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Manutenção Centrada na Confiabilidade

Engenharia da Confiabilidade

Professor: Emerson Rigoni, Dr. Eng. [email protected]

http://www.rigoni.com.br/cegem.htm

GERÊNCIA DA MANUTENÇÃO

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Parte 1 – Estatística e Análise de Dados de Vida (LDA)

Parte 2 – Confiabilidade de Sistemas (RBD)

Parte 3 – Manutenção Centrada na Confiabilidade

Aspectos Gerais da MCC

Etapa 0 - Adequação da MCC

Etapa 1 - Preparação

Etapa 2 - Seleção do Sistema e Coleta de Informações

Etapa 3 - Análise dos Modos de Falha, seus Efeitos e sua Criticidade (FMEA/FMECA)

Etapa 4 - Seleção das Funções Significantes e Classificação de seus Modos de Falha

Etapa 5 - Seleção das Tarefas de Manutenção Aplicáveis e Efetivas

Etapa 6 - Definição dos Intervalos Iniciais e Agrupamento das Tarefas de Manutenção

Etapa 7 - Redação do Manual e Implementação

Etapa 8 - Acompanhamento e Realimentação

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1. BLOOM, Neil B., Reliability Centered Maintenance: Implementation Made Simple. Editora McGraw-

Hill Inc., 2006.

2. MORTELARI, Denis; SIQUEIRA, Kleber; PIZZATI, Nei. O RCM na Quarta Geração da Manutenção

de Ativos. RG Editores, 1ª Edição, 2011.

3. MOUBRAY, J., Reliability Centered Maintenance. New York, Editora Industrial Press, Revisão da 2ª

Edição, 2001.

4. RAUSAND, Marvin, HØYLAND, Arnljot, System Reliability Theory: Models, Statistical Methods, and

Applications. Editora Wiley-Interscience, 2ª Edição, 2003.

5. SIQUEIRA, Iony Patriota de., Manutenção Centrada na Confiabilidade - Manual de

Implementação. Rio de Janeiro, 1ªed., Editora Qualitymark Ltda., 2005.

6. SMITH, A. M., HINCHCLIFFE, G. R., RCM – Gateway to World Class Maintenance. Editora Elsevier

Butterworth-Heinemann, 2004.

Bibliografias Relacionadas à MCC

4

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Bibliografias Relacionadas à MCC

SMITH, A. M., HINCHCLIFFE, G. R. RCM – Gateway to World Class Maintenance.

Editora Elsevier Butterworth-Heinemann, 2004.

MOUBRAY, J., Reliability Centered Maintenance. New

York, Editora Industrial Press, Revisão da 2ª Edição, 2001.

IONY PATRIOTA DE SIQUEIRA Manutenção Centrada na Confiabilidade: Manual

de Implementação. Editora QualityMark, 2005.

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Normas e Guias Relacionadas à MCC

1. ABS – American Bureau of Shipping. Guidance Notes on Reliability Centered Maintenance. USA, 2004.

2. ATA MSG-3. Operator/Manufacturer Scheduled Maintenance Development. Air Transport Association of

America, Inc. Revisão 2011.

3. IEC-60300-3-11. Dependability Management – Part 3-11: Application Guide – Reliability Centred

Maintenance. Segunda Edição, IEC – International Electrotechnical Commission, 2009.

4. IEC-60706-4 Guide on Maintainability of Equipment. Part 4 – Section 8: Maintenance and Maintenance

Support Planning. Primeira Edição, IEC – International Electrotechnical Commission, 1992.

5. MIL-STD-1629 A, Military Standard Procedures for Performing a Failure Mode, Effects and Criticality

Analysis. Department of Defense, USA. 1980.

6. MIL-STD-2173(AS), Military Standard – Reliability Centered Maintenance Requirements of Naval Aircraft,

Weapons Systems and Support Equipment. Department of Defense, USA. 1986.

7. NAVAIR 00-25-403. Guidelines for the Naval Aviation Reliability Centered Maintenance Process. US Navy’s

Naval Air Systems Command (NAVAIR), 2005.

