito e não como fazê-lo, e que os métodos para alcançar o objetivo são escolha de cada organização (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). 3.2 OBJETIVOS DA MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE Uma boa visão é a de Lafraia (2001, p. 238), onde estabelece que na ótica da manutenção, o objetivo do RCM é assegurar que um sistema ou item continue a preencher as suas funções desejadas. Vale lembrar que a saúde financeira de uma organização depende de uma operação continuada sem intervenções para manutenção. No velho paradigma da Manutenção, o objetivo era otimizar a disponibilidade da planta ao menor custo possível, enquanto que no novo, a Manutenção afeta todos os aspectos do negócio, como segurança, integridade ambiental, eficiência energética e qualidade do produto, e não apenas a disponibilidade da planta e custo (DUTRA, 2012). Todos os autores citados até aqui destacam, ainda, que a principal característica do RCM é a implantação rápida, visto que a sua estrutura lógica e prática privilegia a participação de equipes polivalentes que tenham alto conhecimento técnico das funções a serem analisadas durante a execução do FMEA, já que o foco principal de tais análises não estará dirigido para as atividades voltadas à preservação dos próprios equipamentos, mas sim para aquelas necessárias à preservação de suas funções (DUTRA, 2012).

55 APLICAÇÃO DA MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE A partir de John Moubray, a metodologia RCM tem sido aplicada nos mais diversos seguimentos de mercado e das mais variadas formas, adequadas ou não, porém sempre apresentando resultados benéficos a quem a utiliza (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). Nos últimos anos, a demanda por confiabilidade nos ativos de uma organização tem aumentado consideravelmente, da mesma forma, o conceito de confiabilidade tem sido melhor compreendido. Intensas procuras envolvendo aspectos de segurança, meio ambiente e, nos dias atuais principalmente, os custos têm norteado empresas a procurarem uma resposta eficaz para a solução das falhas que ocorrem no dia a dia em seus processos produtivos. A confiabilidade, portanto, aliada a outras ferramentas de gestão, se torna cada vez mais decisiva no fator competitividade empresarial (MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, 2012). Para se aplicar o processo de RCM em uma determinada organização, temos que mapear todos os ativos para saber quais serão submetidos a essa técnica. Dessa forma, para facilitar esse mapeamento toda empresa que possui um sistema de manutenção eficiente, possui em seus arquivos um registro completo de todos seus equipamentos contendo histórico de todas as avarias, bem como as intervenções efetuadas nesses. Segundo Moubray (2000, p. 7), o processo de RCM implica em sete perguntas sobre cada um dos itens sob revisão ou sob análise crítica, como a seguir: Quais são as funções e padrões de desempenho de um ativo no seu contexto presente de operação? De que forma ele falha em cumprir suas funções? O que causa cada falha funcional? O que acontece quando ocorre cada falha? De que forma cada falha importa? O que pode ser feito para predizer ou prevenir cada falha? O que deve ser feito se não for encontrada uma tarefa proativa apropriada? O sucesso na aplicação do RCM depende de um meticuloso planejamento e preparação, e se aplicado corretamente o RCM contribui para notáveis melhorias na

56 55 eficácia da Manutenção. Os elementos chave do sucesso do planejamento são: a decisão de quais equipamentos irão se beneficiar do RCM, os recursos necessários para aplicação do RCM, a decisão de quem irá acompanhar o retorno do investimento, etc. (MOUBRAY, 2000). O emprego do RCM resulta numa redução das atividades de manutenção e consequente nos custos na ordem de 30 a 40%. O RCM é um processo contínuo. Sua aplicação deve ser avaliada de acordo com o tempo de operação bem como da experiência acumulada, visto que no início de sua aplicação a frequência de manutenção é considerada conservadora, pois não há um histórico ou informação específica disponível. Com o passar do tempo e com uma aplicação continuada, dados são obtidos e dessa forma nos permite avaliar com mais frequência a efetividade do programa (RCM) (LAFRAIA, 2001). Podemos destacar alguns benefícios com a aplicação do RCM: Redução na carga de trabalho de Manutenção Preventiva; Aumento da disponibilidade dos ativos; Aumento da vida útil dos ativos; Redução do número de peças sobressalentes; Pessoal especializado em planejamento e manutenção; Rastreamento das decisões; Motivação da equipe (LAFRAIA, 2001). 3.4 FUNÇÕES A norma SAE JA 1011 (1999) define função como sendo o que o proprietário ou usuário de um ativo físico espera que esse ativo execute. Para Moubray (2000, p. 22) função deve consistir de um verbo, um objeto e o padrão de desempenho desejado. Ao tornarmos profissionais da área de manutenção, seja mecânica, elétrica, estruturas, etc., não tornamos por acaso, e sim por ter alguma afinidade por elas. Esse laço de interesse leva as pessoas a se dedicarem de modo que os ativos de

