2081 AVALIAÇÃO DA METODOLOGIA FMEA COMO FERRAMENTA PARA REDUZIR IMPACTOS AMBIENTAIS NO PROCESSO MANUTENÇÃO INDUSTRIAL EVALUATION OF FMEA METHODOLOGY AS A TOOL TO REDUCE ENVIRONMENTAL IMPACTS IN THE INDUSTRIAL MAINTENANCE PROCESS Fabio André Brand¹, Carla Dalmolin², Xisto Lucas Travassos Jr.³, Wagnr Mauricio Pachkoski 4 ¹ Faculdad d Tcnologia SENAI Cimatc.fabiobrand@hotmail.com ² Faculdad d Tcnologia SENAI Cimatc.carla.dalmolin@gmail.com ³ Faculdad d Tcnologia SENAI Cimatc.lucas.travassos@fib.org.br 4 Faculdad d Tcnologia SENAI Cimatc.wagnr.pachkoski@fib.org.br http://dx.doi.org/10.5902/223611707447 RESUMO Nos últimos anos, vntos climáticos xtrmos tornaram a qustão do dsnvolvimnto sustntávl um assunto d discussão frqünt pauta cntral d inúmros ncontros globais. A procupação com a garantia d prptuação da vida na Trra dv sr d todos, mas nas mprsas as xigências são maiors, já qu as indústrias são rsponsávis pla maior part do consumo dos rcursos naturais. Compromtr-s com o mio ambint é, assim, uma obrigação d todas as mprsas qu quiram sobrvivr na conomia globalizada. Para nfrntar sts novos dsafios d produzir mais com mnos, as mprsas dvm adotar mtodologias d gstão qu possam contribuir para a sustntabilidad d sus procssos. Nst studo analítico, laboramos uma proposta d modificação da mtodologia FMEA Failur Mod and Effcts Analysis - Anális do Modo Efitos d Falha para contmplar concitos d protção ao mio ambint para sua aplicação no procsso manutnção industrial, com foco m uma produção mais limpa, principalmnt impdindo a qubra d máquinas qu possam grar impactos ambintais d qualqur spéci ou ntão minimizar os fitos no mio ambint quando da ocorrência d falhas. Com isso podrmos avaliar o procsso manutnção industrial, também sob a ótica d protção ao mio ambint, utilizando a mtodologia FMEA adaptada a sta nova ralidad d dsnvolvimnto sustntávl. Palavras-chav: Dsnvolvimnto Sustntávl, Manutnção Industrial, FMEA. ABSTRACT In rcnt yars, xtrm wathr vnts brought th issu of sustainabl dvlopmnt as th main subjct of frqunt discussion and cntral agnda of numrous global mtings. Th concrn with nsuring th prptuation of lif on arth is vryon s rsponsibility, but in companis this
2082 rsponsibility is much highr, sinc th industris ar rsponsibl for most of th consumption of natural rsourcs. Commit to th nvironmnt is thrfor an obligation for all companis that want to surviv in th globalizd conomy.to mt ths nw challngs of producing mor with lss, companis must adopt managmnt mthods that may contribut to th sustainability of its procsss. This study will analyz th "FMEA - Analysis of Failur Mod and Effcts - considring th inclusion of th sustainability concpt in this mthodology, focusing on clanr production, mainly by prvnting th brakdown of machinry which may gnrat nvironmntal impacts of any kind. With this procss w can assss th maintnanc industry, also from th viwpoint of nvironmntal protction, using th FMEA mthodology adaptd to this nw rality of sustainabl dvlopmnt. Kywords: Sustainabl Dvlopmnt, Maintnanc Managmnt, FMEA. INTRODUÇÃO O ambint mprsarial nfrnta modificaçõs constants na conjuntura faz da adaptação d suas organizaçõs frnt a sss dsafios o fator primordial d sobrvivência também do sucsso. Significa dizr qu a dinamicidad do mrcado a concorrência acirrada colocam m risco as mprsas qu não rvisarm sus paradigmas grnciais constantmnt. A prcpção da dimnsão ambintal, agrgada às práticas administrativas mprsariais, transformou as organizaçõs. Até a década d 80, a protção ambintal ra tida como uma atividad marginal, custosa, indsjávl qu dvria sr vitada para não compromtr o dsmpnho comptitivo. A partir daí, os gastos com protção ambintal passaram a sr vistos não mais como dspsas, mas sim como invstimntos para o futuro, contraditoriamnt, para a manutnção da comptitividad das mprsas. Para o procsso Manutnção industrial não é difrnt. Sgundo a ABRAMAN Associação Brasilira d Manutnção: [...] prcisamos sguir os msmos rquisitos xigidos da produção: dsnvolvimnto conômico, prsrvação ambintal rsponsabilidad social. Dirtamnt ligada à rdução d custos, a Manutnção firmou-s como lmnto ssncial à garantia d qualidad da sustntabilidad dos procssos produtivos [...]. (Rvista ABRAMAN. São Paulo: n.126, St. 2010) É nsta linha d raciocínio qu st trabalho d psquisa stá cntrado, buscando rlacionar a gstão tradicional da Manutnção, qu utiliza a mtodologia FMEA focada nas falhas funcionais puras (paradas d produção), com as novas tndências, qu lvam m considração as qustõs ambintais das falhas dos quipamntos. Estas novas tndências têm convrgido na busca d um único objtivo, qu é tornar a mprsa cada vz mais lucrativa como é sprado dla plos sus acionistas funcionários, sustntávl, qu provavlmnt é o qu a socidad ou nossos filhos ntos spram dla.