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8. NASA - National Aeronautics and Space Administration. Reliability Centered Maintenance Guide For

Facilities And Collateral Equipment. NASA, 2000.

9. NBR 5462. Confiabilidade e Mantenabilidade. Rio de Janeiro, Editado pela Associação Brasileira de Normas

Técnicas (ABNT), 1994.

10.SAE - J1739. Potential Failure Mode and Effects Analysis in Design (Design FMEA), Potential Failure Mode

and Effects Analysis in Manufacturing and Assembly Processes (Process FMEA), and Potential Failure Mode

and Effects Analysis for Machinery (Machinery FMEA). Society of Automotive Engineers, 2002.

11.SAE - JA1011. Evaluation Criteria for Reliability Centered Maintenance (RCM) Processes. Society of

Automotive Engineers, 1999. Revisão 2009.

12.SAE - JA1012. A Guide to the Reliability Centered Maintenance (RCM) Standard. Society of Automotive

Engineers, 2002. Revisão 2011.

13.SEA SYSTEM S9081-AB-GIB-010. Reliability Centered Maintenance (RCM) Handbook. SEA Systems

Command, 2007.

Normas e Guias Relacionadas à MCC

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Teses e Dissertações Relacionadas à MCC

1. BACKLUND, Fredrik, Managing the Introduction of Reability Centred Maintenance: RCM as a

Method of Working within Hydropower Organizations. Tese de Doutorado apresentada ao

Department of Business Administration and Social Sciences da Luleå University of Technology, Division of

Quality & Environmental Management, Suécia, 2003.

2. LUCATELLI, Marcos Vinícius, Proposta de Aplicação da Manutenção Centrada em Confiabilidade em

Equipamentos Médico-Hospitalares. Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação

em Engenharia Elétrica da UFSC, Florianópolis, 2002.

3. RIGONI, Emerson. Metodologia para implantação da manutenção centrada na confiabilidade: uma

abordagem fundamentada em Sistemas Baseados em Conhecimento e Lógica Fuzzy. Tese

apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa

Catarina, como requisito parcial para obtenção do título de Doutor em Engenharia, Florianópolis, 2008.

4. ZAIONS, Douglas Roberto. Consolidação da Metodologia da Manutenção Centrada em

Confiabilidade em uma Planta de Celulose e Papel. Dissertação de Mestrado em Engenharia de

Produção da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, UFRGS, 2003.

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1. Biblioteca da UFSC: http://www.bu.ufsc.br/

2. Biblioteca da UNICAMP: http://www.bibliotecadigital.unicamp.br/

3. Biblioteca da USP: http://www.usp.br/sibi/

4. Biblioteca da UTFPR: http://biblioteca.utfpr.edu.br/pergamum/biblioteca/index.php

5. Industrial Maintenance Portal: http://www.plant-maintenance.com/

6. RCM Resources & Links: http://www.reliabilityweb.com/fa/rcm.htm

7. Normas Militares Americanas: http://www.weibull.com/knowledge/milhdbk.htm

8. Reliability Centered Maintenance Analysis: http://www.mtain.com/logistics/logrcm.htm

9. System Reliability Center: http://src.alionscience.com/inforesources/

Sites na Internet Relacionados com o Tema

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Manutenção Centrada na Confiabilidade – Definição

Metodologia para analisar as funções do sistema, o modo como estas funções

podem falhar e, a partir daí, aplicar um critério de priorização explícito baseado

em fatores de segurança, ambientais, operacionais e econômicos, para identificar

as tarefas de manutenção aplicáveis e efetivas.

