MARIA PATRÍCIA BALDESSAR

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1 MARIA PATRÍCIA BALDESSAR ESTUDO PARA A IMPLANTAÇÃO DE UM PLANO DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA NOS TRANSFORMADORES DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICA CELESC JOINVILLE JOINVILLE SC 2006

2 UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS CCT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO E SISTEMAS MARIA PATRÍCIA BALDESSAR ESTUDO PARA A IMPLANTAÇÃO DE UM PLANO DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA NOS TRANSFORMADORES DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICA CELESC JOINVILLE Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Produção e Sistemas. Orientador: Dr. Régis Kovacs Scalice JOINVILLE, SC 2006

3 MARIA PATRÍCIA BALDESSAR ESTUDO PARA A IMPLANTAÇÃO DE UM PLANO DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA NOS TRANSFORMADORES DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICA CELESC JOINVILLE Trabalho de Conclusão de Curso aprovado como requisito para obtenção do título de Bacharel no curso de graduação em Engenharia de Produção e Sistemas da Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC. Banca Examinadora: Orientador: Régis Kovacs Scalice, Dr. Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC Membros: Ailton Barbosa, Msc. Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC Rogério Simões, Msc. Universidade do Estado de Santa Catarina UDESC Joinville, 30/11/2006

4 Ao amigo Dilvo, que caminha por campos onde os bons permanecem eternamente...

5 AGRADECIMENTOS Este trabalho só foi possível devido a contribuição e o incentivo de algumas pessoas: Ao prof. Dr. Régis Kovacs Scalice pela disposição e interesse durante a orientação. Aos funcionários do Departamento de Manutenção da Distribuição da CELESC de Joinville. A Boaventura Debona Neto e ao eng. Caitano Baldessar pelo incentivo na realização deste. Aos meus pais Aderci e Antídio Baldessar, pelo apoio incondicional. Aos meus irmãos Fernanda e Júnior, que além de irmãos são grandes amigos, e ao meu cunhado Rodrigo que de amigo é hoje considerado um irmão. Aos amigos, presentes ou não, entre eles Marcel pela paciência de ouvir todas as revisões deste, e Marciana por todas as dificuldades superadas. E agradeço especialmente a Eduarda Baldessar, pois sem sua presença, nada disso seria possível.

6 Não basta ensinar ao homem uma especialidade. Porque se tornará assim uma máquina utilizável, mas não uma personalidade. É necessário que adquira um sentimento, um senso prático daquilo que vale a pena ser empreendido, daquilo que é belo e moralmente correto. Albert Einstein

7 RESUMO Uma das grandes preocupações da CELESC é a falha no abastecimento de energia elétrica de seus consumidores, sendo que esta pode resultar de diversos fatores que vão desde adversidades meteorológicas severas até o simples rompimento de um condutor. Baseado nisto apresenta-se aqui um estudo, que visa propor estratégias para o aumento da vida útil e a melhoria do funcionamento dos transformadores da rede elétrica, viabilizada por técnicas de manutenção e por ferramentas de melhoria aplicáveis à mesma. Assim foram realizadas análises dos tipos e modos das falhas através das ferramentas FMEA e FTA, que evidenciaram a falta de um controle das condições físicas e operacionais do transformador. Com esta pesquisa foi possível constatar também a falta de métodos específicos para a atividade de manutenção, que resulta em procedimentos mal estruturados e sem estimativas de eficiência. Finalizando o trabalho são propostas sugestões que visam fomentar a eficácia nas atividades de manutenção, como a padronização do sistema de vistoria, o treinamento de funcionários especializados e a criação de um roteiro específico para estas atividades, evitando que informações importantes passem despercebidas durante as inspeções. A excelência empresarial só é possível através do encadeamento de atividades bem realizadas, que no estudo em questão vai desde a segurança durante o trabalho do eletricista até a iluminação que permite a leitura deste texto. PALAVRAS-CHAVE: Falha. Manutenção. Estratégia

