4 conceitos atuais de manutencao tpm rcm 2011 1

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS Escola de Engenharia – UFMG Departamento de Engenharia Mecânica – DEMEC Manutenção Mecânica 3. Conceitos Atuais de Manutenção Prof. Fabrício Pujatti

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Page 1: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAISEscola de Engenharia – UFMG

Departamento de Engenharia Mecânica – DEMEC

Manutenção Mecânica

3. Conceitos Atuais de Manutenção

Prof. Fabrício Pujatti

Page 2: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Conceitos Atuais de Manutenção:

- TPM (Total Productive Maintenance)

Manutenção Produtiva Total

- RCM (Reliability Centered Maintenance)

Manutenção Centrada na Confiabilidade

- RBM (Reliability Based Maintenance)

Manutenção Baseada na Confiabilidade

Page 3: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Histórico:- Década de 60: Origem nos EUA (fase de reconstrução de Europa e

Japão pós-guerra)

Matéria prima barata + ausência de concorrentes

=

Venda total da produção (EUA)

Manutenção Preventiva indiscriminada (preocupação com a economicidade e não com a lucratividade)

Desinteresse pela MPT

Page 4: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Histórico:- Década de 70: Retomada do Japão com necessidade de exportar

- Problemas de qualidade impossibilitavam a concorrência com produtos europeus e americanos

- Inclusão de qualidade no produto através do TQC (ações de melhoria no processo produtivo)

- Apesar da implantação do TQC, faltava qualidade nos equipamentos (defeitos e falhas) para garantir a qualidade do produto

- Implantação do TPM

Objetivo: Dispor de um equipamento que não apresente defeitos e que não produza peças em não-conformidade

- Nippondenso Co. (Grupo Toyota) pioneira na implantação em 1971

Page 5: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Objetivos da TPM (Japan Institute of Plant Maintenance):

100%Aumento de número de sugestões por empregado

100%Eliminação da poluição

100%Redução dos acidentes de trabalho:

50%Redução do estoque de produtos:

30%Redução dos custos de manutenção:

30%Redução de reclamação dos clientes:

90%Redução de defeitos em produtos:

98%Redução das paradas de linha:

50%Melhoria da Produtividade:

Page 6: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Exemplos Melhoramento da Produtividade:

Fonte: Congresso Internacional TPM - Tokyo

Idemitsu Kosan

Aichi Steel Works

Zexel

Volvo (Bélgica)

Yamaha USA

Nissan Motors

Empresa:

5 anos58%

2 anos65%

4 anos60%

5 anos15%

1 ano18%

3,5 anos25%

Tempo:Melhoramento:

Page 7: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Exemplos Redução de Desperdícios:

Fonte: Congresso Internacional TPM - Tokyo

Redução das paradas de Linhas

3 anos85%Nissan Motors

Redução de Defeitos em produtos:

5 anos60%Hyundai

5 anos98%Zexel

Volvo (Bélgica)

Nissan Motors

Zexel

Volvo (Bélgica)

Redução de Custos de Manutenção:

5 anos75%

3 anos85%

5 anos90%

5 anos50%

Page 8: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Efetividade global:- Avaliação do processo em função das entradas e saídas

Entradas: Saídas:

- Equipamentos - Produtividade

- Materiais - Qualidade

- Pessoas - Custo, prazo

- Métodos - Segurança, meio ambiente

- Perdas:

- Falhas, Defeitos, Redução de desempenho, etc.

Maximizar Efetividade global Reduzir/Eliminar Perdas

Page 9: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Classificação das Perdas:Perdas crônicas e perdas esporádicas:

Page 10: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

6 Grandes Perdas:1) QUEBRAS:

- Quebra com interrupção da função básica (Falha):

- Perda relativa a quebra propriamente dita

- Parada total do equipamento (fenômeno repentino ou acidente)

- Impossibilita a operação do equipamento

- Quebra com degeneração da função básica (Defeito):

