Otimização da freqüência na manutenção preventiva

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1 Otimização da freqüênia na manutenção reventiva Olavo Pinto Leal Júnior (CVRD/FANESE) Paulo Baffa Júnior (CVRD/FANESE) Helenie Leite Garia (FANESE) Resumo Atualmente, nota-se que as organizações rouram realizar roessos de melhoria ontinua diariamente. Melhoria esta que reerute em uma maior rodutividade ara vener os desafios do mundo globalizado devido à resença dos atuais e novos onorrentes. Os ustos relaionados a roessos muitas vezes são deorrentes ao lanejamento e efiiênia de exeução de manutenção da emresa. A realização de manutenção de qualidade reerute na onfiabilidade do roesso rodutivo roiiando melhor ondição ara o umrimento do lano mestre de rodução. Neste trabalho foi realizada uma análise de manutenção busando otimizar o temo de realização de manutenção reventiva de aordo om a taxa de falha dos equiamentos. Palavras-have: Manutenção; Confiabilidade;Otimização.. Introdução A manutenção industrial, até reentemente, era onsiderada omo fator de ustos e gastos não artiiando da estratégia ometitiva das organizações. As manutenções orretivas de emergênia reinavam dentro das indústrias. Devido à sua elevada influênia na arada de máquinas durante a rodução, a manutenção ganhou um novo ael dentro das organizações. Os gastos om métodos, roessos, instrumentos e ferramentas ara exeução dos aomanhamentos das funções e, se neessário, auxílio na rotina de diagnóstios, reresentam aumento na vida útil dos ativos e, onsequentemente, maior rendimento oeraional. Surgindo desta forma novas estratégias ara a exeução de manutenção industrial (TAVARES, 2005). Diante deste quadro, a manutenção industrial reverte seu assado e atualmente é onsiderado um fator de ometitividade das organizações. Por ser fator determinante no usto e no ilo de vida dos equiamentos, tem um imato rofundo em todas as ações rodutivas. Muito se deve a globalização, onde se romeram as fronteiras dos negóios. Para se adequar a esta nova realidade, as emresas terão de realizar uma grande reestruturação organizaional, a omeçar or rever seus roessos organizaionais, analisando suas oortunidades, ameaças, ontos fortes e ontos fraos. A manutenção ganha destaque, neste enário, sendo o elemento de ligação entre a estratégia e a oeração. Conheer as ténias e ferramentas ara a melhoria e desemenho ótimo, dominar as estratégias e metodologias ara alançar tais indiadores, alançando-a numa das atividades de manutenção ao nível gerenial que meree, transformando-a numa das atividades riniais da organização, torna-se o foo rinial na olítia de redução de ustos da rodução. Hoje não se admite mais a interrução da rodução em deorrênia da arada aleatória de um equiamento, ois a erda de faturamento afetando toda a adeia rodutiva (TAVARES, 2005). É um desafio, ois requer além do onheimento ténio, uma visão abrangente sobre todas as áreas da organização, desenvolvendo-a omo uma solução integrada, assegurando que as oerações de manutenção se realizem or um usto global minimizado, om a máxima efetividade e om a maior taxa de utilização dos ativos ossíveis.