8 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Relação de custos...20 Figura 2 Manutenção Preventiva...24 Figura 3 Manutenção Preditiva...26 Figura 4 Curva típica de Falha...28 Figura 5 Taxa de falha dependente do tempo de uso...29 Figura 6 Formulário FMEA...34 Figura 7 Sintaxe utilizada na FTA...39 Figura 8 Transformador...44 Figura 9 Fluxograma da manutenção...50 Figura 10 Gráfico das causas de falhas...54 Figura 11 Transformador avariado passivo de recuperação...55 Figura 12 Núcleo de um transformador queimado por sobrecarga...55 Figura 13 Quantidade queimada no 1 semestre de Figura 14 FMEA dos componentes externos do transformador...61 Figura 15 FTA simplificada da queima de um transformador...63 Figura 16 Formulário sugestão para coleta de dados durante a vistoria...65 Figura 17 Viabilidade da contratação da equipe...69

9 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Índices para a avaliação de riscos...37 Tabela 2 Comparação entre FTA e FMEA...40 Tabela 3 Valores estimados para custos de reparo e equipe...68

10 LISTA DE ABREVIATURAS BRM Boletim de Requisição de Material CELESC Centrais Elétricas de Santa Catarina S.A DMD Departamento de Manutenção da Distribuição FMEA Failure Model and Effecy Analysis - Análise do Tipo e Efeito de Falhas FTA Fault Tree Analysis - Análise da Árvore de Falha OS Ordem de Serviço RA Reposição Automática

11 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO APRESENTAÇÃO DO TEMA OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS O PROBLEMA JUSTIFICATIVA DELIMITAÇÃO DO TRABALHO ESTRUTURA DO TRABALHO REVISÃO BIBLIOGRÁFICA MANUTENÇÃO ESTRATÉGICA MANUTENÇÃO Tipos de manutenção Manutenção corretiva não-planejada Manutenção corretiva planejada Manutenção preventiva Manutenção preditiva Manutenção detectiva Engenharia de manutenção FERRAMENTAS PARA AUMENTO DE CONFIABILIDADE FMEA Análise do modo de falha e efeitos Formulário FMEA Planejamento Análise de falhas em potencial Avaliação de riscos FTA Análise da árvore de falha...37

12 2.4 TERCEIRIZAÇÃO DE SERVIÇOS NA MANUTENÇÃO TRANSFORMADOR METODOLOGIA DA PESQUISA METODOLOGIA UTILIZADA ETAPAS DA PESQUISA Fase exploratória Formulação do problema Coleta de dados Análise e interpretação de dados ESTUDO DE CASO: SISTEMA DE MANUTENÇÃO DA CELESC HISTÓRICO DA EMPRESA MANUTENÇÃO DA REDE ELÉTRICA Manutenção programada Manutenção corretiva de emergência FALHA DO TRANSFORMADOR Custo evitado Quantidade avariada Conserto do transformador Inspeção visual e verificações DIFICULDADES EXISTENTES NA MANUTENÇÃO DO TRANSFORMADOR REALIZAÇÃO DA FMEA PROPOSTAS DE MELHORIA PARA AS ATIVIDADES MANUTENÇÃO DOS TRANSFORMADORES DA REDE ELÉTRICA EM ESTUDO PADRONIZAÇÃO DA INSPEÇÃO VISUAL DA MANUTENÇÃO CONTROLE DA VIDA ÚTIL DO TRANSFORMADOR EQUIPE ESPECIALIZADA Conjunto Kit para manutenção CONSIDERAÇÕES FINAIS...70 REFERÊNCIAS...72

13 1. INTRODUÇÃO Atualmente verifica-se uma crescente industrialização e competição nos mais diversos setores do mercado. Isso faz com que as empresas procurem caminhar rumo a excelência empresarial, desenvolvendo métodos que garantam a qualidade, a confiabilidade e a competitividade necessárias para a permanência no mercado. A melhoria do sistema produtivo é a chave para alcançar a excelência, mas ela só será possível se estiver sustentada por perfeitas condições operacionais. Tomando-se como exemplo um sistema just in time, observa-se que este jamais funcionaria com quebras freqüentes de equipamentos. É nesta atual conjuntura que a manutenção adquire papel fundamental, não sendo mais uma atividade de urgência, feita às pressas para corrigir defeitos inesperados, mas sim a aquisição de uma cultura com política eficaz que impeça a quebra ou falha do equipamento.