(MOUBRAY, 2001; SIQUEIRA, 2005; SMITH, A. M., HINCHCLIFFE, G. R., 2003)

RCM – Reliability Centered Maintenance

MCC – Manutenção Centrada na Confiabilidade

RBM – Reliability Based Maintenance

MBC – Manutenção Baseada em Confiabilidade

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MCC - Retrospectiva Histórica

MSG 1 (1967):

MSG-1 (Maintenance Steering Group – Grupo de Direcionamento da Manutenção)

Força Tarefa: representantes das linhas aéreas, fabricantes e governo americano (FAA-

Federal Aviation Administration) Thomas D. Matteson (Vice-Presidente de PCM da

United Airlines) + Engenheiros Bill Mentzer, Stenley Nowlan e Haword Heap

Objetivo: estabelecer um procedimento adequado de manutenção, redução do tempo de

paralisação e custos associados e melhorar a segurança de vôo para o Boeing 747

Boeing 747 Com MSG-1

66.000 homens.hora para 20.000 horas de vôo

Douglas DC-8 Sem MSG-1

4.000.000 homens.hora para 20.000 horas de vôo

450 passageiros

176 passageiros

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3c/Douglas_DC-8_over_Mint_Canyon-California.jpg

11

11


MSG 2 (1970):

Subordinação: ATA - Air Transport Association of America (Associação do Transporte Aéreo

Americano) contratada pelo DoD - Department of Defense (Departamento de Defesa dos

Estados Unidos)

MSG-2: Propõe o Airline Manufacturer Maintenance Program Planning Document

(Documento de Planejamento do Programa de Manutenção dos Fabricantes de Aeronaves)

Generaliza os procedimentos específicos de manutenção do MSG-1, de modo a torná-lo

aplicável para todas as aeronaves

Incorporação dos Diagramas de Decisão


12

12


Sim

Sim

Sim

Sim

Programar Atividades ou Modificar o Projeto.

Programar Atividades. Checar a operação periodicamente.

Programar atividades. Inspeções ou testes periódicos (Preditiva).

Programar atividades. Substituição sistemática (Base Tempo).

Não

Não

Não

Não

A falha afeta a segurança do sistema?

Falhas não detectáveis apresentam efeito adverso para a segurança?

A degradação conduz a falhas detectáveis pela manutenção?

Há relação entre a idade do equipamento e a sua confiabilidade?

Nenhuma programação é requerida.

Diagrama de Decisão – MSG 2

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MSG 3 (1978):

Encomendado pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos

Objetivo: determinação de normas e procedimentos de manutenção com base em uma

ampla análise estatística

Nowlan e Heap (1978): Reliability Centered Maintenance (RCM – MCC)

Conclusões:

1. Revisões programadas têm pouco efeito na confiabilidade total de um equipamento

complexo, a menos que exista um modo de falha dominante

2. Existem muitos equipamentos para os quais não há forma efetiva de manutenção

programada


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Setembro de 1980

ATA MSG-3 Operator/Manufacturer: Scheduled Maintenance Development Revisada em

2011 pela FAA (Federal Aviation Administration)

Março de 1999

IEC 60.300-3-11 Dependability Management – Part 3-11: Application Guide – Reliability

Centred Maintenance Revisada em 2009.

Agosto de 1999

SAE JA 1011 Evaluation Criteria for RCM Processes Critérios mínimos para homologação

de programas de RCM Revisada em 2009.

Janeiro de 2002

SAE JA 1012 A Guide to the Reliability Centered Maintenance (RCM) Standard

Detalhamento dos critérios e interpretação da norma SAE JA 1011 Revisada em 2011.

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Moubray (2001)

1. Quais são as funções associadas e os padrões de desempenho associados ao ativo no seu contexto

operacional atual (Funções)?

2. De que forma o ativo falha em cumprir suas funções (Falhas Funcionais)?

3. O que causa cada falha funcional (Modos de Falha)?

4. O que acontece quando ocorre cada falha (Efeitos da Falha)?

5. Qual o impacto dos efeitos do modo de falha no meio ambiente, na segurança, na operação do

sistema e na economia do processo (Conseqüências da Falha)?

6. O que pode ser feito para prevenir cada falha (Tarefas Aplicáveis e Efetivas)?

7. O que deve ser feito se não for encontrada uma tarefa aplicável e efetiva adequada (Ações Default)?

Siqueira (2005)

8. Qual a freqüência ideal para as tarefas de manutenção aplicáveis e efetivas?

Responder e Documentar de Forma Auditável.