2083 METODOLOGIA Est studo caractriza-s como analítico, uma vz qu su objtivo é aprsntar a utilização da mtodologia FMEA como uma frramnta d idntificação /ou a antcipação d falhas do procsso manutnção qu possam grar impactos ambintais. Avaliou-s a mtodologia FMEA Failur Mod and Effct Analysis, qu pod sr dscrito como "[...] um método sistmático para idntificar prvnir problmas m procssos produtos ants qu ls ocorram, smpr focando na prvnção d dfitos, mlhoria da sgurança incrmnto da satisfação dos clints [...]. (MIKULAK McDERMONTT, 2009, p.2). Esta mtodologia nascu na indústria aronáutica, m mados dos anos 60, dircionada basicamnt para qustõs d sgurança, ou sja, para vitar acidnts incidnts, qu no caso dos quipamntos aronáuticos, causavam grands prdas. Com o passar dos anos, as mprsas foram adaptando a mtodologia FMEA para sr usada como frramnta na mlhoria da qualidad dos produtos, para anális dos procssos produtivos para anális do procsso manutnção, smpr buscando o aumnto d sua confiabilidad. Para PALADY (1997), o FMEA tradicional pod sr aplicado nas sguints situaçõs: Para diminuir a probabilidad da ocorrência d falhas m projtos d novos produtos ou procssos; Para diminuir a probabilidad d falhas potnciais (ou sja, qu ainda não tnham ocorrido) m produtos/procssos já m opração; Para aumntar a confiabilidad d produtos ou procssos já m opração por mio da anális das falhas qu já ocorrram; Para diminuir os riscos d rros aumntar a qualidad m procdimntos administrativos. Existm, basicamnt, dois tipos d FMEA: DFMEA Dsign Failur Mods and Effcts Analysis: focado nas falhas potnciais m projtos d sistmas, sub-sistmas componnts; PFMEA Procss Failur Mods and Effcts Analysis: st por sua vz sta focado nas falhas potnciais durant as divrsas tapas d todo tipo d procssos (manufatura, montagns, manutnção Etc.); Os dois tipos d FMEA compartilham do msmo procdimnto visam os msmos objtivos. Por possuírm as msmas caractrísticas, acabam por xrcr influência um no outro. Nst studo, usarmos a mtodologia PFMEA, qu chamarmos somnt d FMEA, aplicado no procsso manutnção, focado na mlhoria da confiabilidad dos quipamntos sob o ponto d vista d prsrvação do mio ambint. O FMEA pod sr aplicado sguindo-s st passos, xpostos no Quadro 1 abaixo:
2084 Quadro 1 Passos para Aplicação do FMEA tradicional Idntificar todos os sistmas, subsistmas componnts do 1. procsso/quipamntos m anális. 2 Listar todas as formas possívis sgundo as quais os componnts. podriam falhar (os modos d falhas). 3 Idntificar os fitos possívis das falhas (tmpo parado, insgurança,. ncssidad d ajusts /ou consrtos, fitos para os clints). 4 Idntificar as causas possívis das falhas para cada modo d falha.. 5 Avaliar a probabilidad d falha, a svridad dos fitos da falha a. probabilidad d dtcção. 6 Idntificar o númro d prioridad d risco (NPR)... 