57 56 uma empresa se mantenham em boas condições operacionais. Esse empenho em ter equipamentos em boas condições operacionais está diretamente relacionado à manutenção preventiva. Para Moubray (2000), ao adquirirmos um conhecimento mais profundo da importância dos ativos nos negócios, começamos a verificar o significado de que quando qualquer ativo físico posto a trabalhar, é porque alguém deseja que ele faça alguma coisa. Assim, ao aplicarmos manutenção em um ativo, a condição que desejamos conservar deve ser aquela com a qual ele continua fazer alguma coisa que seus usuários desejam que ele faça. O claro entendimento das funções de cada equipamento aliado aos padrões de desempenho de um ativo são os objetivos da manutenção que devemos definir claramente em termos de exigências dos usuários. Essa é a primeira das sete perguntas do processo de RCM: Quais são as funções de desempenho de um ativo no seu contexto presente de operação? Dessa forma, o objetivo da manutenção não está no funcionamento do equipamento, e sim, na função que ele deve exercer PADRÕES DE DESEMPENHO O projeto e o desenvolvimento de um determinado equipamento prevê a garantia de um padrão mínimo de desempenho. Contudo, em função da operação contínua das máquinas, seus componentes acabam se deteriorando. Dessa forma, qualquer ativo que for colocado em operação deverá ser capaz de produzir mais do que o desejado pelo usuário. A esse limite de produção do equipamento é conhecido como capabilidade inicial 4 ou confiabilidade inerente (o que o ativo é capaz de produzir) (MOUBRAY, 2000). O desempenho desejado de um equipamento deve se posicionar na zona compreendida entre o padrão mínimo de desempenho e a capabilidade inicial. A manutenção deve manter a performance sempre acima do padrão de desempenho 4 Capabilidade Inicial: O que o ativo é capaz de produzir (MOUBRAY, p. 23).

58 57 mínimo almejado pelo usuário. A determinação do que o ativo é capaz de produzir, assim como o desempenho mínimo que o usuário deseja no contexto do item físico que está em uso, é de suma importância quando se deseja desenvolver um programa de RCM (MOUBRAY, 2000) CONTEXTOS OPERACIONAIS O contexto operacional está relacionado às condições nas quais o equipamento irá operar. Esse contexto se insere inteiramente no processo de formulação estratégica da manutenção. As funções principais e secundárias, além da natureza dos modos de falha, de seus efeitos e consequências são afetadas pelo contexto de operação (MOUBRAY, 2000). O adequado entendimento do contexto operacional demanda que os seguintes fatores sejam considerados: Batch e processos de fluxos, Redundância, Padrões de Qualidade, Padrões de meio ambiente, Riscos de segurança, Sistemas de turnos, Trabalho em processo, Tempo de reparo, Sobressalentes, Demanda do mercado e Suprimento de matérias-primas (MOUBRAY, 2000) CLASSIFICAÇÕES DAS FUNÇÕES Um sistema raramente desempenha uma única função. Em geral, existe uma hierarquia de funções associadas a cada sistema, que inclui sua finalidade original, e as funções secundárias e auxiliares. A importância da identificação de todas estas funções reside de fato de que muitas falhas operacionais se originam em funções secundárias ou auxiliares (SIQUEIRA, 2012). As funções são divididas em duas categorias principais: funções primárias e funções secundárias e depois em várias subcategorias.

59 FUNÇÕES PRIMÁRIAS As funções primárias estão associadas à razão pela qual o ativo foi criado. Para Moubray (2000), as empresas adquirem ativos físicos para uma, e possivelmente duas, raramente para mais de três razões primárias FUNÇÕES SECUNDÁRIAS Por ser menos preciso que as funções principais, as funções secundárias servem para aumentar o valor agregado do item, e a perda dessa função pode ocasionar graves consequências e algumas vezes mais sérias do que a perda de uma função primária (MOUBRAY, 2000). Para identificar as funções secundárias, é importante estar atento aos seguintes aspectos: integridade ambiental, segurança, integridade estrutural, controle, armazenamento, conforto, aparência, proteção, economia, contenção, higiene, medição e supérfluo. 3.5 FALHAS Prevenir e corrigir falhas constituem os objetivos primários da manutenção. Para isso é necessário conhecer as formas como os sistemas falham (SIQUEIRA, 2012, p.51). Segundo Moubray (2000, p.46) falha é definida como a incapacidade de qualquer ativo de fazer o que seu usuário quer que ele faça. Portanto, podemos dizer que a falha ocorre quando o ativo vem a apresentar algum defeito ou ocorrência de omissão de função do mesmo. O estudo das falhas constitui parte essencial da Manutenção Centrada na Confiabilidade, seguindo-se à identificação e documentação das funções, como parte da Segunda Etapa do Processo de RCM (SIQUEIRA, 2012, p.51). Este processo [...] propõe analisar as falhas através de sua classificação, identificação e documentação, associando-as às funções do sistema, etapas que são realizadas

60 59 através de uma Analise de Modos de Falha e Efeitos (FMEA) (SIQUEIRA, 2012, p.51) CLASSIFICAÇÃO DAS FALHAS A falha consiste na interrupção ou alteração da capacidade de um item desempenhar uma função requerida ou esperada (SIQUEIRA, 2012, p.51). Logo, as falhas podem ser classificadas sob vários aspectos, tais como: origem, extensão, velocidade, manifestação, criticidade ou idade (SIQUEIRA, 2012, p.51). Figura 15: Diferentes Visões sobre Falha Fonte: Siqueira, 2012.

