UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA. Ivan Augusto Tocantins da Silva Maurício Otávio Pereira Gama

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1 UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA Ivan Augusto Tocantins da Silva Maurício Otávio Pereira Gama PROPOSTA DE UM PLANO DE MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE PARA MÁQUINAS CARREGADEIRAS EM UMA EMPRESA DE TRANSPORTE RODOFLUVIAL E LOGÍSTICA EM BELÉM PA BELÉM PA 2013

2 UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA Ivan Augusto Tocantins da Silva Maurício Otávio Pereira Gama PROPOSTA DE UM PLANO DE MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE PARA MÁQUINAS CARREGADEIRAS EM UMA EMPRESA DE TRANSPORTE RODOFLUVIAL E LOGÍSTICA EM BELÉM PA Trabalho de Conclusão de Curso em Graduação apresentado à Universidade da Amazônia como requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Produção Orientador: Prof. M.sc. Isaías de Oliveira Barbosa Júnior. BELÉM PA 2013

3 Ivan Augusto Tocantins da Silva Maurício Otávio Pereira Gama PROPOSTA DE UM PLANO DE MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE PARA MÁQUINAS CARREGADEIRAS EM UMA EMPRESA DE TRANSPORTE RODOFLUVIAL E LOGÍSTICA EM BELÉM PA Banca Examinadora Trabalho de Conclusão de Curso em Graduação apresentado à Universidade da Amazônia como requisito parcial para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia de Produção. Prof. M.sc. Isaías de Oliveira Barbosa Júnior UNAMA Universidade da Amazônia Prof. Murilo Ribeiro Cardoso UNAMA Universidade da Amazônia Prof.ª. M.sc. Najmat Celene Nasser Medeiros Branco UNAMA Universidade da Amazônia Apresentado em: 11/12/2013 Conceito: Aprovado BELÉM PA 2013

4 DEDICATÓRIA Aos nossos familiares, em especial aos nossos pais, pelo apoio e incentivo nos momentos difíceis. Ao nosso orientador Isaías Barbosa, pelo seu suporte acadêmico. À nós e nossa amizade que foi fundamental para a realização deste sonho.

5 AGRADECIMENTOS A Deus por estar sempre ao meu lado e me guiando no caminho certo. A minha mãe Maria José Tocantins e ao meu pai Ivanildo Reis pelos valores que me repassaram e por não medirem esforços para que eu chegasse nesse momento tão importante em minha vida. Aos demais familiares, pelo apoio, pelo carinho, pelos conselhos, em especial ao meu irmão Yuri Tocantins por me aturar mesmo nos momentos de stress. A minha namorada Cyntia Ramos que me deu forças para continuar mesmo nos mementos de grande dificuldade. Aos meus amigos que sempre estiveram ao meu lado em todos os momentos. Aos colegas de turma pela troca de experiência, em especial a Tatyane Pinheiro e Suzanne Quaresma por me mostrar o verdadeiro valor da amizade. Aos professores pelos ensinamentos repassados, em especial ao Orientador Prof. M.sc. Isaías Barbosa pela paciência, disponibilidade e estímulo. Ivan Augusto Tocantins da Silva Agradeço primeiramente a Deus por sua presença constante em minha vida, por sua infinita misericórdia e amor incondicional que sempre me fortaleceu e me faz em todas as coisas mais que vencedor. Aos meus Familiares, em especial meus Pais, que acreditaram em mim e por isso doaram tudo de si para manter o meu curso, por sempre estarem presentes me apoiando e me ensinando os maiores valores que o Homem pode ter: Humildade, honestidade e Nobreza. Por serem meus maiores exemplos de vida e superação. À minha futura esposa, Amanda Gomes, pela sua compreensão e incentivo nos momentos que exigiram mais dedicação ao trabalho. À todos os amigos responsáveis, direta ou indiretamente, pela minha vida, pela minha educação, pela minha formação, pelo meu equilíbrio, pela minha alegria, pelo meu amor, pelo meu conhecimento e por esta conquista. A todos os professores que colaboraram para minha formação em especial ao Prof. M.sc. Isaías Barbosa, por sua orientação, incentivo e paciência. Maurício Otávio Pereira Gama

6 RESUMO A manutenção ocupa uma importante função corporativa estratégica. Os custos de suas intervenções tornaram-se um fator determinante nos ganhos da empresa, pois implica nos índices de produtividade. Neste contexto, observa-se que a Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) tem apresentado bons resultados, visto que é uma metodologia que permite determinar racionalmente o que deve ser feito para assegurar que um equipamento continue a cumprir suas funções em seu contexto operacional. Esta pesquisa propôs um plano de Manutenção Centrado em Confiabilidade para máquinas carregadeiras em uma empresa de transporte rodofluvial e logística em Belém PA. A metodologia para elaboração do plano de manutenção contempla além da Manutenção Centrada em Confiabilidade, as ferramentas da qualidade como o PDCA e 5W1H. O propósito do plano de manutenção é obter melhor gerenciamento das tarefas, diminuição de gastos e paradas não programadas, além do aumento da confiabilidade e disponibilidade das máquinas carregadeiras. Palavras-Chave: Gestão de Manutenção, Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC), Máquinas Carregadeiras.

7 ABSTRACT Maintaining occupies an important strategic business role. The costs of their interventions have become a determining factor in the company's earnings, since it implies the productivity indices. In this context, it is noted that the Reliability Centered Maintenance (RCM) has shown good results, as it is a methodology that allows rationally determine what should be done to ensure that equipment continues to fulfill its functions in its operating context. This research to proposed a plan for Reliability Centered Maintenance loaders machines in a firm road and river transport logistics in Belém - PA. The methodology for preparing the maintenance plan includes, in addition to Reliability Centered Maintenance, Quality tools such as PDCA and 5W1H. The purpose of the maintenance plan is to get better management tasks, reduce expenses and unscheduled downtime, besides increasing the reliability and availability of machines loaders. Keywords: Maintenance Management, Reliability Centered Maintenance (RCM), Loaders Machinery.

8 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Métodos de Manutenção 28 Figura 2 Visão das abordagens de manutenção 36 Figura 3 Etapas do FMEA 42 Figura 4 Diagrama de decisão MCC 49 Figura 5 PDCA Método de Controle de processo 51 Figura 6 Esquema do método 5W1H 52 Figura 7 Programa de Qualidade 5S 54 Figura 8 Diagrama da Árvore 56 Figura 9 Organograma da equipe de manutenção 59 Figura 10 Fluxo de serviço de manutenção 59 Figura 11 Acúmulo de lixo em local impróprio 61 Figura 12 Bancada sem organização e falta de uso de equipamento de proteção individual 61 Figura 13 Setor de manutenção elétrica em completa desconformidade com a ferramenta da qualidade 5S 62 Figura 14 Local de descarte impróprio 62 Figura 15 Quadro de energia 63 Figura 16 Balcão do almoxarifado 64 Figura 17 Almoxarifado semiaberto 64 Figura 18 Equipamentos de segurança 65

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Escala de Valores para Frequência, Gravidade, Detectabilidade e Índice de Risco (NPR) 42

10 LISTA DE QUADROS Quadro 1 Comparativo Plano de Manutenção 18 Quadro 2 Evolução da Manutenção 26 Quadro 3 Planilha de Informação MCC 46 Quadro 4 Planilha de Decisão MCC 47 Quadro 5 Relatório de Funcionamento Diário do Equipamento 66 Quadro 6 Planilha FMEA parcial para o sistema de motor 69 Quadro 7 Questionário de Decisão MCC parcial em sistema do Motor 71 Quadro 8 Plano de Ação 5W1H parcial para sistema do Motor 75 Quadro 9 Planilha de informação FMEA - Motor 80 Quadro 10 Planilha de informação FMEA - Hidráulico 82 Quadro 11 Planilha de informação FMEA - Freio 84 Quadro 12 Planilha de informação FMEA - Elétrico 87 Quadro 13 Planilha de informação FMEA - Transmissão 90 Quadro 14 Planilha de informação FMEA - Direção 93 Quadro 15 Planilha de Decisão MCC - Motor 96 Quadro 16 Planilha de Decisão MCC - Hidráulico 98 Quadro 17 Planilha de Decisão MCC - Freio 101 Quadro 18 Planilha de Decisão MCC - Elétrico 104 Quadro 19 Planilha de Decisão MCC - Transmissão 108 Quadro 20 Planilha de Decisão MCC - Direção 112 Quadro 21 Plano de Ação 5W1H - Motor 115 Quadro 22 Plano de Ação 5W1H - Hidráulico 118 Quadro 23 Plano de Ação 5W1H - Freio 121 Quadro 24 Plano de Ação 5W1H - Elétrico 124

11 Quadro 25 Plano de Ação 5W1H - Transmissão 128 Quadro 26 Plano de Ação 5W1H - Direção 132

12 SUMÁRIO 1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos JUSTIFICATIVA DA PESQUISA PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Coleta de Dados Execução do Projeto Identificação dos sistemas e Subsistemas funcionais Identificação das Funções e Falhas Funcionais dos Sistemas e Subsistemas Aplicação da Failure Modes and Effect Analysis (FMEA) Aplicação do Questionário de Decisão MCC Utilização do 5W1H REFERENCIAL TEÓRICO DEFINIÇÃO DE MANUTENÇÃO EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO Primeira Geração (Período da 2ª Guerra Mundial 1940) Segunda Geração ( ) Terceira Geração (A partir dos anos 70) MÉTODOS DE MANUTENÇÃO Manutenção Não Planejada Manutenção Planejada Manutenção Corretiva Manutenção Preventiva... 29