2 2. Fundamentação Teória A evolução da manutenção aomanha o desenvolvimento ténio industrial da humanidade. Com o surgimento das indústrias, surgiu a neessidade da exeução de equenos rearos, que eram exeutados elo rório essoal da oeração. Com a imlantação do sistema de rodução em série, instituída or Ford no iníio do séulo, as emresas assaram a rogramar sua rodução om o intuito de atendimento de demanda. Em onseqüênia disto surgiram as rimeiras equies de manutenção orretiva ara a realização de rearos nas máquinas om intuito de diminuir o temo de arada. Esta situação durou até a déada de 30, om o iniio da segunda guerra mundial as emresas assaram ara um maior nível de rodução devido ao aumento da demanda. Surge então a manutenção reventiva baseada em temo, haja vista que o foo da manutenção assou do aenas orrigir ara o de evitar que as falhas aonteessem (ABRAMAN, 2005). Segundo Jerzy, (2005), ronologiamente, a manutenção, omo uma função na atividade industrial, assou a mereer maiores uidados e dediação através de estudos e reonheimento de sua imortânia. Diante deste quadro a manutenção é onsiderada fator de qualidade e rodutividade revertendo todo o seu assado. 2. Objetivo e tios de Manutenção A ontribuição da manutenção dentro de um sistema rodutivo ode ser resumida omo a maior disonibilidade onfiável da lanta industrial ao menor usto. O que or sua vez, omo esses rórios autores alertam, resume-se em quanto maior esta disonibilidade menor a demanda de serviços e onsequentemente, de usto, favoreendo o resimento da rodutividade da manutenção. Para realização desse objetivo enontram-se definidos os métodos de manutenção, ou seja, a maneira ela qual é feita a intervenção nos equiamentos, sistemas ou instalações araterizam os vários tios de manutenção existentes, segundo Pinto e Xavier (2005): a) Manutenção orretiva não lanejada: É a atuação aós ara a orreção da falha ou do desemenho menor que o eserado do equiamento, afirma Pinto; Xavier. Carateriza-se ela ação, semre aós a oorrênia da falha, não eserada, e sua adoção levam em onta fatores ténios e eonômios. A manutenção Corretiva ossui um alto usto, ois a quebra ineserada ode rovoar erdas de rodução, erda da qualidade do roduto e elevados ustos indiretos de manutenção, ois não existe um lanejamento révio ara a exeução. Quando uma organização ossui o maior número de manutenção na lasse não lanejada o seu desemenho emresarial esta aquém das soliitações do mundo ometitivo (PINTO; XAVIER, 2005); b) Manutenção orretiva lanejada: A manutenção orretiva lanejada é araterizada ela orreção da falha de forma lanejada quando temos uma diminuição do desemenho ou deendendo da oção gerenial do equiamento oerar até quebrar. A deisão da adoção da olítia da manutenção orretiva lanejada ode advir de vários fatores tais omo: negoiação da arada om a rodução, asetos ligados à segurança, melhor lanejamento dos serviços, garantia de ferramental/eças sobressalentes, busa de reursos humanos om tenologia externa. A manutenção orretiva lanejada ossibilita o lanejamento dos reursos neessários ara a oeração, uma vez que a falha é eserada (PINTO; XAVIER, 2005); ) Manutenção reventiva: É a atuação realizada de forma a reduzir ou evitar a falha ou queda no desemenho, obedeendo a um lano reviamente elaborado, baseado em intervalos definidos de temo, segundo Pinto; Xavier (2005). Quanto mais omlexo o equiamento ou roesso torna-se mais omliada a sua utilização, ois ara a sua 2

3 realização temos que aralisar o roesso rodutivo, gerando imato no roesso rodutivo. A filosofia deste método é bastante válida do onto de vista da onfiabilidade, embora na rátia oorra resultado indesejável omo a introdução de falhas or falha humana, defeito de material novo aliado ou a instalação de matérias reondiionados. Por este motivo que na medida do ossível é reomendável a manutenção reditiva; d) Manutenção reditiva: A manutenção reditiva, também onheida omo manutenção sob ondição ou manutenção om base no estado do equiamento é araterizada elo monitoramento de modifiação dos arâmetros e ondição de desemenho do equiamento, sendo realizado através de uma rota de ontos de medição a serem monitorados (PINTO; XAVIER, 2005). A manutenção reditiva veio a alavanar as melhores rátias de exeução de manutenção, ois os equiamentos são monitorados sem arada de rodução, aumentando a disonibilidade do sistema, sendo a que gera menor imato no roesso de rodução; e) Manutenção detetiva: A manutenção detetiva é atuação efetuada em sistemas de roteção ou omando busando detetar falhas oultas ou não eretíveis ao essoal de oeração e manutenção. Segundo Pinto e Xavier (2005), a identifiação de falhas oultas é rimordial ara garantir a onfiabilidade do sistema. Fia evidente que ter o domínio da situação é o ideal ara a função manutenção; f) Engenharia de manutenção: Segundo Pinto e Xavier (2005), É deixar de fiar onsertando ontinuadamente, ara rourar as ausas básias, modifiar situações ermanentes de mau desemenho, deixar de viver om roblemas rônios melhorar adrões e sistemátias, desenvolver a manutenibilidade, interferir teniamente nas omras Muito mais que uma rátia, a Engenharia de Manutenção é, antes de tudo, uma ultura que se arateriza ela utilização de dados ara análise, estudos e melhorias nos adrões de oeração e manutenção dos equiamentos, or meio de ténias modernas. 3. Análise dos resultados 3. Metodologia do Cálulo ara Determinação da Disonibilidade Com os dados do equiamento da Tabela elaborou-se modelagem matemátia ara o alulo das variáveis ara a determinação da disonibilidade do rimeiro e segundo eríodo em estudo onde se alterou a freqüênia da exeução de manutenção reventiva no segundo eríodo. 3.. Determinação da taxa de falha Através do MTBF (temo médio entre falhas) foi alulada a taxa de falha do equiamento que é o inverso do MTBF determinado à equação da reta e sua linha de tendênia ara os dois eríodos em estudo Determinação da taxa de rearo Através do MTTR (temo médio de rearo) foi alulada a taxa de rearo do equiamento que é o inverso do MTTR ara os dois eríodos em estudo Determinação da taxa de falha om reventiva Aós a determinação da taxa de falha, taxa de rearo, determinação da equação da reta e sua linha de tendênia foram aluladas a taxa de falha om reventiva. Lafraia (200), t = 0 + α t, quando determinou a taxa de falha om reventiva onforme às equações: ( ) ( ) 3

