Home

estudo da confiabilidade de máquinas cnc como fator

1. conclus o que os esfor os s o compensadores A intera o entre RCM e TPM Total Productive Maintenance ou Manuten o Total da Produ o tamb m discutida por Ben Daya 2000 que ressalta a import ncia do RCM na obten o de bons resultados na utiliza o do TPM O autor cita os benef cios do TPM e sua metodologia citando a manuten o planejada como um dos pilares do TPM Para o autor exatamente neste pilar que o RCM deve ser aplicado otimizando as interven es de manuten o preventiva pela confiabilidade dos sistemas e n o mais pelo tempo transcorrido entre interven es evitando que interven es desnecess rias sejam feitas ou que a quantidade de interven es seja insuficiente para evitar as falhas nos equipamentos O confronto entre TPM e RCM tamb m apresentado por Fleming amp Fran a 1997 para a ind stria de processos Os autores fazem um paralelo entre as metodologias que em primeira an lise parecem confrontar se principalmente quanto ao enfoque que cada metodologia d aos equipamentos Enquanto o TPM prega a quebra zero de qualquer equipamento o RCM analisa cada equipamento segundo sua import ncia no processo Apesar do aparente conflito os autores entendem que o RCM pode ser um aliado do TPM na medida que pode auxiliar no planejamento da manuten o atrav s do diagrama de decis o caracter stico do RCM 51 3 5 CONFIABILIDADE E FERRAMENTAS DE SUPORTE Muitas literaturas cit
2. constante Outro aspecto abordado por alguns trabalhos aponta para os erros humanos como causa da redu o dos ndices de confiabilidade de sistemas Segundo Dhillon amp Yang 1995 estes erros humanos s o cometidos desde a fase de projeto at a opera o final do equipamento levando sempre redu o da confiabilidade do sistema Ainda segundo os autores 25 dos eventos de manuten o s o devidos a falhas humanas e apontam para a sujeira fadiga stress falta de manuten o e outros fatores como respons veis pela falha humana Contestam estudos anteriores que afirmam que estas falhas t m uma taxa constante Para eles este tipo de falha concentra se em fases de fadiga e 46 stress Baseados nesta constata o os autores apresentam um modelo matem tico para c lculo de confiabilidade de sistemas com redund ncia que leva em considera o as falhas humanas com taxas de falhas vari veis Para tanto fazem algumas considera es entre elas a que as falhas humanas acontecem independentemente de outros tipos de falhas Dhillon amp Yang 1996 estudaram tamb m a confiabilidade de sistemas robotizados Segundo os autores o MTBF Mean time between failures ou tempo m dio entre falhas apresentado por rob s de apenas 2500 horas Isto se deve complexidade de seus sistemas e sub sistemas Face import ncia dos rob s na produtividade e da crescente exig ncia na melhoria de seus ndices de confiabilidade
3. CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA O ENCODER 66 FIGURA 9 CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA O CARTUCHO 67 FIGURA 10 CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA O MOTOR 67 FIGURA 11 CURVAS DE PROBABILIDADE DE SOBREVIV NCIA DO TROCADOR DE FERRAMENTAS CABOS E SENSORES 72 FIGURA 12 CURVAS DE PROBABILIDADE DE SOBREVIV NCIA DO CARTUCHO ENCODER E MOTOR tntto rrnneennnrnnnt 74 FIGURA 13 CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA O MODELO AO 75 FIGURA 14 CURVAS DE PROBABILIDADE DE SOBREVIV NCIA E MTBF DOS MODELOS A3 A2 ATE AO ceccccceeccccceecesceeceeeeneeeseseesseneesseneenes 77 LISTA DE TABELAS Tabela 1 Probabilidades de sobreviv ncia dos modelos estudados para v rios tempos de USO em gc 61 Tabela 2 Probabilidade de sobreviv ncia dos itens trocador de ferramentas sensores e cabos para v rios tempos de uso Tabela 3 Probabilidade de sobreviv ncia dos itens encoder cartucho e motor para v rios tempos de uso em 73 Tabela 4 Probabilidade de sobreviv ncia de AO at um ano de uso XI MARCORIN Wilson Roberto Estudo da confiabilidade de m quinas CNC como fator determinante para a escolha da pol tica de manuten o um estudo de caso 2005 100 p Disserta o Mestrado em Engenharia de Produ o Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo Universidade Metodista de Piracicaba Santa B
4. o do cliente tamb m foram analisados para identifica o dos equipamentos cr ticos do processo de produ o A partir desta an lise e do estudo de confiabilidade das m quinas desenvolvido a partir do hist rico de falhas apresentado pelo banco de dados do fornecedor determinou se as pol ticas de manuten o para cada equipamento e seus conjuntos A partir da instala o dos equipamentos no cliente as pol ticas de manuten o escolhidas foram implementadas e todos os dados de falhas apontados foram tabulados em uma planilha no aplicativo Excel e transportados para o software 59 Minitab para a gera o dos indices de confiabilidade reais Para cada dado de falha foram apontados as datas e hor rios de in cio e fim da interven o identifica o da m quina pe as substitu das e ou reparadas raz o causa e a solu o da interven o Os indices reais foram acompanhados e comparados com os ndices apresentados pelos equipamentos similares anteriores para os devidos ajustes das pol ticas definidas e para a identifica o da efic cia das melhorias e demais estudos empregados no processo As conclus es deste estudo tamb m est o baseadas nos resultados pr ticos apresentados pelos equipamentos acompanhados 4 4 OS ESTUDOS NO FORNECEDOR E AS MUDAN AS NO PROJETO Como os equipamentos fornecidos constituem uma nova vers o desenvolvida inicialmente para este cliente n o existe hist rico de falhas para es
5. 0 MTBF 127 22 dias 0 500 1000 1500 Tempo de uso em dias Fonte Bases de dados do cliente e do fabricante Software Minitab FIGURA 14 Curvas de probabilidade de sobreviv ncia e MTBF dos modelos A3 A2 A1 e AO As a es preventivas permitiram evitar falhas principalmente no trocador de ferramentas uma vez que possibilitaram reajustar elementos mec nicos do trocador antes que a falha ocorresse Entretanto estas a es preventivas n o evitaram algumas falhas devido a desajuste de sensores ocorridos entre uma verifica o e outra Uma an lise dever ser feita para verificar se h a necessidade de rever a periodicidade ou de se tomar alguma outra a o As medi es de vibra o foram feitas 3 no per odo estudado mostraram que um dos equipamentos apresenta uma vibra o no cabe ote acima do n vel apresentado pelos demais ainda dentro dos limites e que n o apresentou eleva o deste n vel nas medi es realizadas Esta m quina em particular est sendo observada com periodicidade menor Espera se poder prever o melhor momento para a interven o antes que a falha ocorra 78 5 CONCLUSOES E SUGESTOES PARA TRABALHOS FUTUROS Este trabalho mostra como os conceitos de confiabilidade podem ser aplicados na defini o das a es de manuten o Independentemente do resultado das a es de manuten o definidas o estudo aqui apresentado mostrou que uma abordagem mais cient fica dos dados de f
6. Quanto ao trocador de ferramentas o original utilizado no modelo A1 foi substitu do por um outro modelo de fabrica o italiana reconhecido por sua alta confiabilidade e velocidade de troca Devido ao alto ndice de mortalidade infantil apresentado no modelo anterior com muitas falhas de ajuste mec nico o fornecedor decidiu incrementar ainda um novo suporte para transporte da m quina que trava mecanicamente o trocador de ferramentas evitando desajustes mec nicos Os ajustes mec nicos deveriam ser revistos durante a instala o da m quina Com isso pretendeu se reduzir as falhas no primeiro ano de vida Os sensores aos quais o estudo de A1 se referem faziam parte em sua maioria do conjunto do trocador de ferramentas Com a substitui o do conjunto espera se uma melhora na confiabilidade destes elementos Neste trocador estes sensores ficam melhor protegidos e com uma fixa o mais eficiente Apenas um dos sensores n o possu a prote o adequada o que foi providenciado pelo fabricante da m quina Os sensores da porta de acesso m quina tamb m receberam uma prote o mais adequada Quanto aos demais sensores n o pertencentes ao trocador de ferramentas e porta estes n o est o na rea de usinagem e historicamente n o apresentam problemas Quanto aos cabos estes receberam grande aten o do fabricante que no projeto do modelo AO protegeu os cabos que sofrem movimento ao longo de 69 todo seu percurs
7. akant tk antata Aant k Aana EAEan EEan nanne annae 18 2 5 MANUTEN O D TECTIWA inainta rena a aeh N edt 20 2 6 MANUTEN O AUTONOMA area nanereraaa 21 2 7 PROGRAMA P 23 2 8 TPM TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE raiar 25 3 CONFIABILIDADE EE 29 3 1 GESTAO DE FALHAS nient ani aviv oh eae erin tbe eae 32 3 2 CONFIABILIDADE COMO FERRAMENTA DE MELHORIA DE PROJETOS E PROCESSOS34 3 3 CONFIABILIDADE APLICADA MANUTEN O ieiicecsieeriieerirererirrrrrireerirrnnn 42 3 4 RCM RELIABILITY CENTRED MAINTENANCE 47 3 5 CONFIABILIDADE E FERRAMENTAS DE SUPDORTE 51 4 ESTUDO DE CASO AEn dee ee Ne edd ER 56 4 1 UNIVERSO DO ESTUDO 56 4 2 PER ODO DO ESTUDOS ie ae DS EEN 56 4 3 METODOLOGIA APUCADA a nana nana aaa anna aaa nana aaa 57 4 4 OS ESTUDOS NO FORNECEDOR E AS MUDAN AS NO PROJETO 59 4 5 A ESCOLHA DAS POL TICAS DE MANUTEN O 0 c0cccccccecessssseeeeeeesenesseeeneeeeeees 69 4 6 A APLICA O DAS POL TICAS E RESULTADOS OB IDOS ssssesseserrrererrrrrrre reren 74 5 CONCLUS ES E SUGEST ES PARA TRABALHOS FUTUROS 78 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 00 ceseceeecccecccnesceeeeenecconsceneeeeuseanaceeenecneseauesenaeeeas 80 Vill LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS BDD BM CBM CCA CNC FMEA FTA f t ISO MCC MFOP MTBF MTTR MTTS NLP PDCA QFD Q amp R RCA RCI RCM R amp M RMP R t SAE TBM TGR TGW ti TPM TRM WCM Binary Decision Diagram Breakdown Maintenance Condition Based Maintena
8. cita colis es sobrecargas moment neas fen menos naturais e erros humanos entre as causas de falhas ocasionais recomendando o treinamento como forma de evitar os erros humanos Para o autor estas causas podem provocar falhas apenas moment neas ou desencadear um processo de deteriora o como ocorre por exemplo quando um rolamento marcado por uma sobrecarga radial ou axial Moubray 2000 toma o exemplo de danos em rolamentos para afirmar que estas causas casuais ou aleat rias podem introduzir falhas potenciais ou ocultas que apesar de n o serem vis veis podem ser detectadas e acompanhadas at o momento em que o rolamento atinja n veis cr ticos de 34 ru do e vibra o O autor cita tarefas preditivas de acompanhamento da falha potencial como uma forma de planejar a interven o e assim evitar uma parada n o programada As falhas que ocorrem por desgaste por sua vez est o ligadas ao tempo de uso do equipamento e come am a aparecer quando os componentes ou conjuntos t m ultrapassado seus per odos de vida til PIAZZA 2000 Para este tipo de falha pode se aplicar interven es de manuten o preventiva que permitam recuperar o desgaste existente e ou reajustar o sistema para a nova condi o do equipamento procurando preservar a fun o do componente ou conjunto KARDEC amp LAFRAIA 2002 Os componentes utilizados nos diversos tipos de equipamentos podem apresentar um ou mais tipos de falhas de
9. e a empresa busca altera es de processo de fabrica o que compensem a queda de pot ncia Pode se dizer portanto que uma pol tica inadequada de manuten o traz custos adicionais relacionados falta de produtividade desde custos com horas extras necess rias para cumprir a produ o at perdas de contrato todas mensur veis al m de outras perdas n o diretamente mensur veis como o desgaste da imagem da empresa PINTO amp XAVIER 2001 2 1 3 MANUTEN O E DISPONIBILIDADE A redu o do desempenho do equipamento que traz a redu o da qualidade e da produtividade pode ser evitada com a aplica o de pol ticas adequadas de manuten o que possam garantir a efici ncia do equipamento A falta destas pol ticas al m de reduzir a capacidade do processo traz as paradas efetivas do equipamento reduzindo a disponibilidade do mesmo Tal disponibilidade depende da confiabilidade e da manutenabilidade apresentadas pelos equipamentos WILLIAMS et al 1994 A manutenabilidade diz respeito a facilidade de se reparar um equipamento e normalmente apresentada pelo ndice MTTR Mean Time To Repair ou seja especifica o tempo m dio para reparo VIANA 2002 Apesar dos valores de confiabilidade e manutenabilidade serem por defini o fatores intr nsecos do equipamento e dependerem da concep o de seu projeto SAE INTERNATIONAL 1992 eles s o afetados por outros fatores que independem do projeto como o trein
10. ficos at discuss es da aplica o de RCM Reliability Centred Maintenance ou Manuten o Centrada em Confiabilidade passando por an lises de custo de manuten o baseadas em confiabilidade ferramentas de apoio aplica o da confiabilidade na manuten o e outros aspectos Antes de mostrar a aplica o dos conceitos de confiabilidade ser o discutidos aspectos referentes as falhas e o gerenciamento destas falhas pela fun o manuten o Neste item ser o abordados os tipos de falhas e sua rela o com as pol ticas de manuten o dispon veis para trata las 3 1 GEST O DE FALHAS A NBR 5462 de 1994 conceitua falha como o t rmino da capacidade de um item desempenhar sua fun o VIANA 2002 Moubray 2000 salienta a expectativa do usu rio quando define falha como a incapacidade de qualquer ativo de fazer o que seu usu rio quer que ele fa a A expectativa dos diversos usu rios de um equipamento tamb m fator predominante na defini o de falha para Kardec amp Lafraia 2002 para os quais um equipamento pode estar em estado de falha sob o ponto de vista do setor de seguran a em fun o de algum vazamento de leo enquanto o setor de produ o n o considera que o equipamento falhou nestas mesmas condi es portanto importante definir a fun o ou fun es de cada equipamento e o padr o de desempenho aceit vel para que a defini o do estado de falha 33 esteja baseada na fun
11. 97 109 9 dias Probabilidade de n o falhar co CH 0 10b 200 300 400 500 600 700 800 un 250 113 Tempo de uso em dias Fonte Bases de dados do cliente e do fabricante Software Minitab FIGURA 12 Curvas de probabilidade de sobreviv ncia do cartucho encoder e motor Para as m quinas que executam os processos mais cr ticos foram ainda identificados outros itens de verifica o que apenas ser o estendidos s demais m quinas quando for percebido algum problema nestas m quinas cr ticas Trata se de a es de verifica o dos sistemas de porta sistema hidr ulico e de ventila o dos inversores de frequ ncia dos motores que movem os eixos das m quinas 4 6 A APLICA O DAS POL TICAS E OS RESULTADOS OBTIDOS Para que as a es surtissem efeito o fornecedor treinou as equipes de produ o e manuten o do cliente Os operadores foram treinados em cada 75 item do check list criado de modo a conhec los e poder identificar problemas potenciais Os operadores foram ainda orientados a identificar anormalidades em ru dos temperaturas e consumo de fluidos Parte da equipe de manuten o do cliente foi treinada durante a montagem e teste dos equipamentos Outra parte foi treinada na planta do pr prio cliente Ap s a instala o as m quinas foram colocadas em uso cont nuo e acelerado por 10 dias em vazio de modo a evidenciar as falhas prematuras As falhas ocorridas foram cor
12. Mostraram a rela o entre manuten o e qualidade produtividade e disponibilidade e de que forma as a es de manuten o podem ser direcionadas pelos estudos de confiabilidade O cap tulo seguinte encerra o trabalho mostrando um estudo de caso onde foram aplicados os conceitos de confiabilidade para o estudo do comportamento das falhas em um conjunto de m quinas CNC objetivando proporcionar dados consistentes para a escolha das melhores pol ticas de manuten o a serem aplicadas nestes equipamentos O estudo de caso apresentado procura evidenciar os benef cios que um estudo de confiabilidade pode proporcionar no direcionamento das melhores pr ticas de manuten o para os equipamentos estudados e os resultados destas pr ticas 56 4 ESTUDO DE CASO Este estudo de caso pretende mostrar como o estudo de confiabilidade de m quinas pode determinar a escolha da pol tica de manuten o a ser adotada O estudo mostra a aplica o dos conceitos at aqui apresentados de modo a otimizar as a es de manuten o para um conjunto de m quinas de usinagem CNC O estudo procura mostrar ainda como a intera o cliente fornecedor pode trazer benef cios para ambos 4 1 UNIVERSO DO ESTUDO Este estudo foi baseado em um conjunto de 62 centros de usinagem CNC fabricados entre o final de 2002 e come o de 2003 para um cliente espec fico por uma empresa produtora de m quinas ferramenta destinadas fabrica o de pe as para
13. a dificuldade de se obter os dados de campo um limitador no uso desta forma de obten o dos valores de confiabilidade Marcorin 2002 tamb m cita dados de campo como uma forma econ mica de se obter valores de confiabilidade e discute uma alternativa para estudos de confiabilidade baseados em dados de campo fortemente censurados Segundo o autor considerado como censura o dado de falha que n o pode ser 36 apontado quer seja por nao se observar a falha durante o periodo estudado ou outra razao que nao permita seu apontamento Os dados de campo sao tamb m citados por Wang et al 1999 como forma de se conhecer a confiabilidade de produtos novos por m similares a outros ja produzidos Os autores descrevem a importancia da coleta de dados para o estudo de confiabilidade de equipamentos de produ o particularmente de m quinas CNC Segundo os autores a necessidade de prover as m quinas CNC com maior confiabilidade exige que os fabricantes de m quinas coletem dados de campo para an lise e tomada de a es para a melhoria do equipamento A organiza o das informa es de campo em banco de dados eficientes o ponto central do artigo Para o autor existe a necessidade de organizar os dados de forma codificada de modo a permitir que os fabricantes calculem valores de confiabilidade e manutenabilidade no n vel da m quina sistema subconjuntos e componentes Uma base de dados adequada pode permitir que softwares adeq
14. as quais necessitam ser realizadas com m quina parada pois pressup em interven es efetivas nos equipamentos Na pol tica preditiva n o h um plano r gido de substitui o de itens baseado em uma frequ ncia de interven o pr definida Ao contr rio a manuten o preditiva prev medi es peri dicas de determinadas vari veis que possam indicar o estado real do item sem que este tenha que ser retirado da m quina A frequ ncia das medi es peri dicas tamb m n o r gida mas segue um padr o segundo as respostas obtidas atrav s das medi es A partir do momento que uma determinada vari vel passe a indicar a degrada o de um item o tempo entre uma medi o e outra reduzido Pela caracter stica da deteriora o pode se prever atrav s das medi es o melhor momento para a substitui o que pode ser agendada previamente Al m disso poss vel definir tamb m o melhor momento para adquirir o item a ser substitu do evitando t lo em estoque PINTO amp XAVIER 2001 Xenos 1998 aborda a manuten o preditiva sob o ponto de vista da m o de obra necess ria para execut la condenando a id ia de que estas a es preditivas devam ser concentradas em uma equipe espec fica e mais qualificada Para o autor mesmo os operadores devem participar das a es preditivas devendo ser treinados para tal 20 A complexidade e os custos dos aparelhos de medi o e a qualifica o da m o de obra
15. custos de manuten o na aplica o do TPM medida que permite reduzir perdas e coloca o equipamento em condi es timas de opera o em um processo de alta disponibilidade O uso do TPM como ferramenta de gest o da produ o citado por diversos autores como Bamber et al 2000 que enfatizam o uso de TPM como um sistema de melhoria cont nua e elimina o de desperd cios Para os autores o TPM um alicerce importante na implementa o de programas de qualidade como o ISO 9000 e programas de prote o do meio ambiente O autor cita o TPM ainda como uma ferramenta importante na obten o de uma produ o de classe mundial ou World Class Manufacturing WCM capaz de proporcionar melhorias na produtividade e qualidade redu o de custos e prazos de entrega e ainda melhoria na seguran a e no moral dos funcion rios 27 Esta vis o gerencial do TPM tamb m apresentada por Cooke 2000 para quem o TPM a fus o da manuten o com a produ o de modo que ambos possam buscar juntos condi es de melhoria cont nua Para o autor o TPM necessita e promove a intera o de toda a companhia exigindo um inter relacionamento entre os diversos departamentos atrav s de equipes de trabalho multidisciplinares dando uma nfase muito forte na melhoria cont nua e na otimiza o de todo o sistema de produ o A implementa o de um programa de TPM pode apresentar algumas dificuldades e mesmo bar