- Perda por deficiências parciais precedidas de degeneração do equipamento

- Paradas temporárias

- Redução da velocidade de operação

Maior contribuição na queda de rendimento operacional de um equipamento

Page 11: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

6 Grandes Perdas:2) MUDANÇA DE LINHA OU REGULAGEM (SETUP):

- Preparação do processo para produção de novos produtos (interrupção)

- Ajustes e regulagens para o novo produto

- Perdas inevitáveis, porém previsíveis

3) ENTRADA EM REGIME (WARM-UP):

- Ocorrência em processos produtivos com parada diária (< 24 horas)

- Instabilidade de temperatura, pressão, etc

- Eliminação obrigatória pois limita o rendimento operacional

4) PRODUTOS DEFEITUOSOS (NÃO-CONFORME):

- Retrabalho ou eliminação de produtos em não-conformidade

- Limitação do rendimento operacional

Page 12: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

6 Grandes Perdas:5) PARADAS TEMPORÁRIAS (Micro falhas):

- Paradas momentâneas causadas por problema de operação (disjuntor)

- Rearme do processo em curto intervalo de tempo

- Intervenção realizada pelo operador

6) QUEDA DA VELOCIDADE DE PRODUÇÃO:

- Redução causada por limitação física do equipamento

- Associada a problemas de desgaste que limitam sua utilização

- Influência de sazonalidades

Exemplo: Deficiência da refrigeração obriga a reduzir a velocidade da operação em dias quentes

Page 13: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Page 14: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Conceito de Quebra Zero: O equipamento não pode parar durante o período que foi programado para operar

- Quebras são resultados de condições impostas pelo homem

- Necessidade de mudança de conduta

- A Quebra Zero só funciona se partir deste conceito

- Incapacidade de perceber anomalias que influem na degeneração do equipamento, percebidas somente após a quebra

Causas que levam a Quebra:

- Erros de operação, falta de treinamento e capacitação

- Erros de manutenção (defeito colocado)

- Erros de projeto e concepção

- Erros de construção

Page 15: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

Taxa de Rendimento Operacional Global (ROG):

- Índice que determina a produtividade global do equipamento

- Determinar o progresso e os resultados da MPT

- Relacionar as fontes de perda

- Definir os pontos a serem atacados

- Determinar a eficiência do equipamento em horas de máquina

ROG = Disponibilidade x D x IQ

D = Índice de Desempenho Operacional

IQ = Índice de Qualidade

Page 16: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Produtiva Total - TPM:

A - Jornada de trabalho/turno 60 min x 8h = 480 min

B - Tempo de parada programada por turno = 20 min.

C - Tempo disponível/turno = A – B = 460 min.

D - Tempo perdido por paradas por turno = 35 min.

E - Tempo operacional/turno = C – D = 460 – 35 = 425 min.

F - Tempo efetivo de operação = J x G = 0,9 x 453 = 408min/turno

G - Quantidade produzida por turno = 453 peças

H - Taxa de produtos aprovados = 96%

I - Tempo de ciclo teórico = 0,8 min/peça

J - Tempo de ciclo efetivo = 0,9 min/peça

Disponibilidade = E/C x 100 = 425/460 x 100 = 92,39%M - Taxa de velocidade operacional efetiva = I/J x 100 = 0,8/0,9 x 100 = 88,9%

N - Taxa de tempo operacional efetiva = F/E x 100 = 408/425 x 100 = 96,0%D - Taxa de desempenho operacional = M x N x 100 = 0,889 x 0,96 x 100 = 85,3%

ou453 peças x 0,8 min/peça = 362,66 min D = 362/425 = 85,3%

ROG = Disp x D x IQ x 100 = 0,9239 x 0,853 x 0,96 x 100 = 75,65%

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Manutenção Autônoma (Conservação Espontânea)- Operador assume responsabilidade pela conservação de seu

equipamento

- Operador passa a ser os olhos da Manutenção, identificando anomalias e solicitando sua reparação

- Operador de processo de produção não passa a ser um manutentor

EFEITOS PRINCIPAIS E SECUNDÁRIOS:

Manutenção Produtiva Total - TPM:

- Experiência em melhorias

- Respeito a Normas de operação, segurança e funcionamento

- Domínio do equipamento

- Capacidade de detecção de causas

- Redução do tempo de manutenção corretiva

- Desenvolvimento intelectual

- Descoberta de potencialidade e de habilidades pessoais

- Capacitação de pessoas para a comunicação e expressão

- Desenvolvimento da imparcialidade de avaliação

- Melhorias no relacionamento interpessoal

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Manutenção Produtiva Total - TPM:

Manutenção Autônoma (Conservação Espontânea)PASSOS PARA A MANUTENÇÃO AUTÔNOMA

- Limpeza Inicial (Limpeza, inspeção, identificação dos defeitos, etiquetas)

- Descobrir fontes geradoras de sujeira (Eliminar ou confinar no ponto de geração

- Padronizar as Atividades de Manutenção Autônoma (Padrões provisórios)

- Treinamento para a Manutenção Autônoma (Inspeção, cursos rápidos)

- Inspeção Autônoma e Check List (Inclusive sistema de identificação visual)

- Padronização das atividades de Manutenção Autônoma (Organização do ambiente de trabalho, melhorias de layout)

- Administração Autônoma (Diretrizes, metas, análise de registros de MTBF e MTTR)

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Manutenção Produtiva Total - TPM:

Manutenção Autônoma (Conservação Espontânea)RESPONSABILIDADES DA OPERAÇÃO

- Operar os meios de trabalho (máquinas, equipamentos, instalações)

- Utilizar e manusear corretamente máquinas, ferramentas e meios de controle

- Executar regulagens inerentes à operação

- Lubrificar (LUBRIFICAÇÃO COMUM)

- Executar mudança de linha (TROCA DE TIPO)

- Inspecionar (COM OS 5 SENTIDOS)

- Conhecer e manter o equipamento em condições ótimas

- Monitorar o funcionamento do equipamento

- Descobrir indícios de anomalias e distinguir as condições normais de anormais

- Revisar constantemente condições do equipamento para se chegar ao ótimo

- Certificar-se do correto nível de óleo, da pressão e da temperatura de trabalho

- Registrar as anormalidades

- Monitorar o funcionamento do equipamento

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Manutenção Produtiva Total - TPM:

Manutenção Autônoma (Conservação Espontânea)

RESPONSABILIDADES DA MANUTENÇÃO

- Inspecionar (COM INSTRUMENTOS)

- Diagnosticar por inspeção técnica (medições)

- Localizar as falhas

- Analisar as quebras (Falhas e Defeitos)

- Executar reparos

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Manutenção Produtiva Total - TPM:

Fases e etapas de ImplantaçãoPREPARAÇÃO

- Decisão da Diretoria em adotar o TPM

- Treinamento inicial

- Implantação da Organização da TPM

- Estabelecimento das diretrizes básicas (Objetivos e Metas)

- Plano Diretor para Implantação do TPM (Planejamento detalhado da implantação)

INTRODUÇÃO

- Partida da TPM (Comunicação formal das diretrizes e Plano Diretor)

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Manutenção Produtiva Total - TPM:

Implementação: Os 8 Pilares da TPM

- Melhorias Específicas (melhorias individualizadas, eliminar as 6 grandes perdas)

- Segurança, Higiene e Meio Ambiente

- Manutenção da Qualidade (Planejamento/Programação/Controle)

- Manutenção Autônoma (Conservação espontânea)

- MP - Controle inicial (Estrutura para a TPM aplicada a construção de novas máquinas (Maintenance Prevention)

- Áreas Administrativas

- Educação, treinamento técnico e capacitação (operadores e manutentores)

CONSOLIDAÇÃO

- Aprimoramento (correção de desvios, estabelecimento de metas ambiciosas)

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Manutenção Produtiva Total - TPM:

Exemplo: Usina Hidroelétrica de Tucuruí - PA

- Capacidade:

8370 MW

- Altura x Ext:

78m x 8005m

- Área Alagada:

2430 km2

- Construção:

1976-1984

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Histórico:- Origem na década de 60 na industria aeronáutica americana

- Aplicação com sucesso nas usinas nucleares, refinarias de petróleo e outras indústrias

Conceito:- Método utilizado para planejamento de manutenção

- Determina os requisitos de manutenção de qualquer item físico no seu contexto operacional

- Analisa as funções e padrões de desempenho

- Define as formas de ocorrência da falha e suas causas

- Determina as conseqüências da falha e os métodos de prevenção

- Aumento da Disponibilidade do equipamento

Page 25: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Questionamento inicial:

- Quais as funções e padrões de desempenho do ativo no seu contexto atual de

operação?

