TPM Total Productive Maintenance ENG 90017 Manutenção e Confiabilidade Flávio Fogliatto
Histórico e panorâmica da sistemática Surgida no Japão, é considerada evolução natural da manutenção corretiva (reativa) para a manutenção preventiva (pró-ativa) Incorpora esforços p/ evitar defeitos de qualidade provocados pelo desgaste e mau funcionamento dos equipamentos: Premissa é que pessoas que utilizam o equipamento possuem os maiores conhecimentos referente ao mesmo e devem contribuir nos reparos e modificações 2
Conceitos Básicos TPM apóia-se em alguns elementos gerais: Mudança cultural, visando otimizar o rendimento geral dos equipamentos Estabelecimento de sistema para prevenir perdas associadas aos equipamento e local de trabalho (zero acidentes, zero defeitos de qualidade, zero quebras) Implementação envolvendo todos os departamentos Envolvimento de todos em atividades de melhoria contínua (Kaizen), desde alta direção até operadores Educação e treinamento, visando aprimorar a consciência e competência dos colaboradores 3
Elementos apoiam a busca da perda zero Ações mais específicas da manutenção são implementadas para essa finalidade: Atividades de manutenção autônoma conduzidas pela produção Planejamento das atividades de manutenção, apoiado em procedimentos padronizados para cada equipamento: Tomam como base tempo de uso ou degradação observada Prevenção de falhas já na fase de projeto dos equipamentos, minimizando ou eliminando necessidade de manutenção. 4
Perdas Todos os equipamentos estão sujeitos a perdas P/ melhorar rendimento dos equipamentos, é preciso reconhecer, medir e eliminar perdas Trata-se de um conceito essencial da TPM, que classifica seis grandes perdas: Por quebra devido a falhas do equipamento Durante setup e ajustes de linha Por pequenas paradas e operação em vazio Por redução da velocidade de operação Por defeitos de qualidade e retrabalhos e Perdas de rendimento Nomenclatura alternativa Algumas perdas são detalhadas 5
3. Perdas devido a pequenas paradas ou operação em vazio Ocorrem quando o equipamento necessita ser parado por alguns minutos ou trabalha sem carga devido a oscilações no fluxo do processo: Costumam exigir intervenção do operador para que a linha volte a produzir normalmente Em geral, são classificadas nesta categoria aquelas paradas cuja interrupção dura menos de quatro minutos 6
6. Perdas por queda de rendimento Ocorrem cada vez que o processo é interrompido e reiniciado: Podem envolver a produção de produtos defeituosos, que podem estar sendo gerados enquanto o equipamento não atinge as condições ideais de operação (pressão, temperatura, concentração, etc.) 7
Literatura reporta perdas adicionais que podem também ser analisadas Durante o acionamento ou desligamento do equipamento Por falta de capacitação dos operadores Por espera de materiais, ferramentas ou transporte Por desorganização das linhas Por falhas logísticas Por medição e ajustes Por desperdício de energia e material Por desgaste de moldes, ferramentas e gabaritos Proposta: analisar incidência de perdas em equipamentos usando uma matriz de relações 8
Rendimento operacional e outros índices da TPM TPM utiliza três índices principais para avaliar o efeito das perdas: Disponibilidade Taxa de velocidade, e Taxa de qualidade Índices são integrados no principal indicador da TPM, o Índice de Rendimento Operacional Global (IROG) Também conhecido como: OEE = Overall Equipment Effectiveness 9
Formulário do IROG Disponibilidade avalia % do tempo efetivamente utilizado p/ produção, variando de 0 a 1: Disponibilidade = Tempo de produção / Tempo programado Taxa de velocidade avalia velocidade relativa do equipamento comparada a sua velocidade teórica máxima, variando entre 0 e 1: Taxa de velocidade = Tempo de ciclo teórico / Tempo de ciclo real Tempo de ciclo teórico = tempo ideal (mínimo) por unidade produzida Tempo de ciclo real = Tempo de produção / Total de unidades produzidas 10
IROG Taxa de qualidade avalia % de unidades conformes produzidas no período, variando de 0 a 1: Taxa de qualidade = Unidades boas produzidas / Total de unidades produzidas IROG é o produto simples dos três índices anteriores: IROG = Disponibilidade x Taxa de Velocidade x Taxa de Qualidade Por ser o produto de 3 indicadores no intervalo [0, 1], IROG apresenta a mesma faixa de variação 11
Diretrizes sobre IROG e seus índices componentes Caracterizam um bom desempenho dos indicadores: Disponibilidade e taxa de velocidade > 0,90 Taxa de qualidade > 0,99 Bom desempenho operacional: Valores de IROG > 0,85 (i.e. > que desempenho individual dos indic.): IROG < 0,85 indica equipamentos a serem priorizados nas atividades de análise e melhoria Observações: IROG e indicadores são índices relativos, podendo ser calculados para qualquer período de tempo (e.g. mês, semana, ano) Em função de seu caráter relativo, IROG pode ser empregado para avaliar equipamento, conjunto de equip tos ou linha de produção 12