61 60 Quanto à Origem: As falhas apresentam origem primária, quando decorrem de deficiências próprias de um componente, dentro dos limites normais de operação; ou origem secundária se deriva de operação fora dos limites normais (SIQUEIRA, 2012, p.52). Assim, referindo-se primeiramente aos defeitos de fábrica, e segundo a lesão decorrente de falha humana ou de forças da natureza. Quanto à Extensão: As falhas são parciais, quando resultam do desvio de alguma característica funcional do item, além dos limites especificados, mas sem perda total de sua funcionalidade; ou falhas completas, ocasionando perda total da função requerida do item (SIQUEIRA, 2012, p.52). Portanto, ocorrendo quando há desvio de funções e sobrecargas, comprometendo ou não totalmente o equipamento. Quanto à Velocidade: As falhas podem ser classificas segundo a rapidez com que ocorrem em falhas graduais e [...] falhas repentinas. (SIQUEIRA, 2012, p.53). Sendo que as falhas graduais se apresentam principalmente por desgaste ou fadiga no equipamento, e as repentinas por defeito de fabricação ou erro durante a montagem do mesmo, que fará com que o equipamento perca sua função rapidamente ou nem chegue a funcionar. Quanto à Manifestação: Esta pode ocorrer por degradação, ocorrendo simultaneamente de forma gradual e parcial; ou por falhas catastróficas que ocorrem ao mesmo tempo em vários pontos de forma rápida e geral (SIQUEIRA, 2012). Bem como, apresentando a existência de falhas intermitentes, as quais ocorrem por tempo restrito, [...] após o qual o item se recupera aparentemente sem qualquer ação externa. (SIQUEIRA, 2012, p.53). Quanto à Criticidade: Apresentam-se as falhas críticas sendo aquelas que criam perigosas situações para o colaborador que opera o equipamento, ou danos materiais à empresa e ambientais de forma global; além das falhas não-críticas, sendo as quais não provocam os efeitos aderidos a falha anteriormente citada. (SIQUEIRA, 2012).

62 61 Frente a idade as falhas influem na vida útil ou produtiva de um item, classificando as falhas existentes em prematuras, [...] que ocorrem no período inicial de vida do equipamento; aleatórias, quando ocorrem de maneira imprevisível, durante todo o período de vida útil do mesmo ; e progressivas, ocorrendo após a estimativa de vida útil dos elementos (SIQUEIRA, 2012, p.53). Para Pereira (2011, p.188): Componentes idênticos podem ter resistência variável em relação às cargas, isto é, diminuem com tempo à medida que estão em uso sob determinadas condições. Isso acontece naturalmente em razão de fatores, como o próprio processo operacional de um equipamento. Peças mecânicas possuem desgaste, enquanto as eletrônicas tendem a falhar em razão de outros fatores. A qualidade dos materiais usados na construção tem grande influencia. À medida que o tempo passa, o ativo fica sujeito a falhas, justamente pelo processo natural de uso, desde que as condições de trabalho sejam mantidas dentro das especificações e limites definidos pelo fabricante. Submetê-lo a utilização além de sua capacidade por um longo período acarretará a redução no tempo de utilização. Em relação aos objetivos da Manutenção Centrada em Confiabilidade, as falhas são classificadas de acordo com os efeitos que provocam sobre uma função do sistema a que pertencem, sendo: Falha Funcional deficiência na realização de sua função particular; e Falha Potencial identificação de uma falha funcional prestes a ocorrer IDENTIFICAÇÃO DE FALHAS As falhas podem ser identificadas quando verificamos a incapacidade de qualquer equipamento de cumprir sua função, assim, afetando seu desempenho e subsequente todo um setor. A percepção de falhas é notória quando há desvios de desempenho de funções, onde cada colaborador vê de forma diferente, já que são afetados de formas distintas, como mostra a figura 16. Caberá ao analista de RCM estudar com os colaboradores e proprietário qual a definição de falha que será adotada para o caso. Funções e componentes que possuem redundância podem oferecer falhas sem implicações imediatas ou aparentes, o que traz a necessidade de uma atenção especial (SIQUEIRA, 2012).

63 62 Figura 16: Identificação das Falhas Fonte: Siqueira, Segundo Siqueira (2012, p ): Fontes de informações sobre possíveis falhas de um sistema são preponderantes e podem ajudar a equipe de manutenção para fazer com que se evitem erros previsíveis e imprevisíveis. Utilizando-se para este fim: (i) histórico de Falhas, (ii) estudo de FMEA realizado por OEM, (iii) documentação do fabricante ou fornecedor, (iv) listas genéricas de defeitos, (v) outras aplicações idênticas, (vi) relatos de operadores, (vii) experiência de projetistas e integradores, e (viii) experiência de mantenedores. Para Siqueira (2012), além das fontes citadas acima o conhecimento das regras práticas e os critérios podem auxiliar na identificação das falhas, tais como: Listar as operações fora dos limites funcionais; Incluir perdas totais da função em análise; Evitar listar a perda completa da função principal; Distinguir entre falhas com perda total da função; Obedecer à definição da função. Conforme Siqueira (2012, p.58): O uso das ferramentas de representação de sistemas conhecidos como ferramentas de diagramação auxiliam na identificação e descrição de falhas, onde os mais importantes são: (i) diagramas físicos, (ii) diagramas de blocos, (iii) diagramas esquemáticos, (iv) diagramas organizacionais, (v) diagramas funcionais, (vi) diagramas lógicos funcionais, e (vii) árvore de falha.

64 63 O Diagrama lógico funcional e a Árvore de falha são considerados as mais importantes ferramentas, por simplificarem a identificação de possíveis falhas, sendo que os diagramas lógicos funcionais são construídos especialmente para criação de Árvores de falhas, e as mesmas constituem uma ferramenta de análise que se inicia pela identificação de um evento indesejável conhecido como evento raiz, onde a análise é conduzida mostrando como este pode se originar (SIQUEIRA, 2012). Figura 17: Exemplo de Diagrama Lógico Funcional a Árvore de Falha Fonte: Siqueira, 2012.