16. de m quinas tamb m semelhantes aos modelos estudados Este novo modelo foi acompanhado pelo autor desde a fase de projeto at o per odo de um ano de opera o Foram colhidos os dados de falhas destes equipamentos e submetidos ao mesmo estudo de confiabilidade dos modelos anteriores Os resultados foram comparados com os dados obtidos nos modelos anteriores para avalia o da aplicabilidade dos conceitos de confiabilidade utilizados As conclus es emitidas baseiam se na literatura discutida e fundamentalmente nos dados reais de falhas colhidos no estudo de caso apresentado 1 2 1 DELIMITA O UNIVERSO E TIPOS DE DADOS DA PESQUISA A pesquisa bibliogr fica foi centrada em artigos escritos e publicados principalmente em jornais e revistas especializados em engenharia manuten o e qualidade Alguns livros e teses tamb m foram consultados para a apresenta o dos conceitos empregados no trabalho Para o estudo de caso a pesquisa utiliza duas bases de dados distintas A primeira refere se a dados hist ricos de campo de um universo grande de m quinas com Comando Num rico Computadorizado CNC obtidos a partir de registros de assist ncia t cnica do fabricante das m quinas durante o per odo de garantia A segunda base de dados refere se a dados de campo coletados em um conjunto de m quinas CNC similares s m quinas do primeiro universo acompanhadas pelo autor em seu local de opera o As informa es destes dois
17. deve se analisar a possibilidade de reduzir a frequ ncia com que ele ser trocado dentro de um mesmo padr o de uso Da mesma forma se uma falha ocorre antes da substitui o ou percebe se que o item substitu do j n o est cumprindo plenamente sua fun o deve se analisar a possibilidade de aumentar a frequ ncia com que este item deve ser substitu do Cavalcante et al 2003 sugerem um Sistema de Apoio Decis o SAD e modelos matem ticos para a defini o da frequ ncia para substitui o de pe as levando se em conta dados de confiabilidade destas pe as e seus custos Sob o ponto de vista gerencial uma pol tica de manuten o que possa prevenir a falha muito bem vinda O aspecto da previsibilidade das paradas para manuten o tem um papel muito importante na tranquilidade que o setor de produ o desfruta para desenvolver seu trabalho Como as manuten es preventivas podem ser agendadas com anteced ncia e em muitos casos podem ser realizadas nos finais de semana ou outros momentos onde n o h produ o esta pol tica ganha muitos adeptos principalmente entre os envolvidos com a produ o e principalmente quando produ o e manuten o n o est o sob a mesma ger ncia uma pol tica que pacifica as rela es entre as ger ncias de ambas as reas mas que pode trazer custos elevados para a empresa especialmente com pe as As empresas devem analisar os custos globais desta pol tica de manuten
18. implementadas no projeto definiu se que estes itens seriam acompanhados de um plano misto de manuten o preditiva e preventiva baseado nas curvas de sobreviv ncia apresentadas Al m destas a es decidiu se fazer uma acelera o da vida dos equipamentos fazendo os operar continuamente por 10 dias ap s a instala o antes de entrarem em produ o para evidenciar as falhas prematuras 70 Com base em an lises dos custos envolvidos na manuten o preventiva e dos custos decorrentes das falhas quando observadas as distribui es de probabilidade de falhas dos itens estudados foi definido que as a es preventivas deveriam ser realizadas com uma periodicidade capaz de manter o n vel de confiabilidade acima de 90 Para tal o estudo de confiabilidade de cada equipamento e de cada modo de falha relevante foi utilizado no c lculo da periodicidade de interven o O mesmo estudo foi utilizado na defini o das a es preditivas e sua periodicidade em itens onde o modo de falha pode ser evidenciado por a es preditivas Al m destas pol ticas outras a es di rias foram definidas para os operadores de modo a garantir a confiabilidade esperada Definiu se que um check list de manuten o aut noma deveria ser criado para que os operadores realizassem uma manuten o aut noma di ria a cada mudan a de turno Este check list deveria consistir basicamente de verifica es de n veis de leo das unidades de lu
19. importantes na avia o civil e militar do Reino Unido demonstrando a import ncia da manuten o nesta rea Prossegue afirmando que valores de MTBF j n o s o suficientes para orientar as a es de manuten o Segundo o autor h grande dificuldade em se utilizar este ndice no planejamento da manuten o especialmente porque a distribui o de falhas nem sempre se comporta de forma exponencial Al m disso n o se pode prever que um novo item ter a mesma taxa de falhas de seus 44 equivalentes funcionais Em fun o destas dificuldades as companhias a reas passaram a adotar o conceito de Maintenance Free Operating Period MFOP ou Per odo de Opera o Livre de Manuten o O autor traz um exemplo de c lculo do MFOP para uma distribui o de falhas que segue o modelo de Weibull e mostra a versatilidade da distribui o de Weibull em fun o dos par metros de ajuste do modelo O artigo prossegue descrevendo os impactos que a defini o do MFOP exerce sobre a programa o de estoque de pe as de reposi o Como o tempo de vida at a pr xima falha pode ser estimado fica mais f cil prever a necessidade da pe a e com isto reduzir os custos do estoque al m de poder proporcionar melhores condi es log sticas para as opera es de manuten o O autor finaliza enfatizando que o uso do MFOP deve ser feito no mbito de uma estrat gia de gerenciamento de uma manuten o centrada em confiabilidade A con
20. indisponibilidade e deteriora o dos equipamentos como causa da redu o da produtividade Esta rela o entre custo de manuten o custo da indisponibilidade e produtividade foi estudada em modelo matem tico apresentado por Chiu amp Huang 1996 cuja conclus o aponta para uma melhor rela o custo benef cio quando a manuten o tratada de forma preventiva do que em situa es de descontrole do processo produtivo pela falta de manuten o Se poss vel ent o concluir que prevenir melhor do que corrigir sob o ponto de vista econ mico resta analisar e escolher a melhor pol tica de manuten o a ser adotada para a otimiza o dos custos Esta an lise pode ser observada em um gr fico cl ssico mostrado na Figura 1 que ilustra a rela o entre o custo de manuten o e o custo da falha ou seja o custo da indisponibilidade O gr fico da Figura 1 mostra que investimentos crescentes em manuten o reduzem em maior propor o os custos decorrentes das falhas e como consequ ncia reduzem o custo total da manuten o Entretanto o gr fico mostra tamb m que a partir de certo ponto os gastos excessivos com manuten o reduzem pouco os custos da indisponibilidade e acabam elevando o custo total Esta quest o tamb m foi estudada por Murty amp Naikan 1995 que trabalham os limites da disponibilidade e apresentam um modelo matem tico para o c lculo do ponto timo de disponibilidade como mostrado
21. ncia de AO em rela o aos modelos anteriores A Figura 14 mostra as curvas de sobreviv ncia de todos os modelos de m quinas estudados Tabela 4 Probabilidade de sobreviv ncia de AO at um ano de uso em TEMPO DE USO EM DIAS DO Roms spa oo opus 661 aoo saez 797 2000 2200 15 20 690 Fonte Bases de dados do cliente e do fabricante Software Minitab Apesar de indicar um MTBF ligeiramente superior em rela o aos modelos anteriores o estudo indica um aumento da mortalidade infantil nos primeiros meses com melhora dos ndices ao final do primeiro ano Esta mortalidade infantil particularmente de itens n o apontados neste estudo pode estar ligada a acelera o do uso que ocorreu ap s a instala o das m quinas Percebe se tamb m uma desacelera o na queda dos ndices de sobreviv ncia de AO em rela o ao modelos anteriores ap s o primeiro m s de uso Esta desacelera o permite ndices melhores de sobreviv ncia ap s 1 ano de vida Quanto aos itens estudados foram apontadas poucas falhas destes itens nos modos de falha estudados inviabilizando o estudo de confiabilidade devido ao grande n mero de censuras em compara o com o pequeno n mero de falhas N o foram observadas falhas em cabos encoders e motores durante o per odo estudado 77 100 E As 90 MTBF E E 80 89 92 dias E 70 E o 00 MTBF 3 50 101 77 dias Ki A A0 Ai 30 MTBF 8 20 121 16 dias a 10 E Ao
22. no gr fico da Figura 2 custos de manuten o custo custo de falhas n vel de manuten o Figura 1 Gr fico custos x n vel de manuten o lucro Custo da manuten o Ea Aee p Ponto timo de disponibilidade lucro zero disponibilidade 100 Fonte Murty amp Naikan 1995 Figura 2 Gr fico lucro x disponibilidade O gr fico da Figura 2 mostra que a busca por falha zero 100 de disponibilidade requer gastos muito elevados com manuten o gerando uma consequente redu o do lucro da opera o Encontrar o ponto timo de disponibilidade o grande desafio na gest o da manuten o como afirma Cabrita 2002 para o qual a manuten o deve garantir a produtividade e o lucro dos neg cios da empresa com o menor investimento poss vel muito importante observar nesta busca do ponto timo que a pol tica de manuten o a ser adotada deve levar em considera o aspectos como a import ncia do equipamento para o processo custo do equipamento e de sua reposi o consequ ncias da falha do equipamento no processo ritmo de produ o e outros fatores Isso indica que a pol tica de manuten o n o pode ser a mesma para todos os equipamentos mas deve ser diferenciada para cada equipamento na busca do ponto timo entre disponibilidade e custo Todos os argumentos e cita es apresentados tiveram por objetivo mostrar que a fun o manuten o deve ser encarad
23. o e n o no equipamento o que Moubray 2000 chama de falha funcional ou seja quando o equipamento n o cumpre com sua fun o dentro de um padr o aceit vel de desempenho Moubray ainda cita a import ncia de analisar falhas funcionais para a defini o dos modos de falha ou seja os eventos que podem levar a fun o a falhar Segundo Piazza 2000 as falhas que ocorrem em equipamentos e sistemas podem ser classificadas basicamente em 3 tipos prematuras casuais e por desgaste Cada uma delas apresenta caracter sticas distintas e portanto requerem uma an lise apropriada para sua solu o ou preven o As falhas prematuras s o aquelas que ocorrem logo no in cio de funcionamento do equipamento ou sistema S o normalmente devidas a erros de projeto erros de fabrica o e montagem ou devidas a componentes abaixo do padr o PIAZZA 2000 Testes acelerados podem antecipar e evidenciar as falhas prematuras evitando que ocorram durante o uso normal do equipamento em produ o RAGAZZI 2001 As falhas prematuras t m uma taxa de ocorr ncia decrescente ou seja s o menos frequentes a medida que o equipamento entra em opera o normal e as falhas iniciais s o corrigidas As falhas casuais ou aleat rias resultam de causas complexas incontrol veis e muitas vezes desconhecidas Normalmente ocorrem durante a vida til do equipamento e possuem uma taxa de ocorr ncia praticamente constante PIAZZA 2000 Lafraia 2001
24. o estudo desta confiabilidade deve ser feito de forma a promover a melhoria da qualidade destes sistemas principalmente dos sistemas de seguran a associados A quest o da seguran a inclusive ressaltada pelos autores como fator determinante para a melhoria destes sistemas face ao grande n mero de acidentes observados Cita se neste trabalho que 8 dos operadores de rob s j sofreram algum tipo de ferimento em acidentes com estes equipamentos enquanto 36 j tiveram algum tipo de acidente Em fun o da import ncia dos sistemas de seguran a associados aos rob s e dos riscos originados por falhas nestes sistemas os autores apresentam dois modelos matem ticos para c lculo de confiabilidade que consideram a integra o entre o sistema de rob e o sistema de seguran a Estes modelos prev em que um dos sistemas pode falhar e tamb m que ambos podem falhar Os conceitos de confiabilidade tamb m podem ser utilizados para suportar an lises de risco e pol ticas de manuten o de pontes O assunto apresentado por Stewart 2001 que v na alian a da an lise de riscos com estudos de confiabilidade uma ferramenta poderosa para aux lio nas tomadas de decis o Esta an lise de confiabilidade e risco deve nortear as a es de manuten o poss veis com o devido estudo de custos O assunto life cycle cost ou custo do ciclo de vida bastante utilizado pelo autor aliando confiabilidade e an lise de custos desde a fase do pr
25. o preventiva de forma cuidadosa uma vez que os custos finais podem ser muito elevados mesmo com a redu o nos custos provocados por quebras Kardec amp Lafraia 2002 discutem esta questao dos custos finais na busca de aumento de disponibilidade operacional mostrando que deve haver uma an lise criteriosa sobre as a es de manuten o de modo a buscar o ponto timo de gastos com manuten o para obter os melhores resultados com o menor custo Esta previsibilidade das a es preventivas tamb m traz como benef cio a possibilidade de manter estoques bastante reduzidos de pe as sobressalentes ou mesmo eliminar o estoque WAEYENBERGH et al 2000 Como as interven es s o agendadas as pe as necess rias a cada interven o podem ser adquiridas s v speras do trabalho o que possibilita reduzir os custos com itens imobilizados Deve se entretanto ponderar o custo global desta pol tica sob a ptica de uma rela o custo benef cio Novamente cabe lembrar aqui a necessidade de se definir um plano de manuten o preventiva para cada equipamento levando em considera o sua import ncia no processo produtivo 2 4 MANUTEN O PREDITIVA Para Kardec et al 2002 manuten o preditiva qualquer atividade de monitoramento que seja capaz de fornecer dados suficientes para uma an lise de tend ncias emiss o de diagn stico e tomada de decis o Trata se de monitorar um determinado equipamento atrav s de ins
26. para utiliz los pode significar uma dificuldade na implanta o da manuten o preditiva Para muitas empresas o investimento n o compensador se analisada a quantidade de m quinas que poderiam ser colocadas sob esta pol tica Para estes e outros casos a empresa pode optar pela contrata o dos servi os de medi o e an lise deixando para sua equipe apenas a interven o propriamente dita Estas quest es referentes aos custos da manuten o preditiva s o discutidas por Kardec et al 2002 de forma comparativa com os tipos de manuten o preventiva e corretiva concluindo que os custos finais utilizando se apenas a es corretivas pelo menos o dobro dos custos finais quando se emprega uma pol tica preditiva De qualquer forma o emprego de pol ticas preditivas pode trazer enormes benef cios produ o que passa a ter seus equipamentos sendo monitorados frequentemente Com isso percebe se uma redu o no n mero de paradas para interven es preventivas e tem seus custos de manuten o reduzidos importante observar que estas pol ticas n o s o antag nicas mas complementares XENOS 1998 Uma boa an lise dos equipamentos sua import ncia confiabilidade e o custo de suas paradas deve definir como as duas pol ticas devem ser utilizadas que grau de manuten o preditiva deve ser empregado em cada equipamento e que trabalho preventivo deve ser efetuado O grau de manuten o preditiva utilizado em um
27. partir de a es de assist ncia t cnica Esta pesquisa compreende a an lise de todos os dados de falhas coletados pelo fabricante durante o per odo de garantia de 1 ano de todo o universo de m quinas fabricadas de tr s modelos distintos A segunda corresponde a uma pesquisa realizada com observa o direta intensiva e participativa como tamb m definida por Lakatos amp Marconi 1991 tendo como alvo o universo de m quinas citadas no item 4 1 O universo dos modelos anteriores ao atual corresponde a um total de 1086 m quinas Todos os dados de assist ncia t cnica destas m quinas foram registrados pelo fabricante em arquivos eletr nicos com codifica o para itens conjuntos tipos de falhas e solu es adotadas Este registro eletr nico codificado possibilitou o resgate dos dados e sua separa o e classifica o por item conjunto tipos de falhas e solu es implementadas No total foram analisados aproximadamente 14 000 registros de falhas sendo 2 400 registros dos modos de falha estudados durante o per odo de garantia Para a observa o apontamento e an lise de todos os dados e informa es referentes ao desenvolvimento aplica o testes e funcionamento destas novas m quinas o autor funcion rio do Departamento de Servi o P s Venda do fabricante das m quinas esteve envolvido em todas as fases citadas acompanhando o cliente e o fornecedor neste processo 58 O autor teve acesso ao proje
28. por m torna se economicamente invi vel este tipo de pr tica sendo necess ria a predi o da confiabilidade para verificar se o produto est adequado superdimensionado ou se requer melhorias A predi o da confiabilidade deve proporcionar ao projetista possibilidades de melhoria e redu o dos custos decorrentes de superdimensionamento e principalmente decorrentes de modifica es posteriores Os autores afirmam existir diversos m todos de c lculo antecipado de confiabilidade apresentados na literatura existente por m apenas para componentes eletr nicos e softwares e sugere o m todo de decomposi o dos componentes em blocos para a defini o de confiabilidade de equipamentos mais complexos Trata se de utilizar valores conhecidos de confiabilidade dos elementos que comp em o equipamento para a proje o da confiabilidade final Os blocos s o ent o associados em s rie ou paralelo segundo suas fun es s o atribu dos valores de confiabilidade a cada bloco e calcula se a confiabilidade total Como exemplo o autor mostra o processo de defini o da confiabilidade de um freio de motor utilizando a decomposi o de blocos funcionais Os autores citam tamb m o m todo da predi o de confiabilidade que define os fatos que influenciam a confiabilidade Independente da metodologia a defini o da confiabilidade antecipada deve levar melhoria do produto Os autores citam ainda o FMEA FTA e outras ferramentas como su
29. produto Os autores sugerem o que chamam de building in reliability approach Esta t cnica consiste em fazer dos clientes um laborat rio de testes com a participa o efetiva do usu rio do componente Neste processo os autores ressaltam a necessidade de um compromisso por parte dos clientes no envio dos dados de falha dos componentes de forma sistem tica O cliente torna se ent o parceiro do fabricante Nesta parceria o cliente se compromete a enviar os dados sobre o produto e recebe em troca a evolu o constante deste produto em forma de melhorias Ainda neste artigo os autores citam as ferramentas que podem ser utilizadas no diagn stico e solu o dos problemas potenciais e daqueles relatados em campo pelos clientes Entre as ferramentas mencionadas aparecem o FMEA Failure Mode and Effect Analysis An lise de modos e efeitos de falhas e o Diagrama de Ishikawa tamb m conhecido como Diagrama de Causa e Efeito ou Diagrama Espinha de Peixe Ragazzi 2001 tamb m cita os testes acelerados como uma forma de se obter valores de confiabilidade de novos produtos durante sua fase de projeto Alerta para a discuss o pol mica sobre os testes acelerados na medida em que os meios utilizados para simular de forma acelerada a tens o a que o produto ser submetido podem n o condizer com a realidade das condi es de campo O autor cita tamb m os dados de campo como fonte para a defini o de confiabilidade lembrando que
30. rbara d Oeste RESUMO Muitas s o as pol ticas t cnicas e ferramentas que s o apresentadas como solu es para os problemas de manuten o Programas complexos para o gerenciamento da manuten o como TPM e RCM e mesmo outros mais simples como o 5S s o aplicados em grande parte das empresas que buscam excel ncia nesta rea A aplica o destas pol ticas t cnicas ferramentas e programas requer uma an lise das possibilidades de cada um deles e sua aplicabilidade em cada sistema linha de produ o ou m quina alvo Requer ainda uma an lise do comportamento das falhas apresentadas por estes elementos de modo a direcionar as melhores a es de manuten o para cada modo de falha Este trabalho apresenta uma revis o das diversas pol ticas t cnicas e ferramentas de manuten o sob uma ptica gerencial Apresenta tamb m uma discuss o sobre os custos de manuten o e os custos da n o manuten o al m da sua influ ncia na escolha e gest o das pol ticas de manuten o Apresenta principalmente uma discuss o sobre a aplica o de conceitos de confiabilidade como fator norteador da escolha da melhor pol tica de manuten o para cada caso Finalmente o trabalho apresenta um estudo de caso onde foram aplicados os conceitos de confiabilidade na escolha da pol tica de manuten o para um novo projeto de m quinas ferramenta CNC O resultado deste caso mostra que o estudo de confiabilidade pode efetivamente dire
