Abordagem simples aos modos de falha com recurso a um software de organização e gestão da manutenção Marcelo Batista (1), José Fernandes (1) e Alexandre Veríssimo (1) mbatista@manwinwin.com; jcasimiro@navaltik.com; averissimo@navaltik.com, (1) Navaltik Management, Lda Resumo A gestão da manutenção de equipamentos pressupõe um razoável conhecimento técnico dos ativos que se pretendem gerir. Pela natureza dos serviços que presta, a função manutenção é um pilar fundamental, incontornável e indispensável para o bom desempenho técnico dos ativos de qualquer tipo de organização. A manutenção tem, como objetivo final, garantir que os equipamentos desempenham a função requerida evitando perdas de operacionalidade. No entanto, e apesar da grande evolução nas técnicas e metodologias aplicadas à manutenção, continuam a ocorrer falhas nos ativos, com as consequências indesejáveis para a segurança, ambiente e produtividade. Neste contexto, assumindo que a falha existe, a ManWinWin Software desenvolveu no seu produto, a partir de um trabalho concetual em equipa com o ISQ e a Industrial Services, um recurso que pretende apoiar o gestor de manutenção a sistematizar os modos de falha e, dependendo da causa da falha, as ações a empreender. Este recurso, apelidado de Árvore dos modos de falha, consiste em criar uma estrutura hierárquica visual e simples que permite definir os modos de falha possíveis para cada tipo de equipamento, as causas de cada um desses modos de falha e, para cada uma dessas causas, as ações corretivas possíveis. Esta informação é gerada de forma automática com base no histórico de manutenção ou manualmente pelo próprio utilizador. Com este recurso o gestor de manutenção conseguirá avaliar os modos de falha mais comuns e, com base nas causas da falha e na inteligência do próprio sistema, saber qual ou quais as acções corretivas a aplicar para repor o equipamento no seu devido funcionamento, ou seja, cumprir a sua função requerida. Introdução Em virtude do elevado desenvolvimento científico e tecnológico presente nos dias de hoje, o investimento na gestão de activos tem vindo a aumentar significativamente, levando a que a manutenção tenha cada vez mais, um papel de maior relevância na sociedade. A manutenção desempenha um papel fundamental na disponibilidade, fiabilidade, redução do risco de funcionamento e qualidade dos produtos e serviços, aumentando assim, a rentabilidade económica e a segurança das pessoas e do ambiente. Posto isto, a manutenção e as estratégias envolvidas na mesma, são de especial importância na indústria. O uso de estratégias na gestão da manutenção acarreta para a organização na qual esta função se encontra inserida, cada vez mais controlo e segurança nos processos produtivos, resultando no aumento da produtividade, dado que os equipamentos possuem uma disponibilidade mais elevada a um menor custo de manutenção. Como ferramenta de auxílio à aplicação dessas estratégias, é comum as equipas de manutenção adotarem o uso de um software de organização e gestão da manutenção. Contudo, não existe uma estratégia de manutenção perfeita e mesmo com a utilização de uma ferramenta de auxílio, acabam sempre por ocorrer avarias nos equipamentos, levando a que as equipas de manutenção necessitem de responder a estas situações da forma o mais eficaz possível. Neste sentido, a ManWinWin Software desenvolveu no seu produto, o recurso Árvore dos modos de falha, que permite apoiar o gestor de manutenção a estruturar os modos de falha e, em função da causa da falha, as devidas acções a executar. A inclusão do recurso Árvore dos modos de falha no software de organização e gestão da manutenção ManWinWin, vem
assim auxiliar técnicos e engenheiros responsáveis pela manutenção, a delinear a melhor política de manutenção para cada falha no seio dos equipamentos existentes na sua organização, resultando numa resposta mais rápida e eficaz por parte das equipas de manutenção em situação de falha. A importância da análise de falhas A função manutenção é fundamental para o bom funcionamento de qualquer organização. Segundo Carvalho & Cabral (2014), a função manutenção, independentemente do sector em que se encontre inserida, é um pilar fundamental, indispensável e incontornável para o seu bom desempenho técnico tendo como principal objectivo manter operacionais todos os seus bens no desempenho da sua função, bem como evitar avarias e imobilizações inesperadas garantindo a