65 EFEITO DAS FALHAS Segundo LAFRAIA (2001, p.73) a ideia usual é de que a melhor maneira de se otimizar à disponibilidade de plantas de processo é através da execução de algum tipo de manutenção preventiva periódica. Estes planos de manutenção têm consistido de substituição ou recondicionamento de equipamentos e/ou componentes em intervalos fixos. Entretanto com os indicadores de falhas é possível detectar avarias e anormalidades evidenciando a vida útil dos equipamentos possibilitando a implantação de planos de manutenções preventivas minimizando os impactos das falhas. Todos os itens tem uma relação quase direta entre a idade e possibilidade de manter as funções do item, durante o período de conservação. Figura 18: Visão Tradicional de Falha. Fonte: Lafraia, Para (MOUBRAY 2000) o quarto passo no processo RCM sugere listar os efeitos da falha, descrevendo todas as informações necessárias para suportar a avaliação de consequências da falha, dentre essas se incluem:

66 65 Qual a evidencia de que a falha ocorreu? De que modo ela coloca uma ameaça à segurança ou ao meio ambiente? De que modo ela afeta a produção ou operação? Qual o dano físico que é causado pela falha? O que deve ser feito para reparar a falha? O objetivo deste mapeamento de identificação de falhas funcionais, modos de falha e efeitos da falha é adquirir um histórico de ocorrências caracterizando qual o melhor tipo de manutenção (corretiva, preventiva, preditiva ou proativa) a se adotar ao item em questão CONSEQUÊNCIA DAS FALHAS De acordo Siqueira (2012, p. 109) dependendo da instalação, uma falha pode gerar consequências insignificantes ou desprezíveis, ou afetar sistemas vitais para empreendimento e a sociedade ou a segurança dos seres humanos. O entendimento deste contexto é de que dependendo da ocorrência da falha, as consequências poderão ser simples ou complexas podendo afetar diretamente a produção, incidindo significantemente em aumento do custo operacional e do consumo em geral. Mortelari; Siqueira e Pizzati (2012, p. 97), comentam que: Quanto mais complexa for qualquer peça de um equipamento, mais modos existirão pelos quais elas podem falhar. Todas as consequências das falhas, portanto, podem ser agrupadas nas seguintes quatro categorias: Consequências de segurança, envolvendo possíveis perdas do equipamento e dos seus ocupantes; Consequências operacionais, as quais envolvem uma perda econômica indireta bem como o custo direto do reparo; Consequências não operacionais, as quais envolvem somente os custos diretos do reparo; Consequências das falhas ocultas, as quais não tem impacto direto, mas aumenta a probabilidade de uma falha múltipla.

67 66 Relacionando o que fora dito anteriormente à análise das consequências da falha são divididas em dois tipos: Falha Evidente: é aquela que quando acontece torna-se visível à equipe de operação e/ou manutenção sob condições normais, acarretando uma parada ininterrupta do equipamento, perda da qualidade do produto ou podem ser visíveis aos sentidos do ser humano (audição, visão, olfato, tato etc.) caracterizados como efeitos físicos - odores, ruídos, vazamentos entre outros. Para (MOUBRAY, 2000) as falhas evidentes são classificadas em três grupos, com consequência sobre a segurança humana e ambiental, com consequências operacionais e com consequências não operacionais conforme descrito na figura abaixo. Figura 19: Consequências das Falhas. Fonte: Adaptado de LAFRAIA, Falha Oculta: falha que não se torna evidente para o operador ou ao profissional de manutenção é conceituada como Falhas ocultas. Estas falhas não impactam diretamente na produção, mas acontecendo um evento deste tipo há uma grande probabilidade de ocorrência das falhas múltiplas, normalmente com consequências

68 67 bruscas para o processo produtivo, devido ao fato destas falhas estarem associadas diretamente aos dispositivos de proteção do sistema com o único propósito de evitar ou minimizar as ocorrências de falhas evidentes. Siqueira (2012, p. 116) afirma que a ocorrência de falha oculta, em combinação com um segundo evento/falha, causa uma perda de função ou dano secundário que poderá ter um efeito adverso na segurança operacional e no meio ambiente [...], Ainda cita que o RCM considera que neste caso, a manutenção preventiva será justificável se garantir a disponibilidade necessária para reduzir a probabilidade de falha múltipla a um nível aceitável. Caso contrario, se a mudança de projeto não for mais atrativa realiza-se apenas reparos funcionais PADRÕES DE FALHAS Pereira (2011, p.198) delibera que: Os Padrões de Falha são as fases da vida de um componente ou sistema, descrito genericamente na Curva da Banheira, que é dividida em três períodos característicos: Mortalidade Infantil, que é o período em que ocorrem as falhas prematuras originadas por erros de fabricação em testes, falta de qualidade, erros de montagem, entre outros; Período de Vida útil, caracterizado por falhas aleatórias que, dificilmente, são possíveis de evitar ; e Período de Desgaste, que também conhecido como fase de envelhecimento, sendo o período iniciado após o termino da vida útil do equipamento. Com o advento dos modernos estudos e tendências relacionados à gestão de manutenção, o RCM busca introduzir novos conceitos de manutenção para serem incorporadas as diretrizes das empresas e não apenas a ideia de que a curva da banheira fosse o único padrão de modo de falha, na qual o envelhecimento e a mortalidade infantil eram bem caracterizados. Após os estudos científicos e as novas tecnologias dos itens, deu-se origem a novos padrões de falhas, como ilustra a figura abaixo:

69 68 Figura 20: Seis Padrões de Falhas Fonte: MORTELARI; SIQUEIRA; PIZZATI, O padrão A é caracterizado pela curva da banheira. Ela começa com uma alta incidência de falha (conhecida como mortalidade infantil) seguida de uma probabilidade condicional de falha constante ou gradualmente aumentada, que com o passar do tempo, tende a entrar numa zona de desgaste. O padrão B mostra uma probabilidade de falha constante ou de aumento lento, terminando em uma zona de desgaste. O padrão C monstra um aumento lento da probabilidade de falha, mas não existe uma idade de desgaste identificável. O padrão D mostra baixa probabilidade de falha quando o item é novo ou recém reparado em oficina e, então, um rápido aumento para um nível constante. O padrão E mostra uma probabilidade condicional de falha constante em todas as idades (falhas aleatórias). O padrão F começa com alta incidência de falhas, que cai eventualmente para uma probabilidade de falha constante ou de aumento muito lento (MOUBRAY, 2000).

