Prêmio Nacional da Qualidade em Saneamento PNQS Inovação da Gestão em Saneamento - IGS

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1 Prêmio Nacional da Qualidade em Saneamento PNQS Inovação da Gestão em Saneamento - IGS Gestão de Manutenção em Estações de Tratamento de Esgoto Utilização de Novas Tecnologias 2013

2 1 OC Estrutura Organizacional Simplificada

3 2 A. A OPORTUNIDADE A.1 Qual foi a oportunidade de melhoria de gestão (problema, desafio, dificuldade) solucionada pela prática de gestão implementada? O tratamento de esgoto é um problema enfrentado em várias cidades brasileiras. Apesar de esse tratamento ser efetuado em lagoas próximas ou até dentro de ambientes urbanos, os custos com locomoção de pessoas aptas a monitorar diariamente as características do ambiente, da água e dos equipamentos são elevados. Além disso, essas lagoas tornam o acesso aos equipamentos nelas instalados difícil e perigoso. O projeto iniciou em fevereiro de 2012 devido a grande dificuldade apresentada e por não existir nenhum monitoramento preventivo dos aeradores superficiais instalados nessas lagoas. Nesse sentido, somente a manutenção corretiva era realizada, pois os parâmetros não eram coletados e assim não era possível prever quando esses equipamentos poderiam quebrar. Essas ocorrências prejudicam o tratamento e aumenta o odor da estação, causando transtornos aos moradores. As soluções de monitoramento para esse tipo de aplicação geralmente são de custos elevados, além das distâncias serem extensas, o ambiente hostil, com a presença de alta umidade, maresia, incidência solar, gases corrosivos presentes da decomposição do esgoto, dentre outros que diminuem a vida útil de qualquer equipamento instalado, principalmente se for eletrônico. Com isso, não existem equipamentos de mercado a baixo custo para essa finalidade e o desenvolvimento de um protótipo levou ao estudo de caso para essa aplicação, a fim de prever e gerir melhor a manutenção nesses dispositivos. A Figura 1 mostra um aerador superficial instalado em uma lagoa de tratamento de esgoto doméstico. Figura 1 Aeradores superficiais instalados na lagoa de tratamento de esgoto.

4 3 Trata-se de um método de gestão integrada, considerando aspectos ambientais, científicos e econômicos. A metodologia proposta é inovadora e está fundamentada na Missão da OC que é prestar serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário de forma sustentável, buscando a satisfação da sociedade, dos clientes, acionistas e colaboradores. Também atende aos seguintes objetivos definidos no mapa estratégico: Melhorar a eficiência dos processos, fortalecer a valorização dos colaboradores e otimizar custos e despesas. Uma das práticas mais aplicadas até então é a realização de manutenções corretivas nos equipamentos das ETE, cujo objetivo não é o adequado aplicado a lógica da manutenção, com um custo elevado para a empresa. Logo, foi necessário buscar alternativas que possibilitassem o monitoramento com eficiência cujos dados fossem aplicados a manutenção preventiva. O kit de monitoramento desenvolvido, conforme mostra a Figura 2, é instalado diretamente no equipamento a fim de realizar as leituras que são pertinentes à manutenção. Figura 2 Módulo de telemetria desenvolvido para instalação nos aeradores. A.2 De que maneira as causas do problema foram identificadas? Com a implantação do módulo de manutenção no sistema SAP PM da OC, foi possível quantificar e qualificar o número de ocorrências que os aeradores apresentavam. Esse mesmo plano previa manutenção periódica mensal junto ao painel elétrico e não diretamente ao equipamento que está instalado na lagoa. As quantidades, dificuldades e os riscos ligados as atividades na lagoa não permitiam que fosse realizado acesso periódico aos equipamentos e dessa forma a atuação era somente corretiva, necessitando retirar o equipamento instalado através de operadores utilizando embarcações.