14 APRESENTAÇÃO DO TEMA O presente trabalho é um estudo da aplicação da manutenção no setor da distribuição de energia elétrica da CELESC de Joinville. Através da análise dos procedimentos atuais e proposição de soluções, com base nas melhores práticas e nas possíveis condições. 1.2 OBJETIVO GERAL Formular estratégias de manutenção preventiva, que diminuam o número de falhas e elevem a vida útil dos transformadores da rede elétrica da CELESC Joinville. 1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Apresentar e analisar formas de manutenção estratégica, com maior ênfase a manutenção preventiva;

15 14 Descrever as atividades realizadas no Departamento de Manutenção da Distribuição da Centrais Elétricas de Santa Catarina CELESC Joinville; Propor melhorias no sistema de manutenção preventiva dos transformadores. 1.4 O PROBLEMA Problema é uma questão não resolvida e que por isso gera discussão em qualquer domínio do conhecimento (GIL, 2002). O problema abordado neste trabalho é a inexistência de um programa de manutenção que diminua e/ ou previna as falhas dos transformadores da rede elétrica da cidade de Joinville, tendo em vista que estas falhas afetam diretamente a imagem e a prestação de serviços da CELESC e prejudicam a melhoria do sistema de distribuição. 1.5 JUSTIFICATIVA A manutenção preventiva é quase inexistente para transformadores da rede elétrica da CELESC Joinville. Esta só é realizada quando o equipamento

16 15 apresenta alguma anormalidade como vazamento e ruído excessivo ou quando há a falha total do mesmo. Considerando o alto custo dos reparos e da compra de equipamentos novos, um programa de manutenção preventiva aumentaria a vida útil do transformador, disponibilizando recursos da empresa e melhorando a qualidade dos serviços prestados. 1.6 DELIMITAÇÃO DO TRABALHO A empresa realiza manutenção em avarias já ocorridas ou que estão na eminência de ocorrer. Não há na empresa um sistema de controle da utilização dos equipamentos que possibilite uma previsão de falha, ou que determine um período para que seja realizada uma investigação do estado de conservação do transformador. Também não é possível realizar uma manutenção preventiva completa, onde há a necessidade de abertura do equipamento, devido a complexidade da operação, que necessita de condições especiais como controle de temperatura e umidade, além da grande quantidade de equipamentos distribuídos pela área da cidade.

17 ESTRUTURA DO TRABALHO Este trabalho tem em seu primeiro capítulo a introdução e apresentação do tema, juntamente com os objetivos e a delimitação do mesmo. O segundo capítulo contém a revisão bibliográfica. Esta parte traz os conceitos necessários à compreensão do tema, dos aspectos envolvidos na realização das atividades de manutenção e dos reflexos destas atividades nos recentes métodos de aprimoramento dos sistemas produtivos. Este traz também uma breve apresentação do equipamento em estudo. No terceiro capítulo é apresentada a metodologia utilizada no estudo e a descrição das atividades realizadas. No quarto capítulo é feita uma breve apresentação da empresa e das atividades da manutenção, também são abordados problemas e limitações existentes no Departamento de Manutenção da Distribuição da CELESC Centrais Elétricas de Santa Catarina. O quinto capítulo traz as propostas de melhorias, resultado da análise realizada. Para finalizar os capítulos seguintes trazem respectivamente, as conclusões do trabalho e as referências estudadas para a elaboração do mesmo.

18 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 MANUTENÇÃO ESTRATÉGICA Kardec e Nascif (1999) mencionam que a manutenção, para ser estratégica, precisa estar voltada para os resultados empresariais da organização e que a manutenção deve se tornar eficaz, ao invés de ser apenas eficiente. A estratégia atual é fazer com que o trabalho dos funcionários da manutenção se restrinja a programações, e não mais a reparos emergenciais, que o equipamento não pare durante um processo, que ele pare apenas nas programações, e nesse intervalo de tempo ele opere em perfeitas condições. Mirshawka (1991) defende ainda que a produtividade de 365 dias ao ano somente ocorrerá em máquinas onde a atividade direta do homem da produção, no conceito atual, praticamente será nula. A produção não será mais dependente do operador. A alta produção igual à alta produtividade será fruto da competência de toda uma corrente do processo produtivo, que se inicia na idéia do produto e dos meios de fabricação e termina nas necessidades de parada para manutenção.