4 α > 0 e m= ( + αt) dt 0 Sendo: iniial; 0 m= 0+ α 2 m : taxa de falha om reventiva; α : taxa de falha resente; : taxa de falha 0 : freqüênia de reventiva mês Determinação da disonibilidade do equiamento Segundo Lafraia (200), determinou a disonibilidade do equiamento onforme a equação. D = m + + µ µ Sendo: D: disonibilidade do equiament; m : taxa de falha om reventiva; µ : taxa de rearo de manutenção orretiva; : freqüênia de manutenção reventiva e µ : taxa de ação de manutenção reventiva. Para a realização dos álulos o valor da freqüênia de manutenção reventiva ara o rimeiro eríodo é de uma manutenção or mês no eríodo de nove meses, enquanto ara o segundo eríodo são de duas manutenções reventivas or mês no eríodo de três meses. Ressalto que ara o segundo eríodo foi utilizada amosta de 03 meses, fato este deorrente de roblema no sistema de rádio dos mineradores ontinuos, fiando o equiamento em estudo trabalhando omo Stand-by, o que rejudios indiadores de manutenção do equiamento em estudo. Desisão esta tomada devido as ondições de lavra da jazida. Aós a exeução dos álulos foi realizada a ondensação dos dados onforme Tabela. Verifia-se uma melhoria da disonibilidade e da taxa de falha do equiamento om a alteração da freqüênia de manutenção reventiva. A artir desta tabela foi ossível elaborar os gráfios a 5 referentes ao rimeiro eriodo e 6 a referentes ao segundo eriodo. Na interretação dos gráfios mostrados referente ao rimeiro eríodo se verifia uma diminuição do MTBF onforme demonstrado no gráfio, ou seja o minerador ontinuo aresentava falha om mais freqüênia arando o roesso rodutivo. Com a diminuição do temo médio entre falhas do minerador ontinuo verifia-se o aumento da taxa de falha de forma aentuada onforme o gráfio 2. Esta informação é visualizada om a equação da reta e a linha de tendênia da taxa de falha que esta resente. O MTBF ( Temo Médio Entre Falhas), do equiamento teve uma diminuição e o MTTR (Temo Médio De Rearo ), teve um aumento onsiderável aumentando o temo ara reoloar o minerador ontinuo em oeração aós uma quebra. O gráfio 3 mostra este arésimo do MTTR odendo-se admitir que os sistemas do minerador ontinuo entraram em uma situação ritia e aresentando anomalias de imato. Com o aumento da taxa de falha e diminuição do temo médio entre falhas a disonibilidade do minerador ontinuo foi afetada gerando imato negativo no umrimento das metas de rodução onforme demonstrado no gráfio 4. A estratégia utilizada de uma manutenção reventiva or mês não estava onseguindo o seu objetivo que era manter a disonibilidade em valores revistos. Esta estratégia de manutenção reventiva imatava negativamente no volume de rodução esavado elo minerador 4