- De que forma ele falha em cumprir sua função?

- O que causa cada falha funcional?

- O que acontece quando ocorre cada falha?

- De que modo cada falha importa?

- O que pode ser feito para predizer ou prevenir cada falha?

- O que deve ser feito se não for encontrada uma tarefa pró-ativa apropriada?

A RCM sugere e direciona o re-planejamento do programa de manutenção, de modo a estabelecer o nível de desempenho desejado (meta)

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Passos de Implantação da RCM:1) SELEÇÃO DA ÁREA ADEQUADA À APLICAÇÃO:

- Identificar os bens da empresa que serão submetidos à metodologia do RCM

- Organizar todas as informações dos ativos

- Planejar a implantação considerando:

Decidir quais ativos são mais prováveis de se beneficiarem do RCM e como irão se beneficiar

Estimar os recursos requeridos para aplicação do processo nos ativos selecionados

Nos casos onde os prováveis benefícios justificam o investimento, decidir em que detalhe, quem realizará e quem auditará cada análise, quando e onde, e arranjar para receberem o treinamento adequado

Assegurar que o contexto operacional do ativo esteja claramente entendido

Page 27: 4 Conceitos Atuais de Manutencao TPM RCM 2011 1

Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Passos de Implantação da RCM:2) DEFINIR AS FUNÇÕES E PARÂMETROS DE DESEMPENHO DESEJADOS:

- Determinar o Desempenho Desejado

- Assegurar que ele é capaz de alcançar o desempenho desejado (Capabilidade

Intrínseca = capacidade tecnológica processual produtiva)

- Classificação das funções de cada item físico:

Funções primárias: justificativa de compra de cada equipamento. Abordagem de questões como velocidade, quantidade, capacidade detransporte ou armazenagem, qualidade do produto e serviços ao cliente

Funções secundárias: são funções reconhecidas e desejadas para que o item faça além das suas funções principais. Os usuários também têm expectativas nas áreas de segurança, controle, conforto, economia etc.

Muitos ativos são adequadamente projetados e construídos

Possibilidade de desenvolver programas de manutenção que assegurem esses ativos continuem a fazer o que seus usuários esperam

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Item passível de manutenção

Fonte: MOUBRAY, J. (2000) Manutenção Centrada em Confiabilidade. Aladon Ltd. Lutterworth.

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Passos de Implantação da RCM:3) DETERMINAÇÃO DAS FALHAS FUNCIONAIS:

- Falha: perda de função

- Falha funcional: incapacidade de qualquer ativo de cumprir uma função (aceitável)

- Todas as falhas funcionais são registradas e classificadas

Falhas parciais e totais: ativo opera nos limites aceitáveis de desempenho (parcial) ou operar até extrapolar os limites aceitáveis (total)

Falhas limites inferiores e superiores: falhas funcionais relacionadas a uma faixa de desempenho

Falhas contexto operacional: Diferentes visões de falha, dependendo do contexto operacional e dos vários departamentos envolvidos no processo produtivo

O enfoque multidisciplinar do RCM exige uma discussão e definição de qual visão da falha é relevante no contexto operacional

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Fonte: LAFRAIA, J. R. B. (2001) Manual de Confiabilidade, Mantenabilidade e Disponibilidade. Qualitymark: Petrobras, Rio de Janeiro.

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Passos de Implantação da RCM:4) DETERMINAÇÃO DO MODO DE FALHAS, CAUSAS E EFEITOS:

- Aplicação de técnicas de análise de falha

- FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) - Análise de Modos de Falha e Seus Efeitos.