31. respectivamente a libera o da rea elimina o de itens desnecess rios organiza o limpeza padroniza o e disciplina Estes processos apesar de se aplicarem a toda a organiza o t m aplica o direta no ch o de f brica e na melhoria das condi es de opera o e manuten o das m quinas trazendo grande redu o de custos com a diminui o do desperd cio e das falhas provocadas por excesso de sujeira OSADA 1992 Para Ashok amp Santhakumar 2002 um programa 5S leva os funcion rios a ampliar seu foco de vis o tirando os de uma forma de trabalho extremamente focada para a realiza o pura e simples da opera o e colocando os em aten o para observar seu ambiente e a correla o deste com os demais Leva os a pensar em cinco diferentes dire es de uma forma mais cr tica e consciente sobre seu trabalho e principalmente sobre seu ambiente de trabalho levando os a esfor os conscientes de melhoria O programa 5S de f cil aplica o por m requer perseveran a em seu gerenciamento Ashok amp Santhakumar 2002 sugerem e apresentam um estudo de caso do uso de NLP Neuro Linguistic Programming ou Programa o Neuro Lingu stica para buscar maior ades o dos funcion rios em programas de qualidade como o 5S N o basta fazer um mutir o de limpeza na f brica necess rio um acompanhamento constante dos cinco itens em todas as reas envolvidas O mais comum a utiliza o de quadros
32. tamb m est na base das preocupa es com riscos dos mais diversos tipos em projetos especialmente daqueles que envolvem a comunidade como linhas de energia e transporte coletivo o que afirmam Tummala amp Leung 1996 que abordam a aplica o do RMP Risk Management Process Processo de Gerenciamento de Risco um processo baseado em conceitos de confiabilidade como uma ferramenta capaz de direcionar adequadamente projetos com forte preocupa o com confiabilidade e seguran a Segundo os autores o RMP permite ranquear os problemas potenciais de um sistema atrav s de uma an lise de probabilidades Ainda segundo os autores esta ferramenta de desenvolvimento de projetos com preocupa o em confiabilidade utilizada na tentativa de reduzir os riscos envolvidos inclusive sendo citado um estudo de caso com uma empresa n o identificada Novamente outras ferramentas s o citadas como apoio ao RMP como o FTA Fault Tree Analysis ou An lise de rvore de Falhas o CCA Cause Consequence Analysis ou An lise de Causa e Efeito e especialmente o FMEA j discutido anteriormente O FMEA ali s citado como parte integrante do processo RMP sendo esta ferramenta respons vel por externar 39 os problemas que podem significar riscos para a confiabilidade e a seguran a dos sistemas Dhillon amp Yang 1995 abordam os erros humanos durante o projeto como fator de redu o da confiabilidade dos projetos que acabam po
33. universos consistem de dados de falhas suas causas e solu es adotadas 1 2 2 AN LISE E INTERPRETA O DOS DADOS Os dados obtidos foram tabulados e inseridos no software MINITAB para obten o de valores de confiabilidade e probabilidades de falha utilizados na escolha das pol ticas de manuten o e periodicidade das interven es Este trabalho apresenta os dados de forma comparativa entre os dados obtidos nos registros de assist ncia t cnica do fabricante e os dados obtidos no universo de m quinas acompanhado objetivando explicitar os resultados das a es de manuten o adotadas Os resultados explicitados originam se nos c lculos dos indices de confiabilidade realizados a partir dos dados coletados ao longo do tempo durante o periodo analisado As formulas e modelos matematicos empregados baseiam se em normas internacionais e tamb m em autores diversos todos referenciados no trabalho A an lise e a interpreta o dos resultados obtidos foram desenvolvidas sob uma ptica de gest o englobando diversos aspectos gerenciais Apesar da forte carga gerencial aspectos t cnicos tamb m s o abordados neste processo de an lise e interpreta o dos dados 1 3 ORGANIZA O DO TRABALHO O trabalho est organizado em 3 grandes blocos sendo o primeiro bloco a partir do Cap tulo 2 uma revis o bibliogr fica sobre a fun o manuten o sua evolu o pol ticas ferramentas e custos envolvidos onde se b
34. 20 98 12 29 53 10 40 80 97 17 76 82 20 65 70 96 23 43 112 20 92 20 95 29 36 143 00 120 20 90 ese 30740 27690 80 162 45 682 60 660 70 70 319 27 1123 90 1137 90 60 568 72 1646 60 1725 60 50 975 56 2277 70 2458 00 40 1673 44 3064 50 3396 80 30 2980 90 4096 60 4661 50 20 5858 54 5577 40 6525 90 10 14953 54 8161 90 9884 00 Fonte Bases de dados do cliente e do fabricante Software Minitab Tanto a Tabela 2 como a Figura 11 mostram os tempos de uso para que os itens atinjam uma probabilidade de 90 Desta forma as a es de manuten o preventiva para prevenir o modo de falha dos sensores ser o a cada 9 meses 270 dias As a es preventivas no trocador de ferramentas ser o a cada 2 meses 60 dias e as a es preventivas para os cabos ter o periodicidade de 10 meses 300 dias Estas a es devem consistir em verifica es das condi es destes elementos limpeza e reajustes quando necess rio Desta forma dever o ser evitadas as paradas devidas aos modos de falhas estudados e ainda possibilitar o agendamento de interven es mais demoradas quando for percebida a necessidade destas interven es 72 100 SS Trocador de ferramentas d t R 90 90 63 6 dias oo C v EE Cabos z t R 90 E 307 4 dias S 2 70 BB sensores a t R 90 60 276 9 dias 64 L 307 277 Tempo de uso em dias Fonte Bases de dados do cliente e do fabricante Software Minita
35. 93 o TPM est baseado em 6 pilares 5S e manuten o aut noma j discutidos t m como meta criar um ambiente de trabalho disciplinado e condi es b sicas para os demais pilares Desenvolvimento de recursos humanos prev desenvolver aptid es m ltiplas nos oper rios de modo que possam obter um conhecimento geral de todo o processo de manufatura 26 Manuten o especializada ou planejada visa melhorar o planejamento e gerenciamento da manuten o aperfei oando os m todos e tecnologias de preven o a falha Manuten o da qualidade objetiva eliminar as ocorr ncias cr nicas de defeitos e disseminar a id ia de qualidade assegurada Melhorias na efici ncia da produ o e melhorias individuais prev a identifica o de perdas avalia o da efici ncia e eleva o do n vel de avan os tecnol gicos Tecnologias do equipamento visa implantar a manuten o produtiva e controles do custo do ciclo de vida dos equipamentos Pode se perceber que outras ferramentas j apresentadas aqui tamb m fazem parte da sustenta o do TPM Portanto TPM n o conflita com outras ferramentas mas as re ne em torno de uma filosofia da manuten o da produtividade Fleming amp Fran a 1997 discutem o uso da RCM Reliability Centred Maintenance ou Manuten o Centrada em Confiabilidade como ferramenta na constru o do pilar manuten o planejada al m de salientar a redu o dos
36. Atlas 1991 270 p 84 MADU Christian N Reliability and quality interface International Journal of Quality amp Reliability Management v 16 n 7 1999 pp 691 698 MARCORIN Adilson J Aplica o dos M todos de Kaplan Meier e Bootstrap na an lise de confiabilidade de produtos baseada em dados de campo 2002 94 p Monografia Mestrado em Engenharia de Produ o Universidade Metodista de Piracicaba UNIMEP Santa B rbara d Oeste SP McLACHLAN V N Errors their origin and avoidance to increase system reliability The TQM Magazine v 7 n 5 1995 pp 26 31 MIRSHAWKA V OLMEDO N C Manuten o Combate aos Custos na N o eficacia A vez do Brasil Sao Paulo Editora McGraw Hill Ltda 1993 373 p MOUBRAY John Manuten o Centrada em Confiabilidade Reliability Centred Maintenance RCM Traduzido por Kleber Siqueira Edi o Brasileira Editora Aladon Ltd 2000 426 p MULLER R SCHWARZ E Confiabilidade tabelas e nomogramas para uso pr tico S o Paulo Editora Nobel 1987 89 p MURTY A S R NAIKAN V N A Availability and Maintenance Cost Optimization of a Production Plant International Journal of Quality amp Reliability Management v 12 n 2 1995 pp 28 35 MURTHY D N P ATRENS A ECCLESTON J A Strategic maintenance management Journal of Quality in Maintenance Engineering v 8 n 4 2002 pp 287 305 OLIVEIRA M R LIMA C R C Integra o da manuten o
37. LHO O objetivo deste trabalho apresentar o estudo da confiabilidade como ferramenta determinante para a escolha apropriada da pol tica de manuten o de m quinas CNC visando melhores resultados na disponibilidade de equipamentos e na qualidade da produ o 1 2 METODOLOGIA Este trabalho foi elaborado a partir de uma revis o bibliogr fica sobre os diversos t picos abordados utilizados para o embasamento te rico necess rio para se atingir o objetivo proposto O trabalho procura responder as quest es relacionadas aplicabilidade dos conceitos de confiabilidade na gest o da manuten o Para isso lan a m o do uso de ferramentas matem ticas dados hist ricos de falhas colhidos em uma pesquisa documental e principalmente dados de falhas colhidos em um estudo de caso A pesquisa documental foi feita nos arquivos de assist ncia t cnica de um fabricante de m quinas CNC Nesta pesquisa foram identificadas todas as falhas ocorridas durante o per odo de garantia de 3 modelos semelhantes de m quinas Foram identificadas as falhas mais frequentes e seus respectivos modos de falha Para cada falha escolhida para o estudo foram levantados os dados de confiabilidade e as curvas de probabilidade de falha Com base nestes estudos de confiabilidade foram definidas as a es de manuten o e sua periodicidade As a es e periodicidades definidas a partir do estudo de confiabilidade foram aplicadas a um novo conjunto
38. N Z QUAN S Reliability analysis based on binary decision diagrams Journal of Quality in Maintenance Engineering v 4 n 2 1998 pp 150 161 JOHNSON R W WANG V PALMER M Thermal cycle reliability of solder joints to alternate plating finishes Circuit World n 25 2 1999 pp 27 30 KARDEC A LAFRAIA J R Gest o Estrat gica e Confiabilidade Rio de Janeiro Qualitymark ABRAMAN 2002 112 p KARDEC A NASCIF J A BARONI T Gest o Estrat gica e T cnicas Preditivas Rio de Janeiro Qualitymark ABRAMAN 2002 136 p KITAMURA H FUKUMOTO M Management system supporting reliability of equipment Kawasaki Steel Giho n 33 2001 pp 6 9 KUMAR U Dinesh Analysis of fault tolerant systems operating under different stress levels during a mission International Journal of Quality amp Reliability Management v 14 n 9 1997 pp 899 908 KUMAR U Dinesh New trends in aircraft reliability and maintenance measures Journal of Quality in Maintenance Engineering v 5 n 4 1999 pp 287 295 KUMAR U D KNEZEVIC J Supportability critical factor on systems operational availability International Journal of Quality amp Reliability Management v 15 n 4 1998 pp 366 376 LAFRAIA J R C Manual de Confiabilidade Mantenabilidade e Disponibilidade Rio de Janeiro Qualitymark Editora Ltda 2001 388 p LAKATOS E V MARCONI M A Fundamentos de Metodologia Cient fica 3 ed rev ampl S o Paulo
39. O artigo enfatiza atrav s de exemplos comparativos que este novo modelo de an lise de falhas demanda uma quantidade menor de tempo para se chegar solu o e mais preciso portanto pode proporcionar maior confiabilidade a o de manuten o O artigo traz ainda uma receita para converter uma rvore de falhas em um diagrama de decis o bin ria Diferentemente do apresentado anteriormente o FTA tamb m apresentado por Xie et al 2000 como uma ferramenta para definir um ranqueamento dos 52 elementos do sistema segundo sua importancia para a confiabilidade final do sistema e assim definir as prioridades nas a es de melhoria do sistema Prendergast et al 1996 tamb m citam as ferramentas que podem ser utilizadas no diagn stico e solu o dos problemas potenciais e daqueles relatados em campo pelos clientes Entre as ferramentas mencionadas novamente aparecem o FMEA e o Diagrama de Ishikawa FMEA a ferramenta mais citada pelos autores seguida pelo FTA S o citadas ainda por Tummala amp Leung 1996 Tennant 1995 Wang et al 1999 Deshpande amp Modak 2001 e D pow amp Blount 1997 Outras ferramentas como QFD e ciclo PDCA s o ainda citadas por Madu 1999 A SAE International 1992 tamb m traz algumas ferramentas al m daquelas j citadas como TGR TGW Things Going Right Things Going Wrong ou Coisas que deram certo Coisas que deram errado que consiste em um registro sistem tico d
40. UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA FACULDADE DE ENGENHARIA ARQUITETURA E URBANISMO PROGRAMA DE Pos GRADUA O EM ENGENHARIA DE PRODU O ESTUDO DA CONFIABILIDADE DE MAQUINAS CNC COMO FATOR DETERMINANTE PARA A ESCOLHA DA POLITICA DE MANUTEN O UM ESTUDO DE CASO WILSON ROBERTO MARCORIN ORIENTADOR PROF DR CARLOS ROBERTO CAMELLO LIMA SANTA BARBARA D OESTE 2005 UNIVERSIDADE METODISTA DE PIRACICABA FACULDADE DE ENGENHARIA ARQUITETURA E URBANISMO PROGRAMA DE Pos GRADUA O EM ENGENHARIA DE PRODU O ESTUDO DA CONFIABILIDADE DE MAQUINAS CNC COMO FATOR DETERMINANTE PARA A ESCOLHA DA POLITICA DE MANUTEN O UM ESTUDO DE CASO WILSON ROBERTO MARCORIN ORIENTADOR PROF DR CARLOS ROBERTO CAMELLO LIMA Disserta o apresentada ao Programa de P s Gradua o em Engenharia de Produ o da Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo da Universidade Metodista de Piracicaba UNIMEP como requisito para obten o do T tulo de Mestre em Engenharia de Produ o SANTA B RBARA D OESTE 2005 FICHA CATALOGRAFICA ELABORADA PELA BIBLIOTECA DO CAMPUS DE SANTA BARBARA D OESTE UNIMEP M321e Marcorin Wilson Roberto Estudo da confiabilidade de maquinas CNC como fator determinante para a escolha da pol tica de manuten o um estudo de caso Wilson Roberto Marcorin Santa B rbara d Oeste SP s n 2005 Orientador Carlos Roberto Camello Lima Disserta o Mestrado Universidad
41. V S MODAK J P Aplication of RCM to a medium scale industry Reliability Engineering amp System Safety n 77 2001 pp 31 43 DHILLON B S Engineering Maintenance A Modern Approach Fl rida USA CRC Press 2002 224 p DHILLON B S FASHANDI A R M Stochastic analysis of a robot machine with duplicate safety units Journal of Quality in Maintenance Engineering v 5 n 2 1999 pp 114 127 DHILLON B S YANG N Reliability analysis of a repairable robot system Journal of Quality in Maintenance Engineering v 2 n 2 1996 pp 30 37 DHILLON B S YANG N Probabilistic analysis of a maintainable system with human error Journal of Quality in Maintenance Engineering v 1 n 2 1995 pp 50 59 DOHI T OKAMURA H OSAKI S Optimal control of preventive maintenance schedule and safety stocks in an unreliable manufacturing enviroment International Journal of Production Economics n 74 2001 pp 147 155 DUPOW H BLOUNT G A review of reliability prediction Aircraft Engineering and Aerospace Technology v 69 n 4 1997 pp 356 362 82 FARIA J G de Aguiar Administra o da Manuten o Sistema P I S S o Paulo Ed Edgar Blucher Ltda 1994 112 p FERRARI E PARESCHI A PERSONA A REGATTIERI A TPM situation and procedure for a soft introduction in Italian factories The TQM Magazine v 14 n 6 2002 pp 350 358 FLEMING P V FRAN A S R R O Considera es sobre a implemen
42. a como fun o estrat gica dentro da organiza o podendo e devendo ser utilizada na redu o dos custos totais do processo de produ o como investimento e n o como gastos adicionais A escolha adequada da pol tica de manuten o pode trazer portanto uma otimiza o dos custos A seguir s o apresentadas as pol ticas e metodologias de manuten o que se corretamente empregadas podem proporcionar a otimiza o desejada 14 2 2 MANUTEN O CORRETIVA Entende se por manuten o corretiva o reparo do equipamento quando este tem sua fun o principal inoperante devido a uma falha WAEYENBERGH et al 2000 Em outras palavras constitui o restabelecimento de uma falha que impede o funcionamento do equipamento portanto de car ter puramente corretivo Embora esse procedimento possa parecer aus ncia de uma pol tica de manuten o a manuten o corretiva uma alternativa que aparentemente coloca se no extremo esquerdo inferior do gr fico da Figura 1 O problema desta pol tica n o est nas interven es corretivas mesmo porque em alguns casos esta realmente a melhor alternativa O problema que a aplica o isolada desta pol tica requer enormes estoques de pe as para suportar as sucessivas quebras tornando o trabalho imprevis vel e portanto sem um plano capaz de equacionar os custos PINTO amp XAVIER 2001 Entretanto levando se em considera o a import ncia do equipamento no processo s
43. a falha e o final da garantia Os resultados dos c lculos s o apresentados nas Figuras 5 6 7 8 9 e 10 na forma de MTBF em dias S o apresentadas tamb m nestas mesmas figuras as curvas de sobreviv ncia para cada conjunto isoladamente Uma an lise comparativa entre as curvas de sobreviv ncia de cada conjunto mostrada posteriormente no item 4 5 para a escolha da pol tica de manuten o de cada um deles O trocador de ferramentas possui v rios modos de falha entretanto apenas um deles predomina em 69 das paradas no trocador de ferramentas e analisado neste estudo Este modo de falha diz respeito a desajustes do conjunto devido ao desgaste natural dos elementos mec nicos particularmente de freios roldanas e garras Considera se que as interven es de reajuste rep em o item em sua condi o de novo as good as new MTBF 9067 82 Probabilidade de n o falhar o 0 10000 20000 30000 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do fabricante Software Minitab Figura 5 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF para o trocador de ferramentas 64 A Figura 3 mostra que o modelo mais antigo entre os analisados A3 tem um MTBF de 89 91 dias e pouca probabilidade de nao falhar nos primeiros meses de uso O modelo A2 mostra um valor de MTBF superior a A3 Este valor de MTBF aproximadamente 13 2 superior ao valor de AS A curva da fun o sobreviv ncia entretanto segue o mesmo padr
44. a qualidade an lise do melhor sistema de produ o treinamento manuten o da produ o e outros fatores estrat gicos O papel da manuten o mostra se essencial na garantia da qualidade e da produtividade das empresas A manuten o deve ser encarada como uma fun o estrat gica na obten o dos resultados empresariais da organiza o e deve estar direcionada para o suporte do gerenciamento e solu o de problemas apresentados na produ o lan ando a empresa em patamares competitivos de qualidade e produtividade PINTO amp XAVIER 2001 Portanto deve considerar os objetivos da empresa SOURIS 1992 Ainda segundo Souris 1992 a fun o manuten o deve ser gerida de modo a proporcionar empresa um grau de funcionalidade com um custo global otimizado A rela o entre a manuten o e a estrat gia organizacional foi apresentada por Wireman 1990 segundo o qual a estrat gia de manuten o definida pela empresa com base nos seus objetivos organizacionais O mesmo autor coloca a fun o manuten o como fator determinante do sucesso do planejamento da produ o e portanto da produtividade do processo Entretanto a import ncia da fun o manuten o e a op o consciente por um modelo nem sempre s o claros e levados em considera o na an lise das estrat gias das organiza es Mesmo quando o s o acabam sendo descartadas por uma an lise incorreta dos custos envolvidos O fator custo da man
45. alha pode ajudar os planejadores de manuten o a escolher pol ticas de manuten o mais direcionadas a cada componente evitando a parada do equipamento e principalmente a parada dos processos produtivos que dependem destes equipamentos O estudo mostrou apenas parte do que os dados de falha podem apresentar quando devidamente estudados sob a ptica estat stica dos conceitos de confiabilidade Muitos outros estudos podem ser feitos utilizando estes conceitos na busca da identifica o por exemplo do melhor momento para se fazer uma reforma ou o descarte de um equipamento defini o da necessidade de contrata o de m o de obra compra de sobressalentes ou mesmo para identificar os itens que merecem uma revis o de projeto entre outras aplica es O trabalho mostrou ainda refor ado pelos gr ficos apresentados no estudo de caso que o uso destes conceitos exige uma m o de obra que domine a matem tica envolvida ou ao menos que saiba interpretar os gr ficos envolvidos O uso de softwares especializados tamb m deve ser ressaltado como uma necessidade neste contexto devido complexidade dos c lculos envolvidos facilitando a gera o dos gr ficos e dos ndices desejados de suma import ncia ainda que as bases de dados de sustenta o dos estudos de confiabilidade estejam adequadamente organizadas A estrutura da manuten o deve estar organizada de modo a colher apontar e armazenar adequadamente os dados Es