19 18 Takahashi (1993) comenta que a inovação simplificou os processos de manufatura, aprimorou o projeto e a qualidade de produção e diminuiu o nível de especialização necessário às operações ainda executadas manualmente. O autor afirma ainda que com essa mesma inovação, as máquinas e equipamentos tornaram-se mais avançados, aumentando o número de peças, dificultando a eficiência das manutenções corretivas e a prevenção de avarias. Sendo assim, é imprescindível garantir não apenas que as peças sejam projetadas garantindo confiabilidade, mas também que os métodos de manutenção acompanhem essa evolução. A sistematização de todas as linhas de uma fábrica é um desafio para a indústria de processamento mecânico e montagem, entretanto os resultados desse tipo de sistematização são extraordinários, especialmente no que se refere à redução de custos. Assim as atividades de Manutenção são essenciais para manter essa sistematização (TOYODA apud TAKAHASHI, 1993) MANUTENÇÃO Manutenção é toda ação realizada em um equipamento, conjunto de peças, componentes, dispositivos, circuitos ou estruturas que se esteja controlando, mantendo ou restaurando, a fim de que o mesmo permaneça em operação ou retorne a função requerida, ou seja, o conjunto de condições de funcionamento para o qual o equipamento foi projetado, fabricado ou instalado. O equipamento deve

20 19 desempenhar sua função requerida com segurança e eficiência, considerando as condições operativas, econômicas e ambientais (BLACK, 1991). Para Moubray (2000), a manutenção deve assegurar que os ativos físicos continuem a realizar as atividades que os usuários desejam e necessitam. É a possibilidade de continuar ou manter em estado existente. Assim como Monks (1987) que define a manutenção como uma atividade desenvolvida para manter o equipamento ou outros bens em condições que irão melhor apoiar as metas organizacionais. As decisões de manutenção devem refletir a viabilidade do sistema a longo prazo. Tavares (1999) define manutenção como toda e qualquer ação necessária para que um item (equipamento, obra ou instalação) seja conservado ou restaurado, de modo a permanecer operando de acordo com as condições especificadas. Diminuindo as paradas de produção decorrentes de falha ou anormalidade de desempenho, que segundo Kardec e Nascif (1999), se faz necessária porque mantém os equipamentos em ótimo estado de conservação e evita os custos decorrentes de paradas da produção por falha nos equipamentos. Na figura 1, pode-se visualizar o custo total resultante de uma falha. Nela o custo de perda de produção cresce em função do tempo gasto no reparo, já o custo de manutenção diminui a medida que os reparos são realizados. Na figura pode-se ainda perceber que numa falha não existe apenas o custo para fazer com que o equipamento volte ao funcionamento normal, mas que esta parada de produção gera um custo elevado e que aumenta consideravelmente o montante final.

21 20 Figura 1 Relação de custos Fonte: Kardec e Nascif (1999, p.61) Tipos de Manutenção Algumas práticas básicas definem os tipos principais de manutenção que são: (KARDEC e NASCIF, 1999) Manutenção Corretiva não-planejada; Manutenção Corretiva Planejada; Manutenção Preventiva; Manutenção Preditiva; Manutenção Detectiva; Engenharia de Manutenção.

22 Manutenção Corretiva não Planejada Ao atuar em um equipamento que apresenta um defeito ou um desempenho diferente do esperado, estamos fazendo manutenção corretiva. Assim, a manutenção corretiva não é necessariamente, a manutenção de emergência. Convém observar que existem duas condições específicas que levam à manutenção corretiva (KARDEC e NASCIF, 1999): Desempenho deficiente apontado pelo acompanhamento das variáveis operacionais; Ocorrência da falha. Manutenção corretiva caracteriza-se pela atuação em fato já ocorrido, seja este uma falha ou um desempenho menor do que o esperado. Não há tempo para preparação do serviço. Infelizmente, ainda é mais praticada do que deveria (KARDEC e NASCIF, 1999). Concordando com a definição anterior, Mirshawka (1991) define a manutenção corretiva como uma atitude de reação aos eventos mais ou menos aleatórios e que se aplica após a avaria. O autor ressalta ainda que ao aplicar somente a manutenção corretiva, os custos aumentam de forma brutal à medida que os equipamentos ou aparelhos envelhecem Manutenção Corretiva Planejada A Manutenção Corretiva Planejada é a correção do desempenho menor do que o esperado ou da falha, por decisão gerencial, isto é, pela atuação em função