7 Dsnvolvr implmntar açõs para minimizar as falhas idntificadas. Font: adaptado d SLACK (2002) Além disso, para o funcionamnto aplicação do FMEA é ncssário um prévio planjamnto dfinição das pssoas qu dvm fazr part do grupo/tim d trabalho para a sua aplicação. Rcomnda-s para composição dst grupo um númro pquno d pssoas qu tnham domínio do procsso, além da dfinição d um rsponsávl. (TOLEDO AMARAL, 2006). A aplicação da FMEA consist no prnchimnto d um formulário, sguindo-s os passos dscritos no Quadro 1. Um xmplo d formulário para aplicação do FMEA pod sr obsrvado no Quadro 2 abaixo, adaptado para o procsso Manutnção. As rspostas aos itns solicitados dvm rsultar da anális dos intgrants da quip rsponsávl pla aplicação da frramnta. Quadro 2 Rprsntação do Formulário FMEA para Manutnção Font: adaptado d TOLEDO E AMARAL (2006)
2085 É important mncionar também qu uma máquina dv sr stratificada m sistmas subsistmas, conform squmatizado na Figura 1. Dntro dsts dv-s listar todos os sus componnts, qu por dfinição, são as mnors parts qu compõ a máquina. Sistmas, Subsistmas Componnts Subsistmas Componnts Componnts Figura 1. Estratificação d sistmas m subsistmas componnts. Obsrva-s qu o prnchimnto da FMEA dv sguir alguns critérios qu o grupo d pssoas rsponsávis pla xcução da frramnta dv conhcr o procsso d dsnvolvimnto para qu as informaçõs insridas no formulário sjam ralmnt confiávis. Além disso, quanto maior o grau d dtalhamnto, maiors srão as possibilidads d control acompanhamnto na prvnção das potnciais falhas. Para prnchimnto dos itns d svridad, ocorrência dtcção, dv-s obsrvar cuidadosamnt qual o índic mais adquado para cada falha sua rspctiva causa, valndo-s da scala dfinida para cada itm. Abaixo rlacionados o Quadro 3 com scalas típicas focadas na prvnção d falhas qu grm paradas da máquina, ou sja, prdas d produção, ond o clint não s rsum ao usuário final do produto, mas também ao procsso sguint na linha d produção. Os tmpos d parada d produção podm sr prsonalizados para cada tipo d mprsa, smpr focando nos itns mais críticos no qu diz rspito à confiabilidad. Obsrv também qu m nnhum ponto do Quadro 3 abaixo s vrifica a qustão ambintal do procsso m anális, somnt aspctos d confiabilidad do procsso ou qualidad do produto.
2086 Quadro 3 Rprsntação da scala típica do FMEA tradicional para dfinição das prioridads Font: adaptado d FMEA Rfrnc Guid RESULTADOS E DISCUSSÃO Objtivamos nst studo a utilização da mtodologia FMEA como uma frramnta d idntificação /ou antcipação d falhas do procsso manutnção, falhas stas qu possam grar impactos ambintais. Para tal, prcisamos focar na scala d dfinição d prioridads (Quadro 3), uma vz qu a qustão d impactos ambintais rlacionados as falhas não sta insrida nsta scala. Analisando a scala típica, obsrvamos qu o único índic no qual podmos propor altraçõs é Svridad, uma vz qu os outros dois índics (Ocorrência Dtcção) sofrrão a msma anális sob a ótica d confiabilidad d protção ao mio ambint. Abaixo dscrvmos o quadro 4, ond insrimos no índic svridad algumas dirtrizs para classificar a gravidad da falha considrando o impacto qu la caus para o mio ambint. Important frisar também qu stas dirtrizs podm sr customizadas para cada mprsa, dpndndo do nfoqu qu s quira dar para a anális FMEA m qustão.