46. alidade e o lucro das opera es fez surgir diversos planos e pol ticas de manuten o Estes planos objetivavam buscar a melhor rela o custo benef cio nas a es de manuten o de modo a garantir a disponibilidade dos equipamentos de produ o a qualidade dos produtos fabricados e consequentemente a competitividade da empresa no mercado garantindo sua sobreviv ncia MURTHY et al 2002 Nos pr ximos t picos s o apresentados planos pol ticas e ferramentas da manuten o sob a ptica gerencial e estrat gica da fun o manuten o Antes por m ser o discutidas quest es relacionadas a custos da manuten o e da n o manuten o tamb m sob uma ptica gerencial e estrat gica buscando balizar o uso de conceitos de confiabilidade como alternativa na busca da melhor rela o custo benef cio das a es de manuten o As discuss es sobre custos da manuten o s o apresentadas no mbito das rela es entre manuten o e qualidade produtividade e disponibilidade 2 1 CUSTOS DA MANUTEN O E DA N O MANUTEN O A busca incessante pelo lucro nas empresas focalizada em uma an lise simplista de redu o de custos e aumento de produ o pode desviar a empresa do real caminho para sua sobreviv ncia no mercado O caminho para se manter e ganhar novos mercados est na qualidade e na produtividade A busca da qualidade e da produtividade passa por diversas quest es como pol ticas de gest o d
47. am auxiliar o fornecedor na melhoria cont nua dos equipamentos Ainda de que forma os dados colhidos pelo cliente em sua realidade de condi es de uso e instala o poderiam ser aproveitados pelo fornecedor para o desenvolvimento de um equipamento gen rico para todo seu universo de clientes nas mais variadas condi es de uso e instala o Outro estudo importante poderia mostrar de forma detalhada a rela o entre os custos da manuten o os custos de m quina parada e a periodicidade de interven es definidas atrav s do estudo de confiabilidade dos equipamentos No estudo apresentado definiu se esta periodicidade baseando se nas curvas de sobreviv ncia e nos custos e riscos envolvidos por m a metodologia desta an lise n o foi explicitada o que poderia compor um novo trabalho 80 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ASHOK S SANTHAKUMAR A R NLP to promote TQM for effective implementation of ISO 9000 Managerial Auditing Journal v 17 n 5 2002 pp 261 265 BADIA F G BERRADE M D CAMPOS C A Optimal inspection and preventive maintenance of units with revealed and unrevealed failures Reliability Engineering System Safety n 78 2002 pp 157 163 BAMBER C J SHARP J M HIDES M T Developing management systems towards integrated manufacturing a case study perspective ntegrated Manufacturing Systems v 11 n 7 2000 pp 454 461 BEN DAYA Mohamed The economic production lot sizing problem wi
48. am ferramentas para aux lio ao uso dos conceitos de confiabilidade desde o projeto at a manuten o dos produtos Estas ferramentas se constituem desde ferramentas j reconhecidas em outras reas at softwares espec ficos para c lculo de confiabilidade Citando ferramentas para suporte a estudos de confiabilidade Teng amp Ho 1996 apresentam um trabalho sobre a aplica o do FMEA e do FTA Os autores sugerem o FMEA como ferramenta para melhorar a confiabilidade de projetos e processos de produ o resultando em produtos tamb m mais confi veis J o FTA sugerido como ferramenta para encontrar solu es para as falhas apresentadas pelos produtos proporcionando melhoria cont nua na qualidade e confiabilidade Os autores citam as dificuldades para a implanta o do FMEA de forma sistem tica nas empresas observando que a ferramenta acaba sendo utilizada apenas como cumprimento a exig ncia de seus clientes principalmente montadoras sem um empenho adequado em utilizar a ferramenta como meio efetivo e sistem tico de melhoria da confiabilidade e da qualidade Jinglun amp Quan 1998 apresentam uma ferramenta alternativa para a depura o de problemas Segundo os autores o FTA pode ser substitu do por uma an lise mais l gica do problema adotando um modelo bin rio chamado Binary Decision Diagram BDD ou diagrama de decis o bin ria que utiliza conceitos de l gica bin ria para chegar solu o do problema
49. amente em tempos pr definidos normalmente indicados pelo fabricante 16 do equipamento sem importar se com o estado real destas pe as o que muitas vezes leva ao desperd cio de pe as e m o de obra Discutindo esta quest o Saranga 2002 comenta um caso de 1990 no setor el trico onde um ter o do dinheiro gasto em manuten o preventiva havia sido perdido em a es desnecess rias Normalmente esta pol tica corretamente aplicada em itens de desgaste como rolamentos gaxetas an is de veda o e outros Entretanto comum encontrar a aplica o err nea desta pol tica tamb m em itens que n o sofrem desgaste o que mostra o desconhecimento e despreparo de muitas equipes de manuten o em diversas empresas A manuten o preventiva apenas se justifica em itens que sofrem desgaste e ou deteriora o pelo tempo de uso Mesmo nestes casos seu uso deve ser muito bem analisado devido imprevisibilidade do desgaste ou seja o ritmo de desgaste pode n o ser uniforme por estar sujeito a muitas vari veis Esta imprevisibilidade ainda requer estoques altos de pe as de reposi o elevando os custos relativos Dohi et al 2001 abordam a quest o do custo do estoque e apresentam um modelo matem tico para otimizar o estoque em aplica es de manuten o preventiva baseado no ndice de confiabilidade dos equipamentos Al m do problema do estoque elevado para cobrir a imprevisibilidade das falhas a manuten o preven
50. amento dos manutentores a disponibilidade de pe as e a limpeza condi o geral do equipamento Uma pol tica adequada de manuten o deve ent o manter a capacidade e a disponibilidade do equipamento evitando quebras aumento de confiabilidade e criando condi es de uma interven o corretiva r pida e eficaz quando a falha ocorrer aumento da manutenabilidade 2 1 4 CUSTOS DA FALTA DE MANUTEN O O que foi exposto mostra alguns pontos onde a falta de uma pol tica de manuten o gera custos Segundo Mirshawa amp Olmedo 1993 os custos gerados pela fun o manuten o s o apenas a ponta de um iceberg Esta ponta vis vel corresponde aos custos com m o de obra ferramentas e instrumentos material aplicado nos reparos custo com subcontrata o e outros custos referentes instala o ocupada pela equipe de manuten o Abaixo desta parte vis vel do iceberg est o os maiores custos invis veis que s o os custos decorrentes da indisponibilidade do equipamento O custo da indisponibilidade concentra se nos custos decorrentes da perda de produ o e da n o qualidade dos produtos os custos da recomposi o da produ o e penalidades comerciais com poss veis consequ ncias sobre a imagem da empresa MIRSHAWA amp OLMEDO 1993 Estes aspectos tamb m foram tratados por Cattini 1992 quando salienta de forma bastante clara toda a consequ ncia da falta de manuten o na forma de custos ligados
51. as solu es implementadas em projetos anteriores que deram certo e as que deram errado para guia de novos projetos RCA Root Cause Analysis ou an lise da causa raiz outra ferramenta apresentada no mesmo trabalho consistindo em um estudo aprofundado da causa das falhas para se encontrar efetivamente a raiz do problema Na discuss o sobre ferramentas de software para suporte aos c lculos de confiabilidade Hastings e Ang 1995 discursam sobre a import ncia destes softwares na aplica o efetiva dos conceitos de confiabilidade nas diversas reas Os autores justificam o uso de softwares dedicados pelos recursos que apresentam na forma de t cnicas matem ticas para defini o da melhor distribui o a que se encaixam os eventos analisados Este tipo de testes de adequa o de distribui o tamb m conhecidos como best fit tests ou testes de ader ncia s o muito trabalhosos e demorados quando realizados a m o ou mesmo com o aux lio de pap is padronizados para este tipo de an lise Ainda para mostrar os benef cios do uso do software apresentado os autores sugerem um exemplo de c lculo de confiabilidade de um produto testado que apresentou falhas e censuras 53 Ragazzi 2001 apresenta o software MINITAB como uma ferramenta nos calculos de confiabilidade Justifica o uso do software pela velocidade de processamento que o mesmo possibilita em compara o com o uso de m todos convencionais de c lculo Entre
52. b FIGURA 11 Curvas de probabilidade de sobreviv ncia do trocador de ferramentas cabos e sensores Tamb m foi desenvolvido um plano de a es preditivas que procura prever as falhas nos itens encoder motor e cartucho do eixo rvore atrav s de medi es de vibra o Com isto pretende se tornar a falha previs vel e assim poder planejar as interven es fora do hor rio de produ o procurando eliminar as paradas n o programadas devido a falhas nestes itens Para isso o estudo de confiabilidade destes itens foi utilizado para definir a periodicidade das medi es Novamente foram analisados os custos da manuten o e da n o manuten o para esta defini o Devido ao custo destes itens dificuldade de obten o das pe as e ao longo tempo de m quina parada que uma falha nestes itens provoca optou se por uma periodicidade das medi es de vibra o equivalente ao tempo de uso do conjunto para o qual sua probabilidade de sobreviv ncia n o falhar fique acima de 97 probabilidade de falha abaixo de 3 A Tabela 3 mostra as 73 probabilidades de sobreviv ncia de cada item para diversos tempos de uso particularmente para 97 A Figura 12 mostra o inicio das curvas de probabilidade de sobreviv ncia dos tr s itens e a indica o dos pontos nas curvas para uma probabilidade de 97 e os dias de uso correspondentes a este valor de probabilidade Tabela 3 Probabilidade de sobreviv ncia dos itens enco
53. brifica o hidr ulica e pneum tica verifica o de man metros dos sistemas hidr ulico e pneum tico limpeza de prote es da rea de trabalho limpeza de dispositivos de fixa o verifica o de vazamentos aquecimento e outros O plano de manuten o preventiva foi desenvolvido para aqueles itens cujo modo de falha pode ser evitado com a es preventivas como sensores cabos e trocador de ferramentas procurando manter a confiabilidade acima de 90 Este plano deve ser executado pela equipe de manuten o e consiste em a es de verifica o e eventual a o de corre o dentro de uma periodicidade determinada a partir do estudo de confiabilidade de cada item e de seu modo de falha estudados anteriormente Para tal identificou se quais os tempos de uso de cada item em que suas probabilidades de falha atingem 10 probabilidade de sobreviv ncia de 90 A Tabela 2 apresenta os tempos de uso destes itens para diversos ndices de confiabilidade e de forma destacada para R t 90 A Figura 11 apresenta a parte inicial das curvas de sobreviv ncia para estes 3 itens e indica nas curvas os tempos de uso para confiabilidade de 90 71 Tabela 2 Probabilidade de sobreviv ncia dos itens trocador de ferramentas sensores e cabos para varios tempos de uso em PROBABILIDADE TEMPO DE USO EM DIAS DE SOBREV TROCADOR CABOS SENSORES 99 6 88 25 30 18
54. cionar a escolha das a es de manuten o de equipamentos constituindo se em ferramenta importante no planejamento da manuten o PALAVRAS CHAVE Manuten o Confiabilidade MTBF RCM CNC XII MARCORIN Wilson Roberto Estudo da confiabilidade de m quinas CNC como fator determinante para a escolha da pol tica de manuten o um estudo de caso 2005 100 p Disserta o Mestrado em Engenharia de Produ o Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo Universidade Metodista de Piracicaba Santa B rbara d Oeste ABSTRACT Many maintenance policies techniques and tools are introduced as solutions to maintenance problems Complex programs for maintenance management as TPM and RCM and even other simpler techniques such as 5S are widely applied in many companies trying to get excellence in this area The application of any of these maintenance policies techniques tools and programs requires an analysis of all the possibilities that each one can offer and their application on each system production line or machine It also requires an analysis of failure behavior for those elements to drive the best maintenance actions for each failure mode This work presents a review of some maintenance programs techniques and tools under a management perspective It also presents a discussion about maintenance and non maintenance costs and their influence on choosing and managing maintenance policies It mainly focuses the applica
55. demonstrativos que resumem como cada rea est sendo vista pela ger ncia dando conceitos de avalia o para cada item dos 5S Estes quadros devem ser bem vis veis e 25 os trabalhadores de cada rea devem conhecer as raz es que resultaram naquela avalia o O 5S tido por Bamber et al 2000 como um programa de apoio ao TPM que ser explicitado no pr ximo item Para os autores um programa de 5S bem conduzido deve preceder a implanta o do TPM e deve continuar a ser aplicado conjuntamente na busca de melhores resultados de produtividade e qualidade com redu o de custos e aumento da seguran a no local de trabalho Aqui tamb m existe a necessidade de se motivar os funcion rios a manter seu ambiente de trabalho ferramentas e m quinas sempre limpas e em perfeitas condi es de uso necess rio esclarecer a cada um as raz es e os benef cios oriundos de cada item tanto para o operador quanto para as m quinas Cada funcion rio deve sentir se como um componente ativo de seu ambiente de trabalho para que possa influenci lo positivamente na obten o de boas avalia es dentro do programa OSADA 1992 2 8 TPM TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE TPM Total Productive Maintenance ou Manuten o Produtiva Total mais que uma metodologia de manuten o uma filosofia de trabalho tida como miss o da empresa na manuten o da produtividade FLEMING amp FRAN A 1997 Segundo Takahashi amp Osada 19
56. der cartucho e motor para v rios tempos de uso em PROBAB DE DIAS DE USO SOBREV ENCODER CARTUCHO MOTOR 99 47 4 32 2 149 8 98 81 8 69 7 207 0 ml neg 1099 2504 96 141 9 152 0 286 7 95 169 7 IS SET 318 7 90 298 1 434 3 444 9 80 536 4 996 9 629 9 70 174 3 1675 9 782 7 60 1025 7 2494 7 924 4 50 1302 5 3498 0 1064 9 40 1620 4 4764 8 1211 8 30 2006 6 6447 3 1375 3 20 2518 4 8891 6 1573 2 10 3333 3 13220 2 1857 1 Fonte Bases de dados do cliente e do fabricante Software Minitab Baseado nos valores obtidos para 97 de probabilidade de sobreviv ncia adotou se que a periodicidade de medi o de vibra o para todo o conjunto seria de 4 meses Optou se por unificar a periodicidade de medi o para os tr s itens mesmo apresentando tempos diferentes nas curvas de sobreviv ncia para um per odo pr ximo dos tempos menores apresentados pelo cartucho e motor porque mais vi vel operacionalmente e porque a vibra o originada em um dos elementos pode provocar a falha nos demais Os dados obtidos devem ser tabulados para mostrar a tend ncia destas vari veis no tempo procurando identificar a curva de deteriora o do conjunto 74 As medi es dever o ser feitas por um profissional da equipe da manuten o do cliente treinado para tal EE Motor t R 97 112 9 dias OH N EE Cartucho t R 97 250 4 dias co EB Encoder t R
57. divu 1998 apresentam um modelo para an lise de confiabilidade de linhas de alimenta o el trica Segundo os autores outros modelos j foram apresentados para o mesmo tipo de estudo por m n o levavam em considera o os sistemas de prote o das linhas de alimenta o O estudo mostrado analisa a confiabilidade destes sistemas de alimenta o associados a seus sistemas de prote o Segundo os autores n o se pode analisar as linhas isoladamente ou apenas em rela o s suas cargas com suas poss veis interfer ncias no desempenho da linha deve se tamb m levar em considera o a confiabilidade dos sistemas de prote o que atuam junto s cargas para a prote o da linha O autor compara esta considera o com qualquer outro sistema que possua subsistemas associados e que a falha de um sistema comprometa a confiabilidade do outro Esta discuss o mostra a import ncia da manuten o detectiva discutida no item 2 5 que prev a interven o preventiva em equipamentos de prote o Estes 3 cap tulos iniciais deste trabalho procuraram mostrar de que forma um estudo de confiabilidade pode contribuir no direcionamento das atividades de desenvolvimento produ o e principalmente nas atividades de manuten o de equipamentos As literaturas resgatadas e apresentadas nestes cap tulos 55 procuraram mostrar a evolu o da manuten o e sua import ncia como fun o estrat gica na obten o de resultados nas empresas
58. do modelo A1 mais pr ximo tecnologicamente de AO foram identificados na base de dados do fornecedor para promover as melhorias necess rias para aumento da confiabilidade Um gr fico comparativo entre cada conjunto escolhido mostrando a incid ncia de falhas apresentado na Figura 4 Os conjuntos identificados foram trocador de ferramentas sensores cabos com movimento na rea de trabalho encoder do eixo rvore sistema de medi o de velocidade e posi o cartucho do eixo rvore e motor do eixo rvore mostrando que a maior quantidade de falhas encontra se no trocador de ferramentas e no conjunto do eixo rvore 600 St Zo 500 lt a Pun ana 400 EEE 555 300 tog no 200 zo 100 i 0 SECHER rE oc a a 5 Ea O lt Q gt Q lt lt W W lt BE b E EE E GARANTIA ui M DULOS E FORA DE GARANTIA Fonte Bases de dados do fabricante Figura 4 Conjuntos que mais falham no Modelo A1 Os dados dos conjuntos identificados tamb m foram lan ados no software Minitab para c lculo de confiabilidade buscando verificar a curva de 63 probabilidade de sobreviv ncia de cada item no modo de falha relevante Assim como definido para os calculos de confiabilidade de cada modelo de maquina os calculos de confiabilidade de cada um destes itens escolhidos tamb m foram feitos tomando se os tempos entre as falhas do modo de falha relevante e considerando como censura o tempo entre a ltim
59. e leo drenar e ou substituir filtros verificar e ajustar press es hidr ulicas e pneum ticas e principalmente manter a m quina limpa A es corretivas simples tamb m podem ser acrescentadas s atividades dos operadores como substituir um cilindro de fixa o de uma pe a substituir um bot o danificado uma mangueira rompida e ajustar a posi o de uma porta de acesso Muitas destas atividades n o requerem conhecimento t cnico espec fico e os operadores podem ser facilmente treinados medida que as primeiras ocorr ncias surgem pelos pr prios manutentores durante a execu o do trabalho de reparo TAKAHASHI amp OSADA 1993 Muitos cr ticos da manuten o aut noma alegam ser complicado deixar estas tarefas corretivas e mesmo preventivas para operadores por diversos motivos O maior deles talvez seja a quest o da equipara o salarial e da resist ncia dos sindicatos principalmente devido polival ncia e multiespecifica o pregada por esta pol tica Pinto amp Xavier 2001 abordam a quest o sindical dentro de um enfoque sobre a rela o empresa sindicato Segundo os autores as mudan as funcionais provocadas pela pol tica de manuten o aut noma apenas ser aceita quando permite ganhos para ambos os lados empresa e trabalhador Esta rela o ganha x ganha deve mostrar a todos os envolvidos os benef cios que o aumento de produtividade e qualidade pode trazer para ambos os lados Outra re
60. e Metodista de Piracicaba Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo Programa de P s Gradua o em Engenharia de Produ o 1 Manuten o 2 Confiabilidade 3 MTBF 4 RCM 5 CNC I Lima Carlos Roberto Camello Il Universidade Metodista de Piracicaba Faculdade de Engenharia Arquitetura e Urbanismo Programa de P s Gradua o em Engenharia de Produ o Ill T tulo ESTUDO DA CONFIABILIDADE DE MAQUINAS CNC COMO FATOR DETERMINANTE PARA A ESCOLHA DA POLITICA DE MANUTEN O UM ESTUDO DE CASO WILSON ROBERTO MARCORIN Disserta o de Mestrado defendida e aprovada em 27 de janeiro de 2005 pela Banca Examinadora constitu da pelos Professores Prof Dr Carlos Roberto Camello Lima Presidente UNIMEP Prof Dr Renato Vairo Belhot EESC USP Prof Dr lvaro Jos Abackerli UNIMEP A minha familia Meus filhos Leticia e Vinicius pela compreens o Minha esposa Gisela pelo carinho e apoio AGRADECIMENTOS A Deus Por me acompanhar mesmo quando eu nao me lembrava dele Ao meu orientador Pela confian a depositada neste aluno Ind strias Romi S A Por ter proporcionado esta oportunidade O degrau de uma escada nao serve simplesmente para que algu m permane a em cima dele Destina se a sustentar o p de um homem pelo tempo suficiente para que ele coloque o outro um pouco mais alto Thomas Huxley Vil SUMARIO LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS cccceseccneccne