23 22 de acompanhamento preditivo ou pela decisão de operar até a quebra. Um trabalho planejado é sempre mais barato, mais rápido e mais seguro do que um trabalho não planejado. E será sempre de melhor qualidade (KARDEC e NASCIF, 1999). A adoção de uma política de manutenção corretiva planejada pode advir de vários fatores (KARDEC e NASCIF, 1999): Possibilidade de compartilhar a necessidade da intervenção com os interesses da produção; Aspectos relacionados com a segurança. A falha não provoca qualquer situação de risco para o pessoal ou para a instalação; Melhor planejamento de serviços; Garantia de existência de sobressalentes, equipamentos e ferramental; Existência de recursos humanos com a tecnologia necessária para a execução dos serviços e em quantidade suficiente, que podem, inclusive, ser buscados externamente à organização Manutenção Preventiva Kardec e Nascif (1999) tratam a manutenção preventiva como uma atuação realizada que visa reduzir ou evitar, tanto a falha quanto a queda de desempenho, obedecendo a um plano estratégico previamente elaborado, e baseado em intervalos de tempo definidos. Ratificando a definição anterior, Mirshawka (1991) define manutenção preventiva como sendo a ação efetuada segundo critérios predeterminados, com a intenção de se reduzir a probabilidade de falha de um bem. Nela a intervenção é feita em intervalos fixos, baseada em uma expectativa de vida

24 23 mínima dos componentes. Estes intervalos são freqüentemente determinados pela estatística e pela teoria da Probabilidade. A manutenção preventiva será mais conveniente quanto maior for a simplicidade na reposição; quanto mais altos forem os custos de falhas; quanto mais as falhas prejudicarem a produção e quanto maiores forem as implicações das falhas na segurança das pessoas e no sistema operacional (KARDEC e NASCIF, 1999). Para Black (1991), a manutenção preventiva é uma tarefa que projeta e aumenta a confiabilidade do equipamento. Sua programação deve ser designada ao engenheiro de produção, mantendo um alto nível de flexibilidade em blocos de tempo ou nos finais de semana, para não interferir na produtividade da empresa. O autor comenta alguns inconvenientes que podem surgir caso não haja uma manutenção preventiva eficiente, tais como: Perder tempo da produção devido a quebras de equipamento; Redução da vida útil do equipamento; Acidentes relacionados com segurança devido ao mau funcionamento do equipamento; Variação da qualidade do produto. Conforme Black (1991), um programa cuidadosamente projetado e propriamente integrado requer uma atitude administrativa positiva, que irá estabelecer um programa de sucesso com benefícios a longo prazo, tais como: O operador terá maior conhecimento de seu equipamento, sua operação e funcionamento, tendo maior responsabilidade pelo mesmo;

25 24 Os processos estarão controlados por registros de máquinas e ferramentas da Manutenção Preventiva, melhorando sua qualidade; A qualidade, flexibilidade, segurança, confiabilidade e capabilidade de produção são melhoradas; Equipamento confiável permite a redução do estoque. Em contra partida ao longo da vida útil do equipamento não pode ser descartada a ocorrência de falha entre duas intervenções preventivas, o que implica em uma ação corretiva (KARDEC e NASCIF, 1999 p.40). A figura 2 ilustra esta falha, onde após uma manutenção preventiva, realizada em períodos previamente calculados, o equipamento atinge a performance esperada, mas com o passar do tempo esta performance começa a diminuir, sendo necessária outra intervenção. Entretanto durante este período de queda de desempenho, pode ocorrer uma falha total do equipamento, sendo necessário uma manutenção corretiva, resultando em altos custos de parada de produção devido ao tempo de reparo ser muito maior. Figura 2 Manutenção Preventiva Fonte: Kardec e Nascif (1999, p.40)

26 Manutenção Preditiva A manutenção preditiva visa realizar manutenção somente quando as instalações precisarem dela. Essa manutenção pode incluir monitoramentos contínuos que serviriam de base para uma eventual programação (SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002). Neste tipo de manutenção, há a necessidade do comprometimento dos operadores, que serão os responsáveis pelo monitoramento do desempenho do equipamento, e é baseado nas informações do operador que será dado o sinal para a necessidade de uma intervenção. Assim, Kardec e Nascif (1999) afirmam que a manutenção preditiva é feita pelo acompanhamento das funções do equipamento, sendo esta a primeira grande quebra de paradigma na manutenção. Com esse acompanhamento é possível predizer as condições dos equipamentos e assim decidir o período correto para a realização de uma manutenção corretiva planejada. A figura 3 representa o funcionamento da manutenção preditiva. Este tipo de manutenção oferece ótimos resultados em sistemas produtivos, pois intervém o mínimo possível na planta. Nela pode-se perceber que as intervenções são feitas conforme o acompanhamento do desempenho do equipamento, este acompanhamento é feito pelo próprio operado da máquina, que após perceber que o desempenho está num nível baixo já agenda uma intervenção para que seu desempenho volte a performance esperada.

