MÓDULO 2 MANUTENÇÃO. Curso de Especialização em Transporte Ferroviário de Carga

Transcrição

1 MÓDULO 2 MANUTENÇÃO

2 Tópicos 1. De acordo com a ABNT (NBR /1981) a é o conjunto de ações destinadas a manter ou recolocar um componente em um estado no qual ele pode executar a função requerida. A norma Inglesa BS- 3811/1974, define como a combinação de qualquer ação para reter um componente ou restaurá-lo, de acordo com um padrão aceitável.

3 Tópicos 1. A execução da manutenção influencia no ciclo de vida de sistemas e equipamentos cobrindo dois aspectos importantes desses: a operação e o desempenho. A manutenção é uma atividade estratégica que contribui para a melhoria dos níveis de performance de qualquer sistema disponível para operação, garantindo qualidade, segurança e preservação do meio ambiente de acordo com padrões preestabelecidos. Busca-se, com esta, melhores resultados da produtividade do sistema com qualidade da operação a custos competitivos.

4 Tópicos 1. A manutenção de sistemas complexos como os ferroviários é caracterizada como de cunho industrial, com diretrizes, procedimentos, roteiros e rotinas bem definidas e uma dotação orçamentária estruturada, objetivando a continuidade da operação do tráfego, evitando a ocorrência de fatos que possam degradar ou interromper a prestação do serviço de transporte.

5 baseada no tempo corretiva e preventiva Produtiva Produtiva Total baseada na condição Preditiva Centrada na Confiabilidade

6 Tópicos 1. A manutenção corretiva é uma intervenção não planejada, pois atua após a ocorrência da falha ou mau funcionamento de um componente para restabelecimento ao seu estado operacional ou disponibilização para produção no sistema.

7 Tópicos 1. Justifica-se ter a manutenção corretiva como método de intervenção padrão quando: os gastos indiretos de falha e os problemas de segurança são mínimos; a empresa adota uma política de renovação freqüente do material e; o parque é constituído de máquinas muito diferentes umas das outras e as eventuais falhas não são críticas para a produção. Monchy (1989)

8 Tópicos 1. A manutenção preventiva é caracterizada por ser uma intervenção planejada com o objetivo de reduzir a probabilidade de falhas de um equipamento. Consiste de inspeções, medições e serviços como limpeza, lubrificação, calibração e substituição periódica de peças críticas.

9 Desempenho do Equipamento Redução do desempenho Deterioração Melhoria do desempenho Melhorias Quebra do Equipamento Desempenho Ideal Tempo

10 Tópicos 1. Ressalta-se que um programa adequado de manutenção preventiva deve considerar a relação entre os custos das atividades de intervenção e os de paralisação do sistema, equipamento ou produção. Teófilo (1989)

11 1. Tópicos Fonte: Lafraia (2001)

12 Tópicos 1. A adoção da manutenção preventiva proporciona: Melhoria da continuidade do funcionamento do sistema (programação das paradas) Redução de estoques de peças de reposição Redução do tempo de indisponibilidade do componente.

13 Tópicos 1. Mas, necessita-se de: Elaborar-se programas, procedimentos, roteiros e rotinas de manutenção eficazes e Equipe com qualificação para intervir nos equipamentos com os menores tempos possíveis.

14 baseada no tempo corretiva e preventiva Produtiva Produtiva Total baseada na condição Preditiva Centrada na Confiabilidade

15 Tópicos 1. O programa de Produtiva Total 1 também conhecido como programa de Autônoma, é caracterizado pelo envolvimento de todos os funcionários da cadeia produtiva com os da manutenção, em níveis diferenciados, de acordo com o posicionamento na hierarquia da empresa. Total Productive Maintenance TPM

16 1. Tópicos TPM & QT O Japão concretizou a TPM com o envolvimento de todos em um programa de manutenção total, sendo aperfeiçoado pelo Japan Institute of Plant Maintenance JIPM e implantado, a partir de 1970, na Nippon Denso (pertencente ao grupo Toyota).