13 Manutenção por Melhoria Manutenção Centralizada Manutenção Descentralizada Manutenção Mista MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE Histórico Conceito, Funções e Objetivos Sistema Funcional Subsistema Funcional Função Falhas Modo de Falha Efeitos de Falha ANÁLISE DE MODO E FEITOS DA FALHA FMEA SISTEMÁTICA DA APLICAÇÃO DO MCC Preparação do Estudo Seleção dos Sistemas e Subsistemas Funcionais Seleção dos Itens Críticos Análise das Funções e Falhas Funcionais Análise de Modos e Efeitos de Falhas Seleção das Tarefas de Manutenção Preventiva Adequadas ao Sistema Elaboração do Plano de Manutenção FERRAMENTAS DA QUALIDADE Ciclo PDCA Método 5W1H Programa 5S... 53

14 3 ESTUDO DE CASO A EMPRESA ESTRUTURA DO SISTEMA ANÁLISE DO SETOR DE MANUTENÇÃO EQUIPE DA MANUTENÇÃO ORGANOGRAMA DA MANUTENÇÃO DIAGNÓSTICO DO SETOR DE MANUTENÇÃO APLICAÇÃO DO PDCA "Plan" Coleta de Dados Tratamento de Dados Identificação dos Sistemas e Subsistemas Funcionais Identificação das funções e Falhas funcionais Aplicação do FMEA APLICAÇÃO DO QUESTIONÁRIO DE DECISÃO MCC "Do" Treinamento da Equipe Verificação e Controle do Processo Check Reuniões de Verificação Action UTILIZAÇÃO DO 5W1H CONSIDERAÇÕES FINAIS PROPOSTAS DE ESTUDOS FUTUROS...76 REFERÊNCIAS...77 APÊNDICE A...80

15 APÊNDICE B...96 APÊNDICE C...115

16 15 1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS No cenário de uma economia globalizada e altamente competitiva, as empresas encontram grandes desafios, onde as mudanças se sucedem em alta velocidade e a manutenção, como uma das atividades fundamentais do processo produtivo, precisa ser um agente proativo. (KARDEC; NASCIF, 1999). Com base nisso, a manutenção passa a ter uma importância vital no funcionamento de uma empresa e cabe a ela zelar pela conservação da mesma, especialmente de máquinas e equipamentos, devendo antecipar-se aos problemas através de um contínuo serviço de observação dos bens a serem mantidos. Em um momento de grande competitividade, a qualidade e disponibilidade de produtos e serviços se torna, de forma geral, um requisito de mercado para o sucesso de determinada organização. Modelos de gestão de manutenção objetivam garantir e aumentar a disponibilidade do sistema, além disso, podem ser associados com ferramentas que possibilitam a melhoria contínua aliada à redução de custos e aumento da confiabilidade. Apesar de tudo, ainda existem empresas que possuem pouco ou nenhum controle sobre os serviços, inexistência de procedimentos padrões, ausência de planos de manutenção e ambiente de manutenção desfavorável para realizar a atividade. Segundo a Associação Brasileira de Manutenção ABRAMAN (2011), nos últimos 16 anos, as empresas brasileiras aumentaram o número de funcionários próprios em manutenção em 6,16%, a mão de obra qualificada passou de 17,15% para 40,79% do total dos funcionários. Esses dados demonstram o reconhecimento da importância da manutenção que as empresas brasileiras adquiriram ao passar do tempo. Vale ressaltar que a manutenção representa um custo significativo, chegando a quase 4% do faturamento bruto do PIB nacional, de acordo com a ABRAMAN (2011). Apesar dos dados positivos a gestão de manutenção ainda tem muito a crescer, precisando ser mais explorada dentro das empresas dos diversos segmentos, entre eles o de logística e transporte de cargas, o qual é foco deste trabalho. Entende-se que se deve ter um programa de manutenção para as máquinas que prestam serviços de carga e descarga, com o objetivo de atender e

17 16 exercer sua função na hora em que forem solicitadas, sem ter o risco de uma operação parar devido à falha do maquinário. Logo, um plano de manutenção é fundamental para um bom desempenho das máquinas em seu trabalho, a fim de garantir a sua disponibilidade. problemas: O desenvolvimento desse trabalho procura responder os seguintes Quais as etapas para elaboração de um plano de manutenção em máquinas carregadeiras baseando-se na Manutenção Centrada em Confiabilidade, seus benefícios e de que maneira indicadores de manutenção podem auxiliar na tomada de decisão? 1. 1 OBJETIVOS Objetivo Geral Este projeto tem por objetivo propor um plano de manutenção para máquinas carregadeiras responsáveis pela movimentação de materiais de uma empresa de transporte rodofluvial e logística de carga, situada no Distrito Industrial de Icoaraci PA e identificar seus potenciais benefícios, funcionando como ferramenta auxiliadora no processo de tomada de decisão Objetivos Específicos executados; Identificar quais os tipos de manutenção são adotados e como são Levantar dados históricos relacionados à manutenção; Verificar se os recursos relacionados à manutenção são adequados e estão disponíveis; Elaborar um plano de Manutenção Centrado em Confiabilidade com base nos resultados das análises obtidas;

18 17 Propor implementação de plano em manutenção. 1.2 JUSTIFICATIVA DA PESQUISA A Manutenção Centrada em Confiabilidade - MCC é um método que analisa se e quando a manutenção é tecnicamente factível e efetiva. Permite elevar a eficiência da manutenção, preservando as funções do sistema, através da utilização de técnicas de Análise de Modos e Efeitos de Falhas FMEA, gerando um plano integrado de manutenção que eleve a qualidade e a produtividade das empresas. (XENOS, 2004). A fim de assegurar a qualidade de serviço na empresa em estudo, é fundamental garantir que qualquer ativo físico das máquinas carregadeiras continue a desempenhar a função que lhe foi concebida e assegurar sua confiabilidade e disponibilidade. A aplicação da MCC certifica o aumento da confiabilidade e disponibilidade dos itens físicos, assim como aumenta a produtividade e a segurança operacional e ambiental. Garante o aumento da produtividade das máquinas e, consequentemente, o aumento de disponibilidade das mesmas; aumento da vida útil dos componentes das máquinas, devido a eliminação das falhas catastróficas; aumento dos lucros operacionais, uma vez que os custos gerais de manutenção impactam diretamente os custos indiretos de produção. Bem como a redução das paradas imprevistas de produção, por prever a falha e planejar reparação da mesma em paradas planejadas; redução do tempo de parada das máquinas para manutenção, devido ao planejamento e atuação direcionada à falha em questão; redução do estoque de peças sobressalentes, pois a previsão da falha permite a aquisição das peças conforme necessário, ao invés de comprá-las para reposição do estoque; redução dos custos da manutenção, já que há redução de horas extras, redução de peças e materiais de reparos. O Quadro1 trata de forma simples e objetiva os resultados esperados da implementação de um plano de manutenção, realizando um comparativo dos benefícios que um plano de manutenção pode proporcionar a uma empresa.

19 18 Quadro 1 Comparativo Plano de Manutenção. Fonte: Autores (2013). Um exemplo prático dos benefícios representados no Quadro1é de Xenos (2004), onde um fabricante brasileiro de autopeças após adotar um plano de manutenção obteve como resultado a redução do consumo de litros de óleo hidráulico, oriundo das perdas de vazamento das quase 400 máquinas. Desta forma, houve a diminuição de para litros de óleo hidráulico, em um período de um ano. Outro dado importante é da ABRAMAN (2011), que afirma que o valor de estoque pelo custo total da manutenção diminuiu 3,97% e a disponibilidade operacional passou de 85,82% para 91,30% nas empresas brasileiras, no período de 1997 a PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS Segundo Silva (2001), a pesquisa científica é um conjunto de ações, propostas para encontrar a solução para um problema, que tem por base procedimentos racionais e sistemáticos. Em termos de classificação e em relação a sua natureza, a pesquisa pode ser considerada como aplicada, pois objetiva gerar conhecimento para aplicação prática e é dirigida a problemas específicos. Do ponto de vista da abordagem do problema, a pesquisa é qualitativa, pois será realizada indutivamente pelos pesquisadores. Em relação ao objetivo, ela é exploratória. Quanto aos procedimentos técnicos, trata-se de um estudo de caso, pois objetiva-se esclarecer uma ou mais decisões, avaliando o motivo pelo qual foram tomadas, como foram implementadas e com quais resultados. (SILVA; MENEZES, 2005).