Pausa para prática Um equipamento deve trabalhar 8 horas por dia durante 22 dias úteis de um determinado mês Durante esse período, devido a quebras e ajustes, o mesmo permaneceu parado durante 26,5 horas O tempo de ciclo teórico corresponde a cinco peças por minuto: Entretanto, durante as horas de funcionamento, neste mês foram produzidas 35.600 peças, sendo que 1050 foram consideradas não conformes Utilize esses dados e calcule a disponibilidade, taxa de velocidade, taxa de qualidade e o IROG para este equipamento e período 13
Quebra Zero A filosofia da TPM busca a condição de Quebra Zero, isto é, equipamentos operando sem falhas e sem interrupções Ações para combater quebras e falhas: Manter as condições básicas para a operação do equipamento, relativamente a limpeza, lubrificação e aperto dos componentes OPERADORES Operar equipamentos dentro das condições de trabalho estabelecidas MANUTENÇÃO Recuperar partes desgastadas e degradadas Corrigir fragilidades incorporadas no projeto do equipamento ENGENHARIA Capacitar o pessoal operacional e os técnicos de manutenção, de modo que possam perceber, RHdiagnosticar e atuar convenientemente 14
Requisitos para o desenvolvimento da TPM 1. Capacitação dos recursos humanos 2. Implementação de melhorias nos equipamentos 3. Estruturação da manutenção autônoma 4. Estruturação da manutenção planejada e 5. Estruturação para o controle de novos equipamentos 15
1. Capacitação dos recursos humanos Ocorre em todos os níveis: Gerentes e engenheiros: princípios, conceitos e métodos da TPM, de forma que possam gerenciar o programa Supervisores: funcionamento dos equipamentos e partes a serem inspecionadas, para instruir operadores Operadores: conceitos básicos de manutenção (tarefas de lubrificação, limpeza e reaperto) e observação de anomalias Técnicos de manutenção: técnicas de manutenção, envolvendo conhecimentos especializados de mecânica, elétrica, hidráulica, pneumática e programação 16
2. Implementação de melhorias nos equipamentos Deve ser feita analisando o papel do equipamento na linha de produção e os valores de IROG Métodos para promover melhorias nos equipamentos: Teoria das Restrições (identificação de equipamentos gargalos) Método de Análise e Solução de Problemas (MASP) Análise P-M (Phenomenon Mechanism): Busca o entendimento aprofundado do mecanismo que gera a falha, analisando a correlação entre máquina, matéria prima e método de trabalho, muitas vezes utilizando a técnica dos 5 porquês Troca Rápida de Ferramentas 5S Método Kaizen 17
3. Estruturação da manutenção autônoma Consiste no envolvimento dos operadores nas atividades diárias de manutenção, tais como inspeção, limpeza, lubrificação e reapertos: Manutenção autônoma permite detectar e tratar pequenas anomalias antes que elas gerem falhas Empresas que não possuem o 5S devem adotá-lo em conjunto com a manutenção autônoma: 5S estabelece um ambiente de trabalho limpo e organizado, condição essencial para o desenvolvimento da manutenção autônoma 18
4. Estruturação da manutenção planejada Conduz à reorganização do departamento de manutenção, contemplando os seguintes itens: Missão da manutenção no contexto organizacional Tipos de manutenção de responsabilidade do dep to Formas básicas de organização da manutenção Estrutura funcional adotada Gestão: das atividades de manutenção das peças de reposição dos custos de manutenção da lubrificação dos equipamentos Apoio de software para a gestão da manutenção 19
5. Estruturação para controle de novos equipamentos Refere-se às atividades gerenciais associadas à instalação e posta em marcha dos equipamentos: Deve assegurar o desempenho previsto pelo fabricante Tarefa deve ser conduzida pela Engenharia e pelo Departamento de Manutenção Detalhamento 20
Atvidades do controle da instalação e posta em marcha dos equipamentos Entender claramente propósitos do equipamento e funções que ele deve desempenhar Avaliar e aprovar o investimento necessário e o custo de manufatura associado ao equipamento Definir procedimentos a serem observados durante a produção Definir o envelope operacional, detalhando ajustes para a produção de diferentes produtos Estabelecer equipe de trabalho responsável pelo equipamento Definir dados a serem coletados e registrados, de forma a permitir a avaliação do desempenho do equipamento e a realização de eventuais esforços de melhoria 21
Etapas para a implantação da TPM 1. Campanha de lançamento 2. Organização para a implantação 3. Diretrizes e metas PREPARAÇÃO 4. Uso do software de gestão da manutenção 5. Capacitação dos colaboradores 6. Início das atividades INTRODUÇÃO e melhoria dos equipamentos 7. Controle das intervenções e estoques de reposição 8. Manutenção autônoma IMPLANTAÇÃO 9. Manutenção planejada e 10. Consolidação do programa CONSOLIDAÇÃO 22