2087 Quadro 4 Nova scala d prioridads do FMEA com insrção da qustão ambintal Índic Svridad Ocorrência Dtcção 1 2 3 Mínima - o clint mal prcb qu a falha ocorru / Não ocorr parada d produção. Impacto ambintal dificilmnt srá visívl, sndo o fito da falha muito pquno para ocasionar um impacto no mio ambint. Pquna - ligira dtrioração no dsmpnho com lv dscontntamnto do clint / Parada d Produção mnor qu 60 min Não-conformidad com a política ambintal da mprsa. Impacto baixo ou muito baixo sobr o mio ambint. Rmota dificilmnt ocorr a causa qu lva à falha Pquna ocorr a causa da falha m pquna scala Muito Grand - Crtamnt srá dtctado Grand - Grand probabilidad d sr dtctado 4 5 6 7 8 9 10 Modrada - Dtrioração significativa no dsmpnho d um sistma com dscontntamnto do clint / Parada d Produção ntr qu 60 120 min Não-conformidad com os rquisitos lgais normativos. Prjuízo modrado ao mio ambint. Alta o sistma dixa d funcionar há grand dscontntamnto do clint / Parada d Produção ntr 120 min 720 min. Sério prjuízo ao mio ambint, com contaminação grav do solo, água ou ar. Muito Alta - idm ao antrior, porém afta a sgurança (clint ou opradors) / Parada d produção maior qu 720 min. Grand impacto ambintal, com prjuízo à rputação da mprsa sujito a multa d órgãos ambintais. Modrada às vzs ocorr a causa qu lva à falha Alta ocorr a causa da falha com crta frqüência Muito Alta ocorr a causa da falha m vários momntos Modrada - Provavlmnt srá dtctado Pquna - Provavlmnt não srá dtctado Muito Pquna - Crtamnt não srá dtctado Obsrva-s no quadro 4 acima, qu o índic Svridad part d uma anális do fito do risco, não somnt sob o ponto d vista d confiabilidad qualidad, mas também sob a ótica d impactos ambintais. Dsta forma, pod-s avaliar cada modo d falha considrando todos os
2088 sus possívis impactos ambintais, o qu garant a insrção da procupação com o mio ambint no procsso manutnção industrial. Para mlhor lucidar o fito das altraçõs propostas na scala d prioridads do FMEA usado no procsso manutnção industrial, farmos uma simulação aplicando o formulário FMEA para a anális d alguns componnts d um Sistma Hidráulico, primiramnt usando a scala típica d prioridads do Quadro 3 após usarmos a nova scala d prioridads dfinida no Quadro 4. Quadro 5 Formulário FMEA com scala típica d priorização aplicado a Sistma Hidráulico Obsrva-s no quadro acima, qu os valors atribuídos para a svridad d cada falha dscrita são baixos, pois s considra nsta anális somnt o impacto na confiabilidad do sistma, ou sja, paradas d produção, qu no caso d falhas dos componnts dscritos, sriam rlativamnt pqunas, uma vz qu são componnts d rápida substituição ou rparo. Usando os msmos componnts do sistma hidráulico m qustão, aplicarmos o formulário FMEA utilizando a nova scala d priorização proposta, com anális dos aspctos ambintais d cada falha. Podrmos ntão comparar os rsultados obtidos quanto à priorização das açõs a srm tomadas para mitigar falhas potnciais vitar impactos ambintais. Important mncionar também qu a participação d spcialistas na ára ambintal no tim d aplicação do FMEA contribui muito para qu todos os aspctos impactos ambintais sjam contmplados na anális. Abaixo, aprsntamos o Quadro 6, ond dstacamos as altraçõs obtidas após a aplicação da nova scala d priorização. Podmos vrificar qu os valors da svridad (coluna grifada) foram significativamnt aumntados quando comparados ao do quadro 5, quando lvamos m considração os fitos d cada falha no tocant a impactos ambintais. Com isso, o NPR Númro Prioridad Risco também sofru um aumnto médio d 65% fazndo qu as falhas