20 Coleta de Dados Smith (1993) afirma que a coleta de informação pode ser obtida através dos seguintes documentos: (i) Diagrama de instrumentação; (ii) Manuais e memoriais de venda dos equipamentos; (iii) Arquivos históricos de manutenção do equipamento; (iv) Manuais de operação do sistema; (v) Especificações e dados descritivos do projeto do sistema. Neste estudo, os dados foram coletados inicialmente através dos manuais das máquinas carregadeiras, pois os equipamentos haviam sido adquiridos recentemente, portanto, não havia um histórico de manutenção relevante para esta pesquisa. Para examinar o problema de manutenção na empresa em estudo, realizaram-se reuniões com as chefias e operários de produção e manutenção, onde buscou-se conhecer a opinião dessas pessoas a respeito da manutenção nas máquinas carregadeiras na referida empresa Execução do Projeto A metodologia empregada na realização deste trabalho consiste, inicialmente, de uma revisão bibliográfica sobre o tema Gestão em Manutenção e, logo após, são abordados os aspectos específicos associados ao processo da Manutenção Centrada em Confiabilidade, em que é apresentada a sistemática para a elaboração de um plano de manutenção baseado em confiabilidade em máquinas carregadeiras numa empresa do setor de transporte rodofluvial e logística. O trabalho de determinação do plano de MCC na empresa foi desenvolvido nas seguintes fases: (i) Identificação dos Sistemas e Subsistemas funcionais; (ii) Identificação das funções e falhas funcionais dos sistemas e subsistemas; (iii) Aplicação da Failure Modes and Effect Analysis (FMEA); (iv) Aplicação do Questionário de Decisão MCC; (v) Utilização do 5W1H.

21 20 As razões de se tomar este caminho basearam-se na apresentação de resultados advindos da pesquisa, levando em consideração a possibilidade de obtenção de resultados positivos. Nos tópicos a seguir serão descritas detalhadamente a metodologia que foi utilizada para elaborar um plano de Manutenção Centrado em Confiabilidade para as máquinas carregadeiras Identificação dos sistemas e Subsistemas funcionais Os sistemas e subsistemas funcionais foram identificados através do manual de operações das máquinas carregadeiras Identificação das Funções e Falhas Funcionais dos Sistemas e Subsistemas Após a identificação dos sistemas e subsistemas funcionais, foi possível a determinação, através das reuniões da equipe de elaboração do MCC e dos manuais dás máquinas, das funções funcionais, falhas funcionais, modos de falha e seus efeitos Aplicação da Failure Modes and Effect Analysis (FMEA) Determinadas as funções e falhas funcionais, o próximo passo foi a Análise dos Modos e Efeitos de Falha. Foi utilizada a planilha FMEA, onde as informações são agrupadas de forma lógica de acordo com as funções funcionais e falhas funcionais, para identificar os possíveis modos de falha e seus efeitos. Para estas etapas as reuniões foram realizadas semanalmente, a partir do mês de agosto, e tinham como pauta a determinação de cada passo necessário para a elaboração do plano baseado na MCC. Maiores informações do plano estão contempladas no estudo de caso.

22 Aplicação do Questionário de Decisão MCC A aplicação do questionário de Decisão MCC foi realizada em duas etapas, por se tratar de um questionário que exige muita atenção e tempo. Inicialmente foram abordadas apenas as primeiras colunas do questionário, referente a natureza do modo de falha. A segunda etapa contemplou a escolha das tarefas de manutenção adequadas a cada modo de falha, a sua periodicidade e a definição de quem irá executar a tarefa determinada, sendo este o último passo para a determinação do plano. A próxima fase consiste no modo em que este plano de MCC é exposto a equipe Utilização do 5W1H A planilha 5W1H foi criada a partir do plano de manutenção abordado no questionário de Decisão MCC e das informações que compõe o FMEA. Na planilha contemplaram-se as informações: O que? Por quê? Onde? Quem? Quando? E Como? de modo a facilitar a consulta das informações contidas no questionário de Decisão MCC e do FMEA.

23 22 2 REFERENCIAL TEÓRICO pesquisa. Neste capítulo serão abordados os principais conceitos relacionados a esta 2.1 DEFINIÇÃO DE MANUTENÇÃO O termo manutenção deriva da palavra em latim manus tenere, que significa manter o que se tem. Segundo Monchy apud Viana (2002), manutenção refere-se a um vocábulo militar, que nas unidades de combate significava conservar os homens e seus materiais em um nível constante de operação. A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT, através da Norma Brasileira Regulamentadora - NBR 5462 (1994), define a manutenção como: a combinação de 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. Manutenção é o conjunto de ações para detectar, prevenir, ou corrigir falhas e defeitos, falhas funcionais e potenciais, com o objetivo de manter as condições operacionais e segurança dos itens, sistemas ou ativos. As ações cuja finalidade é modificar um item para que ele desempenhe a função pretendida pelo usuário ou proprietário, mas não alcançada, são ações de Engenharia, mas podem ser consideradas como ações de manutenção, normalmente apontadas pela de Engenharia de Manutenção e detalhada pelos diversos ramos da Engenharia (civil, mecânica, elétrica, eletrônica, etc.). (BRANCO FILHO, 2006, p. 75) De um modo geral, o principal propósito da manutenção é garantir o funcionamento do sistema de modo que continue a exercer a função requerida, preservando os seus componentes. Ao salientar a importância e os benefícios que a manutenção proporciona aos processos de produção, Pinto e Xavier (2001), destacam o objetivo da manutenção como o de: garantir a disponibilidade da função dos equipamentos e instalações de modo a atender a um processo de produção ou de serviço, com confiabilidade, segurança, preservação do meio ambiente e custos adequados.

24 23 Logo, a função manutenção em uma empresa representa um alto potencial de aumento de produtividade, sendo aliada da função produção. De acordo com Contador (2004), as atividades da manutenção são realizadas com o objetivo de assegurar um estado satisfatório, previamente especificado, de equipamentos e instalações. Normalmente a manutenção é associada diretamente a conservação de máquinas, embora administrativamente deva ser considerada de modo bem mais abrangente. 2.2 EVOLUÇÃO DA MANUTENÇÃO A manutenção inserida no ambiente produtivo surge efetivamente, como função do organismo das empresas no século XVI, com o surgimento dos primeiros teares mecânicos, onde os operários eram responsáveis por manter e executar pequenos reparos nos equipamentos, atividades realizadas sem planejamento e organização (VIANA, 2002). Com o aparecimento das máquinas a vapor, no desenvolvimento da Revolução Industrial, operadores devidamente treinados eram os responsáveis pela condução e tratamento das máquinas, incluindo lubrificação e troca de partes e peças, porém sem a existência de equipes específicas de manutenção (BRANCO FILHO, 2008). As equipes de manutenção passaram a existir no início do século XX, com a realização da Primeira Guerra Mundial, no qual as empresas necessitavam garantir volumes mínimos de produção e observaram que precisavam criar equipes que pudessem realizar reparos nas máquinas no menor tempo possível (ZAIONS, 2003). Após a guerra, acompanhando a evolução da indústria, a manutenção passou a existir em quase todas as empresas, em atividades desenvolvidas após a quebra das peças ou paradas das máquinas em falha. O enfoque da manutenção era totalmente corretivo. Por volta dos anos 50 houve uma grande mudança nas indústrias com o aumento da mecanização, esse período abrange a Segunda Guerra Mundial, onde eram necessários mais cuidados com as máquinas, pois elas se tornaram mais complexas e numerosas. A partir de então, começa a aflorar a ideia de prevenção de

25 24 falhas com a prática de executar revisões gerais nos equipamentos em intervalos fixos. Devido à mecanização da indústria, houve um crescimento dos custos de manutenção em relação aos demais custos operacionais. Consequentemente, levou a necessidade de maior controle e planejamento da manutenção. A disponibilidade, vida útil e menores custos se tornaram critérios valiosos e muito importantes, e desde então, os computadores passaram a ser usados no controle e planejamento da manutenção. A Manutenção Centrada em Confiabilidade surge com a evolução da 3ª geração da manutenção (Moubray, 2000), com a proposta de uma ferramenta que possibilite aos usuários, a seleção de técnicas mais apropriadas a atender as expectativas dos donos, a tratar cada tipo de processo de falha e buscar o melhor custo-benefício. Segundo Pinto e Xavier (2001), a partir da década de 30, a evolução da manutenção pode ser dividida em três gerações: 1ª Geração: abrange o período antes da Segunda Guerra Mundial; 2ª Geração: a partir da Segunda Guerra Mundial até os anos 60; 3ª Geração: a partir da década de 70 até os dias atuais Primeira Geração (Período da 2ª Guerra Mundial 1940) Até o final da década de 40, a manutenção não era tida como uma parte fundamental nas organizações. Tal fato se dava ao modelo de indústria vigente; que era pouco mecanizada com equipamentos de configurações simples e superdimensionados para a produção. As técnicas de manutenção eram precárias e simples, consistiam nas limpezas, lubrificação e na inspeção visual, e as competências técnicas exigidas também eram mínimas, sendo o caráter da manutenção estritamente corretivo. Segundo Kardec e Nascif (1999), devido à estrutura econômica da época, a questão da produtividade não era prioridade, portanto não era necessária uma

26 25 manutenção sistematizada, apenas serviços de limpeza, lubrificação e reparo após a quebra, ou seja, a manutenção era, fundamentalmente, corretiva não planejada Segunda Geração ( ) Com a ocorrência do declínio significativo da oferta de mão de obra no período pós-guerra, além da pressão por aumento de todos os tipos de bens de consumo, culminou-se numa maior mecanização da indústria e na dependência maior dos ativos físicos e a manutenção começou a ganhar status, na medida em que uma produção intensa e com qualidade era esperada. Por volta da década de 50, passa-se a acreditar que priorizando o bom funcionamento dos ativos era possível que falhas fossem evitadas; resultando no conceito que hoje conhecemos como Manutenção Preventiva, e a prática desse conceito resultou na necessidade da implantação de sistemas de Planejamento e Controle da Manutenção. É também nesta época (anos 60 e 70) que o departamento de Defesa dos E.U.A., juntamente com a indústria aérea militar, desenvolveu as primeiras análises de políticas da manutenção chamadas Reliability Centered Maintenance (RCM) ou Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC) largamente utilizada nos dias atuais (NASA, 2000) Terceira Geração (A partir dos anos 70) Os processos industriais ganharam novos desafios de produtividade e de qualidade com a tendência a globalização da economia. O grande investimento nos ativos fixos, juntamente com um aumento acentuado no custo de capital, iniciam um processo de novas e grandiosas expectativas em relação à manutenção. Tais expectativas encontram-se nas funções e resultados da manutenção, nas novas interpretações dos processos de falhas de equipamentos e nas novas técnicas de análise e implementação da manutenção, sendo que dentre estas expectativas, a maior delas resume-se na criação de alternativas que possam maximizar a vida útil dos ativos físicos.