17 1. Tópicos Os propósitos básicos da TPM são: 1 - Melhoria individual dos equipamentos para elevar a eficiência; 2 - Elaboração de uma estrutura de manutenção autônoma pelo operador; 3 - Elaboração de uma estrutura de manutenção planejada pelo departamento de manutenção; 4 - Treinamento para a melhoria da habilidade do operador e do técnico de manutenção; 5 - Elaboração de uma estrutura de controle inicial do equipamento; 6 - visando a melhoria da qualidade; 7 Gerenciamento dos ativos; 8 Foco na segurança, na higiene e no meio ambiente.

18 Tópicos 1. As melhorias devem ser conseguidas por meio dos seguintes passos: Capacitar os operadores para conduzir a manutenção de forma voluntária; Capacitar os mantenedores a serem polivalentes; Capacitar os engenheiros a projetarem equipamentos que dispensem manutenção, isto é, o ideal da máquina descartável; Incentivar estudos e sugestões para modificação dos equipamentos existentes a fim de melhorar seu rendimento.

19 1. Tópicos Aplicar o programa dos oito S: 1. Seiri = organização; implica eliminar o supérfluo. 2. Seiton = arrumação; implica identificar e colocar tudo em ordem. 3. Seiso = limpeza; implica limpar sempre e não sujar. 4. Seiketsu = padronização; implica manter a arrumação, limpeza e ordem em tudo. 5. Shitsuke = disciplina; implica a autodisciplina para fazer tudo espontaneamente. 6. Shido = treinar; implica a busca constante da capacitação pessoal. 7. Seison = eliminar as perdas. 8. Shikari yaro = realizar com determinação e união.

20 Tópicos 1. Eliminar as seis grandes perdas: 1. Perdas por quebra. 2. Perdas por demora na troca de ferramentas e regulagem. 3. Perdas por operação em vazio (espera). 4. Perdas por redução da velocidade em relação ao padrão normal. 5. Perdas por defeito de produção. 6. Perdas por queda de rendimento.

21 Tópicos 1. Aplicar as cinco medidas para obtenção da quebra zero : 1. Estruturação das condições básicas. 2. Obediência às condições de uso. 3. Regeneração do envelhecimento. 4. Sanar as falhas do projeto (terotecnologia). 5. Incrementar a capacitação técnica.

22 1. Tópicos Efeitos da TPM na melhoria dos recursos humanos: Realização (autoconfiança); Aumento da atenção no trabalho; Aumento da satisfação pelo trabalho em si (enriquecimento de cargo); Melhoria no espírito de equipe; Melhoria nas habilidades de comunicação entre as pessoas; Aquisição de novas habilidades; Crescimento através da participação; Maior senso de posse das maquinas; Diminuição da rotatividade de pessoas Satisfação pelo reconhecimento.

23 baseada no tempo corretiva e preventiva Produtiva Produtiva Total baseada na condição Preditiva Centrada na Confiabilidade

24 1. Tópicos Também conhecida como manutenção de condição, a manutenção preditiva é caracterizada pela atuação num determinado instante do tempo diagnosticado como ideal e tem como objetivo garantir a operação contínua do equipamento, prevenindo-se desta forma contra falhas iminentes. A manutenção preditiva é um programa de manutenção preventiva acionado por condições.

25 Tópicos 1. Para adoção da política de manutenção preditiva deve-se levar em consideração alguns fatores, tais como: A segurança; Os custos e; A disponibilidade dos equipamentos. Obs.: Os custos de instrumentação e aparelhos de medições, bem como os de mão-de-obra envolvidos nesta política não são significativos, se comparados aos resultados, tanto sob o aspecto técnico quanto econômico.

26 Tópicos 1. A determinação do tempo ideal para a aplicação da manutenção preditiva pode ser conseguida por intermédio do monitoramento do componente e pela análise estatística das ocorrências.

27 Tópicos 1. A análise estatística é utilizada quando existem dados históricos da manutenção corretiva e preventiva que podem ser utilizados na aplicação do cálculo de probabilidades e determinação de parâmetros de confiabilidade. A análise de sintomas é aplicada à equipamentos isolados e complementa as análises efetuadas pela análise estatística.