satisfação das necessidades dos seus clientes. Todavia, apesar da constante evolução da função manutenção, quer ao nível da formação dos técnicos, das ferramentas de apoio à gestão da manutenção, ou até dos próprios equipamentos, continuam a ocorrer falhas nos ativos. O processo de análise de falhas é vital no dia-a-dia das equipas de manutenção, pois através do mesmo é possível conhecer as causas das falhas recorrentes nos equipamentos da organização e desta forma trabalhar para reverter estas situações, resultando em mais disponibilidade e confiabilidade para os ativos da organização. As ferramentas envolvidas no processo de análise de falhas identificam a causa do problema e sugerem uma acção de resposta, de modo a resolver os problemas que influenciam negativamente a fiabilidade dos ativos. No paradigma mais simplista, a resposta das equipas de manutenção nas diversas falhas que surgem na organização, passa pela substituição do componente avariado, sem uma análise da causa da falha. Contudo, uma metodologia da análise de falha permite a mudança deste paradigma. A equipa de manutenção, ao envolver-se a si e aos demais na organização das atividades de levantamento e estudo de casos de falhas, vai absorver novos conceitos e aplicar intuitivamente os mesmos a cada falha reportada. Segundo Braidotti (2012), a realização de análise de falhas com um grupo multidisciplinar, onde se inclui manutenção e operação, resulta numa mudança do conceito a máquina avariou, e os próprios operadores vão solicitar os serviços de manutenção de forma diferente, indicando os componentes em estado de falha. Árvore dos modos de falha Por melhor e mais competente que seja a função manutenção numa organização, as falhas nos ativos são inevitáveis e é importante que se aprenda com elas. Entretanto, as equipas de manutenção podem e devem aprender com a falha. Segundo Cabral (2013), caso se sistematize no reporte das reparações um conjunto expressivo de sintomas, órgãos e causas, será possível, amanhã, fazer análises de incidência destas situações e das suas correlações, e delas retirar ensinamentos.
O recurso Árvore dos modos de falha vai de encontro com a filosofia apresentada por Cabral. Este recurso permite que o gestor de manutenção hierarquize de forma simplificada as falhas possíveis para cada tipo de equipamento e respectivos componentes (órgãos), existentes na organização, enumere as possíveis causas de cada um desses modos de falha e, trace as ações corretivas possíveis. A informação é desenvolvida de forma automática através do histórico de manutenção, ou pode ser inserida manualmente pelo utilizador quando este assim o pretender. Através deste recurso, o gestor de manutenção conseguirá identificar e avaliar as falhas mais recorrentes e, com base nas causas das mesmas e na inteligência do próprio sistema, inteirar-se de qual, ou quais, as acções correctivas a aplicar para a situação em questão. Etapas de desenvolvimento da Árvore dos modos de falha no software Para que o utilizador do software desenvolva completamente o recurso Árvore dos modos de falha, é necessário percorrer diversas etapas. Independentemente do procedimento adotado pelo utilizador (informação desenvolvida através do histórico, ou inserida manualmente), é imperativo que numa primeira fase reúna a devida informação técnica acerca dos objetos existentes na organização. O processo de implementação encontra-se esquematizado na Figura 1. Figura 1 Fluxograma do recurso Árvore dos modos de falha. Identificadas a azul, encontram-se as duas etapas relacionadas com o registo de equipamentos no software. Antes de qualquer registo de equipamentos, o utilizador necessita definir os tipos de objectos e posteriormente enumerar os seus órgãos (componentes). Após o término destas duas etapas, o utilizador avança para o registo de equipamentos e determina como pretende gerir o recurso. Caso pretenda introduzir a informação antes das ocorrências (introdução da informação de modo manual ) deve seguir as etapas identificadas a verde. Se pretender desenvolver o recurso aos poucos e de forma automática, aquando das ocorrências (histórico