70 69 Estudos feitos em aeronaves civis mostraram que 4% dos itens obedecem ao padrão A; 2% do B; 5% do C; 7% do D; 14% do E, e não menos que 68% ao padrão F. Quanto à natureza dos itens, os padrões A, B e C representam componentes mais simples, com modo de falha dominante simples (por exemplo, desgaste e fadiga); por sua vez, os padrões D, E e F descrevem os modos de falha de itens complexos, como sistemas de controle hidráulico, eletrônico e pneumático, os quais possuem características aleatórias (MOUBRAY, 2000) FALHA FUNCIONAL A falha funcional é definida por Moubray (2000, p. 47) como a incapacidade de qualquer ativo de cumprir uma função para um padrão de desempenho que é aceitável pelo usuário. Dessa forma podemos afirmar que a perda de função de um ativo é sem dúvida uma falha funcional. É de extrema importância que todas as funções relevantes de um ativo sejam determinadas em seu contexto operacional, já que somente mapeando as suas funções é que as falhas funcionais podem ser identificadas, pois para cada item analisado diferentes números de falhas funcionais podem ser identificados. 3.6 MODO DE FALHA Para Moubray (2000, p. 53), Modo de Falha pode ser definido como qualquer evento que pode levar um ativo (sistema ou processo) a falhar. Ainda segundo a norma SAE JA 1011 modo de falha pode ser definido como sendo um evento único que causa uma falha funcional. Oposto à falha funcional, que é comumente associada a um estado anormal da função do equipamento, o modo de falha esta relacionado ao evento ou fenômeno físico que provoca a mudança do estado normal ao estado anormal. Os modos de falha descrevem como as falhas funcionais acontecem, ou seja, o mecanismo de falha ou o que pode falhar. Desta forma, eles também são as chaves sobre as

71 70 formas adequadas de combate à falha funcional. [...] cada modo de falha esta constantemente associada a um componente do sistema em estudo (SIQUEIRA, 2012). Siqueira (2012, p. 71) estabelece a diferença entre modo e causas de falhas, da seguinte forma: O modo descreve o que está errado na funcionalidade do item. Já a causa descreve porque esta errada a funcionalidade do item. Esta distinção é essencial para se entender as finalidades da manutenção e do projeto. É função da manutenção combater o modo de falha (sempre que ele ocorra), assim como é função do projeto combater a causa da falha (de uma vez por todas). Na impossibilidade de combater um modo de falha, cabe a manutenção indicar, ao projetista, as necessidades de modificações para eliminar a causa da falha. São conhecidos os modos de falhas mecânicos, os quais derivam da área mecânica relacionada ao comportamento de materiais usados; os modos de falha elétricos, provindos da área elétrica das instalações; os modos de falhas estruturais subdivididos em danos acidentais, deterioração ambiental e dano por fadiga; bem como os modos de falhas humanas, derivados de distração, lapso, engano e violação (SIQUEIRA, 2012). Após a análise de cada equipamento, as informações referentes a estes devem ser informadas na Planilha de Informação do RCM como segue: As funções devem ser informadas e numeradas na primeira coluna; As falhas funcionais são informadas na segunda coluna e codificadas em ordem alfabéticas; Os modos de falhas serão listados na terceira coluna e ordem numéricas; Os efeitos da falha são descritos na última coluna.

72 71 RCM SISTEMA: SISTEMA N : FACILITADOR: DATA: FOLHA N : PLANILHA DE SUB-SISTEMA: INFORMAÇÃO SUB-SISTEMA N : AUDITOR: DATA: DE: FUNÇÃO FALHA FUNCIONAL (Perda da Função) MODO DE FALHA (Causa da Falha) EFEITO DA FALHA (O que acontece quando falha) Figura 21: Planilha de Informação do RCM Fonte: Adaptado de MOUBRAY, ANÁLISE DE MODOS E EFEITOS DE FALHA (FMEA) Com a evolução industrial novas ferramentas foram incrementadas e introduzidas no gerenciamento de manutenção. Dentre todas, umas das mais importantes para a engenharia de confiabilidade é a FMEA por sua praticidade e aplicação quantitativa. Lafraia (2001, p. 101) define que: A Análise de Modos de Falhas e Efeitos (Failure Mode and Effect Analysis FMEA) é uma técnica indutiva, estruturada e lógica para identificar e/ou antecipar a(s) causa(s) e efeitos de cada modo de falha de um sistema ou produto. A análise resulta em ações corretivas, classificadas de acordo com sua criticidade para eliminar ou compensar os modos de falhas e seus efeitos. A FMEA é uma ferramenta fortemente documentada que pode ser aplicada em vários contextos e/ou situações para identificar alguns modos potenciais de falhas, objetivando:

73 72 Reduzir custos global de projetos; Minimizar a ocorrência de falhas potenciais em produtos e processos; Mapear eventuais falhas funcionais e a magnitude de seus efeitos; Implantar projetos de melhoria para prevenção de defeitos envolvendo mecanismos voltados à detecção e correção; Formular e padronizar procedimentos com bases para estabelecer ações corretivas prioritárias desencadeando as prioridades (planos de ação / ordens de serviços / indicadores de desempenho) para a tomada de decisão; Fornece um referencial aberto de analise, que permite rastrear as recomendações e ações associadas com redução de risco, entre outras. Os dados referentes a cada falha funcional de um item ou processo são avaliadas e transcritas em uma planilha, assegurando um histórico de documentação associando os modos de falhas, suas causas e seus efeitos. Figura 22: Planilha FMEA Fonte: Mortelari, Siqueira e Pizzatti, 2012.