27 26 Figura 3 Manutenção Preditiva Fonte: Kardec e Nascif (1999, p. 43) Manutenção Detectiva Esse conceito surgiu com as inovações produtivas realizadas pelos japoneses. Sua idéia está baseada no principio de que os erros humanos são inevitáveis até certo grau, e que antes da falha, dispositivos alertem uma operação incorreta. Esses dispositivos incorporados ao sistema são chamados Poka-yoke, que podem ser sensores, interruptores, gabaritos, contadores digitais, listas de verificação, etc (SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002). Segundo Kardec e Nascif (1999), a manutenção detectiva é a atuação feita com sistemas de proteção para detectar falhas ocultas ou não perceptíveis. Sistemas projetados para atuar automaticamente na iminência de desvios que possam comprometer as máquinas ou a produção.

28 Engenharia de Manutenção. Kardec e Nascif (1999) definem engenharia de manutenção como um processo de mudança cultural, onde é preciso deixar de ficar consertando continuamente, tentar alterar situações de mau desempenho e melhorar padrões e sistemática. Nesta técnica desenvolvem-se métodos de manutenção baseados em técnicas usadas em empresas de Primeiro Mundo, visando aumentar a competitividade. Contrariando Kardec e Nascif (1999), Black (1991) defende que copiar técnicas de outras empresas não é uma boa estratégia. Este menciona que a empresa deve fazer pesquisas e desenvolver tecnologia de manufatura, considerando desde o projeto até a seleção do equipamento a ser comprado. 2.3 FERRAMENTAS PARA AUMENTO DA CONFIABILIDADE Segundo Kardec e Nascif (1999), a manutenção deve ter sempre três palavras andando juntas, confiabilidade, manutenibilidade e disponibilidade. Os autores as definem como: Confiabilidade: a possibilidade de um item desempenhar bem suas funções requeridas, por um intervalo de tempo estabelecido; Disponibilidade: o tempo em que o equipamento está disponível para operar em perfeitas condições de produzir;

29 28 Manutenibilidade: a característica que um equipamento tem de permitir sua manutenção com maior ou menor facilidade. De acordo com Slack, Chambers e Johnston (2002), raramente as falhas são resultados de aleatoriedade. A origem das falhas é primeiramente devido a algum tipo de erro humano, como por exemplo, um projeto ruim, uma manutenção inadequada, um erro na gestão de um programa de fornecimento, uma operação inadequada, instruções de uso imprecisas, entre outros. Isso significa que até certo ponto as falhas podem ser controladas, e que as organizações podem aprender com elas e conseqüentemente modificar seus comportamentos. A falha pode ser definida como a interrupção da função requerida de um item ou incapacidade de satisfazer a um padrão de desempenho definido (KARDEC e NASCIF, 1999). A figura 4 mostra a representação típica de curvas de falha, relacionando a probabilidade da falha com a idade do equipamento, assim durante a vida útil do equipamento, este vai sofrendo desgaste até atingir um nível crítico, onde a probabilidade de falha é muito alta e necessita de técnicas de controle, que visam impedir que esta falha ocorra. Figura 4 Curva Típica de Falha; Fonte: Kardec e Nascif (1999, p.131);

30 29 Já na figura 5 está representada a taxa de falha em função do tempo de uso do equipamento, e os tipos possíveis de falha: Figura 5 Taxa de falha dependente do tempo de uso ( curva da banheira ); Fonte: Villemeur, 1992, p. 24. Essa curva acima apresenta três etapas ou períodos distintos, que compreende o chamado período de vida da entidade (VILLEMEUR, 1992): Período de Falha Precoce: é o período no qual a taxa de falha decresce rapidamente em comparação com os períodos subseqüentes, sendo seu início estabelecido em um instante preciso, ou seja, quando a entidade deixa a fábrica ou é entregue; Período de Taxa de Falha Constante: é o período durante o qual as taxas ocorrem a uma razão aproximadamente constante. Esse período é também conhecido por vida útil da entidade, e uma falha ocorrida aqui é usualmente catastrófica; Período de Falha por Desgaste: é o período no qual a taxa de falha cresce rapidamente em comparação com os períodos precedentes.