de manutenção) deve optar pelas etapas assinaladas a vermelho. Optar por uma opção não inviabiliza a outra, o utilizador pode colocar a informação ao seu ritmo e até conjugar ambas as situações à medida que vai desenvolvendo o recurso. As etapas assinaladas a laranja no fluxograma da Figura 1 são comuns a ambas as opções. De seguida são clarificadas as etapas exibidas na Figura 1, seguindo a numeração da figura. 1. Definir os tipos de objetos: Numa primeira fase o utilizador deve agrupar de forma direta e sistematizada os objetos por Tipologia (Figura 2) de modo a que estes possuam um código de nomenclatura associado no software. Ao agrupar os objetos por Tipologia o utilizador pode definir o desenho da ficha técnica geral que será utilizada em todos os equipamentos do mesmo tipo, bem como os órgãos associados. Por exemplo, se for convencionado o código CA como raiz lógica de Caldeira, é possível utilizar esta estrutura para descrever qualquer Caldeira, de qualquer tipo e em qualquer enquadramento e, se o utilizador tiver o cuidado de desenhar uma ficha técnica suficientemente abrangente, pode caracterizar qualquer tipo de Caldeira. Contudo, caso essa convenção mais abrangente não seja de todo possível, o utilizador pode organizar os Tipos de Objetos da forma mais conveniente para a sua organização. 2. Definir os órgãos por tipos de objeto: Os órgãos são aos componentes que formam o equipamento. Cada tipo de objecto possui diversos órgãos sujeitos a potenciais falhas, que necessitam de ser enumerados no software. Ex: (Tipo objeto Caldeira) Chaminé, purgador automático, queimador, válvula segurança, etc. Figura 2 - Exemplos de tipos de objetos criados (atrás). Orgãos definidos para o tipo de objeto Caldeira (frente). 3. Identificar os modos de falha para cada órgão: Os modos de falha (sintomas), traduzem a forma sob a qual se revela uma anomalia/falha e que justifica uma intervenção de manutenção. Nesta fase responde-se a questões do género: Como pode falhar um determinado órgão?. Os modos potenciais de falha são expressos em termos físicos, mais especificamente, através de fadiga, vibrações, desgaste, fuga, fratura, etc. Contudo,
e dependendo do modo de trabalhar do utilizador, este pode enumerar de forma mais específica os modos de falha para cada órgão (Figura 3). Figura 3 - Modos de falha (Sintomas) do equipamento do tipo Caldeira e orgão válvula de segurança. 4. Identificar as causas potenciais de cada falha: As causas potenciais de falha definem-se como o motivo que provocou o modo de falha correspondente. Cada modo de falha pode estar sujeito a diversas causas potenciais e como tal, devem listar-se as causas prováveis, de modo a que seja possível identificar qual a causa que está a impedir o órgão de desempenhar corretamente as funções para as quais foi projetado. Ex: Desgaste, Má operação, Manutenção inapropriada, etc. Figura 4 Causas potenciais de falha do equipamento do tipo Caldeira, orgão válvula de segurança e modo de falha Abre a uma pressão inferior. 5. Ação corretiva existente na biblioteca: Uma acção correctiva é a ação estabelecida como resposta à falha detetada. As ações e respectivas descrições de tarefas a executar, podem ser reunidas num recurso típico dos sistemas informatizados, a biblioteca de preparações padrão. Este recurso aumenta e enriquece a capacidade do utilizador e aumenta a produtividade. Antes de criar no sistema, uma ação corretiva para a falha, o utilizador
deve verificar se existe na biblioteca uma preparação apropriada para a ocorrência em questão. 6. Seleccionar ação correctiva pretendida: Caso a(s) acção(ões) correctivas a aplicar para resolver a falha se encontre(m) na biblioteca, basta ao utilizador selecionar a(s) desejada(s) para finalizar o processo de sistematização da falha. Podem ser enumeradas e hierarquizadas mais do que uma ação corretiva para cada falha específica (Figura 5). Figura 5 - Árvore dos modos de falha definida para o caso exemplo e respectivas acções correctivas. 7. Criar e associar ação corretiva: Se a acção a aplicar para resolver a falha, não existe na biblioteca, é necessário criá-la no sistema (Figura 6). Figura 6 Janela Biblioteca preparações Padrão. 8. Ação corretiva armazenada na biblioteca: Após a criação da ação necessária no ponto 7, esta fica automaticamente armazenada na biblioteca do software. 9. Nova Ordem de Trabalho: Para a constituição do histórico de manutenção, através do registo das intervenções, sejam elas corretivas ou não, o utilizador deve criar uma nova ordem de trabalho. Deste modo, caso o utilizador pretenda alimentar o recurso Árvore dos modos de falha aquando das ocorrências é necessário efetuar o completo diagnóstico da falha (órgão + sintoma + causa) no report da ordem de trabalho.