5 4 As ocorrências apresentadas foram avaliadas diretamente com a colaboração do corpo técnico de manutenção da área de esgotamento sanitário (engenheiro e técnicos) da Grande Vitória, comprometidos com os processos, através da ajuda de setores da empresa (Oficina Central e Oficina de Instrumentação), auxiliando da melhor forma no desenvolvimento das soluções e também na execução de implantação dos pontos a serem avaliados/monitorados. Foram realizadas várias reuniões com os envolvidos nesse processo para análise e discussão do desenvolvimento do projeto. B. A IDEIA B.1 De que forma a solução foi planejada, concebida, desenvolvida e verificada? Após informações adquiridas no processo de busca das causas dos problemas que os aeradores superficiais apresentam, ainda havia a necessidade de definir o método a ser utilizado para monitorar os parâmetros desses equipamentos, visto que as condições adversas do local proporcionam grandes desafios para o desenvolvimento de qualquer projeto. Sabendo-se que o maior número de ocorrências estava associado a queima dos motores e quebra dos rolamentos, ficou evidenciado que a corrente elétrica e a temperatura seriam bons indicadores para avaliar o funcionamento desses dispositivos. Por meio de estudos e visitas em campo, associado ainda a política da empresa em incentivar empregados em cursos de pós-graduação (Mestrado), foi proposto um sistema de telemetria e telecomando utilizando o conceito de Redes de Sensores sem Fio, com foco na tecnologia ZigBee, que resumidamente designa um conjunto de especificações para a comunicação sem fio entre dispositivos eletrônicos, com ênfase no baixo consumo de energia e no baixo custo de implantação. Para tal planejamento, o apoio da Universidade Federal do Espírito Santo UFES, através do Centro Tecnológico (Engenharia Elétrica) foram fundamentais para o êxito do projeto. A ação foi estruturada com o objetivo de criar um ambiente para o monitoramento e controle dos equipamentos instados. A montagem deste ambiente permitiu a visualização dos dados de monitoramento utilizados, facilitando o acompanhamento dos parâmetros relacionado à manutenção dos equipamentos de aeração, antecipando assim a manutenção dos equipamentos instalados. O projeto está fundamentado em ações integradas entre diversas unidades da OC, pertencentes às Diretorias de Meio Ambiente e Diretoria de Operações Metropolitana. Dentre as unidades envolvidas destacam-se: Manutenção de Esgoto, Operação de Esgoto, Gestão e Pesquisa e Divisão de Serviços Operacionais (Oficina Central). A liderança e profissionais envolvidos no projeto são apresentados na Tabela 1.

6 5 Profissionais Conhecimento Área 1 - Eng. Eletricista Manutenção Eletromecânica e Telecomunicações Diretoria de Meio Ambiente 3 - Técnicos Manutenção Eletromecânica Diretoria de Meio Ambiente 1 - Técnico Instrumentação Diretoria de Operação Metropolitana 1 - Técnico Oficina Eletromecânica Diretoria de Operação Metropolitana Tabela 1: Profissionais que participaram no desenvolvimento do projeto. Os recursos envolvidos para o desenvolvimento do projeto compreende a aquisição de 8 (oito) equipamentos de transmissão, incluindo todos os acessórios pertinentes, tais como: microcontroladores, painéis solares, antenas, caixas herméticas, etc e de 8 colaboradores, sendo 2 terceiros (eletricista e mecânico) que auxiliaram na instalação dos kits de monitoramento nos equipamentos de aeração presentes na lagoa de tratamento. B.2 Como funciona a prática de gestão? O primeiro passo para implantação da prática é a definição da Estação de Tratamento onde será inserido o projeto de monitoramento. Essa definição é resultado de reunião entre as equipes de manutenção eletromecânica e de operação. Os principais critérios adotados para a definição foram a capacidade da estação e o impacto que ela representa junto aos clientes (localização). A fim de aproveitar ainda a localização gerencial dos colaboradores da área de esgoto, foi decidido pela utilização da Estação de Tratamento de Esgoto Camburi, localizada em Vitória, ES, conforme mostra a Figura 3. Figura 3 Estação de Tratamento de Esgoto Camburi. Definida a estação, inicia-se a gestão de aquisição e instalação de equipamentos, onde estão identificados os aeradores e pontos a serem monitorados, conforme Figura 4. Serão avaliados 3 aeradores superficiais (2,3 e 4), o painel elétrico (5), a elevatória de recirculação interna da estação (7). Os

7 6 demais nós correspondem as centrais de recepção dos dados e sua função dentro da rede. Figura 4 Pontos escolhidos para a instalação dos dispositivos. A OC desenvolveu um sistema inteligente, conforme Figura 5, que recebe todas as informações dos pontos monitorados e caso algum ponto esteja fora dos valores padrões, os colaboradores de manutenção eletromecânica verificam a ocorrência. Se o problema for de causas desconhecidas desloca-se de imediato uma equipe para o local a fim de investigar e corrigir o problema. Figura 5 Tela sinóptica para visualização dos dados recebidos. O fato de poder agilizar na identificação/correção do problema, colabora para se antecipar as quebras indesejáveis dos equipamentos e evitar reclamações de odor dos moradores próximos, contribuindo assim para a satisfação do cliente. Outro ganho que a prática proporciona é a redução dos custos com manutenção, pois quanto antes localizado e corrigido menor é o