28 Tópicos 1. Para que se possam monitorar os equipamentos, devem-se determinar parâmetros dos mesmos, que relacionados ao estado do sistema, caracterizem o momento da intervenção. Esses parâmetros podem ser: Consumo de energia, de temperatura, de corrente elétrica, de viscosidade etc.; Níveis de vibrações e ruídos; Composição química das peças; Dimensão que avalie folga, desgaste etc.; Radiação eletromagnética dos componentes elétricos.

29 1. Tópicos Por exemplo, em um sistema ferroviário podem-se monitorar as condições operacionais da linha férrea pela avaliação do alinhamento, do nivelamento, pela bitola e pelo empeno do trilho.

30 baseada no tempo corretiva e preventiva Produtiva Produtiva Total baseada na condição Preditiva Centrada na Confiabilidade

31 1. Tópicos MANUTENÇÃO NÃO-ESTRATÉGICA Re-trabalho; Qualificação; Problemas crônicos; Falta de estoque para manutenção; Várias corretivas; Baixa produtividade dos equipamentos e dos RH; Falta Histórico de manutenção (ou não-confiável); Falta de planejamento; Excesso de horas extras; Tempo SOMENTE para corretiva (sem planejamento).

32 1. Tópicos CONSEQÜÊNCIAS DA MANUTENÇÃO NÃO- ESTRATÉGICA Baixa auto-estima do grupo; Confiabilidade baixa; Disponibilidade baixa; Não cumprimento de prazos; Elevado número de equipamentos em manutenção; Perda de produção; Ação reativa e não pró-ativa; NÃO SE MEDE, NÃO SE ESTUDA, NÃO SE PLANEJA, NÃO SE GERENCIA.

33 Tópicos 1. A MCC é um processo sistemático, utilizado para decidir (planejamento) o que deve ser feito para assegurar que qualquer ativo físico continue a fazer tudo o que os seus usuários desejam que ele faça.

34 1. Tópicos A metodologia de Centrada na Confiabilidade 2 (MCC) procura aumentar a confiabilidade e a segurança operacional dos ativos, além da minimização dos impactos ambientais negativos. Visa o PLANEJAMENTO da manutenção. Foco na FUNÇÃO do sistema. Reliability-centred Maintenance (RCM)

35 Tópicos 1. Questões Tradicional Foco Equipamento Função MCC Objetivo Manter o equipamento Preservar a função Atuação Componente Sistema Atividades O que pode ser feito O que deve ser feito Dados Pouca importância Muita importância Documentação Pouca Necessária Metodologia Empírica Estruturada Ação Desgaste do equipamento Planejamento: conseqüências da falha Normalização Não Sim

36 Tela para Geração de Query Reliasoft - RCM++

37 Tópicos 1. Começou a ser desenvolvida na indústria aeronáutica*, por volta de 1960, com o objetivo de estabelecer um processo racional e sistemático de análise que permitisse a definição de tarefas de manutenção de equipamentos para garantir a confiabilidade e a segurança operacional ao menor custo possível. * Certificação do Boeing 747 pela Federal Aviation Authority (FAA)

38 1. Tópicos Trabalhos Importantes: 1978: Stan Nowlan e Howard Heap da United Airlines, lançaram aram o livro Reliability-centered Maintenance. 1978: Departamento de Defesa dos Estados Unidos preparou um relatório rio intitulado Reliability-centered Maintenance que descreve a situação da MCC. Serviu de base para formulação de estratégias de manutenção. Esta documentação recebeu o título t tulo de Grupos de Direcionamento da 3 (Maintenance Steering Group 3 ou MSG3). 3 - Grupo formado pelos fabricantes de aeronaves e pelo FAA (Federal Aviation Administration)

39 Tópicos 1. Normalização: 1999: Normalização pela Comissão Internacional de Eletrotécnica 4, IEC : Padrão outorgado pela Sociedade Internacional de Engenheiros Automotivos 5, SAE-JA : SAE-JA IEC - International Electrotechnical Commission 5 - SAE Society of Automotive Engineers

40 Tópicos 1. Alguns Padrões Específicos: Comando Aéreo Naval dos Estados Unidos da América: Guidelines for the Naval Aviation Reliability Centered Maintenance Process (NAVAIR ). Marinha Real Britânica: Naval Engineering Standard (NES45). RCM2 Versão da ALADON Consultoria em RCM, fundada por John Mitchell Moubray IV ( 2004), que incorpora, dentre outros pontos, às questões ambientais e os critérios para quantificação de riscos ao processo de tomada de decisões.