74 73 A figura 22 mostra uma planilha típica de FMEA montada conforme as definições abaixo. Siqueira (2012, p ), descreve que: [...] Os dados originais do formulário FMEA, adotados pela MCC, são considerados suficientes, para a escolha da estratégia de manutenção [...]. Uma vez adotada, para ser efetiva, a FMEA deve ser mantida atualizada, devendo, para isto, ser aplicada a todas as novas aquisições de equipamentos, após cada modificação em um sistema existente, e a todos os itens operacionais submetidos ao processo da MCC. Em particular, cada ocorrência de falha deve desencadear um processo de verificação e possível revisão do estudo FMEA correspondente. A FMEA tem uma natureza cíclica de acompanhamento, que busca por excelência em projeto e processo, envolvendo todas as atividades de melhoria continua. Entretanto ela se subdivide em: FMEA de projeto e FMEA de processo. Fogliatto e Ribeiro (2009, p ) reportam que: A FMEA de projeto é uma técnica analítica utilizada pela equipe ou engenheiro de projeto como um meio para assegurar que os modos potenciais de falha e seus respectivos efeitos e causas serão considerados e suficientemente discutidos. [...] Trata-se de um enfoque sistemático, que formaliza e documenta o raciocínio da equipe ao longo das etapas do projeto. A FMEA de projeto auxilia a reduzir os riscos de falha, uma vez que ajuda na avaliação objetiva dos requerimentos de projeto, ampliando a probabilidade de que todos os modos potenciais de falha e seus respectivos efeitos serão analisados. A FMEA de processo é uma técnica analítica utilizada pela equipe de desenvolvimento do processo. [...] Falha no processo é definida como toda ocorrência que pode comprometer a qualidade do produto. A FMEA de processo pode ser usada tanto na análise de processos industriais como análise de processos administrativos. Trata-se de um enfoque sistemático, que formaliza e documenta o raciocínio da equipe ao longo das etapas de planejamento e melhoria do processo. A sequência de passos a serem seguidos para elaboração de um formulário ou planilha de FMEA são: Cabeçalho: é particular de cada empresa. Em geral contem o numero da FMEA, a identificação do item, o modelo ao qual ele corresponde, o departamento responsável pelo estudo, os dados do coordenador do estudo, os dados dos participantes e a data do documento.

75 74 Item/Função: após o preenchimento do cabeçalho, inicia-se o preenchimento das colunas da planilha de FMEA. [...] Assim, as primeiras colunas compreendem a especificação do item e sua função. Isso pode exigir, por exemplo, quatro colunas: (i) subsistema, (ii) conjunto, (iii) componente, (iv) função. Modos potenciais de falha: neste momento inicia o trabalho técnico propriamente dito. Os participantes da equipe analisam o primeiro item e indicam modos de falha potenciais. [...] Devem ser listados todos os modos potenciais de falha pertinentes a cada item ou função. [...] Modo de falha típicos são: fissura, deformação, vazamento, curto-circuito, fratura, oxidação, afrouxamento etc. Efeitos potenciais de falha: os efeitos potenciais de falha são definidos como aqueles defeitos, resultantes dos modos de falha, conforme seriam percebidos pelo cliente. Em geral, a cada modo de falha corresponde um efeito. Contudo, pode haver exceções, em que um modo de falha provoca mais de um efeito. [...] Típicos efeitos potenciais de falha são: Ruído, vibração, folga, operação intermitente, falta de operação, odor desagradável etc. Severidade (S): neste item é feita uma avaliação qualitativa de severidade do efeito listado na coluna anterior. [...] A severidade é medida por uma escala de 1 a 10, onde 1 significa o efeito pouco severo e 10 significa efeito muito severo. A severidade aplica-se exclusivamente ao efeito. A equipe de FMEA deve chegar a um consenso a respeito do critério a ser utilizado e, então, usá-lo consistentemente. Classificação: esta coluna pode ser usada para classificar qualquer característica do item que possa requerer um controle especial. Entre as possíveis classificações, podem aparecer: crítico para segurança, critico para qualidade, alterada a função, alterada a condição de uso, itens novos (desenho / material) etc. Causas/Mecanismos potenciais de falha: esta é uma das etapas mais importantes do estudo, na qual se busca identificar a raiz do problema. [...] Dois aspectos contribuem para a FMEA gerar resultados consistentes: (i) o trabalho em equipe, que permite somar conhecimentos, e (ii) o trabalho sistemático, que contribui para garantir que todos os elementos serão considerados. [...] Causas de falha típicas são: especificação incorreta de material, vida útil inadequada, sobrecarga, lubrificação insuficiente, proteção insuficiente ao ambiente, algoritmo incompleto ou incorreto etc. Enquanto mecanismos de falha típicos podem ser citados: fadiga, escoamento, instabilidade elástica, deformação lenta, desgaste, corrosão, fusão etc. Ocorrência (O): a ocorrência relaciona-se com a probabilidade que uma causa ou mecanismo listado anteriormente venha a ocorrer. [...] A avaliação da ocorrência também é feita usando-se uma escala qualitativa de 1 a 10. O critério usado na definição da escala deve ser consistente, para assegurar continuidade nos estudos. [...] No caso em que dados quantitativos estão disponíveis (dados de campo ou resultados de uma analise de engenharia numérica/experimental), a seguinte fórmula reproduz aproximadamente os valor da ocorrência ( expressos na escala 0 a 10) a partir da taxa de falha estimada: Ocorrência = (Taxa de Falha / 0,000001) 0,20. Controles de prevenção e detecção: nesta, a equipe deve listar as atividades de validação, verificação ou prevenção que estão planejadas. [...] Os controles atuais são aqueles que foram ou estão sendo aplicados a projetos similares. Controles usuais envolvem estudos matemáticos, estudos de laboratório, testes com protótipos, revisões formais de projetos