- Perguntas capazes de gerar informações que poderão conduzir o gestor do processo a optar por um determinado tipo de ação para:

Eliminar a causa da falha

Amenizar o efeito da falha

Amenizar as conseqüências da falha

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Passos de Implantação da RCM:5) SELEÇÃO DO TIPO DE MANUTENÇÃO:

- Selecionar o tipo de manutenção preventiva tecnicamente adequado para assegurar que a falha não acontecerá e, se ocorrer, seus efeitos sejam adequadamente tratados.

- Classificação:

Baseada no tempo (Manutenção Preventiva)

Baseada na condição (Manutenção Preditiva)

Baseada em testes para descobrir a falha (Manutenção Detectiva)

Baseada na falha (Manutenção Corretiva)

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Passos de Implantação da RCM:6) FORMULAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DO PLANO DE MANUTENÇÃO:

- Em função das definições anteriores se implementa o plano de manutenção

- Comparar as recomendações com as atividades de manutenção já existentes no programa de manutenção

- Tomada de decisões:

Novas atividades

Mudança nas atividades existentes

Eliminação de algumas atividades de manutenção

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Passos de Implantação da RCM:7) MELHORIA CONTÍNUA:

- Revisões periódicas são mandatórias, visando:

Redução de falhas

Aumento da qualidade de manutenção

Disponibilidade de recursos

Identificação de necessidade de expansão do RCM

Reagir às mudanças na indústria e nas condições econômicas

A melhoria contínua (kaizen) atingindo métodos, processos, pessoas, ferramentas, máquinas, tudo que se relaciona com as atividades diárias

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Benefícios da RCM:- Maior Segurança e Proteção Ambiental: resultados das informações geradas pelo

RCM, para identificar todos os possíveis riscos de falha nos equipamentos.

- Desempenho Operacional Melhorado: disponibilidade de informações técnicas para escolher melhores práticas de manutenção para garantir uma maior disponibilidade dos equipamentos no sistema produtivo.

- Aumento da disponibilidade dos equipamentos: resultado da redução no tempo de reparo.

- Eficiência Maior de Manutenção (Custo-efetivo): as informações técnicas obtidas pelo RCM permitem adotar as melhores práticas de manutenção e garantir que o capital investido na manutenção tenha o melhor retorno

- RCM corretamente aplicado aos sistemas de manutenção:

Redução de 40 a 70% na quantidade de trabalho de rotina;

Redução de 10 e 30% em trabalhos de emergência (KARDEC; NACIF, 1999).

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Benefícios da RCM:- Aumento da vida útil dos equipamentos: a adoção das melhores práticas de

manutenção garante que o equipamento execute o planejado e fique por mais tempo disponível no seu contexto operacional.

- O resultado desta manutenção garante que cada componente do equipamento receba a manutenção necessária para cumprir a sua função, garantir uma vida mais longa do equipamento.

- Banco de Dados de Manutenção Melhorado: os registros gerados pelo RCM proporcionam a obtenção de um excelente banco de dados para uso tanto pela manutenção como pela operação, inspeção e projeto.

- Fornecimento de dados: identificar as necessidades de habilidades dos manutentores, decidir qual a melhor política de estoques de peças sobressalentes e manter os desenhos e manuais atualizados.

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Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:

Benefícios da RCM:- Trabalho em Equipe e Motivação: as pessoas ficam mais motivadas para o trabalho

quando participam da análise e soluções dos problemas. A metodologia RCM promove esta integração, quando reúne equipes multifuncionais para a análise e solução dos problemas.

- Aumento do grau de comprometimento e compartilhamento de toda a organização da empresa na solução dos problemas.

- Social: a sociedade é a grande beneficiária dos resultados obtidos pela implantação correta do RCM, que tem como objetivo eliminar ou reduzir ao máximo as probabilidades das falhas funcionais e criar procedimentos adequados para minimizar os efeitos e conseqüências das falhas.

Recursos naturais para as atividades industriais usados mais racionalmente, sem desperdício

Possíveis acidentes com agressão ao meio ambiente serão evitados