41 1. Tópicos Perguntas Chave: Quais as funções (e desempenho) a preservar? Quais são as falhas funcionais? Quais são os modos de falha*? Quais são os efeitos das falhas? Quais são as conseqüências das falha? O que pode ser feito para detectar e prevenir a falha? Qual é a periodicidade das tarefas? Existem outras alternativas? * Maneira pela qual a falha é observada. Visão de fora do sistema. Qualquer evento que causa uma falha funcional. (Moubray)

42 1. Tópicos Exemplos: Modo de Falha Componente: Eixo do Truque. Abordagem: Funcional. Função: Sustentar o Trem, proporcionar o movimento. Modo de Falha: Não movimenta. Componente: Eixo do Truque. Abordagem: Estrutural. Função: Sustentar o Trem, proporcionar o movimento. Modo de Falha: Desbalanceamento.

43 Tópicos 1. Passos da Metodologia: 1. Conhecer o sistema; 2. Detalhar os componentes; 3. Destacar as funções dos componentes (incluindo os padrões de desempenho); 4. Avaliar os modos de falha e os efeitos; 5. Relacionar as possíveis atividades de manutenção; 6. Avaliar as conseqüências das atividades; 7. Definir a periodicidade das atividades.

44 Tópicos 1. Detalhamento da MCC A) Conhecer o Sistema 1) Descrição; 2) Impactos dos componentes na operação; 3) Entradas, saídas, recursos e limitações (arborização física e funcional ou diagrama de blocos funcionais); 4) Interfaces (fronteiras) entre os componentes e deles com outros sistemas.

45 ANÁLISE FUNCIONAL DE SISTEMAS (representação por blocos funcionais) Método SADT Standard Analysis and Design Technique Normalmente os diagramas funcionais são desenvolvido antes da análise de falhas: Entender como são os sinais de entrada e de saída; Quais são os mecanismos de controle necessários à execução de uma determinada função pelo sistema; Como um componente interage com outros.

46 ANÁLISE FUNCIONAL DE SISTEMAS (representação por blocos funcionais) Método SADT Standard Analysis and Design Technique O que se representa? Entradas: as energias, os materiais e ou as informações necessárias à execução da função. Controles: os controles e outros elementos que limitam ou governam a forma como a função é executada. Mecanismos: as pessoas, os sistemas, as ferramentas ou os equipamentos necessários à execução da função. Saídas: os resultados da execução da função.

47 ANÁLISE FUNCIONAL DE SISTEMAS (representação por blocos funcionais) Controle da função Entrada Definir a Função do componente Saída Mecanismos utilizados para execução da função

48 Exemplo: Sistema de Suprimento de Água Gelada Lay-out simplificado

49 Exemplo: Sistema de Suprimento de Água Gelada Diagrama de Blocos Funcionais

50 Tópicos 1. Detalhamento da MCC B) Funções, Modos de Falha e Efeitos 1) Funções (primária ou suporte / Contínua ou intermitente / Ativa ou passiva) e desempenho do sistema, dos subsistemas e componentes; 2) Relação de falhas por função; 3) Modos de falha; Diagramas físico e funcional FMECA 4) Efeitos da falha; 5) Conseqüências (severidade) dos efeitos. Para auxílio: diagramas físico e funcional, árvore de falhas, FMECA (Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis).

51 1. Tópicos Detalhamento da MCC C) Funções Críticas Avaliação das funções críticas quanto aos seguintes pilares da MCC, baseando-se na severidade: Falha oculta ou potencial? Quanto a segurança, impactos ambientais negativos e a produção. Obs.: As outras funções são documentadas até a etapa anterior. Lei de Murphy da Revelação: A falha oculta nunca permanece oculta.