27 26 Além disso, Kardec e Nascif (1999) afirmam que o crescimento da automação e da mecanização nesta geração, passou a indicar que a confiabilidade e disponibilidade se tornaram postos-chave em setores tão distintos quanto saúde, processamento de dados, telecomunicações e gerenciamento de edificações. Mediante as transformações ocorridas, aliadas as novas exigências do mercado é possível analisar que em apenas trinta anos a manutenção passou de um estado quase desconhecido para o início das prioridades das organizações. O Quadro 2 resume a evolução da manutenção citada anteriormente. Quadro 2 Evolução da Manutenção. ANOS GERAÇÃO EXPECTATIVAS VISÃO DE FALHA TÉCNICAS DE MANUTENÇÃO 30 à 40 1ª Reparar quando quebrar. Taxa de falha constante aumentada no fim da vida útil (quanto mais velho, mais provável de falhar). Corretiva. Revisão geral programada; 40 à 70 2ª Maior disponibilidade; Maior tempo de vida; Mortalidade infantil; Curva da banheira. Sistema para planejamento de controle dos trabalhos; Custos mais baixos. Computadores grandes e lentos. Maior tempo de vida; Maior efetividade de custo; Maior disponibilidade; Monitoramento de condição; Projetos para confiabilidade e manutenabilidade; 70aos dias atuais 3ª Maior confiabilidade; Maior segurança; Melhor qualidade de produto; Seis padrões de falha; Relação entre idade e falha quase sempre falsa. Análise de risco; Computadores rápidos e pequenos; Análise de modos e falhas e efeitos; Preocupação com o meio ambiente. Sistemas especialistas; Equipes multidisciplinares. Fonte: Pinto e Xavier (2001, p.8).

28 MÉTODOS DE MANUTENÇÃO Embora exista na literatura um grande número de variações na terminologia sobre métodos de manutenção e suas classificações, os métodos de manutenção podem ser compreendidos como a maneira pela qual é realizada a intervenção nos equipamentos, nos sistemas ou nas instalações. Para Zaions (2003) a classificação mais apropriada para a MCC é a de Patton (1995) onde existe a manutenção planejada e a não planejada. Quanto as formas de atuação da manutenção, pode ser centralizada, descentralizada ou mista (MUASSUAB, 2002) Manutenção Não Planejada A manutenção não planejada consiste na correção da falha após a sua ocorrência aleatoriamente, acarretando altos custos, uma vez que há grande perda produtiva em cada ocorrência e dano maior do equipamento. É a manutenção que não é feita de acordo com um programa preestabelecido, mas depois da recepção de uma informação relacionada ao estado de um item (ABNT, 1994, p.7) Manutenção Planejada Pode ser entendida como aquela cujo conjunto de ações leva a uma diminuição ou eliminação da perda de produção, pois busca reduzir consideravelmente o custo e tempo de reparo em cada ocorrência havendo para isso um acompanhamento preditivo e detectivo. Para Patton (1995) a manutenção planejada pode ser dividida em: Manutenção Corretiva Manutenção Preventiva Manutenção por Melhorias

29 28 Ressalta-se que na Manutenção Preventiva ocorre uma subdivisão em Manutenção de Rotina; Manutenção Periódica e Manutenção Preditiva. Conforme retrata a Figura 1. Figura 1 Métodos de Manutenção. MANUTENÇÃO PLANEJADA Manutenção Manutenção Manutenção por Corretiva Preventiva Melhorias Fonte: Zaions, 2003, p.32. Manutenção de Manutenção Manutenção Rotina Periódica Preditiva Manutenção Corretiva Segundo a ABNT (1994), a manutenção corretiva é definida como: Manutenção efetuada após a ocorrência de uma falha, destinada a colocar um item em condições de executar uma função requerida. As manutenções corretivas são intervenções depois que a falha já ocorreu e têm, portanto caráter emergencial. As manutenções corretivas não são programadas, são executadas sempre que ocorrem paradas inesperadas de máquina por falha e ocupam, portanto um período de tempo que originalmente estava programado para que a máquina estivesse em produção. (CONTADOR, 2004, p.405). Esse tipo de método de manutenção é o mais conhecido no ambiente das empresas e a forma mais comum de realizar reparos de um equipamento com problemas. Sua principal característica é que o conserto se inicia após a ocorrência da falha, também, caracteriza-se pela falta de planejamento e levantamento dos custos necessários. Segundo Pinto e Xavier (2001), a manutenção corretiva implica altos custos, pois as quebras inesperadas podem acarretar perdas de produção, perda da

30 29 qualidade do produto e elevados custos indiretos de manutenção, assim como, pode ocasionar graves consequências para os equipamentos. Ao considerar apenas os custos de manutenção, a manutenção corretiva é mais barata do que previr as falhas dos equipamentos. No entanto, deve-se considerar que sua prática gera: grandes perdas em consequência de paradas no processo produtivo, riscos à segurança dos funcionários e ao meio ambiente (XENOS, 2004). Pereira (2009) sugere que a manutenção corretiva pode ser aplicada nos seguintes casos: Em ativos de baixo custo operacional; Em ativos que possuem backup (mais de um equipamento que executa a mesma operação); Em ativos que possuem operação mais rápida que as posteriores; Em ativos não considerados gargalos; Em ativos de fácil manutenção; Em ativos cujos mantenedores são bem treinados para o pronto reparo Manutenção Preventiva Segundo a ABNT (1994), manutenção preventiva é definida como: Manutenção efetuada em intervalos predeterminados, ou de acordo com critérios prescritos, destinada a reduzir a probabilidade de falha ou a degradação do funcionamento do item. Este é um método de manutenção planejada com a finalidade de reduzir a probabilidade da ocorrência de uma falha, através do estabelecimento prévio das ações, proporcionando o controle sobre o funcionamento dos equipamentos, como também, o gerenciamento das atividades de manutenção e dos recursos utilizados e o dimensionamento de materiais e sobressalentes.

31 30 A manutenção preventiva clássica consiste na substituição de peças em períodos regulares. Tem o caráter preventivo de interferir em máquinas e equipamentos antes que ocorra uma falha esperada (CONTADOR, 2004). A utilização da manutenção preventiva proporciona as empresas um conhecimento prévio das ações a serem executadas diante de uma falha, permitindo uma boa condição de gerenciamento das atividades e o planejamento de consumo de materiais e peças sobressalentes, necessários para a realização da reposição de peças nas máquinas, assim como, a retirada das máquinas do processo produtivo de forma programada, sem prejudicar a realização das atividades do processo produtivo (PINTO e XAVIER, 2001). Se comparada a manutenção corretiva, a realização das atividades preventivas torna-se mais cara, pois, as tarefas realizadas são compostas por inspeções, reformas e trocas de peças antes de atingirem seus limites de uso. Porém, ocorre a o aumento da disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos reduzindo a frequência de interrupções inesperadas na produção (XENOS, 2004) Manutenção por Melhoria A Manutenção por Melhoria, do inglês improvement maintenance, consiste de ações para reduzir ou eliminar totalmente a necessidade de manutenção (PATTON, 1995). Outros autores, como, por exemplo, Pinto e Nascif (1999), conceituam esse tipo de manutenção como Engenharia de Manutenção, por outro lado, Contador (2004) denomina este tipo de manutenção por Manutenção Produtiva Total. A engenharia de manutenção é o conjunto de atividades que permite que a confiabilidade seja aumentada e a disponibilidade seja garantida, através do abandono da prática da manutenção corretiva, passando a atuar na investigação das causas básicas das ocorrências das falhas dos equipamentos (PINTO e XAVIER, 2001). O desenvolvimento da engenharia de manutenção possibilita a modificação de situações permanentes de mau desempenho dos equipamentos e propostas de