61. e crit rios adequados pode ocorrer quando as pol ticas de manuten o s o definidas a partir de outros fatores que n o levam em considera o o comportamento das falhas As t cnicas de manuten o baseadas em conceitos de confiabilidade tamb m adquiriram for a ao longo dos anos principalmente pela forma mais cient fica com que se trata a manuten o proporcionando melhores ferramentas para sua gest o A aplica o destes conceitos de confiabilidade permite uma an lise mais criteriosa de cada equipamento e desta forma permite tamb m que a pol tica de manuten o seja conduzida de modo mais aplicado a cada equipamento levando se em conta suas particularidades intr nsecas de projeto seu hist rico e sua fun o no processo de produ o O comportamento das falhas quando inseridas em um estudo de confiabilidade pode indicar o melhor caminho a trilhar pelo programador de manuten o na busca da redu o de falhas sem um aumento excessivo dos custos de manuten o Este trabalho busca apresentar o estudo de confiabilidade como ferramenta de suporte ao programador de manuten o em sua busca por melhores resultados Um estudo de caso apresentado procurando evidenciar de que forma os estudos de confiabilidade de equipamentos podem responder as quest es levantadas referentes s dificuldades na escolha das melhores a es de manuten o e na defini o da periodicidade das interven es 1 1 OBJETIVO DO TRABA
62. e de estoque de pe as das ordens de servi o e das paradas programadas O RCM vem auxiliar na otimiza o do n vel de disponibilidade de m quinas e dos custos na medida em que permite reduzir de 40 a 70 as interven es peri dicas MOUBRAY 2000 Em seu trabalho Moubray 2000 apresenta o RCM n o como uma estrat gia pronta mas como uma ferramenta poderosa no desenvolvimento da estrat gia de manuten o a adotar para cada ativo baseada em sua fun o Afirma que o RCM possibilita o gerenciamento mais adequado de m o de obra pe as de reposi o falhas ocultas e como consequ ncia possibilita gerenciar e reduzir adequadamente os custos de manuten o O autor apresenta toda a metodologia a ser seguida na implanta o do RCM Smith 1993 aborda o RCM de forma mais concentrada na fun o de otimizar a manuten o preventiva e com base neste prop sito descreve os conceitos procedimentos e ferramentas envolvidos na utiliza o do RCM Assim como Moubray o autor em quest o tamb m apresenta exemplos do uso de confiabilidade na defini o das atividades de manuten o tamb m focando a fun o do equipamento como o alvo a manter Smith 1993 tamb m aborda a quest o da redu o de custos pela aplica o do RCM lembrando o nascimento desta ferramenta na ind stria aeron utica No trabalho citado pode se verificar que o estudo de confiabilidade e as a es tomadas a partir dele permitiram s 49 companhias
63. e melhoria de projetos outros autores citados a seguir apontam a confiabilidade tamb m como ferramenta de melhoria da qualidade do processo de fabrica o Graves et al 1999 discutem a aplica o dos conceitos de redund ncia e do controle de qualidade por amostragem na busca por confiabilidade dos sistemas de produ o e consequentemente dos produtos produzidos enfatizando que melhor tomar a es preventivas para evitar a falha a ter que medir os resultados do processo na busca de falhas Os autores afirmam que o controle da confiabilidade por amostragem est caindo em desuso e dando lugar a sistemas redundantes Entende se por sistema redundante aquele que 42 prev dois ou mais sistemas trabalhando em paralelo de modo que quando um falha o outro mant m o sistema em opera o No entanto os autores mostram um modelo matem tico que pretende confirmar que ambos os conceitos redund ncia e amostragem podem ser utilizados conjuntamente em diferentes n veis na busca de maior confiabilidade dos produtos e processos Prendergast et al 1996 tamb m abordam a import ncia dos estudos de confiabilidade para a fase de fabrica o dos produtos Enfatizam a necessidade de um controle de confiabilidade do processo de produ o como chave para obten o de um produto final tamb m confi vel Johnson et al 1999 estudam em seu artigo a confiabilidade dos diversos processos de soldagem de componentes eletr nicos Atra
64. e sobreviv ncia de um item at o tempo especificado pela vari vel de tempo t e f t a fun o densidade de probabilidade CASTRO 1997 Portanto a matem tica envolvida para o c lculo deste ndice depende basicamente da fun o densidade de probabilidade que corresponde a modelos de distribui o das falhas como a distribui o normal lognormal exponencial Weibull e outras Toda a matem tica aplicada no c lculo de confiabilidade para estas distribui es e outros conceitos matem ticos podem ser obtidos em Marcorin 2002 Lafraia 2001 Ragazzi 2001 e Piazza 2000 Para mostrar a aplicabilidade dos conceitos de confiabilidade ser o comentadas a seguir as literaturas que abordam a aplica o desses conceitos nas diversas reas da engenharia como mec nica eletr nica naval aeron utica e outras Pode se perceber que estes conceitos s o aplicados desde a concep o de um projeto novo at o suporte p s venda passando 32 pelo processo de produ o encarados como ferramentas de um processo de melhoria cont nua De forma mais intensa ser o tamb m comentadas as literaturas resgatadas que abordam o uso dos conceitos de confiabilidade especificamente no gerenciamento da manuten o procurando mostrar a aplicabilidade destes conceitos nesta rea Neste contexto as literaturas resgatadas apresentam aspectos muito variados desde modelos matem ticos para c lculo de confiabilidade de sistemas espec
65. ecceeccenecceescueeeeueeeneeeneeseeuseanesenanenes Vil LISTA DE FIGURAS ccceececceeecuecuceueceaceueeeeeeueeaeeeueeuseeueeuseeseueeeaseuseasenueeasenuseusecueeaees IX LISTA DE TABELAS asi csiiniassa aar cada ganda plo OCO podias a SL alias a CERTO SA ie A elie A X RESUMO EE XI ABSTRACT E XII 1 INTRODU O EE 1 1 1 OBJETIVO DO TRABALHO rara aaa aaa aaa aaa aaa ana 3 1 2 METODOLOGIA TO 3 1 2 1 DELIMITAGAO UNIVERSO E TIPOS DE DADOS DA PESQUISA cccccceeceeceeeeeeseeeeesseueueeees 4 1 2 2 AN LISE E INTERPRETA O DOS DADOS assist tuas bolas sos una nda a casa MCRL eee saida 4 1 3 ORGANIZA O DO TRABAL HO 5 2 A FUN O MANUTENGAO cccccssssseeeeeceseseeeeeeeesseeeeeceenesseeeesauasseeeesenenseees 6 2 1 CUSTOS DA MANUTEN O E DA N O MANUTEN O nsnsssssnnnnnesesenn ninen nsrrrrrnn nene 8 2 1 1 MANUTEN O E QUALIDADE sa su seca act NEEN E EEN si nan Dad ad TU cles as Dia ede vane eee deed ten Se 9 21 2 MANUTEN O E RRODUTIVIDADE sides dee estados SEENEN dE EEN NEEN Ada dc e cd 10 2 1 3 MANUTEN O E DISPONIBILIDADE ssesseitesesteesttitetsittiettttettiittesttintttit tastit tetieeneettt 10 2 1 4 CUSTOS DA FALTA DE MANUTEN O Ke Eed ENNEN E ME EE AR E EE A RE 11 2 2 MANUTEN O CORRETIVA cccccccceeccsceccssceececseeseececeeeseseeeesesensauesecseusaneesneenenenas 14 2 3 MANUTEN O PREVENTIVA vu ccsccccesecsceccseeececseseeeueceuseeseeeuessessauesecsneuanessneeesenas 15 2 4 MANUTEN O PREDITIWA
66. enciais por mais improv veis que possam parecer O autor parte de um conceito muito claro ou seja um acidente pode ser evitado quando se sabe que ele pode ocorrer Baseado nisto o autor vai ao extremo e lembra acidentes ocorridos em diversos sistemas como trens navios e cat strofes como furac es e terremotos e como estes poderiam ser evitados ou suas consequ ncias minimizadas se algu m tivesse imaginado que poderiam ocorrer e tivesse tomado provid ncias para minimiz los Em um n vel 40 industrial o autor cita ainda falhas e retrabalhos que poderiam ser evitados se a pergunta fosse feita Neste contexto o autor lembra o custo desta n o confiabilidade que pode resultar em problemas com a imagem da empresa O autor segue sua an lise tomando exemplos de falhas humanas que causaram acidentes falhas em cascata vazamento de informa o e at rejei o de produtos pelo mercado Conclui que a melhor forma de evitar estas falhas sempre fazer a pergunta O que de pior pode ocorrer Desta forma segundo o autor a mente do projetista pode se abrir para a preven o ou redu o da probabilidade de ocorrerem estas falhas Tennant 1995 apresenta um estudo de caso de aplica o de conceitos de confiabilidade no gerenciamento de projetos na empresa Rover Inglaterra Segundo o autor a Rover fez um benchmarking de manuten o ou seja uma pesquisa entre as empresas com os melhores resultados na rea para definir a me
67. equipamento deve condizer com a import ncia e com a possibilidade de medi o de cada vari vel Deve se utilizar o m todo onde realmente poss vel fazer medi es significativas Com esta an lise pode se reduzir o custo das medi es especialmente quando esta tarefa terceirizada evitando se medir pontos que nada significam para a an lise das condi es dos itens XENOS 1998 2 5 MANUTEN O DETECTIVA A manuten o detectiva segundo Pinto amp Xavier 2001 come ou a surgir na literatura a partir da d cada de 90 A manuten o detectiva caracteriza se pela 21 preocupa o com as falhas ocultas ou seja as falhas que nao se tornam evidentes aos operadores SOUZA amp LIMA 2003 Badia et al 2002 definem as falhas ocultas como sendo aquelas que permanecem encobertas at que alguma inspe o ou teste seja feito ou ainda quando a fun o deteriorada exigida Segundo os autores estas falhas podem se manifestar em equipamentos parados unidades reservas e em equipamentos de seguran a que raramente s o utilizados Os autores apresentam ainda modelos matem ticos para definir a frequ ncia tima de inspe o destes sistemas A manuten o detectiva tem a fun o de identificar estas falhas ocultas especialmente em equipamentos de seguran a atrav s de inspe es e testes peri dicos evitando que sejam percebidas apenas quando se descobre que o item de seguran a n o atuou S o exemplos de
68. est o da qualidade pode ser inteiramente perdido A qualidade da fun o manuten o pode evitar a deteriora o das fun es operacionais dos equipamentos especialmente aquelas que levam a falhas ocultas que resultam na incapacidade do processo Apenas uma manuten o adequada do equipamento pode garantir que o processo n o perder sua capacidade devido a desvios provocados por problemas no mesmo A manuten o encarada como essencial tamb m dentro dos sistemas de gestao da qualidade como a ISO 9000 PINTO amp XAVIER 2001 2 1 2 MANUTEN O E PRODUTIVIDADE De forma mais clara que a qualidade a produtividade tamb m depende do desempenho do equipamento A redu o da produtividade em fun o das paradas de m quinas discutida no item 2 1 3 deste trabalho sob a ptica da disponibilidade dos equipamentos de produ o Entretanto esta produtividade pode ser ainda afetada quando a falta de manuten o ou a manuten o ineficaz causam aumento dos tempos de produ o pela redu o do desempenho mesmo n o havendo uma parada efetiva do equipamento Esta condi o leva a empresa a buscar a origem da queda de produ o em outros fatores como ferramental materiais e at operadores elevando os custos operacionais o caso por exemplo quando o motor do eixo principal de um torno n o pode fornecer toda a pot ncia dispon vel em fun o de baixa isola o provocada por sujeira ou umidade falta de manuten o
69. et alteraram as rela es entre cliente e fornecedor fazendo surgir a figura do cliente e fornecedor virtuais o que dificulta a medi o da satisfa o do cliente Esta situa o coloca os valores de confiabilidade e manutenabilidade como fatores para a satisfa o do cliente Neste contexto o autor sugere a utiliza o do TRM Total Reliability Management ou gerenciamento da confiabilidade total como ferramenta gerencial em substitui o ou em conjunto com o TQM Total Quality Management ou gerenciamento da qualidade total O TRM utiliza ferramentas como o ciclo PDCA plan do check act e QFD Quality Function Deployment Desdobramento da Fun o Qualidade para o aprimoramento do produto Desta forma a disposi o de ouvir o cliente torna se essencial para o TRM na busca da melhoria da confiabilidade e da qualidade dos produtos oferecidos ao mercado especialmente o QFD na canaliza o dos esfor os de benchmarking Al m do ciclo PDCA muito citado pelo autor como um processo essencial e intermin vel na melhoria cont nua O autor cita ainda o Diagrama de Causa e Efeito Ishikawa como ferramenta para an lise das falhas encontradas Ele termina reafirmando a necessidade de ouvir os clientes e tamb m de manter a aten o em atributos de confiabilidade n o externados pelos clientes que podem significar diferenciais de venda Assim como a confiabilidade apresentada pelos autores citados neste item como ferramenta d
70. eu custo e as consequ ncias da falha pode se chegar conclus o que qualquer outra op o que n o a corretiva pode significar custos excessivos Em outras palavras a op o pela manuten o corretiva a melhor quando os custos da indisponibilidade s o menores que os custos necess rios para evit la como em equipamentos baratos formados por pe as baratas e descart veis de substitui o muita r pida e pouca influ ncia no processo produtivo Esta an lise feita do ponto de vista gerencial e estrat gico Por exemplo planejar e executar manuten o preventiva de uma furadeira de bancada entre outras existentes na rea de ferramentaria pode estar tirando recursos importantes que podem ser aplicados em equipamentos mais importantes Outra vis o importante da manuten o corretiva a li o trazida pela falha A falha n o deve ser encarada apenas como um inc ndio a ser apagado mas como um inc ndio a ser tamb m investigado Mais importante que o reparo 15 conhecer o modo da falha suas raz es causas e consequ ncias para que uma a o preventiva possa ser tomada neste e nos demais equipamentos similares Registrar ordenadamente todas as informa es referentes s a es corretivas tamb m deve fazer parte deste processo de aprendizagem Aprender com a falha tamb m uma decis o gerencial A manuten o como estrutura organizacional precisa criar mecanismos que previnam as falhas conse
71. fiabilidade dos processos e meios de produ o tamb m apresentada como raz o dos sistemas de gerenciamento da manuten o de equipamentos Kitamura amp Fukumoto 2001 descrevem sua experi ncia na empresa Kawasaki Steel Jap o onde foi implantado um sistema de gerenciamento da manuten o de equipamentos da produ o com forte nfase nos estudos de confiabilidade Os autores apresentam as a es de manuten o em tr s tipos BM breakdown maintenance ou manuten o ap s a quebra corretiva TBM time based maintenance ou manuten o baseada no tempo preventiva e CBM condition based maintenance ou manuten o baseada em condi es preditiva Apresentam ainda um hist rico da evolu o da fun o manuten o para tra ar um paralelo com a evolu o da manuten o na Kawasaki Steel Segundo os autores a empresa caminhou sempre junto com o hist rico da manuten o e aplica cada vez mais tempo e recursos em manuten es do tipo CBM medida que novas tecnologias de diagn stico s o disponibilizadas no mercado Os autores t m a preocupa o de mostrar a necessidade de se obter altos ndices de confiabilidade para os equipamentos de produ o especialmente para os equipamentos de alta tecnologia e definem o gerenciamento da manuten o como ponto crucial para atingir este objetivo Afirmam que imposs vel obter a confiabilidade desejada para estes 45 equipamentos sem uma manuten o realmente ce
72. guindo registrar e aprender com as mesmas evitando que estas se repitam FARIA 1994 Do ponto de vista estrat gico as informa es referentes a uma falha e sua corre o devem ser tratadas como capital da empresa O conjunto destas informa es quando devidamente organizadas pode proporcionar empresa subs dios importantes na tomada de decis es acerca da pol tica de manuten o a ser adotada frequ ncia de interven es defini o de estoque de pe as de reposi o etc Em resumo a corre o de uma falha deve ser encarada como uma oportunidade de enriquecer o conhecimento da empresa de modo a direcionar suas a es para a preven o E mesmo que uma nova falha venha a ocorrer os dados anteriores devem proporcionar equipe de manuten o a possibilidade de reparar a falha de uma forma mais r pida e eficaz 2 3 MANUTEN O PREVENTIVA Entende se por manuten o preventiva uma a o ou conjunto de a es que visem prevenir a falha ou seja um pol tica de preven o falha com a es que impe am a sua ocorr ncia Para Pinto amp Xavier 2001 a manuten o preventiva a atua o realizada de forma a reduzir ou evitar a falha ou queda no desempenho obedecendo a um plano previamente elaborado baseado em intervalos definidos de tempo Os planos de manuten o preventiva caracterizam se por utilizar interven es e substitui o de pe as de forma peri dica cuja frequ ncia baseia se unic
73. i dica das esteiras porta cabos A Figura 7 mostra a curva de sobreviv ncia deste item no modo de falha explicitado que tem uma distribui o parecida com a dos sensores com poucas falhas no primeiro ano Para os cabos a probabilidade de sobreviv ncia no primeiro m s de 98 93 nos primeiros 6 meses e chega a 88 ao final do primeiro ano GE MTBF 3458 23 Probabilidade de nao falhar o q 0 5000 10000 15000 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do fabricante Software Minitab Figura 7 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF para os cabos O modo de falha apresentado pelo encoder nico e sempre requer sua substitui o Trata se de danos internos causados por vibra o proveniente do cabe ote do sistema de transmiss o ou do motor do eixo rvore Apenas a identifica o da vibra o e de sua origem e a corre o do problema podem evitar a falha A Figura 8 mostra que a queda na probabilidade de sobreviv ncia do encoder ainda menos acentuada que os cabos ou sensores Neste caso a probabilidade de falhas nos primeiros 30 dias menor que 1 0 6 94 n o apresentam falhas at os primeiros 6 meses e apenas 13 falham no primeiro ano 66 MTBF 1608 39 Probabilidade de nao falhar EI q 0 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do fabricante Software Minitab Figura 8 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF pa
74. icas de modo a atingir ou exceder as expectativas dos clientes Para D pow amp Blount 1997 um produto confi vel deve prover seguran a em termos de funcionalidade deve durar o suficiente para ser amortizado e deve ser capaz de satisfazer o cliente Esta vis o est mais voltada para a 30 preocupa o com o custo benef cio representado pela confiabilidade do equipamento adquirido Um foco mais voltado face estat stica da confiabilidade dado por Lafraia 2001 quando enfatiza a previsibilidade da falha como resultante da defini o da confiabilidade de um produto O enfoque do autor est na base matem tica que sustenta os conceitos de confiabilidade Outras defini es s o apresentadas por autores que defendem o uso do RCM Reliability Centred Maintenance como uma ferramenta para gerenciamento da manuten o Nesta linha Smith 1993 define confiabilidade como a probabilidade que um dispositivo ir desempenhar uma fun o espec fica de forma satisfat ria por um per odo de tempo espec fico e sob condi es definidas Observa se na defini o apresentada a aus ncia do termo falha concentrando se no desempenho satisfat rio da fun o como fator determinante da confiabilidade Esta mesma defini o e foco s o apresentados tamb m por Castro 1997 em seu trabalho sobre a aplica o de confiabilidade nas empresas Brasileiras Pinto amp Xavier 2001 usam tamb m a mesma defini o quando apresenta
75. idade na escolha das pol ticas de manuten o baseada nos dados obtidos no estudo de caso e apresentada ap s o terceiro bloco 2 A FUN O MANUTEN O A manuten o de equipamentos de produ o surgiu como uma necessidade de reparar os equipamentos que quebravam na linha de produ o assim que a revolu o industrial tomou sua forma no s culo XVI com o surgimento dos primeiros teares mec nicos Baseava se apenas na corre o dos defeitos quando estes efetivamente interrompiam a produ o A principio era executada pelos pr prios operadores das m quinas n o existindo naquela poca ainda uma equipe espec fica de manuten o VIANA 2002 Apenas com o surgimento das primeiras t cnicas de planejamento do trabalho em 1900 e posteriormente com a Segunda Guerra Mundial a vis o da fun o manuten o come ou a mudar Naquele momento apesar da vis o de que a manuten o era uma fun o marginal ou seja estava em segundo plano mas n o se podia prescindir dela em momento algum a atividade de manuten o se firmou como necessidade absoluta VIANA 2002 Esta id ia de que a manuten o deveria apenas reparar as falhas come ou a mudar por volta de 1950 quando surgiu a id ia de se fazer manuten o preventiva A necessidade de manuten es preventivas surgiu juntamente com a melhoria das m quinas e dos processos que permitiam maior produ o mas que exigiam maiores cuidados com os equipamento
