4 conceitos atuais de manutencao tpm rcm 2011 1
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAISEscola de Engenharia – UFMG
Departamento de Engenharia Mecânica – DEMEC
Manutenção Mecânica
3. Conceitos Atuais de Manutenção
Prof. Fabrício Pujatti
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
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
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
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:
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:
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%
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
Manutenção Produtiva Total - TPM:
Classificação das Perdas:Perdas crônicas e perdas esporádicas:
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
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
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
Manutenção Produtiva Total - TPM:
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
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
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%
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
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)
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
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
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)
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)
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
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
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)
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
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
Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:
Item passível de manutenção
Fonte: MOUBRAY, J. (2000) Manutenção Centrada em Confiabilidade. Aladon Ltd. Lutterworth.
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
Manutenção Centrada na Confiabilidade - RCM:
Fonte: LAFRAIA, J. R. B. (2001) Manual de Confiabilidade, Mantenabilidade e Disponibilidade. Qualitymark: Petrobras, Rio de Janeiro.
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
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)
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
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
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).
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.
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