10. Diagnóstico da falha: No separador diagnóstico da falha da Ordem de Trabalho, (Figura 7), o utilizador deve especificar devidamente a falha, efetuando o diagnóstico da mesma. Numa primeira fase, é especificado o modo de falha. O órgão e a causa da falha, frequentemente, só se conseguem diagnosticar após a intervenção. Assim, antes do término da Ordem de trabalho, cabe ao utilizador completar devidamente o diagnóstico da falha, para que o recurso Árvore dos modos de falha, seja alimentado automaticamente. Figura 7 - Ilustração do separador diagnóstico na janela Nova Ordem de Trabalho. Realizado o diagnóstico da falha, é necessário que o gestor do software, repita os procedimentos descritos a partir do ponto 5. Através do separador Preparações da Ordem de Trabalho, o utilizador tem 3 (três) opções distintas para seleccionar ou desenvolver a devida ação corretiva (figura 8). Figura 8 Ilustração do separador preparações na janela Nova Ordem de Trabalho, e das 3 opções: Biblioteca Preparações, Nova Preparação e Modos Falha. Se a preparação se encontrar criada na biblioteca, basta ao utilizador seleccionar a que pretender. Contudo, se a acção corretiva não existir na biblioteca é necessário que o utilizador crie a mesma através da opção Nova Preparação.
Caso a preparação já se encontre devidamente estruturada na Árvore dos modos de falha, ao aceder a este menu, é sugerido pelo software qual ou quais as preparações a aplicar para o diagnóstico realizado (Figura 9). Figura 9 Janela da Árvore dos modos de falha : sugestão da ação corretiva a aplicar para o diagnóstico previamente efetuado. Conclusão Apesar da constante evolução da função manutenção, nomeadamente no campo das manutenções preventivas, as falhas são inevitáveis. Esta situação leva a que toda a informação e ajuda para este tipo de situações seja considerada, de modo a que seja possível actuar o mais rapidamente possível sobre uma avaria, minimizando as perdas de produção. E, não menos importante, a acumulação de conhecimento sobre o ativo e a disponibilização dessa informação para todos os técnicos. A integração do recurso Árvore dos modos de falha no software ManWinWin, ajuda o gestor de manutenção a conhecer melhor os equipamentos existentes na organização, bem como as falhas associadas aos mesmos. A sistematização das falhas no recurso pode numa primeira fase parecer um procedimento trabalhoso e demorado, contudo não o é. A possibilidade desta informação ser gerada automaticamente com base no histórico de manutenção permite que o gestor de manutenção alimente o recurso aos poucos sem a necessidade de perder muito tempo, numa fase inicial, a introduzir uma grande quantidade de informação. O recurso Árvore dos modos de falha é uma ajuda preciosa para o gestor de manutenção. Com base nas falhas anteriormente ocorridas, este sugere qual ou quais as ações corretivas a aplicar para a falha delineada no diagnóstico da intervenção. Bibliografia (1) Carvalho, A, Cabral, J., Metodologia de Sistematização Técnica para a Gestão de Ativos, 2014; (2) Braidotti, J., A falha não é uma opção, 26º Congresso de Manutenção, 2011; (3) Cabral, J., Gestão da Manutenção de Equipamentos, Instalações e Edifícios, LIDEL, 2013.