76. ilidade de modo a depurar adequadamente as a es para cada tend ncia demonstrada garantindo desta forma a confiabilidade do sistema de produ o e do produto final Como nem sempre os softwares prev em todas as condi es poss veis pode se ver pelo j apresentado que muitos autores desenvolvem modelos matem ticos espec ficos para casos particulares Modelos matem ticos para c lculo de confiabilidade de sistemas espec ficos foram apresentados por 54 Dhillon amp Yang 1995 Dhillon amp Yang 1996 Dhillon amp Fashandi 1999 e Kumar 1997 em seus trabalhos ja comentados Na linha de apresenta o de modelos matem ticos Gopalan amp Kumar 1995 apresentam um modelo mais gen rico para c lculo de confiabilidade e manutenabilidade de sistemas redundantes Segundo os autores as formula es matem ticas at ent o apresentadas sempre consideravam uma distribui o exponencial das falhas e dos tempos de reparo Estes autores apresentam uma formula o mais gen rica que pode ser adaptada a qualquer tipo de distribui o de falhas e de tempos de reparo em sistemas redundantes Para tanto s o utilizados alguns recursos matem ticos capazes de dar maior grau de adaptabilidade ao modelo apresentado e assim poder atender as diferentes distribui es apresentadas pelas falhas e tempos de reparo Ainda na linha de apresenta o de modelos matem ticos para estudos de confiabilidade Sridharan amp Mohanava
77. lhor pol tica e optou pela ado o de um programa chamado Q amp R Plan ou Plano Qualidade e Confiabilidade O plano baseia se em grupos de trabalho multidisciplinares guiados por check lists pr definidos de a es para cada elemento Estas a es s o definidas e coordenadas por uma equipe central respons vel pelo projeto de um novo produto Os check lists prev em todos os passos que os grupos devem seguir orientando o uso das mais variadas t cnicas de diagn stico e solu o de problemas potenciais no projeto e em todas as fases do processo de produ o Todo o trabalho documentado e confrontado com os dados originais do plano Q amp R Entre as ferramentas de apoio ao desenvolvimento do plano est o os FMEAs de projeto e de processo para os itens cr ticos que o plano chama de ACI s Reliable Critical Itens ou itens cr ticos quanto a sua confiabilidade O plano salienta a import ncia da documenta o de todas as fases analisadas no plano Q amp R como fonte de aprendizado para outros projetos que o cerne de um plano de melhoria cont nua Esta rela o entre confiabilidade e qualidade tamb m foi observada por Madu 1999 Para o autor qualidade n o suficiente para garantir competitividade no mercado e a confiabilidade essencial para o desenvolvimento de um 41 sistema de qualidade especialmente para atender o cliente de alta tecnologia O autor lembra que as novas tecnologias de comunica o como a intern
78. m a manuten o como fun o estrat gica dentro de uma organiza o Para Moubray 2000 confiabilidade n o uma fun o em si mas uma expectativa de desempenho que considera todas as fun es envolvidas Em sua discuss o sobre as formas de medir a efic cia da manuten o o autor apresenta a pergunta com qual frequ ncia ele falha como um conceito que talvez seja o mais bem compreendido para o termo confiabilidade Apesar dos diferentes conceitos de confiabilidade todos os autores citados mostram as mesmas linhas gerais para as defini es matem ticas de confiabilidade Matematicamente apresentam a confiabilidade sob duas formas A primeira quanto ao tempo m dio entre falhas ou MTBF Mean Time Between Failures Segundo Lafraia 2001 o MTBF fornece a expectativa m dia de vida dos itens e pode ser definido como a m dia dos 31 tempos de vida tomados de uma quantidade de n elementos como expresso na Equa o 1 MTBF ti jr 1 i l onde ti o i simo elemento de uma amostra de n elementos Outra forma de apresentar o ndice de confiabilidade pela probabilidade de falha ou fun o confiabilidade R t onde t equivale ao tempo considerado para definir o indice de confiabilidade R ou seja define se a probabilidade de um equipamento sobreviver n o falhar dentro do per odo t como pode ser visto na Equa o 2 R t f f dt 2 onde R t a confiabilidade d
79. m na discuss o do RCM Reliability Centred Maintenance ou Manuten o Centrada em Confiabilidade MCC como uma metodologia para conduzir as a es de manuten o Moubray 2000 apresenta RCM como uma filosofia de trabalho como um processo usado para determinar o que deve ser feito para assegurar que qualquer ativo f sico continue a fazer o que seus usu rios querem que ele fa a no seu contexto operacional ou seja o RCM uma metodologia que identifica no contexto de cada opera o quais as a es mais indicadas para a preserva o das fun es existentes na opera o em contraste com vis es 48 anteriores que focavam o ativo e n o sua fun o Como o nome diz RCM trata a manuten o atrav s de um estudo de confiabilidade de cada sistema Ainda para Moubray 2000 o RCM o marco da terceira gera o da fun o manuten o baseada em pesquisa e t cnicas cient ficas Neste processo cabe manuten o identificar o ndice da confiabilidade de cada equipamento e do processo como um todo e como esta confiabilidade pode ser melhorada Pela sua caracter stica cient fica requer uma equipe de manuten o mais especializada para desenvolver os estudos de confiabilidade a chamada Engenharia de Manuten o Novamente aqui os resultados compensam os custos Um bom estudo de confiabilidade pode dar ao sistema maior racionalidade na aplica o dos recursos destinados a manuten o melhor control
80. mam de conceito de manuten o como um conjunto de a es de diferentes tipos de manuten o como corretivas preventivas baseada em condi es etc Para estes autores importante definir a manuten o mais apropriada para cada caso em fun o de uma an lise custo benef cio Esta defini o da melhor pol tica de manuten o para cada caso dif cil especialmente para equipamentos complexos e de alto grau de automa o O ponto timo no uso dos conceitos deve segundo os autores ser obtido sob a ptica da efetividade e efici ncia medidas em termos de confiabilidade e disponibilidade O artigo mostra como o RCM especialmente aquele apresentado por Moubray 2000 foi customizado e aplicado na ind stria em quest o o nome da empresa n o divulgado no 50 trabalho com bons resultados Os autores ainda abordam o uso conjunto do RCM com o TPM e outros conceitos nao informando entretanto se foram utilizados no caso apresentado Salientam que em geral os conceitos devem ser utilizados conjuntamente segundo as caracteristicas de cada equipamento Comparam quatro outros autores distintos que apresentam conceitos conhecidos ressaltando suas diferen as e as vantagens apresentadas pelo RCM particularmente pelo RCM Il proposto por Moubray Os autores concluem que ap s analisar todos os conceitos conhecidos a empresa em estudo obteve ganhos importantes de confiabilidade e disponibilidade com a ado o do RCM chegando
81. motores Todas estas m quinas est o alojadas em uma mesma planta submetidas s mesmas condi es de instala o e uso e recebem os mesmos cuidados de conserva o Todas estas m quinas representam uma evolu o de equipamentos fabricados anteriormente diferindo de seus similares antecessores por evolu es nos sistemas de porta autom tica trocadores de ferramenta indexadores sistemas de fusos de esfera e outros itens que foram melhorados a partir da confiabilidade apresentada em vers es anteriores quer em itens de fabrica o do pr prio fabricante da m quina como tamb m em itens adquiridos de terceiros 4 2 PER ODO DO ESTUDO O estudo foi iniciado em novembro de 2002 com o desenvolvimento do projeto e se estendeu at o final de agosto de 2004 quando se encerrou a coleta dos dados de falhas destas m quinas j em opera o Quanto coleta dos dados 57 de falhas e acompanhamento dos indices de confiabilidade em campo o estudo foi iniciado a partir da instala o destas m quinas na planta do cliente em meados do segundo semestre de 2003 e est o aqui sendo apresentados os resultados at o final de agosto de 2004 4 3 METODOLOGIA APLICADA Este estudo de caso consiste na confronta o de dados colhidos em duas pesquisas distintas A primeira uma pesquisa indireta documental como definido por Lakatos amp Marconi 1991 realizada no banco de dados de falhas registradas pelo fabricante a
82. na produ o uma estrat gia competitiva ou utopia in anais do XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produ o Curitiba 23 a 25 de outubro de 2002 CD ROM 6 p OSADA Takashi Housekeeping 5S seiri seiton seiso seiketsu shitsuke S o Paulo IMAM 1992 212 p 85 PIAZZA Gilberto Introdu o engenharia da confiabilidade Caxias do Sul EDUCS 2000 128 p PINTELON L NAGARUR N PUYVELDE F V Case study RCM yes no or maybe Journal of Quality in Maintenance Engineering v 5 n 3 1999 pp 182 191 PINTO A K XAVIER JAN Manuten o Fun o Estrat gica 2 Ed Rio de Janeiro Editora Qualitymark Ltda 2001 341 p PRENDERGAST J MURPHY E STEPHENSON M Building in reliability implementation and benefits nternational Journal of Quality amp Reliability Management v 13 n 5 1996 pp 77 90 RAGAZZI Sidnei Confiabilidade Apostila elaborada pelo autor para treinamento aplicado nas Ind strias Romi S A Campinas Setembro de 2001 100 p SAE INTERNATIONAL Reliability and Maintainability Guideline for Manufacturing Machinery and Equipment USA Society of Automotive Engineers Inc e National Center for Manufacturing Sciences Inc 1992 92 p SARANGA Haritha Relevant condition parameter strategy for an effective condition based maintenance Journal of Quality in Maintenance Engineering v 8 n 1 2002 pp 92 105 SMITH Anthony M Reliability Centered Maintenance B
83. nce Cause Consequence Analysis Comando Num rico Computadorizado Failure Mode and Effect Analysis Fault Tree Analysis Fun o Densidade de Probabilidade International Organization for Standardization Manuten o Centrada em Confiabilidade Maintenance Free Operation Period Mean Time Between Failures Mean Time To Repair Mean Time To Support Neuro Linguistic Programming Plan Do Check Act Quality Function Deployment Quality and Reliability Root Cause Analysis Reliability Critical Items Reliability Centred Maintenance Reliability and Maintainability Risk Management Process Fun o de Confiabilidade de t Society of Automotive Engineering Time Based Maintenance Things going right things going wrong i simo elemento de uma amostra Total Productive Maintenance Total Reliability Management World Class Maintenance LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 GR FICO CUSTO X N VEL DE MANUTEN O nensssoooannnnnennrnrreeeeee 12 FIGURA 2 GR FICO LUCRO X DISPONIBILIDADE ssssssssssssrsseessrrrrrrrrrrrrrnrrrrressernne 13 FIGURA 3 CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA MODELOS AS A2 EE RNP er DE A EE a NNE SE 60 FIGURA 4 CONJUNTOS QUE MAIS FALHAM NO MODELO AT 62 FIGURA 5 CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA O TROCADOR DE FERRAMENTAG A a 63 FIGURA 6 CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA OS SENSORES 64 FIGURA 7 CURVA DA FUN O SOBREVIV NCIA E MTBF PARA OS CABOS 65 FIGURA 8
84. ntrada na obten o de resultados Outro aspecto importante que a confiabilidade de equipamentos produtivos n o pode ser considerada de forma isolada em um sistema de manuten o Outros fatores como manutenabilidade e suportabilidade tamb m devem ser considerados para que uma pol tica de manuten o centrada em confiabilidade n o seja frustrada por estes outros dois fatores Kumar amp Knezevic 1998 ressaltam a necessidade de considerar os tempos de suporte suportabilidade no c lculo da disponibilidade de equipamentos Para os autores calcular a disponibilidade levando se em considera o apenas a confiabilidade e a manutenabilidade um erro e que a suportabilidade definida como capacidade de obten o de suporte t cnico e pe as de reposi o tem papel fundamental nesta an lise Apesar da suportabilidade estar ligada ao suporte p s venda os autores afirmam que esta an lise da suportabilidade deve ser conduzida tamb m durante a fase do projeto na tentativa de prever adequadamente o suporte especialmente com pe as de reposi o Esta suportabilidade calculada como o tempo m dio para suporte ou MTTS mean time to support levada em considera o em tr s modelos matem ticos apresentados pelos autores para an lise de disponibilidade de equipamentos Um destes modelos foi desenvolvido para uma taxa de falhas constante enquanto os outros dois modelos trabalham a quest o em casos onde a taxa de falhas n o
85. o o gerenciamento desta pol tica deve ser feito de modo a permitir o crescimento constante dos operadores atrav s de treinamentos e promo es que os diferencie dos demais operadores PINTO amp XAVIER 2001 2 7 PROGRAMA 5S Esta uma das mais poderosas ferramentas de apoio manuten o sendo essencial na obten o de condi es mais favor veis aplica o de metodologias de manuten o mais avan adas como o TPM Total Productive Maintenance Manuten o Produtiva Total e o RCM Reliability Centred Maintenance Manuten o Centrada em Confiabilidade constituindo se na base para o desenvolvimento do Sistema de Qualidade PINTO amp XAVIER 2001 O 5S o in cio de um processo de mudan a de postura diante da fun o manuten o um programa capaz de baixar os custos da manuten o e da 24 indisponibilidade consistindo em ferramenta preventiva como explica Osada 1992 O autor refere se ao 5S como uma ferramenta capaz de evitar falhas provocadas pela sujeira acumulada que impede o funcionamento correto dos equipamentos e pela desorganiza o que impede a visualiza o das condi es reais dos equipamentos O 5S vem das iniciais das 5 palavras japonesas seit seiton seiso seiketsu e shitsuke que correspondem aos cinco processos de transforma o capazes de elevar a efici ncia de uma f brica a um n vel de primeira classe HIRANO 1994 Estes processos s o
86. o apresentado pela curva de sobreviv ncia de A3 com queda significativa na probabilidade de sobreviv ncia nos primeiros meses de uso Os sensores possuem apenas um modo de falha relevante que corresponde a desajustes provocados por falha em sua fixa o As falhas de fixa o s o normalmente provocadas por vibra o inerente ao uso dos sistemas que utilizam os sensores e requerem novo ajuste a cada falha Neste caso tamb m considera se que o reajuste do sensor traz ao item uma condi o de novo as good as new A fun o sobreviv ncia indicada para os sensores neste modo de falha est na Figura 6 que mostra uma queda menos acentuada na probabilidade de sobreviv ncia ao longo do primeiro ano de vida dos sensores em rela o ao trocador de ferramentas Para os sensores os c lculos indicam uma probabilidade de sobreviv ncia de 98 nos primeiros 30 dias 92 ap s seis meses e 8 ap s um ano 1 0 MTBF 4052 57 0 5 Probabilidade de n o falhar 0 10000 20000 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do fabricante Software Minitab Figura 6 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF para os sensores 65 As falhas apresentadas pelos cabos tamb m apresentam um Unico modo de falha relevante que corresponde aos danos causados por leo cavacos e sujeira depositados nas calhas e condutores dos cabos e sempre requer a substitui o dos cabos A forma de evitar a falha consiste na manuten o per
87. o com esteiras porta cabos mais adequadas com um dimensionamento que garante seu movimento sem que sejam tensionados ou torcidos e que garantem sua prote o a cavacos e leo O encoder passou por reavalia o e alguns pontos de melhoria foram aplicados em sua montagem principalmente na melhoria do alinhamento do seu eixo Os cartuchos tamb m receberam aten o especial muito mais pelo custo de sua substitui o que pelo ndice de confiabilidade Todos os cartuchos de eixo rvore foram fornecidos com um sistema de refrigera o a gua Este sistema evita o sobreaquecimento dos rolamentos evitando que a graxa permanente que os lubrifica seja deteriorada pela temperatura Este novo sistema j havia sido testado em outros prot tipos mostrando se eficiente O motor AC do eixo rvore da linha A1 foi substitu do por um motor de outro fabricante de motores j conhecido pelo fabricante da m quina como um motor de alta confiabilidade e desempenho Uma vers o anterior deste novo motor j foi utilizada no modelo de m quina A2 com um MTBF de 27 500 dias 25 vezes superior ao MTBF do motor utilizado em A1 com apenas 7 falhas registradas todas durante a garantia apresentadas por todo o universo de mais de 500 m quinas do modelo AZ 4 5 A ESCOLHA DAS POL TICAS DE MANUTEN O Os dados apresentados no item anterior mostram a necessidade de uma aten o maior para os conjuntos escolhidos Mesmo depois das modifica es
88. odo cada vez mais integrado com a produ o de maneira a permitir que a produ o se desenvolva dentro dos altos padr es de produtividade e qualidade almejados Entre as diversas pol ticas t cnicas e ferramentas de manuten o pode se citar desde planos gen ricos de manuten o preventiva e preditiva at programas de gest o mais elaborados como o TPM Total Productive Maintenance ou Manuten o Produtiva Total e o RCM Reliability Centred Maintenance ou Manuten o Centrada em Confiabilidade Todas estas pol ticas e t cnicas podem auxiliar as empresas a conseguirem um alto n vel de excel ncia na manuten o com consequ ncias sens veis nos resultados de produ o Ao mesmo tempo todas estas pol ticas existentes colocam os programadores de manuten o em um dilema que pol tica utilizar E ainda com que frequ ncia aplicar cada a o de manuten o Como escolher a melhor pol tica de manuten o para cada caso de modo a obter os melhores resultados em termos de disponibilidade dos equipamentos a custos reduzidos A aplica o de pol ticas de manuten o preventiva e preditiva deve ser criteriosa evitando que as a es de manuten o sejam planejadas sem um crit rio adequado principalmente na defini o da periodicidade das interven es A falta de crit rio nestas defini es leva a custos excessivos quer devidos ao excesso de falhas quer devidos ao excesso de interven es Esta falta d
89. ojeto at o descarte das pontes O 47 autor apresenta uma analise de confiabilidade baseada no tempo de deteriora o das pontes e baseada nas cargas normais e sobrecargas poss veis na estrutura Com base neste estudo afirma poder gerenciar adequadamente a vida da ponte programando as manuten es necess rias priorizando as interven es em um conjunto de pontes e determinando os riscos e custos do ciclo de vida de cada ponte Garbatov amp Soares 2001 discutem a confiabilidade de estruturas flutuantes Para os autores os estudos de confiabilidade e custos devem direcionar as a es de manuten o preventiva necess rias seguran a do sistema e disponibilidade operacional Os autores apresentam modelos matem ticos para estudo de confiabilidade de sistemas flutuantes e um estudo comparativo de estrat gias de manuten o com exemplos de custo e confiabilidade vari veis para diversas situa es de carga demonstrando graficamente a rela o custo benef cio envolvida Nesta mesma linha de an lise de custo benef cio Murty amp Naikan 1995 apresentam uma discuss o sobre os investimentos em manuten o afirmando que preciso investir em manuten o para aumentar a confiabilidade dos sistemas de produ o mas que nem sempre altos gastos trazem benef cios globais 3 4 RCM RELIABILITY CENTRED MAINTENANCE Entre as v rias literaturas que discutem a confiabilidade dentro da manuten o muitas se concentra
90. omportamento das falhas de cada equipamento como um sistema nico o que possibilita prever o comportamento das falhas do equipamento AO tamb m como um sistema nico sem se importar neste momento com o modo de falha Os dados foram inseridos no software Minitab e os resultados s o apresentados na Figura 3 100 Was 90 MTBF E on 89 92 dias o 70 Bi o 60 E A2 gt 50 MTBF F 40 101 77 dias 5 30 2 2 mai a 10 MTBF 0 121 16 dias 0 200 400 em 800 1000 1200 1400 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do fabricante Software Minitab Figura 3 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF para Modelos A3 A2 e A A Figura 3 mostra que o modelo mais antigo entre os analisados A3 tem um MTBF de 89 91 dias e pouca probabilidade de n o falhar nos primeiros meses de uso O modelo A2 mostra um valor de MTBF superior a A3 Este valor de MTBF aproximadamente 13 2 superior ao valor de A3 A curva da fun o 61 sobreviv ncia entretanto segue o mesmo padr o apresentado pela curva de sobreviv ncia de A3 com queda significativa na probabilidade de sobreviv ncia nos primeiros meses de uso Observa se tamb m nova evolu o do valor de MTBF para o modelo A1 em rela o aos modelos anteriores O MTBF do modelo A1 19 0 superior ao valor apresentado por A2 e 34 7 superior ao valor apresentado por A3 A curva da fun o sobreviv ncia continua semelhante a curva apresentada pelos modelos anterio