5 ontinuo. Não agregando valor ao roesso rodutivo e imatando no atingimento das metas traçadas no lano mestre de rodução onforme demonstrado no gráfio 5. T MÊS MTBF MTTR DADOS DO MC0 µ Dt = Cm + + µ µ C y = 0,0054x + 0,022 0 Janeiro 23, , ,0430 0, , ,0220 Fevereiro 45,0000 4, , , ,7865 0, Março 7, , , , , , Abril 24,9667, , ,6224 0,8374 0, Maio 35,40000, , ,6358 0, , Junho 27, , , ,859 0, , Julho 2, ,6667 0, , , , Agosto 6, , , , , , Setembro 9, ,667 0,08 0,9544 0, ,06440 T MÊS MTBF MTTR µ Dt = Cm + + µ µ 9 Oututbro 6,3333 3,2667 0,0698 0,3088 0, , Novembro 5, , ,0647 0,5075 0, ,04360 Dezembro 7, ,7667 0, ,3680 0, ,0440 Tabela Consolidação dos dados do MC0 C y =- 0,0022x + 0,0656 MTBF DO EQUIPAMENTO HORAS 50,00 40,00 30,00 20,00 0,00 0,00 23,25000 Janeiro 45,0000 Fevereiro 7, , , ,600002,583336, ,88333 Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro MTBF Figura - MTBF do equiamento no eríodo antes. Freqüênia de reventiva uma or mês 5

6 TAXA DE FALHAS y = 0,0054x + 0,022 0,2 0,0 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 Janeiro 0, , , , , , , , , Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Tx de falhas Linear (Tx de falhas) Figura 2 - Taxa de Falha do equiamento no eríodo antes. Freqüênia de reventiva uma or mês MTTR DO EQUIPAMENTO NO PERIODO ANTES HORAS 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00,00 0,00 3,66667 Janeiro Fevereiro 4, ,60000 Março 5, ,667 3,6667 3,23333,63333,58333 Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro MTTR Gráfio3 - MTTR do equiamento no eríodo antes. Freqüênia de reventiva sendo uma or mês DISPONIBILIDADE COM PREVENTIVA ATUAL 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 50,00% 40,00% 30,00% 20,00% 0,00% 0,00% 76,4469% 78,65069% 83,7434%85,27024% 74,00239% 73,28522% 75,9038%74,6536% 59,36648% Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Disonibilidade (om reventiva atual) Agosto Setembro Gráfio 4 - Disonibilidade do equiamento no eríodo antes. Freqüênia de reventiva sendo uma or mês CONSOLIDAÇÃO DOS DADOS h 50,00 45,00 40,00 35,00 30,00 25,00 20,00 5,00 0,00 5,00 0,00 y = 0,0054x + 0,022 Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro 0, , , , , , , , ,0000 0,00000 /h MTBF MTTR Tx de falhas Tx de rearo Disonibilidade (om reventiva atual) Linear (Tx de falhas) Gráfio 5 - Consolidação dos dados das variáveis do equiamento no eríodo antes. Freqüênia de reventiva sendo uma or mês 6

7 Na interretação dos gráfios referentes ao segundo eríodo se verifia um aumento do MTBF onforme demonstrado no gráfio 6, ou seja o minerador ontinuo aresentava falha om menor freqüênia e o roesso rodutivo tronou-se mais ontinuo. Com o aumento do temo médio entre falhas do minerador ontinuo verifia-se uma diminuição da taxa de falha de forma aentuada onforme o gráfio 7. Esta informação é visualizada om a equação da reta e a linha de tendênia da taxa de falha que esta deresente. O MTBF ( Temo Médio Entre Falhas ), do equiamento teve um aumento e o MTTR teve uma diminuição onsiderável diminuindo o temo ara reoloar o minerador ontinuo em oeração aós uma quebra. O gráfio 8 mostra uma diminuição do MTTR odendo-se admitir que os sistemas do minerador ontinuo entraram em uma situação menos ritia e aresentando anomalias de menor imato. Com a diminuição da taxa de falha e aumento do temo médio entre falhas a disonibilidade do minerador ontinuo foi afetada ositivamente gerando imato ositivo no umrimento das metas de rodução onforme demonstrado no gráfio 9. A estratégia utilizada de duas manutenções reventiva or mês atingiu o seu objetivo que era manter a disonibilidade em valores revistos. Esta estratégia de manutenção reventiva imatava ositivamente o volume de rodução esavado ara o minerador ontinuo agregando valor ao roesso rodutivo e imatando ositivamente no atingimento das metas traçadas no lano mestre de rodução onforme demonstrado no gráfio 0. MTBF DO EQUIPAMENTO H 8, , , , , , ,3333 5,58333 MTBF Gráfio 6 - MTBF do equiamento no eríodo deois (duas reventivas or mês) TX. DE FALHAS H 0, , , ,05000 y = -0,0022x + 0,0656 0,0647 0,0698 0,05764 Tx de falhas Linear (Tx de falhas) Gráfio 7 - Taxa de falha do equiamento no eríodo deois (duas reventivas or mês) MTTR DO EQUIPAMENTO H 8, , , , , , ,2667 2,7667 MTTR 7