32 31 melhorias, através da análise dos dados que são fornecidos com o desenvolvimento do estudo aprofundado da realidade do setor de manutenção e das características dos equipamentos presentes no sistema produtivo. A Manutenção Produtiva Total, segundo Contador (2004, p. 405) é uma filosofia que integra os funcionários da empresa destacadamente as equipes de manutenção e produção, na execução dos serviços de manutenção. O operador também executa serviços de manutenção da máquina, particularmente aqueles que não exigem conhecimento tecnológico altamente especializado. De acordo com Ribeiro (2004), além de uma prática, a engenharia de manutenção torna-se uma cultura, que se caracteriza pela utilização de dados para análise, estudo e melhorias nos padrões de operações e manutenção de equipamentos, por meio de técnicas modernas. Sendo que a implantação da melhor política de manutenção deve ser a combinação dos vários métodos de acordo com a natureza e importância do equipamento para a produção, considerando fatores como: custo, produtividade, meio ambiente e segurança. Para Lima (2000), a Manutenção por Melhorias é aplicável nos seguintes casos: Quando a vida útil do equipamento é curta, com alta frequência de falhas e alto custo de manutenção; falha; Quando o tempo de reparo é elevado e há a possibilidade de propagação da Quando a dispersão do tempo médio entre falhas é grande, acarretando dificuldades de avaliação e inspeção Manutenção Centralizada A manutenção, assim como outras áreas operacionais precisa definir como será sua estrutura hierárquica dentro da empresa e, em particular, as suas opções se restringem a uma gestão centralizada ou descentralizada (XENOS, 1998).

33 32 Para isso, devem-se levar em consideração as condições operacionais e administrativas existentes e avaliar qual das duas, ou se não as duas formas (obtendo assim uma gestão mista), é capaz de proporcionar um melhor gerenciamento. Na manutenção centralizada todas as operações são planejadas e dirigidas apenas por um departamento, cujo gerente, tem a mesma importância do gerente de produção. As oficinas são também centralizadas e as equipes de manutenção atendem a todos os setores ou unidades de operação. Esta forma de gerenciamento pode reduzir os custos, graças ao melhor aproveitamento dos serviços centralizados, no qual se evita a duplicação dos serviços por setores ou unidades de operação, e se uniformizam as rotinas, eliminando assim o tempo de ócio dos mantenedores. Contudo é necessário que o entrosamento entre a manutenção e a produção seja bem alinhado, pois ao fazer a escolha por este processo as duas partes devem ter consciência de que as decisões de intervenção aos equipamentos dependem do planejamento elaborado pela manutenção Manutenção Descentralizada A manutenção descentralizada, também denominada como manutenção por áreas, pode ser utilizada quando a empresa está dividida em muitas áreas ou setores, cujos serviços apresentam naturezas muito diversas. Logo, para atender estas características de descentralizar a manutenção é feita a especialização de equipes mantenedoras, que passam a realizar os serviços com fundamentos técnicos bem desenvolvidos acerca da área em que atuam. A manutenção descentralizada possui as seguintes características: A localização física da manutenção faz-se junto a cada unidade, assim como o estoque de peças de reposição; A manutenção de área recorre à ajuda do próprio pessoal da produção em caso de necessidade;

34 33 O superintendente de cada área é responsável pelas decisões relativas à manutenção, inclusive a determinação da prioridade de execução; O trabalho a ser executado nas próprias oficinas de manutenção da unidade possui limitações, portanto, determinados trabalhos terão que ser enviados a oficinas fora da área Manutenção Mista Para o caso de uma empresa estar dividida em diversas áreas ou setores, ainda pode optar pelo gerenciamento misto, já que as duas formas de gestão não são excludentes e podem ser utilizadas em conjunto. Para que o gerenciamento por manutenção mista seja possível, é necessário que a empresa faça um levantamento de todas as atividades de manutenção realizadas e as classifique como manutenções gerais ou específicas por área, as quais necessitam de conhecimento técnico bem desenvolvido. A partir deste levantamento, podem-se determinar quais serão os serviços que podem ficar na responsabilidade da manutenção centralizada (manutenções gerais) e os serviços a serem desenvolvidos pela manutenção descentralizada (manutenções específicas). De modo geral, pode-se dizer que o número de pessoas necessárias para desenvolver a manutenção por áreas é maior do que para a manutenção centralizada, o que pode, porém, ser justificado em virtude das características aqui expostas. 2.4 MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE Neste tópico será abordado a história da MCC, seus conceitos, objetivos e os itens que envolvem sua sistemática.

35 Histórico A Manutenção Centrada em Confiabilidade MCC surgiu nos anos 50 com o objetivo de estimar a confiabilidade de componentes, sistemas mecânicos e elétricos, a fim de reduzirem os altos índices de acidentes da época por causa de falha do equipamento. Nos anos 50 a indústria de aviação americana buscava por melhorias na sua manutenção preventiva, devido os índices de acidentes. Netherton (2001, apud MENDES; MENDES, 2012, p. 31) comenta que, naquela época, a aviação comercial ao redor do mundo sofria mais de 60 acidentes por milhão de decolagem, sendo dois terços desses acidentes causados por falha de equipamento. O que representa aproximadamente dois acidentes por dia. Nesta época foi criado um relatório com o propósito de aperfeiçoamento nas companhias aéreas. De acordo com a National Aeronautics and Space Administration NASA (2000), a partir da análise deste relatório foram desenvolvidos os conceitos associados a MCC. O relatório tinha como nome: Manutenção Centrada em Confiabilidade. A partir da década de 70, as empresas começaram a utilizar o MCC para determinar as melhores políticas de gerenciamento dos seus itens físicos. Netherton (2001, apud PRÁ, 2010, p. 19), afirma que nos anos 70, inúmeras indústrias adotaram a utilização da MCC para determinar políticas internas mais eficientes para gerenciar as funções dos itens físicos, bem como para gerenciar as consequências de suas falhas. A Manutenção Centrada em Confiabilidade disseminou-se no setor industrial a partir dos anos 90, quando os custos da manutenção tornaram-se elevados em comparação com os custos operacionais, então a atividade de manutenção passou a ser analisada com planejamento e controle, numa tentativa de se obter um aumento da vida útil dos itens físicos. Diante disto, a MCC passou a ser aplicada para garantir a confiabilidade dos itens físicos e também como uma metodologia trivial no planejamento da manutenção preventiva.

36 Conceito, Funções e Objetivos A MCC é um método para o planejamento da manutenção industrial que visa racionalizar e sistematizar a definição de tarefas de manutenção, bem como, garantir a confiabilidade e a segurança operacional ao menor custo. Em termos pouco técnicos a Confiabilidade pode ser conceituada como a probabilidade que um equipamento irá desenvolver de forma satisfatória a sua função. De uma forma mais simplificada, pode-se afirmar que a MCC envolve: uma consideração sistemática das funções do sistema, a maneira como essas funções falham e um critério de priorização explícito baseado em fatores econômicos, operacionais e de segurança para a identificação das tarefas de manutenção aplicáveis tecnicamente e custos-eficientes no combate a essas falhas. Pinto e Xavier (2001) observam que manutenção centrada em confiabilidade é uma ferramenta que através de uma sistemática conhecida permite a aplicação dos variados tipos de manutenção citados neste trabalho, de acordo com as características de modo de falha, como mostra o quadro na Figura 2.

37 36 Figura 2 Visão das abordagens de manutenção. Fonte: Endrenyi, et al. (2001, p. 639). De acordo com Wireman (1998), a MCC tem como principal objetivo a redução do custo de manutenção, desconsiderando as tarefas de manutenção que não sejam estritamente necessárias, voltando o foco nas funções mais importantes dos sistemas. Logo, a MCC não apenas intervém para retornar ao funcionamento, mas destaca-se de outros métodos, pois o foco é a preservação da função principal do sistema e seus equipamentos, de forma a minimizar o máximo possível à indisponibilidade por intervenção técnica e/ou falha dos diversos equipamentos que compõe o sistema. É importante atentar que preservação da função não significa o mesmo que preservar a operação de um item. Segundo Moubray (2000) os resultados esperados com a implementação da MCC são: Maior segurança humana e proteção ambiental;

38 37 Melhoria do desempenho operacional em termos de quantidade, qualidade do produto e serviço ao cliente; Maior efetividade do custo da manutenção; aumento da vida útil dos itens físicos mais dispendiosos; Criação de um banco de dados completo sobre a manutenção; Maior motivação do pessoal envolvido com a manutenção; Melhoria do trabalho em equipe. Para o desenvolvimento da MCC, faz-se necessário o entendimento dos conceitos de sistema funcional, subsistema funcional, função, falhas, modos de falha e efeitos de falha. Estes elementos são de extrema importância, pois compõem a metodologia MCC Sistema Funcional Sistema é um conjunto de elementos inter-relacionados com um objetivo comum. É uma entidade que tem a capacidade de manter certo grau de organização em face de mudanças internas ou externas, composto de um conjunto de elementos, em interação a fim de atingir um objetivo específico. Logo, o sistema é constituído por todos os equipamentos e direcionamentos necessários para atingir uma função Subsistema Funcional Segundo Siqueira (2005), os subsistemas são divisões de um sistema, sendo estes mais especializados, focados em uma ou mais funções internas do sistema principal.