91. onfiabilidade ali definidos Kumar 1997 aborda a confiabilidade de sistemas tolerantes a falhas Entende se por sistemas tolerantes a falhas os sistemas que mesmo em estado de falha podem manter seu funcionamento O autor entretanto afirma que mesmo nestes sistemas uma falha produz redu o do desempenho operacional devido degrada o deste desempenho em outras palavras o autor considera que mesmo os equipamentos tolerantes a falhas t m redu o de desempenho quando a falha ocorre Esta redu o de desempenho deve ser considerada na an lise da confiabilidade e disponibilidade do sistema Para tanto o autor apresenta modelos matem ticos para an lise de confiabilidade deste tipo de sistema O autor afirma que outros modelos j foram adotados com o mesmo prop sito por m levando em considera o apenas um n vel de stress para o equipamento em estudo e considerando distribui o exponencial de falhas No modelo por ele apresentado s o considerados v rios n veis de stress para um mesmo equipamento e outras formas de distribui o de falhas Relembrando o ber o dos conceitos de aplica o de confiabilidade na manuten o Kumar 1999 em outro artigo descreve novos conceitos utilizados na manuten o baseada em confiabilidade utilizada pelas companhias a reas O autor cita uma estat stica que mostra que 11 dos custos totais com a opera o das companhias a reas est o ligados a custos de manuten o e cita cifras
92. ore constitui se em danos nos rolamentos dos mancais causados por vibra o que sempre requerem a substitui o do motor e que tamb m podem ser previstas atrav s da medi o da vibra o O motor apresenta uma queda acentuada na probabilidade de sobreviv ncia por este modo de falha a partir de 500 dias de uso como mostra a Figura 10 Com 500 dias de uso a probabilidade de vida de 87 tendo a maior concentra o de falhas por volta de 1000 dias de uso com apenas 54 de probabilidade de sobreviv ncia 1 0 MTBF 1117 56 0 5 Probabilidade de n o falhar 0 0 0 500 1000 1500 2000 2500 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do fabricante Software Minitab Figura 10 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF para o motor 68 O fabricante decidiu implementar altera es nos projetos de modo a buscar uma confiabilidade maior nos conjuntos apresentados e consequentemente no equipamento como um todo Estes conjuntos sofreram as altera es descritas sucintamente a seguir e ainda outras modifica es foram implementadas no novo projeto para AO Os novos equipamentos foram testados no fornecedor procurando identificar poss veis problemas de origem e reduzir as falhas prematuras mortalidade infantil observadas em todos os gr ficos apresentados tanto para as modelos A1 A2 e A3 como para os m dulos de A1 estudados Os problemas surgidos foram corrigidos ainda durante a fase de testes
93. oston USA Editora McGraw Hill 1993 216 p SOURIS J P Manuten o Industrial Custo ou Benef cio Tradu o de Elizabete Batista Lisboa Ed Lidel Edi es T cnicas Ltda 1992 173 p SOUZA S S LIMA C R C Manuten o centrada em confiabilidade como ferramenta estrat gica in anais do XXIII Encontro Nacional de Engenharia de Produ o Ouro Preto 21 a 24 de outubro de 2003 CD ROM 8 p 86 SRIDHARAN V MOHANAVADIVU P On the characteristics of a protective two unit system International Journal of Quality amp Reliability Management v 15 n 7 1998 pp 712 718 STEWART Mark G reliability based assessment of aging bridges using risk ranking and life cycle cost decision analyses Reliability Engineering amp System Safety n 74 2001 pp 263 273 TAKAHASHI Yoshikazu OSADA Takashi Manuten o Produtiva Total Tradu o Outras Palavras S o Paulo Instituto IMAM 1993 322 p TENNANT Charles Quality and reliability through common business environment The TQM Magazine v 7 n 5 1995 pp 7 15 TENG Sheng Hsien HO Shin Yann Failure Mode and Effects Analysis An integrated approach for product design and process control International Journal of Quality amp Reliability Management v 13 n 5 1996 pp 8 26 TUMMALA V M R LEUNG Y H A risk management model assess safety and reliability risks International Journal of Quality amp Reliability Management v 13 n 8 1996 p
94. p 53 62 VIANA H R G PCM Planejamento e Controle de Manuten o Rio de Janeiro Qualitymark Ed 2002 192 p XENOS Harilaus G P Gerenciando a Manuten o Produtiva Belo Horizonte Editora de Desenvolvimento Gerencial 1998 302 p XIE M TAN K C GOH K H Optimum prioritization and resource allocation based on fault tree analysis International Journal of Quality amp Reliability Management v 17 n 2 2000 pp 189 199 WAEYENBERG G PINTELON L GELDERS L JIT and maintenance Artigo publicado na cole o Maintenance Modeling and Optimization Boston USA Kluwer Academic Publisher 2000 pp 439 470 87 WANG Y JIA Y YU J YI S Field Failure Database of CNC Lathes International Journal of Quality amp Reliability Management v 16 n 4 1999 pp 330 340 WILLIAMS J H DAVIS A DRAKE P R Condition based Maintenance and Machine Diagnostics Londres Editora Chapman amp Hall 1994 187 p WIREMAN Terry World Class Maintenance Management New York Industrial Press Inc 1990 171 p
95. pe es e medi es de vari veis at que sejam atingidos determinados limites de deteriora o que definam a es para evitar a falha XENOS 1998 Para Dhillon 2002 a manuten o preditiva caracteriza se por utilizar modernos m todos de medi o e processamento de sinais para diagnosticar com precis o a condi o de um item equipamento durante sua opera o Este tipo de manuten o tamb m conhecida como CBM Condition Based Maintenance ou Manuten o Baseada em Condi es portanto coloca se como uma alternativa manuten o preventiva cl ssica baseada em tempo TBM Time Based Maintenance Esta diferencia o entre preventiva e preditiva ou baseada em tempo e baseada em condi es explicitada por Saranga 2002 A manuten o preditiva procura resolver o impasse da rela o custo benef cio muito frequentemente encontrado na pol tica de manuten o preventiva discutida Segundo Saranga 2002 a manuten o preditiva pode aumentar a confiabilidade do equipamento e reduzir os custos quando comparada com as pr ticas preventivas uma vez que ela evita que os itens do equipamento sejam substitu dos sem necessidade com alguma vida til Al m disso as a es preditivas que basicamente se constituem de medi es podem ser executadas normalmente com a m quina em opera o Portanto as a es preditivas requerem menor tempo de m quina parada que as a es preventivas
96. pendendo de suas caracter sticas de fabrica o material utilizado fun o etc A gest o destas falhas depende da defini o das fun es de cada elemento seus padr es de desempenho sua criticidade suas poss veis falhas funcionais e modos de falha e a caracteriza o destas falhas dentro dos tipos apresentados O estudo do hist rico destas falhas dentro de uma an lise de confiabilidade permite determinar as a es de manuten o e sua periodicidade para cada modo de falha Este estudo de confiabilidade constitui se portanto em uma ferramenta para a gest o de falhas procurando evitar as paradas n o programadas dos equipamentos al m de em certos casos garantir a seguran a operacional 3 2 CONFIABILIDADE COMO FERRAMENTA DE MELHORIA DE PROJETOS E PROCESSOS Um dos aspectos abordados no desenvolvimento de novos produtos a necessidade de se conhecer a confiabilidade do produto ainda na fase de projeto Segundo Prendergast et al 1996 as exig ncias de n veis de confiabilidade cada vez maiores por parte dos clientes est o exigindo que os 35 fabricantes gastem mais dinheiro em testes acelerados em lotes cada vez maiores e com testes mais aprimorados Falando especificamente sobre componentes eletr nicos Prendergast et al 1996 afirmam que como a evolu o deste tipo de produto muito r pida os tempos empregados nos testes acelerados tamb m passam a inviabilizar esta forma de aprimoramento do
97. porte das metodologias apresentadas O artigo finalizado enfatizando a necessidade de que os tempos de vida e fun es desejadas para cada equipamento devem ser bem definidos para balizarem as a es de melhoria no sentido de se obter sempre o melhor custo benef cio na melhoria da confiabilidade dos equipamentos A quest o do superdimensionamento tamb m foi abordada por Lafraia 2001 A possibilidade de substituir grandes coeficientes de seguran a por um estudo profundo de confiabilidade na elabora o de projetos citada pelo autor como 38 vantagem ao emprego da confiabilidade Para o autor a falha deve deixar de ser tratada como algo a ser evitado a todo custo atrav s do super dimensionamento e deve ser tratada de forma probabilistica atrav s de estudos de confiabilidade A SAE International 1992 tamb m apresenta o R amp M Plan ou Plano Confiabilidade Manutenabilidade como uma forma de gerenciar um projeto desde a concep o at o descarte final Portanto em todo o ciclo de vida do produto com um forte apelo confiabilidade do produto Neste plano a participa o do cliente essencial e o plano efetivamente administrado numa parceria cliente fornecedor nos mesmos moldes definidos por Williams et al 1994 como terotecnologia que consiste basicamente em um retorno das informa es das falhas ocorridas no cliente para o fornecedor para que este melhore o produto A confiabilidade dos sistemas
98. r reduzir a confiabilidade e a seguran a do produto final Em outro artigo Dhillon amp Fashandi 1999 discutem a confiabilidade de sistemas robotizados Neste artigo os autores discutem a necessidade de sistemas redundantes de seguran a para os rob s como uma melhoria do projeto destes sistemas para a melhoria da confiabilidade e da seguran a Voltam a ressaltar a necessidade de aumentar a confiabilidade destes sistemas para reduzir os riscos com seguran a os custos de manuten o e outras inconveni ncias decorrentes da falta de confiabilidade tanto dos rob s como de seus sistemas de seguran a Nesta linha os autores prop em novos modelos matem ticos para estudos de confiabilidade considerando sistemas de seguran a redundantes Os autores concluem seu trabalho afirmando que par metros como precis o e repetibilidade n o s o suficientes para o sucesso do emprego de rob s em sistemas de produ o necess rio obter confiabilidade destes sistemas para que possam apresentar disponibildade e qualidade no desempenho do processo e na manufatura do produto Tamb m focalizado na redu o da confiabilidade devido a erros humanos e mesmo a cat strofes da natureza McLachlan 1995 sugere uma forma de evitar estes erros e melhorar a confiabilidade dos sistemas a partir de seu projeto atrav s de uma pergunta simples O que de pior pode ocorrer Esta pergunta simples exige entretanto uma an lise profunda dos problemas pot
99. ra o encoder A Figura 9 mostra a distribui o de falhas de cartuchos Aqui o modo de falha relevante refere se aos danos provocados nos rolamentos causados por colis es e tamb m por penetra o de leo sol vel nos mesmos exigindo a substitui o do cartucho A falha pode ser prevista atrav s do uso de manuten o preditiva por medi es de vibra o Este item tem uma particularidade importante os clientes sempre chamam o fabricante quando ocorre este modo de falha mesmo fora de garantia uma vez que a substitui o dos rolamentos requer m o de obra e condi es diferenciadas Esta particularidade permitiu ao autor considerar todo o hist rico de falhas deste item mesmo fora de garantia o que aumenta bastante a base de dados de falhas O encoder apresenta poucas falhas no primeiro ano de vida chegando a uma probabilidade de sobreviv ncia de 91 ao final do per odo O item passa a apresentar redu o significativa em sua probabilidade de vida ao final do terceiro ano com 88 e 82 ao final do quarto ano A queda na probabilidade de sobreviv ncia cai muito no quinto ano chegando a 46 de probabilidade de falha 67 1 0 MTBF 5513 29 Probabilidade de nao falhar E q 0 0 0 10000 20000 30000 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do fabricante Software Minitab Figura 9 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF para o cartucho O modo de falha relevante nos motores do eixo rv
100. ra sua implanta o procurando reduzir os impactos que as novas id ias podem causar em empresas mais tradicionais 28 A respeito da implementa o do TPM Hanson et al 2003 elaboraram um trabalho onde analisaram como se deu a implementa o de TPM em diversas empresas suecas Os autores ressaltam que o processo de implanta o do TPM deve ser conduzido segundo a realidade cultural e organizacional de cada empresa Entretanto afirmam tamb m que esta implanta o implica em mudan as organizacionais e que todos dentro da organiza o desde a alta ger ncia at o ch o de f brica devem estar cientes do que o programa consiste e que benef cios pode trazer organiza o e a cada um em particular Os autores enfatizam a necessidade de focalizar alguns aspectos importantes durante a implementa o como lideran a e suporte estrat gia treinamento monitoramento e avalia o e informa o e comunica o sem os quais a implementa o pode n o ser bem sucedida Este Cap tulo 2 mostrou uma gama de pol ticas e metodologias de manuten o que est a disposi o dos planejadores de manuten o O Cap tulo 3 a seguir mostra os conceitos de confiabilidade e seu emprego como ferramenta para a escolha das pol ticas de manuten o apresentadas 29 3 CONFIABILIDADE A norma DIN 40041 define confiabilidade como a capacidade de uma unidade sob observa o satisfazer as exig ncias necess rias para a finalidade de u
101. reduzir os custos com manuten o medida que adequaram os sistemas para adquirirem redund ncia Este processo de redund ncia permitiu aplicar em muitos sistemas a es apenas corretivas reduzindo os custos com verifica es preventivas Garbatov amp Soares 2001 estudaram a op o de uso do RCM na redu o de custos de manuten o em estruturas flutuantes Apesar de aplicado em uma rea n o industrial seus c lculos mostraram que o RCM reduz os custos medida que reduz o n mero de interven es Mais aplicado ind stria Deshpande amp Modak 2001 apresentam um estudo de aplica o do RCM em uma fundi o na ndia Para os autores o RCM permite selecionar a t cnica de manuten o mais apropriada para cada equipamento identificar e combater adequadamente os modos de falha conhecidos e potenciais e reduzir os custos com manuten o Ainda o RCM n o deve ser utilizado apenas para depurar os tempos de manuten o preventiva mas deve ser encarado como uma nova forma de administrar o desempenho dos equipamentos e os recursos de manuten o O trabalho apresenta uma retrospectiva do RCM no mundo at o est gio atual de aplica o da ferramenta Um estudo de caso apresentado por Pintelon et al 1999 questiona a utiliza o do RCM Constitui se em um estudo de caso de aplica o do RCM em uma c lula de pintura conduzida por rob s em uma ind stria automobil stica Inicialmente os autores definem o que cha
102. reiras organizacionais Cooke 2000 apresentou um estudo com entrevistas de diversos operadores e manutentores de cinco empresas inglesas e estudou estas dificuldades Entre as maiores barreiras organizacionais est o a quest o sindical a relut ncia dos operadores e manutentores e a falta de apoio da m dia e alta ger ncia A quest o sindical e a relut ncia dos funcion rios s o tratada pelo autor de forma conjunta sugerindo que a solu o do impasse est na conscientiza o dos funcion rios e do sindicato a respeito das melhorias nas condi es de trabalho e na qualifica o dos funcion rios Quanto falta de apoio o autor sugere um alinhamento entre as iniciativas gerenciais e as metas organizacionais na busca de entendimento e coopera o entre os departamentos de manuten o e produ o Para Ferrari et al 2002 o TPM pode melhorar a base tecnol gica de uma empresa medida que for a o aprimoramento dos meios de produ o e da tecnologia neles empregada e for a o aprimoramento do conhecimento tecnol gico de seus funcion rios Portanto ainda segundo estes autores o TPM ajuda a melhorar a capacidade da empresa em buscar solu es para os problemas que se apresentam atrav s da coopera o e da inter rela o entre os diversos departamentos na forma de times de trabalho multifuncionais Os autores tamb m citam dificuldades na implanta o do TPM em empresas italianas e sugerem uma metodologia passo a passo pa
103. res Os valores de MTBF apresentados pelos modelos A1 A2 e A3 mostram uma evolu o do MTBF do equipamento nesta linha de m quina quando analisado como um sistema Espera se que as melhorias aplicadas linha para o novo modelo AO proporcionem uma melhoria na confiabilidade final deste equipamento seguindo a tend ncia de melhoria apresentada nos modelos anteriores Pode se perceber ainda pelos gr ficos de probabilidade de falhas da Figura 3 e pelos dados da Tabela 1 que em todos os modelos apresentados tem se uma forte redu o da probabilidade de sobreviv ncia nos primeiros meses de vida chegando a valores inferiores a 50 em 60 dias Isto demonstra a necessidade de um trabalho espec fico de verifica o geral da m quina quando de sua instala o na busca de falhas prematuras Tabela 1 Probabilidades de sobreviv ncia dos modelos estudados para v rios tempos de uso em Tempo de uso em dias Sets a Les es ey ey o es a3 100 00 93 92 69 47 44 19 29 82 21 14 11 80 3 29 99 02 78 78 52 62 34 58 25 23 19 51 99 11 80 63 55 82 37 97 28 39 22 39 Fonte Bases de dados do cliente e do fabricante Software Minitab 62 Para que se pudesse definir efetivamente as pol ticas de manuten o do novo equipamento foi desenvolvida ainda uma an lise dos conjuntos mais cr ticos do equipamento e seus modos de falha Os conjuntos de maior incid ncia de falhas e de maior import ncia
104. rigidas e registradas de modo a compor os c lculos finais de MTBF destes equipamentos Os planos preventivos e preditivos definidos em fun o das an lises das curvas de sobreviv ncia dos itens estudados foram colocados em pr tica segundo a periodicidade definida A execu o e o apontamento das a es de manuten o foram acompanhados pelo fabricante de modo a verificar a confiabilidade apresentada pelos equipamentos As falhas apresentadas durante o acompanhamento ainda n o permitem um c lculo consistente da confiabilidade dos m dulos acompanhados Permitem entretanto um c lculo pr vio da confiabilidade do modelo AO a partir das falhas j apontadas com o mesmo crit rio de apontamento de tempos de falha e censura empregados nos modelos anteriores A Figura 13 apresenta a curva da fun o sobreviv ncia para este modelo bem como o MTBF apresentado 1 0 MTBF 127 22 0 5 Probabilidade de n o falhar 0 0 0 500 1000 1500 Tempo de uso em dias Fonte Base de dados do usu rio Software Minitab Figura 13 Curva da fun o sobreviv ncia e MTBF para o Modelo AO 76 Percebe se que o modelo AO apresenta uma curva da fun o sobreviv ncia parecida com as curvas apresentadas por seus antecessores similares O modelo apresenta tamb m um MTBF pr ximo do modelo A1 predecessor de AO A Tabela 4 complementando a Tabela 1 permite visualizar de forma comparativa a probabilidade de sobreviv
105. s Surgiu tamb m do aumento de custos na produ o devido as quebras constantes tanto custos relacionados s pe as de reposi o como principalmente custos da indisponibilidade do equipamento A necessidade de manuten es preventivas e os benef cios advindos deste tipo de manuten o come aram a mudar a forma como a manuten o era encarada e come aram a surgir diversas pol ticas de manuten o j dentro de uma vis o mais gerencial e estrat gica VIANA 2002 Prevenir as quebras se tornou uma necessidade dentro da fun o manuten o Por m a manuten o preventiva baseada em frequ ncias pr definidas de reparos como come ou a ser utilizada elevava os custos de manuten o principalmente com pe as que acabavam sendo trocadas em interven es desnecess rias ou ainda com as quebras que acabavam ocorrendo antes da interven o prevista Objetivando otimizar as a es de preven o das falhas surge o conceito de manuten o preditiva Este tipo de manuten o procura medir determinados par metros no equipamento como ru dos vibra es temperaturas consumos e outros na tentativa de predizer o momento mais adequado para a interven o no equipamento Com a manuten o preditiva deixa se de utilizar um plano de manuten o preventiva baseado em frequ ncias para se basear nas reais condi es da m quina XENOS 1998 Esta nova vis o da manuten o como ferramenta capaz de garantir a qu