8 Gráfio 8 - MTTR do equiamento no eríodo deois (duas reventivas or mês) DISPONIBILIDADE COM PREVENTIVA OTIMIZADA 80,00000% 60,00000% 40,00000% 20,00000% 0,00000% 52,5599% 54,60587% 65,8748% Disonibilidade (om reventiva) Gráfio 9 - Disonibilidade do equiamento no eríodo deois (duas reventivas or mês) CONSOLIDAÇÃO DOS DADOS H 20, , , , , , , , , , ,00000 y = -0,0022x + 0,0656 MTBF MTTR Tx de falhas Tx de rearo Disonibilidade (om reventiva) Linear (Disonibilidade (om reventiva)) Linear (Tx de falhas) 0, , , , , , ,0000 0,00000 /H Gráfio 0 - Consolidação dos dados das variáveis do equiamento no eríodo deois (duas reventivas or mês) Esta alteração no valor da disonibilidade esta exliita aartir do mês de setembro, ois o valor da disonibilidade neste mês foi de 59,36 %, om um MTBF de 9,88 h. No mês de outubro aós a alteração da freqüênia de manutenção reventiva a disonibilidade foi de 52, 55 %, om um MTBF de 6,333 h. No mês de novembro a disonibilidade foi de 54,60 %, om um MTBF de 5,5833 h. Em dezembro a disonibilidade foi de 65,87 % om um MTBF de 7,35 h. 4. Conlusão Verifia-se om este estudo de aso que as estratégias de manutenção neessitam serem questionadas a todo o momento e reisam ser aliadas de aordo om a taxa de falha, ois o derésimo da mesma afetara o atingimento de metas, reerutindo negativamente no resimento e ometitividade das organizações. A alteração das freqüênias de manutenções reventivas quando temos um aumento da taxa de falha resente reerute ositivamente no equiamento gerando uma maior disonibilidade nos roessos de manutenção atendendo ao lano estratégio de rodução. A Comanhia Vale do Rio Doe esta em roesso de melhoria ontinua ara melhorar a qualidade da sua manutenção, ois vislumbra que uma manutenção de exelênia signifia melhor osiionamento no merado mundial e maior ometitividade global. Referênias PINTO, A. K & XAVIER, J. N. Manutenção: Função estratégia. Rio de Janeiro: Qualitymark, LAFRAIA, J. R. B. Manual de Confiabilidade, Mantenabilidade, e Disonibilidade. Rio de Janeiro: 8

9 Qualitymark, 200. TAVARES, L. A. Manutenção entrada no negóio. Rio de Janeiro: Novo ólo ubliações, ABRAMAN, Revista da. História da manutenção. Disonível em, Aessado em 25/08/05. JERZY, W. Y. Manutenção rodutiva total um modelo adequado. Florianóolis: aessado e, < Aessado em 25/08/2005. Seminário naional de rodução de energia, 5., 999,. Confiabilidade de equiamentos elétrios. Foz do Iguaçu, disonivel em < aessado em 7 a 22 de outubro de 200 Curso de gereniamento da manutenção,., 2005, Vitória. Ferramentas ara a gestão da manutenção. Cia Vale do Rio Doe. Entidade romotora EFESO. Instrutor: OGERA Alindo. 7 a 2de outubro de 2005 XENOS, H.G. Gereniando a Manutenção Produtiva, Belo Horizonte: editora de desenvolvimento gerenia,