Perguntas Respondidas pela MCC

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Paradigmas da MCC

Antigo O objetivo primário da manutenção é otimizar a disponibilidade da planta

com o mínimo custo.

Novo

A manutenção afeta todos os aspectos do negócio: segurança,

integridade ambiental, eficiência energética, qualidade do produto,

imagem da empresa, etc... e não somente a disponibilidade da planta.

Manutenção Gestão de Ativos

Exemplos:

• Apagão Afeta todos os setores dependentes da energia elétrica, afeta a imagem e a

credibilidade do setor elétrico.

• Grandes Acidentes: Bopal (Vazamento de Gases Tóxicos - Union Carbide Corporation), Chernobil

(Acidente Nuclear), Piper Alpha (Plataforma de Produção de Petróleo), etc...

• Atendimentos às legislações ambientais, sindicatos, órgãos governamentais, etc...

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Paradigmas da MCC

Antigo O objetivo da manutenção é preservar os ativos físicos.

Novo O objetivo da manutenção é preservar as funções dos os ativos físicos.

Exemplo:

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Paradigmas da MCC

Antigo A maioria dos equipamentos tem sua probabilidade de falha aumentada

com a idade.

Novo A maioria das falhas (Taxa de Falhas) não tem relação com a idade do

equipamento.

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Paradigmas da MCC

Antigo A função da manutenção pró-ativa é prevenir as falhas.

Novo A manutenção pró-ativa deve evitar, eliminar ou minimizar as

consequências das falhas.

Exemplo:

Falha na Bomba

2,5 horas a 5 horas para realizar a manutenção

20

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Paradigmas da MCC

Antigo Programas genéricos de manutenção podem ser desenvolvidos para a

maioria dos ativos.

Novo

Programas genéricos de manutenção somente se aplicam para

equipamentos com o mesmo contexto operacional, funções e padrões de

desempenho.

Exemplo:

A Falha afeta a produção

Tarefa Preditiva ou Preventiva

B Falhando

muda para C

Tarefa Corretiva

C Falha não é evidente para o

operador se B ainda está funcionando

Tarefa Detectiva

21

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Paradigmas da MCC

Antigo Proteções adequadas podem praticamente eliminar a probabilidade de

falhas catastróficas.

Novo Proteções também podem falhar, portanto os riscos associados aos

sistemas protegidos ainda precisam ser gerenciados.

Exemplo:

Falha Múltipla Tarefas de Busca de Falha

Manutenção Detectiva

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Paradigmas da MCC

Antigo O departamento de manutenção pode sozinho desenvolver um programa

de manutenção bem sucedido e duradouro.

Novo Um programa de manutenção bem sucedido e duradouro depende de

uma abordagem holística, apoio e comprometimento institucional.

Espírito de Equipe (Alan Kardec - ABRAMAN):

• Estamos no mesmo barco

• Ninguém pode fazer só peso

• Todos têm que remar

• Remar juntos, na mesma direção e na direção certa

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23


Procedimento de

Referência para

Implantação da MCC

ABS, 2004

SAE JA 1012, 2002

SAE JA 1011, 1999

NASA, 2000

IEC-60300-3-11, 1999

NOWLAN e HEAP, 1978

SMITH e HINCHCLIFFE, 2004

SMITH, 1993

MOUBRAY, 1997

24

24


Etapa 0

Adequação da MCC

Objetivos: verificar se a gestão da

manutenção fundamentada na MCC,

com seus requisitos e características

metodológicas e filosóficas, é a mais

adequada para a empresa/sistema,

considerando suas disponibilidades e

limitações.