39 Função Inicialmente Função pode ser definida como qualquer propósito pretendido para um processo ou produto. Para Moubray (2000), a definição de uma função deve consistir de um verbo, um objeto e o padrão de desempenho desejado. As funções estão divididas em funções principais e funções secundárias, iniciando sempre o processo de MCC pelas funções principais. A função principal de um item físico está associada, principalmente, à razão pela qual o ativo foi adquirido. Por outro lado, na maioria das vezes, os itens físicos realizam outras funções além das funções principais, sendo chamadas de secundárias Falhas Segundo a NBR-5462 (ABNT, 1994) a falha é definida como o: Término da capacidade de um item desempenhar a função requerida. Esse término pode manifestar-se através da diminuição total ou parcial da capacidade, durante um período de tempo, quando o item deverá ser reparado ou substituído. Falha pode ser conceituada como a incapacidade do item físico de fazer o que o usuário quer que ele faça. Tal conceito é vago, pois não define de forma clara entre o estado de falha, ou seja, falha funcional e os eventos, que são os modos de falhas que geram o estado de falha. No entanto, Moubray (2000) esclarece que é preferível definir falhas em termos de perda da função específica, ao invés do item como um todo. Outro tipo de falha é a potencial, esta também indica o ponto onde o item físico começa a apresentar a perda do desempenho da função. Para Xenos (1998), a definição de falha potencial considera o fato do número de falhas que não acontecem de forma repentina, mas se ocorrem durante o tempo.

40 Modo de Falha Segundo Zaions (2003) os modos de falha são: eventos que levam, associados a eles, uma diminuição parcial ou total da função do produto e de suas metas de desempenho. O modo de falha é qualquer evento que pode ocasionar uma falha funcional. Em geral, um modo de falha está associado às prováveis causas de uma falha funcional, enquanto os efeitos de falha são a descrição de todas as informações necessárias para uma possível avaliação das consequências da falha. Um modo de falha é definido como qualquer evento que possa levar um ativo (sistema ou processo) a falhar. O modo de falha está associado às prováveis causas de cada falha funcional. Quando em um sistema ou processo cada modo de falha é identificado, tornase possível reconhecer suas consequências e o planejamento das ações para corrigir ou prevenir as falhas, assegurando-os que continuem executando suas funções previstas Efeitos de Falha Para Moubray (2000), os efeitos de falhas descrevem o que acontece quando um modo de falha ocorre. Cada vez que uma falha ocorrer, a empresa que usa o item é afetada de alguma forma. Algumas falhas afetam a produção, a qualidade do produto ou o serviço de atendimento ao usuário. Outras afetam a segurança ou o meio ambiente. Algumas aumentam os custos operacionais, como o aumento no consumo de energia elétrica. Todavia, é importante salientar que efeito de falha não possui o mesmo significado que consequência de falha. O efeito da falha é relacionado ao que acontece quando o modo de falha ocorre, enquanto, a consequência se refere a responder a questão Quais são as consequências quando os modos de falha

41 40 ocorrem?. Como exemplo de resposta para esta questão, tem-se: Prejudicam a qualidade do serviço ou produto, a segurança e o aumento do consumo de energia. 2.5 ANÁLISE DE MODO E FEITOS DA FALHA FMEA O FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) é um método direcionado para quantificação dos efeitos das possíveis falhas, permitindo à empresa estabelecer prioridades para tomada de decisão. A utilização FMEA, aplicado ao sistema de gestão em manutenção para análise dos riscos, constitui em um método simples para priorizar os aspectos e impactos. Para Pinto e Xavier (2001) o FMEA é uma abordagem que ajuda a identificar e priorizar falhas potenciais em equipamentos, sistemas ou processos. É um sistema lógico que hierarquiza as falhas potenciais e fornece as recomendações para as ações preventivas. De acordo com Viana (2002) a implantação do FMEA possui os seguintes objetivos: identificar a ocorrência dos possíveis modos de falhas; conhecer os componentes do sistema ou subsistema, que serão afetados por esses modos de falha; identificar os efeitos das falhas ao sistema ou subsistema e desenvolver ações para evitar a ocorrência da falha. Zaions (2003) complementa que a aplicação do FMEA permite: a padronização dos procedimentos de manutenção, já que todas as informações são documentadas; criação de um registro de histórico das falhas, que podem ser utilizadas posteriormente em revisões do processo ou do produto; como também, selecionar e priorizar projetos de melhoria. Segundo Kardec e Nascif (1999), o FMEA procede à análise partindo da causa para chegar ao efeito. Então, se pode analisar o conjunto. Para isso é importante a identificação sistemática dos seguintes itens listados abaixo: Função Objetivo, com o nível desejado de desempenho; Falha funcional Perda da função ou desvio funcional; Modo de falha O que pode falhar; Causa da falha Por que ocorre a falha;

42 41 Efeito da falha Impacto resultante da função principal; Criticidade Severidade do efeito; Frequência probabilidade de ocorrência da falha; Gravidade da Falha Indica como a falha afeta o usuário ou cliente; Detectabilidade Indica o grau de facilidade de detecção da falha; Índice de Risco ou Número de Prioridade de Risco (NPR) É o resultado do produto da Frequência pela Gravidade e pela Detectabilidade. Esse índice permite a prioridade de risco da falha e, a partir disso, decidir a melhor forma de intervenção nos equipamentos. NPR = ocorrência X severidade X detecção. Leal, Pinho e Almeida (2006), explicam que há três índices utilizados na ferramenta FMEA para a definição das prioridades das falhas, que são: índice de ocorrência, índice de severidade e índice de detecção. A ocorrência define a frequência da falha, enquanto a severidade corresponde a classificação da falha potencial associada ao efeito mais grave para um dado modo de falha, à gravidade do efeito da falha. A detecção é a habilidade para detectar a falha antes que ela atinja o cliente. (LEAL; PINHO; ALMEIDA, 2006) Para efetuar a análise de causas prioritárias de potenciais falhas em processos, a FMEA utiliza o levantamento da função do processo, dos requisitos do mesmo, do modo de falha potencial, do efeito potencial da falha e controles atuais do processo (preventivos e detectivos). Com base nos itens levantados, é efetuada a priorização quantitativa das falhas. Os parâmetros estimados para severidade, ocorrência e detecção estão demonstrados na Tabela 1a seguir.

43 42 Tabela 1 Escala de Valores para Frequência, Gravidade, Detectabilidade e Índice de Risco (NPR). Fonte: Pinto e Xavier (2001). COMPONENTE DO NPR CLASSIFICAÇÃO PESO Frequência da Improvável 1 Ocorrência (F) Muito Pequena 2 a 3 Pequena 4 a 6 Média 7 a 8 Alta 9 a 10 Gravidade da Falha (G) Apenas perceptível 1 Pouca Importância 2 a 3 Moderadamente grave 4 a 6 Grave 7 a 8 Extremamente Grave 9 a 10 Detectabilidade (D) Alta 1 Moderadamente grave 2 a 5 Pequena 6 a 8 Muito Pequena 9 Improvável 10 Índice de Risco (NPR) Baixo 1 a 50 Médio 50 a 100 Alto 100 a 200 Muito Alto 200 a 1000 As etapas do processo para análise de um sistema ou subsistema utilizando a ferramenta FMEA resume-se nas atividades listadas abaixo. Figura 3 Etapas do FMEA. Identificação dos modos de falha Identificação das potenciais causas da falha Identificação dos potenciais efeitos da falha Identificação da causa raiz da falha Avaliação da frequência de ocorrência dos modos de falha Avaliação da detecção dos modos de falha Priorização dos potenciais modos de falha Fonte: Lafraia (2001).

44 43 Existem diversas fontes para a documentação das informações da ferramenta FMEA, cada um com suas metodologias próprias, não havendo o melhor e nem o pior, pois todos os métodos incluem a descrição do modo e efeito de falha. A forma de apresentação da ferramenta FMEA pode ser no formato de formulários físicos ou digitais. Nestes formulários reúnem-se todas as informações relevantes da ferramenta para facilitar o seu desenvolvimento, análise e interpretação (AGQ, 2006). 2.6 SISTEMÁTICA DA APLICAÇÃO DO MCC A Manutenção Centrada em Confiabilidade é usada para determinar os requisitos de manutenção de um ativo físico dentro de um contexto operacional, este processo pode ser sintetizado em sete questões sobre o equipamento ou sistema, de acordo com a norma SAE JA Quais são as funções e padrões de desempenho do item no seu contexto operacional atual? 2 De que forma ele pode falhar em cumprir suas funções? 3 O que pode causar cada falha operacional? 4 O que acontece quando ocorre cada falha? 5 Qual a importância de cada falha? 6 O que pode ser feito para prevenir cada falha? 7 O que deve ser feito se não for encontrada uma tarefa preventiva? As questões acima se referem aos passos a serem seguidos para a utilização da sistemática da MCC sobre um componente, equipamento ou sistema em um contexto operacional. O primeiro passo é identificar as funções dos itens críticos e seu padrão de desempenho desejado, levando em consideração suas funções primárias e secundárias. O segundo passo é relacionar as falhas funcionais de cada item ou equipamento, a partir de então identificar todos os possíveis modos de falha e seus respectivos efeitos provocados avaliando e listando suas consequências.