52 1. Tópicos Detalhamento da MCC D) Atividades das Funções Críticas Avaliação das atividades (pró-ativas/default) relacionadas às funções críticas, destacando-se qual é a forma de intervenção (preventiva, reativa, preditiva ou pró-ativa etc.). Análise da efetividade da intervenção quanto: Segurança; Impactos ambientais negativos; Produção.

53 Tópicos 1. Pró-ativa: é executada antes da ocorrência da falha. Pode ser classificada como: Restauração programada: restaura-se a capacidade inicial do componente antes (ou no) limite de tempo programado; Descarte programado: descarta-se o componente antes (ou no) limite de idade; Sob condição: verificam-se as condições de falha potencial. Defaut: quando o não é possível identificar uma tarefa pró-ativa. Incluem-se a busca pela falha, reprojeto etc..

54 MCC Reativa Preventiva Preditiva Pró-ativa Pequenos itens; Componentes de baixa criticidade; Componentes de baixa conseqüência para o sistema; Componentes com baixa probabilidade de falha; Redundâncias. Componentes sujeitos a desgaste; Consumíveis; Componentes com padrões de falha conhecidos. Componentes com padrões de falha aleatórios; Componentes não sujeitos a desgaste; Risco de introdução de falha pela manutenção preventiva. Árvore de Falhas; FMECA Sugestão de Pinto (2004)

55 1. Tópicos A falha pode causar perda de segurança ou parar a operação? N A falha é oculta? (não é detectada) N A falha pode infringir regulamentos, normas, leis? N A manutenção prévia poderia evitar a falha? Considerar questões econômicas S S N S S Adaptado de Seixas (s/d) A falha pode ser detectada? N A falha oculta pode causar perda de segurança ou parar a operação? S A falha (oculta ou não) pode ser detectada por inspeções periódicas? S N Corretiva N S Programa de Manut. preventiva e/ou preditiva. Inspeções preditiva A confiabilidade é reduzida com o tempo ou devido ao uso? S Preventiva Sem necessidade de atividade programada; Reprojeto: melhoria da confiabilidade e meios para detecção; Inspeções e testes N

56 Tópicos 1. Detalhamento da MCC E) Periodicidade das Atividades 1) Nesta etapa são determinados os planos de manutenção com os tempos de intervenção. 2) Estruturação para implantação da metodologia. 3) Caracterização de indicadores (confiabilidade, manutenabilidade, disponibilidade) para percepção da performance antes e depois.

57 1. Tópicos Seixas (s/d)

58 Tópicos 1. Sistema: MCC Subsistema: Componente: / / Equipe: Função Falha Funcional Modo de Falha Efeito da Falha C O D I F I C A R

59 1. Tópicos Restauração Programada Sistema: MCC Subsistema: Componente: / / Equipe: F FF MF CONSEQUÊNCIAS FO Descarte Programado SE MA OP (Sim ou Não) Sob-condição Responsável ATIV.PRÓ-ATIVA RP DP SC AD TP PER RESP. Tabela anterior FO Falha oculta SE Segurança MA Meio Ambiente OP Condição operacional Sim ou Não Tarefa Proposta Atividade Default (Sim ou Não) Periodicidade

60 1. Tópicos A implementação da MCC passa pela formação de uma equipe com a seguinte estrutura: Auditor Supervisor de Operações Facilitador Mecânicos, eletricistas etc. Operador Supervisor de manutenção Especialista (Técnico ou Analista de Processos)

61 1. Tópicos Os dois principais atores dessa equipe são: 1- Facilitadores: especialistas treinados em MCC que deve garantir: A-Que as perguntas do MCC sejam feitas corretamente, na seqüência correta e que sejam entendidas pelo grupo. B-Que se cheguem a uma resposta de consenso. C-Que nenhum componente significativo seja ignorado. D-Que as reuniões progridam de forma rápida. E-Que todos os documentos do MCC estejam concluídos corretamente. 2 - Auditores: os gerentes de nível superior, ou delegados por eles, devem comprovar a correta análise do sistema, a avaliação das conseqüências das falhas e a seleção de tarefas.