76 75 etc. As escalas para ocorrência e detecção devem ser baseadas nesses controles, dado que os modelos ou protótipos em uso sejam representativos do projeto ou processo. Detecção (D): a detecção refere-se a uma estimativa da habilidade dos controles atuais em detectar causas ou modos potenciais de falha antes de o componente ou subsistema ser liberado para produção. Também é usada uma escala qualitativa de 1 a 10, onde 1 representa uma situação favorável (modo de falha será detectado) e 10 representa uma situação desfavorável (modo de falha, caso existente, não será detectado). Para reduzir a pontuação, é necessário melhorar o programa de validação / verificação do projeto (PVP). Como sempre, o critério de avaliação deve ser definido por consenso e, então, utilizado com consistência. Risco (R): o risco é calculado para priorizar as ações de correção e melhoria do projeto. No cálculo do risco leva - se em conta a severidade, ocorrência e detecção. A fórmula em geral empregada para a avaliação do risco é a multiplicação simples desses três itens, conforme segue: R= S x O x D Ações recomendadas: devem se dirigir aos itens com maior risco. As ações recomendadas devem ser de tal natureza que reduzam a severidade do efeito, a probabilidade de ocorrência ou a probabilidade de não detecção. [...] Objetivamente, as ações recomendadas representam o que será corrigido e melhorado no projeto. Assim, elas constituem o principal resultado do FMEA. Responsável e data (para a ação): nesta coluna, indica o indivíduo responsável pela ação recomendada, assim como a data-alvo para comtemplar a tarefa. Ações efetuadas: nesta coluna entra uma breve descrição das ações de correção e melhoria efetivamente implantadas e com a correspondente data de implantação. Risco resultante (R): depois que as ações corretivas tiverem sido identificadas, mas antes de serem efetuadas, faz-se uma estimativa da situação futura para severidade, ocorrência e detecção. As ações listadas devem influenciar uma ou mais parcelas, reduzindo o Risco. A redução deve ser suficiente para incluir o item na condição de risco aceitável. Se esse não for o caso, as ações devem ser reformuladas, de modo que alcancem o efeito desejado (FOGLIATO; RIBEIRO, 2009, p , grifo nosso). Contudo, pode ser visto que a tabela da FMEA responde as questões 5W1H 5 que corresponde: O que, Quem, Quando, Onde, Porque e Como. O que está descrito na coluna da ação, Quem e Quando aparecem nesta coluna responsável e data, Onde está especificado na operação em análise (processo, etapa, operação), Porque está especificado nas colunas de causa, modo de falha e, finalmente, 5 5W1H: é um tipo de lista de verificação utilizada para informar e assegurar o cumprimento de um conjunto de planos de ação, diagnosticar um problema e planejar soluções.

77 76 Como deve estar especificado em documentos suplementares que detalham a ação a ser feita (FOGLIATTO; RIBEIRO, 2009). No entanto para que a implementação atinja os resultados esperados, os responsáveis pelo projeto e/ou processo devem garantir e certificar que todas as ações estabelecidas no FMEA tenham sido executadas dentro do que fora proposto, para não haver intervenções inesperadas. 3.8 MANUTENÇÃO PROATIVA Esse tipo de ação é uma técnica aplicada à manutenção preventiva e preditiva com objetivo de eficiência na gestão de conservação. São tarefas tomadas antes de ocorrer a falha com a intenção de prevenir o ativo de entrar em um estado de falha (MOUBRAY, 2000, p. 129) TAREFAS PREVENTIVAS Algumas ações designadas a reduzir eventuais falhas podem ser classificadas em duas categorias conhecidas como tarefas proativas e ações default. As tarefas proativas são responsáveis pela identificação de falhas antes mesmo de sua existência, prevenindo um ativo de qualquer dano que a mesma vier a causar. As ações defaults são requeridas quando não se é possível identificar as falhas, nesse caso um ativo deve funcionar até falhar além de ser reprojetado e efetuar a busca de falha. De acordo com Moubray (2000, p.129): Uma tarefa é tecnicamente viável se é fisicamente possível para a tarefa reduzir, ou permitir ação ser tomada para reduzir, as consequências do modo de falha associado para uma extensão que poderia ser aceitável para o proprietário ou usuário do ativo.