45 44 A avaliação das consequências dos efeitos de falha provocados por cada modo de falha trata-se de um ponto chave da MCC. Deve-se conhecer como o modo de falha afeta a organização. São quatro grupos de consequências: (1) Falhas ocultas, não evidentes para o pessoal da operação; (2) Consequências para segurança e meio ambientes; (3) Consequências Operacionais, afetam a qualidade, rendimento, prazos, etc.; (4) Sem consequências operacionais, envolve somente o custo de reparo (SMITH, 1993). O último passo é a avaliação sobre a estratégia de manutenção a ser adotada para cada modo de falha, com o objetivo de eliminá-lo ou reduzir suas consequências. É a etapa que trata o que deve ser feito, compondo então o plano de manutenção. A Figura 4 apresenta um diagrama das etapas que compõe uma avaliação das estratégias de manutenção adotadas no processo da MCC Preparação do Estudo Segundo Moubray (2000) deve-se definir o grupo de pessoas que trabalhará no processo de implementação da MCC antes de iniciar qualquer análise, pelo menos três colaboradores da área de manutenção devem compor esse grupo: um da área de operação, um da área de manutenção, além de um especialista em MCC. De acordo com a literatura técnica o grupo de MCC deve definir e esclarecer os objetivos e o escopo da análise, assim como definir as áreas que farão parte dessa análise. As necessidades e os critérios aceitáveis relacionados à proteção e a segurança têm que ser visíveis como condições limitantes Seleção do Sistema e Subsistemas Funcionais Moubray (2000) afirma que esta etapa se refere à escolha do que será analisado e em que nível: planta industrial, sistema, itens físicos ou componentes. A escolha de ativos ou sistemas é fundamental no processo de planejamento. A principal atividade desta etapa será a de identificar e definir os sistemas funcionais e os subsistemas da máquina carregadeira, para isso será necessário a identificação dos principais sistemas relacionados à sua importância produtiva.

46 Seleção dos Itens Críticos A seleção dos itens críticos físicos é importante para não se perder tempo e dinheiro na análise de itens que não trarão um retorno significativo. Smith (1993) comenta que se deve ter cuidado para não destacar prematuramente itens não críticos, sem ter identificado com perfeição a correlação entre as funções e as falhas funcionais. Nesta etapa, se identifica os itens físicos que são potencialmente críticos relacionados às falhas funcionais identificadas na fase anterior Análise das Funções e Falhas Funcionais Segundo Smith (1993) os objetivos dessa etapa são: definição das fronteiras do sistema; identificação das interfaces de entrada e saída do sistema; identificação e descrição das funções do sistema; identificação das formas de como o sistema pode falhar. Esta etapa tem o propósito de identificar as funções do sistema e as fronteiras entre os sistemas e os componentes. Serão definidos padrões de desempenho que terão um limite mínimo esperado, que obviamente será menor que a capacidade máxima do equipamento e o seu limite máximo. Esse limite máximo definirá a falha funcional. A análise das funções e falhas funcionais, segundo Smith (1993), tem os seguintes objetivos: Identificação e descrição das funções do sistema; Descrição dos padrões de desempenho; Definição de como o sistema pode falhar Análise de Modos e Efeitos de Falhas O objetivo desta etapa é identificar os modos de falha dominantes dos itens críticos de manutenção. Os modos de falhas devem ser listados conforme cada falha

47 46 funcional, incluindo todos os modos possíveis de acontecer em uma situação real, de acordo com a experiência da equipe. Nesta etapa, se utiliza a ferramenta FMEA, onde as informações são inseridas em uma planilha própria, com o propósito de caracterizar os modos de falha relacionados aos itens físicos, às causas da falha, a seus efeitos e suas consequências. Esta planilha é de suma importância, pois dela são retiradas todas as informações necessárias para elaboração do Plano de Manutenção Centrado em Confiabilidade. O Apêndice A aborda a sua aplicação aos sistemas da máquina carregadeira, enquanto o Quadro 3 apresenta a planilha citada. Quadro 3 Planilha de Informação MCC. MCC Planilha de Informação Planta: Revisão: Sistema: Subsistema: Data: Função Falha Funcional Modo de Falha Efeito da Falha Fonte: Moubray (2000, p. 89) Seleção das Tarefas de Manutenção Preventiva Adequadas ao Sistema A função desta fase é determinar de que forma será realizada a atividade para evitar ou eliminar as falhas. O processo de seleção das tarefas integra todas as decisões tomadas em relação a cada modo de falha apresentado no formulário FMEA (Quadro3), para esta seleção a MCC prevê a utilização da planilha de diagrama de decisão (Quadro 4). Para o preenchimento da planilha de decisão, deve-se utilizar o Diagrama de Decisão (Figura 4), respondendo 'SIM' ou 'NÃO', conforme o caso.

48 47 Quadro 4 Planilha de Decisão MCC Planta Conjunto Revisão MCC Sistema: Motor Sub Conjunto Data Planilha de decisão Referência Avaliação H1 H2 H3 Ação da Informação da Consequência S1 S2 S3 O1 O2 O3 Corretiva Tarefa Proposta Frequência Inicial Pode ser feita por: F FF FM H S E O N1 N2 N3 H4 H5 S4 Fonte: Moubray (2000 p 202). Na planilha de decisão MCC as três primeiras colunas referem-se às Funções, Falhas Funcionais e Modo de Falha, enumerados na Planilha de Informação FMEA. Na sequência, as colunas referentes à Avaliação da Consequência é composta pelas letras H, S, E e O. A letra H é referente a falha ser ou não oculta, sendo as letras S, E e O referente à segurança, falhas ambientais e capacidade operacional, sendo que só haverá duas possibilidades de resposta: Y para resposta sim ou N para não. Seguindo o fluxo, de acordo com as respostas para cada Modo de Falha, será possível determinar de que forma será realizada a atividade para evitar ou eliminar falhas desta natureza, estas colunas vão de N1 até S4 e referem-se a estratégia da atividade de manutenção. A coluna N1 é assinalada com Y quando existe uma tarefa sob condição programada viável para reduzir ou eliminar a falha. A coluna N2 refere-se quando há uma tarefa de reparo viável para eliminar ou reduzir a falha e a coluna N3 quando existe uma tarefa de descarte programada viável para eliminar ou reduzir as falhas. As colunas H4, H5 e S4 referem-se a medidas corretivas. H4 é escolhida quando não há nenhuma tarefa proativa viável, a H5 quando há falha em cadeia e risco a segurança e a coluna S4 é assinalada com Y quando nenhuma das colunas anteriores referente à estratégia de manutenção é viável. Para falhas ocultas, uma tarefa proativa é viável, se ela realmente diminui o risco da falha múltipla, caso não exista uma tarefa proativa que possa cumprir este propósito, deve-se buscar a falha. Se a ação de busca da falha não for encontrada, então se opta por uma manutenção corretiva (não programada). Para as falhas com consequências para segurança, só vale a pena se for justificada economicamente em relação a tempo da tarefa versus custos da

49 48 consequência operacional mais o custo para reparar o equipamento. Caso a tarefa proativa não seja economicamente justificável, opta-se por uma manutenção não programada. As tarefas proativas para as falhas com consequências operacionais, só são viáveis se o custo total para realizá-la em um período de tempo é menor que o custo da consequência operacional mais o custo para reparar o equipamento no mesmo período. Caso a tarefa não obedeça a esse critério não é justificada economicamente, portanto a decisão a ser tomada é a de manutenção corretiva. De um modo geral, as tarefas têm que ser justificadas economicamente. Quando não for, o mais sensato é optar por uma tarefa não programada (corretiva). Moubray (1992) observa que esta abordagem da MCC para as estratégias de manutenção escolhidas, leva uma redução nos trabalhos de rotinas e também eliminação de tarefas não produtivas, consequentemente, proporcionando uma manutenção mais efetiva. Os diagramas de decisão permitem que as estratégias ou tarefas de manutenção sejam selecionadas para cada modo de falha identificado na planilha de informação da MCC. São utilizados para especificar as tarefas de manutenção aplicáveis e efetivas. Consiste em uma série de perguntas, as respostas guiam as especificações de uma tarefa ou uma nova pergunta, buscando identificar quando o modo de falha é: Ocultos para o operador; Com potencial de impacto sobre a segurança humana; Que tem impacto sobre o meio ambiente; Que tem impacto operacional. O Apêndice B aborda o Questionário de Decisão aplicado aos sistemas da máquina carregadeira, identificando as tarefas proativas de acordo com cada Modo de Falha, com o propósito de se obter uma manutenção mais eficaz.

50 49 Figura 4 Diagrama de decisão MCC. Fonte: Moubray (2000, p. 200)

51 Elaboração do Plano de Manutenção Uma das últimas etapas para a finalização da MCC é elaborar o plano de manutenção. Para a sua elaboração, as tarefas de manutenção definidas para cada modo de falha serão associados a cada item físico, contemplando a frequência de realização das tarefas. 2.7 FERRAMENTAS DA QUALIDADE Ciclo PDCA O método de melhorias PDCA reúne os conceitos básicos da administração, sendo apresentado em uma estrutura simples e clara através de um ciclo fácil de ser compreendida e gerenciada por qualquer organização, podendo a mesmo ser utilizada para a busca da melhoria para atingir os resultados (fins) necessários à sua sobrevivência através do Gerenciamento da Rotina do Dia-a-Dia e da Melhoria Contínua dos Processos. Campos (2005) define o Método de Melhorias ou Ciclo PDCA como método de gerenciamento de processos ou de sistemas. É o caminho para se atingirem as metas atribuídas aos produtos dos sistemas empresariais. O ciclo é composto por quatro etapas: Planejamento (PLAN), Execução (DO), Verificação (CHECK) e Atuação (ACTION), conforme a Figura 5.