25

25


Recursos → Financeiros e Dedicação (hh) da equipe de implementação

Retorno do Investimento → Longo Prazo → Apoio da Alta Gerência → Descrédito e Abandono

Tempo → Objetivos e Implantação de Longo Prazo x Expectativas Imediatistas → Frustrações

Comprometimento → Mudanças Internas → Inviabilizar as Ações de Manutenção

Condições para Aprimoramento Contínuo → Realimentação, Atualização e Revisões do Manual de MCC

Resultados e Benefícios → “Stakeholders”, Afetados pelo Sistema e Qualidade do Produto

Fatores Relevantes para o Sucesso de um Programa de MCC

BACKLUND, Fredrik, Managing the Introduction of Reability Centred Maintenance: RCM as a Method of Working within Hydropower Organizations. Tese de Doutorado

apresentada ao Department of Business Administration and Social Sciences da Luleå University of Technology, Division of Quality & Environmental Management, Suécia, 2003.

26

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Etapa 0 - Adequação da MCC

Critério de Análise

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Formulário para Documentação

da Etapa 0

Adequação da MCC

IMPLEMENTAÇÃO

Critérios Quesitos a serem ponderados Aderência

(0 a 10) Ideal

Justificativa

(Aderência < Ideal)

Plano de

Ação

Critério 1

Disponibilidade

da Informação e

Recursos

Q1

Será adotado um procedimento de referência e/ou norma para implantação

da MCC. A equipe de implantação conhece este procedimento/norma e todas

as entradas/necessidades deste procedimento/norma estão disponíveis. ?

Q2

Existe uma documentação consistente das ações de manutenção. Exemplos:

Ordens de Serviço consistentes, MTBF (Tempo Médio Entre Falhas), MTTR

(Tempo Médio Para Reparo), histórico de falhas, etc... ?

Q3 Os sistemas candidatos a implantação da MCC possuem uma documentação

técnica adequada. Exemplos: Projetos, manuais, relatórios de ensaio, etc... ?

Q4

O planejamento estratégico da empresa está documentado de forma

auditável. Este planejamento contempla a manutenção e particularmente a

MCC como estratégia para gestão de ativos. ?

0

1

2

3

4

5

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7

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1

2

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Série1

Série2

Diagrama Radar

../../../Vale/MCC_2012/CD/Formularios/Formulario_Etapa_0.xlsx

../../../Vale/MCC_2012/CD/Formularios/Formulario_Etapa_0.xlsx

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Etapa 1

Preparação

Objetivos: formação da equipe e

planejamento estratégico para

implantação da MCC.

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Etapa 1 Planejamento

• Preparar, organizar e estruturar a equipe de implantação da MCC

Designação do Patrocinador Interno e do Facilitador

• Definir a abrangência ou nível de aplicação do programa de MCC

Sistemas Candidatos: Sistema, Subsistemas, etc...

• Alocação de recursos humanos e financeiros (previsão orçamentária)

• Inferir sobre as necessidades relacionadas a treinamento, organização e estruturação

• Elaborar a metodologia e a estratégia para execução e condução das reuniões

Calendário de reuniões

Cronograma para execução das tarefas/etapas

• Documentar de forma auditável as premissas e conclusões desta etapa

30

30


• Desenvolver, Implementar e Executar o programa de MCC

• Estabelecer e Gerir os recursos necessários à sustentação do programa de MCC

• Composição:

Manutentores da Instalação

Operadores da Instalação

Inspetores de Segurança

Inspetores de Qualidade

Especialistas nos Equipamentos

Fornecedores dos Equipamentos

Fabricantes dos Equipamentos

Laboratórios de Ensaios

Etapa 1 Equipe de Implantação Responsabilidades

Composição da Equipe

Tamanho do Sistema

Subsistemas

Modos de Falha

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31


Etapa 1 Método para Implementação das Etapas

Método da Força Tarefa Treinada:

• Um mesmo grupo de pessoas para implantação da MCC em toda a empresa

• Pontos Positivos Resultado rápido e com uniformidade de critérios/aplicação

• Desvantagem Falta de envolvimento Baixo comprometimento da empresa

Método Seletivo de Instalações Críticas:

• Escolhe-se somente a instalação/sistema considerado crítico

• Pontos Positivos Objetividade, rapidez e baixo custo

• Desvantagem Resultados parciais devido à exclusão de instalações

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Método Abrangente de Instalações Simultâneas:

• Implementação paralela em várias instalações com várias equipes

• Pontos Positivos Possibilita o envolvimento e comprometimento de toda a empresa

• Desvantagem Exige recursos elevados, difícil administração e treinamento

Método do Projeto Piloto:

• Pequena instalação/sistema Testes e Treinamento

• Pontos Positivos Possibilita resultados imediatos e familiaridade com a metodologia

• Desvantagem Demora para expansão ao restante da empresa

Etapa 1 Método para Implementação das Etapas

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33


Etapa 1 Estratégia de Implementação

Validação da Manutenção Existente:

• Só avalia as tarefas de manutenção atuais

• Pontos Positivos Rapidez de implementação

• Desvantagem Não analisa outros modos de falha e falta de análise formal

Exclusão de Modos de Falha Não Críticos:

• São eliminados modos de falha considerados de difícil ocorrência

• Pontos Positivos Rapidez de implementação

• Desvantagem Erros de avaliação e inexistência de análise formal

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Etapa 1 Estratégia de Implementação

Análise Expedita por Analogia:

• Cópia de resultados de instalações similares

• Pontos Positivos Economia e ganho de produtividade

• Desvantagem Há que se garantir similaridade de sistema e contexto operacional

Análise Expedita por Categoria:

• Avaliação simultânea de uma classe de itens considerados similares

• Pontos Positivos Economia e ganho de produtividade

• Desvantagem Há que se garantir similaridade de contexto operacional

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35


Formulário para

Documentação da Etapa 1

36

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Etapa 2

Seleção do Sistema e

Coleta de Informações

Objetivos: selecionar, detalhar e

documentar o sistema que será

submetido à análise e implantação da

MCC.

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37


Etapa 2 - Critérios para Seleção do Sistema

Significância para Segurança do Processo

Significância para Disponibilidade do Processo

Significância para a Economia do Processo

Seleção do Sistema (IEC 60.300-3-11):

Documentar: Métodos de seleção Ex.: Pareto, OEE, TOC, Multicritérios, etc...

Critérios utilizados

Resultados obtidos

Métodos Quantitativos

e/ou Qualitativos

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• Formulário de Documentação

• Fotos Sistema, Subsistemas e Componentes

• Descrição Textual do Sistema e seus Subsistemas

• Diagramas

• Identificação e Descrição das Fronteiras

Etapa 2 - Organização da Coleta de Informações

Identificação inequívoca

de seus subsistemas e

componentes

Métodos para Documentar o Sistema Selecionado e suas Fronteiras

Contexto Operacional Condições específicas do ambiente físico e do processo

Pode modificar e/ou definir Funções do

Sistema

Deve incluir critérios gerais de desempenho

do sistema

• Produtividade • Padrões de Qualidade • Estratégia (contínuo/batelada) • Disponibilidade • Segurança • Meio Ambiente • Ciclo Operacional • Redundâncias • Política de Sobressalentes • Etc....

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Objetivo Geral:

Mitigar a emissão do gás SF6 (Hexafluoreto de Enxofre) para a atmosfera a partir da

aplicação de uma metodologia mais adequada de gestão da manutenção com base na MCC.

Objetivos Específicos:

• Caracterizar o estado da arte, nacional e internacional, no uso e manipulação de SF6

• Sistematizar os processos de manutenção do SF6

• Aplicação da MCC nos equipamentos isolados a SF6

• Definir e aplicar uma política de capacitação para operadores e manutentores de

equipamentos isolados a SF6

Exemplo Projeto MitiSF6 Eletrosul


40

40



Disjuntor

41

41



Número de Disjuntores por Nível de Tensão Massa de SF6 por Nível de Tensão

Número de Disjuntores por Fabricante Massa de SF6 por Fabricante

42

42



kg

kV

6

DisjuntorSF de Massa

Nominal Tensão IEE

• Modelo com estudo consolidado na Literatura Nacional e/ou Internacional

• Modelo / Fabricante utilizado nas empresas/instituições a serem visitadas

• Idade do Disjuntor

• Potência Manobrada pelo Disjuntor

• Mais ordens de serviço (> Taxa de Falha)