2089 potnciais rlacionadas para cada componnt sofram uma anális mais critriosa para dfinição d açõs qu possam minimizar possívis impactos ambintais ou msmo vitar qu stas falhas possam ocorrr. Na coluna d açõs do quadro 6 podmos obsrvar alguns xmplos d açõs (listadas m dstaqu) qu possum um foco na minimização d impactos ambintais. Quadro 6 Formulário FMEA com nova scala d priorização aplicado a Sistma Hidráulico MÁQUINA: Sistma Hidráulico da Prnsa TAG Nº.: 1100-99 Rsponsávl: Eng. FAB Tlfon: 999999 Data início: 02/04/2011 Rvisão: 0 Prparado por: GMD FMEA cod: 00-1 Equip: Dscrição do Componnt da MÁQUINA ANÁLISE DE MODO E EFEITOS DE FALHA POTENCIAL - FMEA PARA MANUTENÇÃO FAB, MKD, JDS, ASP, FTT Função do Componnt Modo d Falha Potncial Tipo d Falha (Mcânica/ létrica) Causa(s) Mcanismo( s) Potncial(is) da Falha(s) Efito(s) Potncial das Falha(s) S v Criticidad O c o r D t N P R Açõs R co mndadas Rsponsavl Prazo Rsultado das açõs Açõs tomadas S v O c o r D t N P R Tanqu para Ólo Hidráulico (8000 litros) Acondicionar o ólo para circulação no sistma Vazamnto Mcânica Corrosão Vazamnto d ólo 5 2 5 50 1.Criar rotina d inspção total do tanqu d ólo. 2. Criar Barrira d Contnção para volum minimo 8000l MKD 30/05/11 Transportar o Manguira d ólo na baixa prssão - prssão d ntrada das 15psi do bombas tanqu até as bombas. Vazamnto Mcânica Falha na strutura da Vazamnto manguira d ólo dvido a dsalinham. 6 5 3 90 1. Criar rotina d inspção total das mangurias d baixa prssão. JDS 15/05/11 Manguira d alta prssão - saída das bombas Transportar o ólo na prssão d 200psi da bomba até as válvulas. Vazamnto Mcânica Falha na strutura da Vazamnto manguira d ólo dvido a dsalinham. 8 5 2 80 1. Criar rotina d inspção total das mangurias d alta prssão. 2. Dsnvolvr sistma ltrônico para dtcção d vazamntos dsligamnto do sistma. JDS 15/05/12 CONCLUSÕES O FMEA é um método dircionado para quantificação dos fitos das possívis falhas, prmitindo à mprsa stablcr prioridads para agir. A utilização do FMEA, aplicado ao procsso ao procsso manutnção industrial para anális dos riscos ambintais constitui um método simpls para avaliar possívis impactos ambintais sgundo uma scala d svridad qu pod sr customizada, prmitindo assim o stablcimnto dirto d mdidas prvntivas ou corrtivas para minimizar ou vitar a ocorrência d danos ao mio ambint.
2090 Em rlação às análiss aprsntadas, é intrssant obsrvar qu no primiro caso (Quadro 5), qu considra somnt aspctos d confiabilidad do sistma, os valors obtidos para o NPR foram rlativamnt baixos, fazndo com qu stas potnciais falhas qu podriam causar impactos ao mio ambint muitas vzs nm sjam considradas m um plano d ação spcífico. Já no sgundo caso (Quadro 6), ond s usa a nova scala proposta, vrifica-s qu os valors d NPR são significativamnt maiors (65%), fazndo com qu as causas fitos m anális sjam ftivamnt considrados m um plano d ação spcífico para mitigação d possívis impactos ambintais. Dntr algumas vantagns obsrvadas da utilização do FMEA com foco na rdução d impactos ambintais do procsso manutnção industrial pod-s citar: - a idntificação dos modos/causas d falhas potnciais rlacionadas ao mio ambint; - a idntificação das variávis qu dvrão sr controladas para rdução da ocorrência ou mlhoria da ficácia da dtcção das falhas; - a classificação dos modos d falhas potnciais, stablcndo assim um sistma d padronização para a priorização das açõs corrtivas/prvntivas; - a aprndizagm rlacionada a uma manutnção ligada ao dsnvolvimnto sustntávl. Assim, vrificamos qu o FMEA pod sr uma frramnta podrosa qu toda qualqur mprsa pod usar na busca d um procsso d manutnção mais ficint ficaz, com mnos falhas impactos ao mio ambint. É fundamntal também qu na avaliação d riscos ambintais do procsso manutnção haja smpr uma rtroalimntação do FMEA a partir d xpriências acumuladas. O qu xig, por part das mprsas, uma rotina d aprimoramnto contínuo, qu é a bas para um sistma d gstão bm sucdido m todos os procssos d uma mprsa. REFERÊNCIAS ABRAMAN, ditorial. Rvista da Associação Brasilira d Manutnção, São Paulo: n.126, St, 2010, p.06. FMEA, Rfrnc Guid. Mods and Effcts Analysis (FMEA). Intrnational Elctrotchnical Commission. Gnva. MCDERMOTT, R. E., MIKULAK, R, J,. Th Basics of FMEA, Productivity Inc, Portland, 1996. NOGUEIRA, M.A., FMEA: implantação rsultados na manutnção prvntiva m máquina d abatdouro d frangos. São Carlos: UFSCAR, 1998. 152 p. Dissrtação (Mstrado m Engnharia d Produção) - Dpartamnto d Engnharia d Produção. PALADY, P. FMEA: Anális dos modos d falha fitos. São Paulo: IMAM, 1997. 270 p. SLACK, N.; CHAMBERS, S.; HARRISON, A. t. al. 1996. Administração da produção. São Paulo, Atlas, 747 p. TOLEDO, J.C. AMARAL, D.C. FMEA: Anális do Tipo Efito d Falha. Disponívl m <http://www.gpq.dp.ufscar.br/arquivos/fmea-apostila.pdf>, acsso m: mar. 2011.