31 30 Na tentativa de evitar que falhas potenciais aconteçam foram desenvolvidas ferramentas para aumentar a confiabilidade. Neste contexto surgiram os métodos FMEA e FTA (HELMAN e ANDREY, 1995) FMEA Análise do Modo de Falha e Efeitos A técnica da Análise do Modo de Falha e Efeitos (FMEA Failure Mode and Effects Analysis) foi utilizada pela primeira vez pela indústria aeronáutica na década de 1960 na análise da segurança de aeronaves e, desde então, seu uso se expandiu para os mais diversos setores industriais (VILLEMEUR, 1992). Segundo Capaldo, Guerrero e Rozenfeld (2003) a FMEA é uma ferramenta que através de estudos de potenciais defeitos e ações de melhoria, busca evitar que ocorram falhas no projeto do produto ou do processo. O objetivo básico desta técnica é detectar problemas, antes que se produza uma peça defeituosa, aumentando significativamente a confiabilidade do processo. O objetivo da FMEA é identificar as características do produto ou serviço que são críticas para vários tipos de falhas. É um meio de identificar as falhas antes que aconteçam, por meio de um procedimento de verificação, bloqueando-as (SLACK; CHAMBERS; JOHNSTON, 2002). Segundo Helman & Andrey (1995) este método possibilita melhorias nos sistemas, mediante a detecção de pontos problemáticos, relacionando as falhas nos elementos do sub-sistema com suas conseqüências no sistema como um todo, e são aplicáveis nas seguintes situações: Na melhoria de um produto já existente ou processo já em operação, a partir da identificação das causas das falhas ocorridas e seu posterior bloqueio;

32 31 Na detecção e bloqueio de causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos já em operação; Na detecção e bloqueio das causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos, ainda na fase de projeto. Segundo Villemeur (1992), a FMEA é um método de análise indutivo utilizado para: Estimar os efeitos de cada modo de falha dos componentes de um sistema nas várias funções desse sistema; Identificar os modos de falha que afetam significativamente a disponibilidade, a confiabilidade, a manutenibilidade e a segurança do sistema. Continuando, Villemeur (1992) apresenta quatro principais passos para se executar uma FMEA: Definição do sistema, suas funções e componentes; Identificação dos modos de falha do componente e suas causas; Estudo dos efeitos dos modos de falha; Conclusões e recomendações. Desse modo, ao passar pelos três primeiros estágios, o analista está apto a traçar conclusões e propor recomendações, tais como, alarmes, testes periódicos e redundância, assegurando que todos os modos de falha e seus efeitos na operação do sistema tenham sido levados em conta durante o seu projeto (VILLEMEUR, 1992).

33 Formulário FMEA Segundo Helman e Andrey (1995), o desenvolvimento do FMEA é fortemente documentado, e permite: Padronizar procedimentos; Fazer um registro histórico de análise de falhas, que poderá posteriormente ser usada em outras revisões de produtos ou processos, e no encaminhamento de ações corretivas similares; Selecionar e priorizar projetos de melhoria que deverão ser conduzidos. Para Capaldo, Guerrero e Rozenfeld (2003), o princípio da metodologia é o mesmo independente do tipo de FMEA e a aplicação, ou seja, se é FMEA de produto, processo ou procedimento e se é aplicado para produtos/ processos novos ou já em operação. A análise consiste basicamente na formação de um grupo de pessoas que identificam para o produto/ processo em questão suas funções, os tipos de falhas que podem ocorrer, os efeitos e as possíveis causas desta falha. Em seguida são avaliados os riscos de cada causa de falha, por meio de índices, e com base nesta avaliação, são tomadas as ações necessárias para diminuir estes riscos, aumentando a confiabilidade do produto/ processo. A estrutura da FMEA consiste de um formulário FMEA onde pode-se observar a definição de cada coluna e baseada em perguntas que devem ser feitas pelo grupo em cada etapa. A discussão realizada pelo grupo segue uma ordem, ou seja, o grupo segue respondendo cada uma destas perguntas e preenche as colunas do formulário com as respostas encontradas por meio de consenso (CAPALDO, GUERRERO e ROZENFELD, 2003).

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