78 77 Dois temas muito importantes estão relacionados diretamente as tarefas proativas, que são a idade e a falha. Qualquer ativo que excede sua capacidade de desempenhar uma dada tarefa esta sujeito a ocorrências de falhas que são provocadas pela deterioração. Esta deterioração esta também relacionada com a exposição à tensão que de uma forma geral esta envolvida com o tempo. Quanto maior o desempenho (esforço) e a idade de um ativo, maior será a possibilidade de ocorrências de falhas. A visão clássica recomenda que registros detalhados sobre falhas facilitem na identificação da vida útil de um equipamento e então, elaborar planos que venham prevenir caso apresente falhas no futuro, essa é uma modalidade verdadeira para um ativo com propriedades simples e itens complicados desde que os modos de falha sejam predominantes. Porém, com o avanço da tecnologia e pesquisas, atualmente existem diversos tipos de equipamentos muito mais complexos do que antigamente onde o equipamento esta relacionado diretamente em contato com produtos e apresentando desempenho diferentes de desgastes, por esse motivo os padrões de falhas tiveram que ser alterados para se adequar a cada variedade de itens, tornando-se os seis padrões de falhas já conhecidos. Conforme Moubray (2000, p.134): Características de desgastes frequentemente ocorrem quando o equipamento entra em contato direto com o produto. Falhas relacionadas com o tempo tendem também a ser associado á fadiga, oxidação, corrosão e evaporação. Para reduzir as consequências provocadas pela falha, o RCM adota três importantes categorias, uma delas são as tarefas de restauração programada onde um elemento é refabricado independentemente de sua condição no período especificado ou até mesmo é feito uma revisão dentro de uma idade limite do elemento.

79 78 Para Siqueira (2012, p.135): Uma atividade de restauração preventiva é definida pelo RCM como uma tarefa de recuperação programada da capacidade funcional de um item, após uma idade limite específica, com o objetivo de prevenir uma falha funcional. Uma vez que a restauração pode variar de uma simples limpeza de refugos ou substituição de peças e partes até um recondicionamento completo do sistema, é necessário documentar o escopo e especificação da tarefa, para garantir sua aplicabilidade. A segunda categoria sugere na substituição de um elemento por um novo com um prazo de vida especificado, trata-se das tarefas de descarte programando TAREFAS PREDITIVAS Ainda envolvendo a manutenção sob condição, as tarefas preditivas tem como objetivo garantir a qualidade de serviços evitando-se a utilização da manutenção preventiva. Para maior entendimento, é necessário ter conhecimento sobre a curva P-F que indica o ponto onde a falha se inicia e o ponto onde o deteriora, e caso não seja efetuado a correção, mostra o ponto onde ocorre a falha funcional (quando um elemento é incapaz de executar um desempenho do qual foi programado, ou seja, para de funcionar). A figura 23 detalha esses estágios da falha.

80 79 Figura 23: Curva P-F Fonte: Mortelari, Siqueira e Pizzati, Além da curva P-F existe o intervalo P-F que compreende o ponto em que uma falha em potencial ocorre, em outras palavras, é o ponto em que se torna identificável e o ponto onde se deteriora em falha funcional. Figura 24: Intervalo P-F Fonte: Mortelari, Siqueira e Pizzati, 2012.

81 80 Deve-se tomar muito cuidado quando se buscar identificar esse tipo de intervalo, pois quanto maior for maior será a possibilidade de identificar a falha e quando menor o intervalo, perderá recursos para identificação. As técnicas sob condição é formada por quatro categorias que envolvem o monitoramento de condição, a qualidade do produto, o monitoramento de efeitos primários e os sentidos humanos. O monitoramento de condição é uma categoria que detecta efeitos de falhas utilizando um equipamento para detectar falhas em outro, é viabilizado dependendo da consequência da falha. Na qualidade do produto usam-se gráficos que contribuem para a manutenção proativa. No monitoramento de efeitos primários, obtém-se a utilização de medidores para efetuar a leitura de efeitos primários, esses dados são lançados em um sistema que identifica o nível da falha. De acordo com Moubray (2000, p.152): Os efeitos primário (velocidade, corrente, força, temperatura, etc.) são ainda uma outra fonte de informação sobre a condição do equipamento. Os efeitos podem ser monitorados por uma pessoa lendo um medidor e talvez anotando manualmente, por um computador como parte do sistema de controle, ou mesmo por um tradicional gráfico. Já a categoria os sentidos humanos é essencial, mas nem tão confiável, é necessário efetuar uma análise para obter a certeza e isso pode-se levar tempo do qual não foi programado. 3.9 DIAGRAMA DE DECISÃO RCM Esse diagrama é aplicado para cada modo de falha, onde avalia as consequências e classificando-as de modo a tomar uma ação mais apropriada para uma manutenção através de um fluxograma de perguntas. Deve-se identificar as funções e classificalas se são ou não significantes, de acordo com a figura 25 (sequência de priorização

82 81 da lógica RCM) a função só será significante se a mesma afetar o meio ambiente, a segurança física, a operação ou a economia do processo. Logo com a lógica de decisão, a(s) falha(s) identificada(s) na sequencia de priorização será (ão) classificada(s) em uma das categorias definidas pela RCM. Com isso, existirá uma ação de manutenção para a mesma. A figura abaixo ilustra o procedimento completo do diagrama de decisão. Figura 25: Diagrama de Decisão Fonte: Adaptado de Siqueira, 2012.

83 82 Figura 26: Lógica de Decisão Fonte: Adaptado de Siqueira, Existem quatro categorias de consequências de falhas, elas foram selecionadas pelo Diagrama de Decisão conforme a figura 26, cada categoria indica uma atividade específica padronizada pelo RCM. A ESA (Evidente de Segurança ou Ambiental): Esse tipo de falha deve possuir características de impacto que coloque em risco a vida do operador além de colocar em ameaça vida coletiva e infringir o padrão ambiental. A lógica dessa categoria requer seis questões sendo uma para cada atividade, devem obrigatoriamente ser respondidas em sequencia que é uma norma estabelecida pelo RCM (SIQUEIRA, 2012). Nota-se que somente para ESA não é necessário inspecionar, considerando que para o operador essa falha é evidente, quando uma falha é considerada evidente significa que não é necessário efetuar testes diferentes das utilizadas pelo operador para identificar a mesma ( SIQUEIRA, 2012).

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