62 Tópicos 1. Resultados esperados com a implementação da MCC: Conhecimento aprimorado de como o componente funciona, juntamente com um claro entendimento do nível que ele pode e não pode alcançar. Compreensão de como o componente pode falhar, juntamente com as causas básicas de cada falha. Listas das tarefas propostas projetadas para assegurar que o componente continue a operar no nível de desempenho desejado. Aprimoramento do trabalho em grupo.

63 Tópicos 1. A Engenharia de não está associada simplesmente a uma prática e sim a uma mudança cultural que se caracteriza pela utilização de dados para análise, estudos e melhorias nos padrões de operações e de manutenção dos sistemas.

64 Tópicos 1. A Engenharia de considera que a procura pelas as causas básicas das falhas, modifica as situações permanentes de mau desempenho, melhorando-se os padrões e as sistemáticas de manutenção, desenvolvendo-se com isso a Engenharia da Manutenibilidade. Os dados dela podem servir de subsídio para melhoria dos projetos e para a área de compras.

65 Avižienis, Algirdas; Laprie; Jean-Claude e Randell, Brian. Fundamental Concepts of Dependability, in Third Information Survivability Workshop (ISW- 2000), IEEE Computer Society, Boston, Massachusetts, USA, Das, Olivia, Performance and Dependability Analysis of Fault-Tolerant Layered Distributed Systems, Dissertação de Mestrado, Carleton University - Faculty of Graduate Studies and Research - Department of Systems and Computer - Ottawa, Ontario, Canada, Dhillon B.S. e Singh C. Engineering Reliability New Techniques and Applications. Editora Jonh Wiley & Sons, ISBN , USA, Dhillon B.S. Reliability Engineering in Systems Design and Operation. Editora Van Nostrand Reinhold Company, ISBN , USA, 1983.

66 Fuzita, Carlos Roberto Kenji. Procedimento para Análise da Eficácia de Veículos Rodoviários para Fins de Mobilização. 128 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) Instituto Militar de Engenharia IME, Rio de Janeiro, Lafraia, João Ricardo Barusso. Manual de Confiabilidade, Mantenabilidade e Disponibilidade. 374 pgs, Editora Qualitymark, ISBN , Rio de Janeiro, Laprie Jean-Claude. Dependability A Unifying Concept for Reliable Computing and Fault Tolerance In Dependability of Resilient Computers, T Anderson, editora BSP - Professional Books, Monchy, François. A Função : Formação para a Gerência da Industrial. 422 pgs, Editora Durban / Ebras, São Paulo, Pereira, Amaranto Lopes. Análise de Segurança e Confiabilidade de Sistemas de Transporte. PET/COPPE/UFRJ, 2004.

67 Seixas, Eduardo Santana. Centrada na Confiabilidade: Estabelecendo a Política de com Base nos Mecanismos de Falha dos Equipamentos. 10 p. Reliasoft do Brasil, Disponível em s/d. Pinto, Luis Henrique Terbeck Análise de Falhas: Tópicos de Engenharia de Confiabilidade Engenharia de Central, novembro, Siqueira, Iony Patriota. Centrada na Confiabilidade: Manual de Implementação 408 p. Ed. Qualitymark, ISBN , Rio de Janeiro, Souza, Fábio Januário. Melhoria do Pilar Planejada da TPM Através da Utilização do RCM para Nortear as Estratégias de. 115 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 2004.

68 Teófilo, Luiz Carlos. Um Modelo de Avaliação da de um Veículo Ferroviário. 146 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) Instituto Militar de Engenharia IME, Veríssimo, Paulo e Lemos, Rogério de. Confiança no Funcionamento: Proposta para uma Terminologia em Português, Disponível em Capturado em 19/07/2002, Weber, Taisy Silva. Tolerância à Falhas: Conceitos e Exemplos, Programa de Pós-Graduação em Computação - Instituto de Informática UFRGS, Disponível em Capturado em 20/11/2003, Porto Alegre, 2001.

69 Weber, Taisy Silva. Um Roteiro para Exploração dos Conceitos Básicos de Tolerância a Falhas, Programa de Pós-Graduação em Computação - Instituto de Informática UFRGS, Disponível em Capturado em 20/11/2003, Porto Alegre, 2002.