52 51 Figura 5: PDCA Método de Controle de processos. Fonte: Aguiar (2012) Etapas do PDCA: P = Plan (planejamento): Nesta etapa, deve-se estabelecer metas e/ou identificar os elementos causadores do problema que impedem o alcance das metas esperadas. É preciso analisar os fatores que influenciam este problema, bem como identificar as suas possíveis causas. D = Do (execução): Faz-se necessário realizar todas as atividades que foram previstas e planejadas dentro do plano de ação. C = Check (verificação): Após planejar e pôr em prática precisa-se monitorar e avaliar constantemente os resultados obtidos com a execução das atividades. A = Act(ação): Reflexão (análise da diferença entre as metas e os resultados alcançados, determinação das causas deste desvio e recomendações de medidas corretivas ou contramedidas) Método 5W1H Analisadas as ações pertinentes as suas respectivas causas, deve-se então elaborar os planos de ação. Para a elaboração do plano de ação, deve-se seguir uma metodologia. A mais indicada, segundo Campos (2004), é a metodologia conhecida como 5W1H. A

53 52 mesma consiste em elaborar o plano de ação baseado em seis perguntas que irão definir a estrutura do plano. Essas perguntas, compostas no idioma inglês, se apresentam, segundo definição de Rossato (1996), da seguinte maneira: WHAT (O QUE) define o que será executado, contendo a explicação da ação a ser tomada (utilizam-se geralmente verbos no infinitivo, de maneira sucinta, a fim de demandar uma ação); WHEN (QUANDO) define quando será executada a ação (prazo de início e termino da ação); WHO (QUEM) define o responsável pela ação (nesse caso, aconselha-se que haja apenas um responsável por ação, a fim de manter a credibilidade da execução da ação); WHERE (ONDE) define onde será executada a ação (pode ser um local físico especificado, como um setor da organização); WHY (POR QUE) define a justificativa para a ação em questão (esse campo apresenta a finalidade imediata da ação a ser tomada); HOW (COMO) define o detalhamento de como será executada a ação (este campo é um complemento para o primeiro campo WHAT detalhando a ação estipulada neste último). Figura 6 Esquema do método 5W1H. Fonte: Rossato (1996).

54 Programa 5S As empresas que buscam excelência devem estabelecer um planejamento que possua uma base consistente e que proporcione a todos os seus integrantes o conhecimento necessário para o desempenho adequado de suas funções prestando, desta forma, serviços com elevada qualidade. O Programa 5S (Figura 7) é visto como uma ferramenta que oferece esse embasamento por ser um programa integrado, onde seus sensos agem interligados, proporcionando resultados surpreendentes em todos os aspectos da vida das pessoas e do ambiente organizacional. Seu objetivo maior é a valorização do ser humano pelos benefícios que agregam ao ambiente organizacional como um todo. Esse programa pode ser conhecido com outros nomes, porém 5S é o mais utilizado e vem das iniciais das cinco técnicas que o compõe (XENOS, 2004): Seiri - organização, utilização, liberação da área; Seiton - ordem, arrumação; Seiso - limpeza; Seiketsu- padronização, asseio, saúde; Shitsuke - disciplina, autodisciplina. O 5S pode ser implantado como um plano estratégico que, ao longo do tempo, passa a ser incorporado na rotina, contribuindo para a conquista da qualidade total e tendo como vantagem o fato de provocar mudanças comportamentais em todos os níveis hierárquicos.

55 54 Figura 7 Programa de Qualidade 5S. Fonte: Xenos (2004).

56 55 3 ESTUDO DE CASO O estudo de caso foi aplicado diretamente na empresa descrita no próximo tópico, que não possui nenhum sistema de planejamento padrão da manutenção e limita a sua ação em ações corretivas. De modo, geral as prevenções de falhas são desorganizadas e baseadas no conhecimento empírico da equipe de manutenção. 3.1 A EMPRESA O estudo foi realizado em uma empresa de transporte rodofluvial e logística de cargas, com sede localizada no Distrito Industrial de Icoaraci no Estado do Pará. Atuante no mercado a mais de 20 anos, a referida empresa conta com uma frota de aproximadamente 500 carretas dos tipos: carreta baú, prancha, syder, cegonha, gazeira, carga seca, transporte de contêineres e bigbags, máquinas pesadas e máquinas carregadeiras. Sua frota fluvial possui empurradores e balsas com capacidade de até 4 mil toneladas, além de ter como diferencial o serviço de transporte de cargas especiais e operações de transbordo de navios. No processo de transbordo de cargas as máquinas carregadeiras são essenciais nessa atividade, pois são elas que realizam a movimentação de materiais das carretas dos clientes para a carreta da empresa. 3.2 ESTRUTURA DO SISTEMA A ideia apresentada neste trabalho para a elaboração de um plano de manutenção centrada em confiabilidade é apresentada através da Figura 8. Nela são desmembradas as atividades realizadas, abordando todas as etapas seguidas para a elaboração do plano.

57 56 Figura 8 Diagrama da Árvore. Identificar os tipos de manutenção e seus recursos Aplicação do PDCA PLAN Proposta de Plano de Manutenção Centrado em Confiabilidade Coleta de dados Tratamento de Dados Identificação dos Sistemas e Subsistemas Funcionais Identificação das funções e falhas funcionais FMEA MCC Fonte: Autores (2013). Utilização do 5w1h 3.3 ANÁLISE DO SETOR DE MANUTENÇÃO A empresa possui em seu pátio um galpão para a realização das atividades de manutenção em suas máquinas carregadeiras. Nesse, estão dispostos vários tipos de serviços de manutenção: pintura e funilaria, borracharia, serviços

58 57 mecânicos, serviços elétricos e um setor de almoxarifado. Trata-se de manutenção centralizada, pois todo serviço de manutenção é dirigido por um único departamento, o seu gerente tem a mesma importância do gerente de produção, além disso, a equipe de manutenção atende a todas as unidades de operação em uma única oficina. Antigamente a empresa possuía apenas uma máquina carregadeira para fazer a movimentação das cargas, o que já era considerado insuficiente. Com a má conservação da mesma, surgiam a todo momento paradas inesperadas por falhas em componentes, ocasionado, na maioria das vezes, pela ausência de um planejamento sistematizado da manutenção. Com isso, foram adquiridas duas novas máquinas carregadeiras, mas nenhuma atitude foi tomada em relação ao planejamento de sua manutenção. Segundo os operadores, as paradas ocasionavam frequentes atrasos e aumento de serviços extraordinários. 3.4 EQUIPE DA MANUTENÇÃO A manutenção ocorre no espaço físico da própria empresa, porém a mão de obra é terceirizada, exceto o gerente de manutenção que coordena e supervisiona toda a manutenção realizada. A equipe é formada por: - 03 Chapistas Analisa o equipamento a ser reparado, realiza o desmonte e providencia materiais, ferramentas e condições necessárias para o serviço; prepara as peças para os serviços de lanternagem e pintura e confecciona peças simples para pequenos reparos Soldador Executa serviços de solda Borracheiro Realiza manutenção de equipamentos, montagem e desmontagem de pneu e alinhamento; controla a vida útil e utilização do pneu; conserta pneus a frio e a quente, repara câmara de ar e balanceia conjunto de roda e pneu.

59 58-02 s Executam os serviços de manutenção mecânica, montando e desmontando máquinas e equipamentos, reparando ou substituindo partes e peças, visando o seu perfeito funcionamento e prolongamento de sua vida útil Ajudante de mecânico Auxilia os mecânicos nos serviços de limpeza e montagem de peças; e trabalha sob o comando do mecânico Eletricistas Os eletricistas planejam serviços de manutenção e instalação eletroeletrônica e realizam manutenções preventiva e corretiva; instalam sistemas e componentes eletroeletrônicos e realizam medições e testes Carpinteiro Efetua trabalhos de carpintaria, cortando, armando, instalando e reparando peças de madeira, utilizando ferramentas manuais e mecânicas Lanterneiros Preparam a lataria do veículo e as peças para os serviços de lanternagem e pintura Pintores realizam a preparação da superfície, acerto de cores, pintura e polimento da superfície. 4.5 ORGANOGRAMA DA MANUTENÇÃO O gerente de manutenção é o responsável por toda equipe de manutenção, além de ser o responsável por contratar mão de obra terceirizada, quando há necessidade. Pode-se observar na Figura 9 sua autonomia sobre a equipe de manutenção.

60 59 Figura 9 Organograma da equipe de manutenção. Fonte: Autores (2013). A atuação da equipe de manutenção obedece ao seguinte fluxo de serviço conforme a Figura 10 a seguir: Figura10 Fluxo de serviço de manutenção. Fonte: Autores (2013).