106. sist ncia a esta pol tica vem dos pr prios gerentes de produ o que alegam que o operador perde muito tempo se tiver que efetuar todas as a es preventivas Ao contr rio do que se pensa a m quina n o precisa estar necessariamente parada para que o operador verifique e complete o n vel de leo lubrificante drene secadores de ar e realize outras atividades preventivas exatamente com a m quina ligada que o operador pode exercer sua fun o 23 preditiva apontando poss veis altera es no consumo de leo n veis de ru do e temperatura anormais XENOS 1998 Estas poss veis perdas de produ o s o contestadas por Takahashi amp Osada 1993 que apresentam a manuten o aut noma como uma forma de reduzir os custos com pessoal de manuten o e aumentar a vida til do equipamento concentrando se basicamente em limpeza lubrifica o reapertos e inspe o di ria Hartmann 1992 tamb m cita a redu o de custos redu o de falhas e melhora do equipamento como os principais benef cios da manuten o aut noma enfatizando que a redu o de custo reflexo da elimina o de pequenas paradas e do tempo de reparo devido ao envolvimento constante do operador A quest o do envolvimento do operador essencial nesta pol tica O operador precisa sentir se motivado a realizar as opera es de manuten o Nenhum plano deste tipo pode dar certo sem a motiva o constante dos operadores Em fun o dist
107. so nos limites preestabelecidos que foram especificados para manter suas propriedades por um per odo determinado MULLER amp SCHWARZ 1987 J a norma MIL HDBK 338B define confiabilidade como a probabilidade de que uma m quina ou equipamento execute sua fun o de forma cont nua sem falhas por um per odo de tempo determinado e sob condi es normais de utiliza o Para a SAE International 1992 confiabilidade a probabilidade que uma m quina equipamento possa trabalhar continuamente sem falha por um intervalo espec fico de tempo quando operando sob condi es definidas Ainda segundo a SAE International confiabilidade e manutenabilidade s o alvos de um plano de a es chamado R amp M Plan Plano Confiabilidade amp Manutenabilidade acordado entre o cliente e o fabricante da m quina equipamento para o fornecimento de produtos com forte preocupa o em confiabilidade desde a concep o do projeto at o descarte tratando o equipamento em todo seu ciclo de vida Ragazzi 2001 aborda o conceito intuitivo de confiabilidade percebido pelas pessoas em geral como a caracter stica de um produto ser confi vel ou em outras palavras de oferecer durabilidade e funcionalidade Tamb m destaca a expectativa do cliente quanto fun o do produto quando conceitua confiabilidade como a probabilidade de um produto desempenhar sua fun o durante um tempo de vida especificado sob condi es de opera o espec f
108. ste tipo de equipamento as b ias de n vel sensores de sobretemperatura e sobrecarga entre outros nos quais a falha pode permanecer oculta at que sua fun o seja exigida Para Pinto amp Xavier 2001 a manuten o detectiva deve buscar a identifica o das falhas ocultas dos sistemas de prote o sob dois aspectos n o atua o e atua o indevida Os autores sugerem os SDCD Sistemas Digitais de Controle Distribu do como uma tecnologia de supervis o capaz de identificar estas falhas ocultas Para os autores a identifica o de falhas ocultas primordial para garantir a confiabilidade de equipamentos e especialmente de sistemas complexos de controle de manufatura 2 6 MANUTEN O AUT NOMA Pode se entender por manuten o aut noma aquela realizada pelos pr prios operadores Constitui se em uma ferramenta muito eficaz de manuten o preventiva e preditiva a um custo mais baixo que o apresentado por outras t cnicas Autores diversos apresentam a manuten o aut noma em n veis bastante distintos de participa o do operador na manuten o do equipamento 22 A literatura apresenta desde processos profundos de transforma o de operadores de m quinas em um homem de manuten o na busca de uma maior integra o entre manuten o e produ o como apresentam Oliveira amp Lima 2002 at processos mais simples de envolvimento do operador em atividades apenas preventivas como completar n veis d
109. ta o conjunta de TPM e MCC na ind stria de processos in anais do 12 Congresso Brasileiro de Manuten o ABRAMAN Associa o Brasileira de Manuten o 20 a 24 de Outubro de 1997 S o Paulo SP CD ROM 2 p GARBATOV Y SOARES C G Cost and reliability based atrategies for fatigue maintenance planning of floating structures Reliability Engineering amp System Safety n 73 2001 pp 293 301 GOPALAN M N KUMAR U D Analysis of an n unit cold standby system with general failure and repair time distributions International Journal of Quality amp Reliability Management v 12 n 3 1995 pp 77 85 GRAVES S B MURPHY D C RINGUEST J L Acceptance Sampling Versus Redundancy as Alternative Means to Achieving Goals for System Reliability International Journal of Quality amp Reliability Management v 16 n 4 1999 pp 362 370 HANSON J BACKLUND F LYCKE L Managing commitment increasing the odds for successful implementation of TQM TPM or RCM International Journal of Quality amp Reliability Management v 20 n 9 2003 pp 993 1008 HARTMANN EH Succesfully Installing TPM in a Non Japanese Plant Pittsburgh USA TPM Press Inc 1992 219 p HASTINGS N A J ANG J Y T developments in computer based reliability analysis Journal of Quality in Maintenance Engineering v 1 n 1 1995 pp 69 78 83 HIRANO Hiroyuki 5S na Pratica Sao Paulo Instituto IMAM 1994 199 p JINGLU
110. ta nova vers o Desta forma foram estudadas vers es similares anteriores como ponto de partida para altera es de projeto e defini o das pol ticas de manuten o para a nova vers o Como citado o estudo foi baseado no banco de dados do fornecedor que re ne os dados de falhas de todas as m quinas j fornecidas Para a apresenta o deste estudo o modelo do centro de usinagem fornecido ao cliente ser chamado de AO Do banco de dados do fornecedor foram extra dos os dados de equipamentos similares aos modelos AO Foram escolhidos os modelos A3 A2 e A1 antecessores a AO para seu estudo sendo A3 o modelo mais antigo lan ado em meados de 1993 e A1 o modelo imediatamente anterior a AO lan ado em meados de 1999 A2 foi lan ado em janeiro de 1997 Os dados foram previamente analisados de modo a descartar as falhas ocorridas fora de garantia uma vez que neste per odo comum os clientes n o solicitarem a presen a do fornecedor Foram consideradas todas as falhas 60 apontando se o tempo entre as falhas O tempo entre a ltima falha ocorrida em garantia e o final da garantia foi considerado como censura Todas as m quinas portanto possuem um per odo de censura compreendido entre a ltima falha apontada em garantia e o final da garantia A massa de dados possibilitou verificar o ndice de confiabilidade e a curva da fun o sobreviv ncia dos modelos A1 A2 e A3 Neste momento objetiva se verificar o c
111. tanto o autor tem a preocupa o de mostrar os conceitos matem ticos que est o por traz da opera o do software uma vez que situa es espec ficas podem inviabilizar o seu uso Na descri o do sistema adotado pela Kawasaki Steel KITAMURA amp FUKUMOTO 2001 fica evidente o uso de recursos computacionais para as fases de coleta de dados diagn stico e defini o da solu o de problemas potenciais que as tend ncias possam indicar Neste contexto pode se perceber tr s pontos importantes no sistema O primeiro ponto a necessidade de utiliza o de tecnologia na coleta de dados de desempenho do equipamento ponto que os autores citam como limitador do uso deste sistema Ou seja existem equipamentos de produ o que n o foram projetados para fornecer ou permitir a coleta de dados de desempenho Outro ponto importante o uso de conceitos de confiabilidade suportados pela base de dados coletados ao longo do tempo como espinha dorsal das an lises e decis es sobre as a es de manuten o O terceiro ponto o uso de sistemas especialistas para o diagn stico de falhas apresentadas pelos equipamentos suportados por uma equipe que efetivamente domine os mesmos Os autores concluem que a melhoria do sistema do gerenciamento da manuten o depende do uso cada vez maior de equipamentos capazes de fornecer os dados de desempenho e de sua deteriora o em tempo real e avan o da efici ncia dos sistemas de an lise de confiab
112. th imperfect production process and imperfect maintenance nternational Journal of Production Economics n 76 2001 pp 257 264 BEN DAYA Mohamed You may need RCM to enhance TPM implementation Journal of Quality in Maintenance v 6 n 2 2000 pp 82 85 CABRITA Georges Em entrevista concedida a Jos Trindade C lis e Hkatia Schafer apresentada no artigo A Manuten o Na Ind stria Automotiva Revista Manuten o mar o maio n 86 2002 pp 20 26 CASTRO David Aguiar de Implementando e Praticando Confiabilidade na Manuten o Anais do 12 Congresso Brasileiro de Manuten o ABRAMAN 20 24 de outubro S o Paulo 1997 pp 1 13 CATTINI Orlando Derrubando os Mitos da Manuten o S o Paulo Ed STS Publica es e Servi os Ltda 1992 123 p CAVALCANTE C A V FERREIRA R J P FERREIRA H L ALMEIDA A T Sistema de Apoio Decis o para o estabelecimento de pol tica de manuten o 81 preventiva in anais do XXIII Encontro Nacional de Engenharia de Produ o Ouro Preto 21 a 24 de outubro de 2003 CD ROM 7 p CHIU H N HUANG B S The economic design of x control charts under a preventive maintenance policy International Journal of Quality amp Reliability Management v 13 n 1 1996 pp 61 71 COOKE F L Implementing TPM in plant maintenance some organizational barriers International Journal of Quality amp Reliability Management v 17 n 9 2000 pp 1003 1016 DESHPANDE
113. tion of reliability concepts to drive the choice of the best maintenance actions for each case Finally a case study of reliability application is presented regarding to a new CNC machine tools project and their maintenance policies choice The results of this case study show that the reliability study can effectively drive the choice of maintenance actions as an important instrument for maintenance planning KEYWORDS Maintenance Reliability MTBF RCM CNC machine tool 1 INTRODU O Muito j foi escrito e discutido sobre o papel da fun o manuten o no desempenho da produ o tanto sob a ptica da produtividade quanto da qualidade A manuten o vem recebendo uma aten o cada vez maior medida que passa a ser encarada como um pilar importante da gest o da produ o como uma ferramenta imprescind vel para se atingir os objetivos tra ados no mbito da produ o A fun o estrat gica da manuten o j foi apresentada por diversos autores e foi tema de diversos trabalhos referenciados ao longo deste trabalho Esta vis o gerencial da manuten o que permite que ela seja encarada como ferramenta de gest o e n o mais como uma fun o marginal como normalmente se consideravam todas as atividades relacionadas com a fun o manuten o Sob esta vis o estrat gica e gerencial da manuten o foram elaboradas pol ticas t cnicas ferramentas e modelos matem ticos capazes de conduzir suas a es de m
114. tiva apresenta o inconveniente de interven es muitas vezes desnecess rias que reduzem a produtividade elevam os custos totais e ainda podem introduzir defeitos n o existentes antes da interven o PINTO amp XAVIER 2001 Um exemplo cl ssico trocar rolamentos de eixos engrenados ainda em bom estado e introduzir folgas axiais por falta de apertos adequados no sistema de pr carga importante que o plano de manuten o n o utilize como base para a frequ ncia das interven es apenas o tempo de uso mas que se analisem vari veis que possam estar mais estreitamente ligadas ao desgaste de cada item Por exemplo duas m quinas equivalentes podem n o ter as mesmas frequ ncias para as interven es se forem submetidas a cargas distintas Da mesma forma duas m quinas id nticas que trabalham em ambientes 17 diferentes nao devem ter seu filtro de ar substituido com a mesma frequ ncia se cada ambiente satura o filtro em tempos diferentes Se a an lise das vari veis envolvidas n o for levada em considera o corre se o risco de se ter um plano de manuten o preventiva inadequado quer seja subdimensionado ou superdimensionado De qualquer forma um plano inadequado trar aumentos de custo desnecess rios SARANGA 2002 Outra forma que possibilita o refinamento das bases de frequ ncia de interven es a an lise do estado de cada item substitu do Se percebido que o item tem muito mais vida til restante
115. to desde sua defini o dentro das depend ncias do fabricante at o acompanhamento do uso das m quinas dentro das depend ncias do cliente O autor acompanhou as m quinas na planta do cliente por 12 meses cuidando do processo de servi o p s venda dos equipamentos dando suporte ao cliente nas a es de manuten o para estas m quinas O apontamento das falhas destas novas m quinas foi feito pelo pr prio autor dentro das depend ncias do cliente diretamente na m quina em estado de falha e acompanhando a solu o As falhas n o presenciadas pelo autor foram a ele comunicadas pela equipe de manuten o do cliente e registradas pelo autor em um arquivo eletr nico Nenhuma falha deixou de ser apontada A mesma codifica o de itens conjuntos falhas e solu es utilizada no universo anterior foi tamb m aplicada no apontamento separa o e classifica o das falhas deste novo universo O banco de dados de falhas do fabricante relativo a equipamentos similares aos objetos de estudo foi utilizado para an lise dos pontos de melhoria a serem aplicados no novo projeto A partir deste banco de dados p de se identificar os conjuntos que deveriam ter sua confiabilidade melhorada em raz o da quantidade de falhas custo de reparo e do conjunto e import ncia do conjunto no processo operacional do equipamento Os processos de usinagem que cada equipamento adquirido deveria desenvolver e sua import ncia na linha de produ
116. tudos de confiabilidade podem n o indicar as melhores a es de manuten o quando os dados n o s o confi veis 79 Outro ponto a ressaltar que o estudo de confiabilidade quando aplicado fun o manuten o apenas direciona as a es n o sendo uma pol tica de manuten o em si mesmo em s ntese uma t cnica complementar capaz de proporcionar aos gerentes de manuten o dados para a tomada de decis es quanto ao rumo a ser tomado nas a es de manuten o na busca de melhor equil brio entre os custos de manuten o e a disponibilidade dos equipamentos face import ncia de cada equipamento dentro do processo produtivo A coopera o cliente fornecedor mostra se como um fator facilitador neste processo de an lise de confiabilidade de equipamentos especialmente quando o cliente n o possui hist rico relevante dos equipamentos sob estudo A coopera o permite a troca de informa es que possibilita ao cliente uma escolha adequada das pol ticas de manuten o e permite ao fornecedor receber informa es confi veis sobre as falhas nos equipamentos possibilitando a melhoria do produto Este trabalho abre margem para estudos mais aprofundados nesta mesma linha O trabalho aqui apresentado mostra como as bases de dados do fabricante ajudaram o cliente a escolher as pol ticas de manuten o para os equipamentos em estudo Um trabalho futuro poderia estudar como os dados de falha deste cliente poderi
117. uados possam apresentar gr ficos de distribui o de falhas desempenho e outros de modo a orientar os estudos de confiabilidade Para tanto o autor sugere uma metodologia de codifica o de conjuntos componentes e falhas apresentadas e sugere ainda gr ficos que podem ser utilizados no processo Os autores tamb m citam ferramentas como FMEA e FTA Fault Tree Analysis An lise de rvore de falhas que podem utilizar se dos bancos de dados A dificuldade de se obter dados confi veis ap s o per odo de garantia tamb m abordada no trabalho Segundo os autores o problema reside no fato de que os clientes deixam de chamar o fabricante e passam a chamar terceiros ou utilizar m o de obra pr pria para o reparo de seus equipamentos Esta pol tica dificulta a obten o dos dados de falhas e provoca distor es nas an lises de confiabilidade destes equipamentos por parte dos fabricantes D pow amp Blount 1997 apresentam diversas formas de obten o de valores de confiabilidade formula es metodologias e considera es a respeito Segundo os autores os clientes de todas as reas passaram a exigir maior confiabilidade dos produtos e servi os prestados pela ind stria com rcio e 37 governo salientando a liga o estreita entre confiabilidade e seguran a De outro lado a falta de confiabilidade resulta em perda de neg cios Um alto ndice de confiabilidade pode ser obtido superdimensionando os equipamentos
118. usca definir conceitos relacionados utiliza o das diversas pol ticas de manuten o e discutir os custos de cada pol tica de forma comparativa Traz portanto o embasamento te rico necess rio para o conhecimento das diversas pol ticas de manuten o suas vantagens e desvantagens possibilitando uma correta escolha da melhor pol tica para cada equipamento dentro de sua realidade operacional O segundo bloco compreende o Capitulo 3 e consiste na revis o bibliogr fica de conceitos de confiabilidade e sua aplica o na manuten o Tamb m s o apresentados t picos referentes a gest o de falhas tais como conceitos tipos e modos de falha Neste mesmo bloco s o apresentados ainda os conceitos da RCM Manuten o Centrada em Confiabilidade ferramenta que auxilia na escolha da melhor pol tica de manuten o a partir de uma an lise de confiabilidade de cada equipamento Este bloco portanto objetiva apresentar o estudo de confiabilidade como ferramenta na tomada de decis o para a escolha adequada da melhor pol tica de manuten o para cada equipamento O terceiro bloco Cap tulo 4 apresenta o estudo de caso do uso de dados de confiabilidade de m quinas ferramenta CNC na escolha da pol tica de manuten o para um conjunto de novos equipamentos O bloco traz portanto a aplica o dos conceitos apresentados nos dois blocos anteriores A conclus o do trabalho sobre a aplicabilidade do estudo de confiabil
119. uten o quando analisado isoladamente acaba inibindo as empresas a consider la em sua estrat gia relegando a a uma posi o secund ria Nos pr ximos t picos s o discutidas as rela es entre manuten o e qualidade produtividade e disponibilidade dentro de um enfoque de an lise de custos procurando mostrar a necessidade de uma an lise de outros custos envolvidos no processo de manuten o al m do custo efetivo das a es de manuten o 2 1 1 MANUTEN O E QUALIDADE Quando se fala em produ o de pe as atrav s de m quinas e equipamentos com qualquer n vel de automa o a qualidade do produto final determinada entre outros fatores pelo desempenho da m quina equipamento que o produz Manuten o e qualidade tradicionalmente t m sido analisadas separadamente como identifica Ben Daya 2001 que para contrapor esta id ia apresenta um modelo matem tico que leva em considera o a deteriora o do equipamento no processamento da produ o de lotes econ micos Bad a et al 2002 discutem esta quest o relacionando uma manuten o ineficaz com a necessidade de inspe es mais frequentes elevando o custo do controle de qualidade A deteriora o das condi es timas do equipamento leva a desvios no processo e queda da qualidade Conforme Souris 1992 a busca pela qualidade do processo e do produto passa pela qualidade da manuten o sem a qual o montante investido em sistemas de g
120. v s de um estudo de confiabilidade realizado a partir de amostras coletadas nos diversos processos os autores puderam identificar as vantagens e desvantagens de cada processo e as altera es necess rias para a melhoria da confiabilidade do produto final em cada processo Foram apresentados neste item diversas literaturas que demonstram a aplicabilidade dos estudos de confiabilidade melhoria de projetos e processos Uma vez tendo o produto acabado e conhecendo se os valores de confiabilidade determinados durante seu projeto e execu o pode se utilizar estes valores em conjunto com dados reais de campo para uma melhor defini o das a es de manuten o como discutido nas literaturas apresentadas a seguir 3 3 CONFIABILIDADE APLICADA MANUTEN O Da mesma forma que foram apresentadas literaturas que mostram os conceitos de confiabilidade aplicados melhoria de processos e produtos s o apresentadas e comentadas a seguir as literaturas que trazem a confiabilidade aplicada manuten o e ao seu gerenciamento como ferramenta para definir riscos e a es dentro da fun o manuten o 43 Para Lafraia 2001 a confiabilidade do equipamento quase inteiramente uma fun o da qualidade do programa de manuten o O autor afirma que a confiabilidade inerente do equipamento definida no projeto pouco relevante se uma boa pol tica de manuten o n o der suporte efetivo para atingir os ndices de c

estudo da confiabilidade de máquinas cnc como fator

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

estudo da confiabilidade de m&aacute;quinas cnc como fator

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents

estudo da confiabilidade de máquinas cnc como fator