8 7 impacto na quantidade de aeradores em funcionamento e pessoal/insumos utilizados. Os registros dos resultados das análises servem de base para a elaboração de gráficos, os quais norteiam a análise dos equipamentos que necessitam de intervenção, conforme Figura 6. Figura 6 Temperatura dos motores instalados nos aeradores. Nesse caso, o motor do aerador 1 está em média 20ºC acima da nominal, caracterizando sobreaquecimento da carcaça do motor. B.3 Como funciona a sistemática de avaliação e de melhoria da prática de gestão? O processo de avaliação e melhoria tem como base o ciclo do PDCA e inicialmente eram realizadas reuniões na fase de concepção do projeto, permitindo a equipe rever ações e propor melhorias, identificando assim quando o resultado esperado é obtido, justificando que a metodologia esteja adequada. Diversas implementações (atualizações) precisaram ser realizadas nos protótipos desenvolvidos, a fim de manter o sistema em boas condições de funcionamento. Paralelamente, os dados recebidos eram armazenados gerando históricos, conhecendo assim os parâmetros de funcionamento dos equipamentos instalados. Com o recebimento dos dados coletados, uma melhor gestão de manutenção através da supervisão, controle e monitoramento em tempo real dos principais parâmetros da estação de tratamento, é possível não só atuar nas causas dos problemas, mas especialmente planejar ações de melhorias operacionais futuras através do estudo das informações, garantindo acima de tudo a eficiência de tratamento e gestão de equipamentos.

9 8 C. RESULTADOS C.1 Apresentar um ou mais tipos de resultados relevantes com demonstração de favorabilidade obtidos em decorrência da implementação da prática, expressos quantitativamente por meio de indicadores de nível de desempenho e demonstração de tendências. A condição de monitorar à distância os equipamentos de aeração de uma Estação de Tratamento propicia a oportunidade de anteciparmos as quebras indesejáveis e reclamações de clientes e também ajuda a OC a reduzir seus custos com manutenção, pois foi possível localizar as possíveis causas dos problemas. AERADORES - ETE CAMBURI ANO Quantidade de Corretivas Quantidade de Corretivas nos nos Aeradores equipamentos Monitorados Tabela 2 Ocorrências de manutenção preventiva nos aeradores. O gerenciamento da manutenção após a implementação da prática, em fevereiro de 2012, e as rotinas de acompanhamento dos equipamentos monitorados da OC refletiram diretamente na diminuição de manutenções corretivas executadas. C.2 Quais são outros benefícios intangíveis decorrentes da implementação da prática, baseados em fatos, depoimentos ou reconhecimentos? Descrever eventuais reflexos positivos nas partes interessadas, descritas na Folha de Elegibilidade. O maior legado da prática está relacionado a mudança cultural. Isto porque foi possível transformar uma área predominantemente focada em manutenção para uma área focada na gestão da informação, possibilitando aos colaboradores atuarem com maior conhecimento. Outros benefícios intangíveis advindos da prática para as outras partes interessadas são: Sociedade: redução de odor das estações de tratamento de esgoto e conseqüentemente reclamações de clientes que residem perto das estações de tratamento. Acionistas: Otimização dos recursos aplicados e redução dos custos.

10 9 Processos: A implementação da prática promove a reflexão sobre os conceitos relacionados a manutenção nos processos de coleta e tratamento de esgoto. Empregados: Planejamento e capacitação nas atividades que trazem oportunidades de sucesso para a empresa. OUTROS RESULTADOS RELEVANTES Trabalho premiado com: 2º lugar no Encontro de Inovação em 2012 realizado pela OC. Publicação no Congresso Wireless Sensor Systems, promovido pelo IET (The Instutiton of Engineering and Techonology), ocorrido em Londres, Inglaterra, nos dias 18 e 19 de junho de 2012, sob o título Wireless Sensor Network ZigBee applied on sewage treatment station. Publicação no XIX Congresso Brasileiro de Automática, promovido pelo SBA (Sociedade Brasileira de Automática) em conjunto com a UFCG (Universidade Federal de Campina Grande-PB), nos dias 02 a 06 de setembro de 2012, sob o título Redes de Sensores sem Fio Aplicados em uma Estação de Tratamento de Esgoto. Apresentado na 11ª edição do ISA SHOW ES, realizado em Vitória-ES, obtendo o 1º lugar na classificação geral dentre todos os trabalhos apresentados. GLOSSÁRIO OC Organização Candidata SAP PM Sistema Integrado de Gestão - Módulo Manutenção.