Estudo de caso (Tondatto & Fogliatto, 2005) Aplicação prática do programa TPM em uma empresa do setor gráfico, sediada no estado do Paraná: Processos da empresa caracterizados por grandes equipamentos, cuja manutenção corretiva costuma demandar grandes períodos de tempo Principais produtos comercializados pela empresa são cadernos escolares e material didático institucional 23
PREPARAÇÃO Etapas 1 a 5 Para uma implantação bem sucedida do TPM, todos os funcionários: devem compreender o porquê da introdução do programa na empresa e estar cientes da necessidade de implantação do programa e das metas a serem atingidas Alta administração deve anunciar a decisão de adoção do TPM em uma reunião interna, com participação de todos os diretores: Etapa de organização da implantação inicia-se com esse anúncio formal Na indústria do estudo de caso, declaração foi realizada através de seminários e reuniões formais onde gerentes e líderes divulgaram o TPM a todos os funcionários 24
MANUTENÇÃO AUTÔNOMA MANUTENÇÃO PLANEJADA CAPACITAÇÃO E TREINAMENTO CONTROLE INICIAL DO EQUIPAMENTO MANUTENÇÃO DA QUALIDADE TPM EM ESCRITÓRIOS SEGURANÇA E MEIO AMBIENTE Etapa 2 Organização para implantação Escritório do TPM Listaram-se os pilares do TPM (segundo Suzuki, 2003) e associaram-se responsáveis a cada pilar: INDIVIDUAIS MELHORIAS Equipe de PILARES implantação BÁSICOS ficou formada por 6 profissionais de diferentes áreas 25
Etapa 3 Diretrizes e metas Estabelecimento das diretrizes básicas e indicação dos objetivos é fundamental para dar sustentabilidade ao programa: 26
Etapa 5: Capacitação Temas abordados na capacitação introdutória na indústria em questão: 27
INTRODUÇÃO Etapa 6 Início formal do programa deve representar um marco nas atividades da empresa: Na empresa analisada, início do programa foi anunciado em uma reunião onde foram convidados a participar todos os funcionários, clientes e fornecedores: Foram expostos novamente o conceito, a filosofia e os objetivos do TPM Alta administração reafirmou o compromisso com a implantação do TPM, destacando políticas e metas a serem alcançadas 28
IMPLANTAÇÃO Passos 7 a 9 Deve-se iniciar pelos 4 pilares básicos: manutenção autônoma, manutenção planejada, melhorias individuais e capacitação e treinamento Pilares são fundamentais para a melhoria imediata das condições dos equipamentos e do nível de conhecimento dos operários e técnicos Elaborou-se um cronograma de implantação dos pilares nas diferentes máquinas e equipes Cronograma 29
30
Pilar da melhoria individual foca na análise de perdas Objetivo é implantar sistemática de melhoria para aumentar a produtividade dos equipamentos Melhoria individual é realizada através da promoção de atividades de equipe em pequenos grupos, realizadas no próprio local de trabalho 31
Alguns resultados Através de um Diagrama de Pareto, deve-se eliminar sistematicamente as perdas, tratando-as individualmente, como mini projetos: Utiliza-se o ciclo PDCA para solução de cada perda e o IROG para verificar a real eficácia do mini projeto Equipamento piloto passou por 17 grandes melhorias: IROG elevou-se de 28% para 37% 6 grupos de melhoria planejaram 50 melhorias significativas em diversos equipamentos e processos 32
Etapa 8 Manutenção autônoma Padrão de limpeza, lubrificação e inspeção criado para o equipamento piloto: 33
Etapa 9 Manutenção Planejada Deve ser implantada com o objetivo de trabalhar em três formas de manutenção: manutenção corretiva, manutenção preventiva e manutenção preditiva Deve-se realizar levantamento das falhas reais ou potenciais do equipamento para elaboração do programa de manutenção com base no tempo: Anomalias devem ser registradas e identificadas através de fichas TPM Identificação facilita a visualização dos problemas atuais do equipamento: Fichas cor vermelha = anomalia a ser solucionada pelos técnicos de manutenção Fichas cor amarela = anomalia a ser resolvida pelos operadores 34
Etapa 9 Exemplo 35
Etapa 10 Consolidação Alguns resultados Descrição completa do estudo de caso consta em artigo disponível para download na página da disciplina 36
Exercício final Durante um determinado período, um equipamento deveria trabalhar por 300 horas. Contudo, durante esse período, devido a quebras e ajustes, o mesmo permaneceu parado durante 35,2 horas. O tempo de ciclo teórico, informado pelo fabricante do equipamento corresponde a 45 peças por hora. Contudo, durante as horas de funcionamento, neste período, foram produzidas 11.325 peças. Dentre essas peças, 27 foram consideradas não conforme. Utilize esses dados e calcule a disponibilidade, taxa de velocidade, taxa de qualidade e o IROG para este equipamento e período. 37