• Posição do Disjuntor no Sistema (importância)

• Dificuldade de Manutenção (localização em campo)

• Disjuntor que mais vaza

• Disjuntores que tenham manutenção programada dentro do tempo do projeto

Tomada de Decisão

Outros Fatores Considerados

43

43



Merlin Gerin em 525 kV → Modelo FA4 Siemens em 525 kV → Modelo 3AT5

44

44


Subsistemas:

• Câmaras de Extinção

• Capacitores de Equalização

• Resistores de Pré-Inserção

• Cárter

• Coluna de Isolação / Suporte

• Unidade de Acionamento (Hidráulica)

• Painel de Comando


Merlin Gerin em 525 kV → Modelo FA4

45

45



Disjuntor Merlin Gerin (525 kV) → Modelo FA4

Câmara de Extinção (Porcelana)

Contato de Arco

CONTATO MÓVEL

Contato Principal

CONTATO FIXO

Contato Principal

Contato de Arco

Câmara de

Extinção

46

46


Etapa 2 - Organização da Coleta de Informações Fotos

Acoplador

Garra Deslizante

Guia do Garfo

Isolador de Porcelana

Câmara de Extinção

Contato Fixo

Contato Móvel

Descrição Textual:

Câmara de Extinção Responsável pela extinção do arco elétrico formado

durante a operação do disjuntor. Ela é do tipo auto-soprante e está hermeticamente selada e isolada do cárter. Possui comunicação com o SF6 contido na coluna isolante através de tubulação e acoplador flexível. Interliga-se à segunda câmara de extinção e à haste de manobra da coluna isolante através da caixa de manivelas do cárter.

Relatório Fotográfico Subsistemas

47

47


Etapa 2 - Organização da Coleta de Informações

DJ141

Isolador

DJ142

Contato Fixo

DJ143

Contato Móvel

DJ1 Disjuntor FA4

DJ14 Câmara de Extinção

DJ17 Painel de Comando

DJ12 Resistor de

Pré-Inserção

DJ11 Capacitor de Equalização

DJ16 Unidade de

Acionamento

DJ13

Cárter

DJ15 Coluna de Isolação

DJ1421

Cesto de alumina ativada

DJ1422

Suporte do Contato Fixo

DJ1423

Pinças do contato fixo

DJ1424

Contato fixo de arco

Subestação Disjuntor Câmara de Extinção Contato Fixo

Menor Nível de Mantenabilidade

48

48


Formulário para Documentação da Etapa 2

Seleção do Sistema e Coleta de Informações

49

49


Exercício

Implementação das Etapas 0, 1 e 2 no

Sistema Selecionado

50

50


Etapa 3 (FMECA)

Análise dos Modos de Falha,

seus Efeitos e sua Criticidade

Objetivos: identificar e documentar

todas as funções do sistema selecionado

na Etapa 2, seus modos de falha, os

efeitos adversos destes modos de falha,

as causas do modo de falha e uma

avaliação de sua criticidade.

51

51


MIL-P-1629 / 1980 (Military Procedure MIL-P-1629) – Procedures for Performing a Failure

Mode, Effects and Criticality Analysis) http://www.weibull.com/knowledge/milhdbk.htm

SAE J1739 / 2009 – Potential Failure Mode and Effects Analysis in Design (Design FMEA),

Potential Failure Mode and Effects Analysis in Manufacturing and Assembly Processes (Process

FMEA) http://standards.sae.org/j1739_200901/

SAE ARP 5580 / 2001 “Recommended Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) Practices for

Non-Automobile Applications”

IEC 60812 / 2006 – Analysis Techniques for System Reliability – Procedure for Failure Mode

and Effects Analysis (FMEA)

BS 5760-5:1991 – British Standards Institution - Reliability of Systems, Equipment and

Components. Guide to Failure Modes, Effects and Criticality Analysis (FMEA and FMECA)

FMEA/FMECA Principais Normas

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52


Formulário para Documentação da Etapa 3 FMECA

53

53


Tipos de FMECA:

• Projeto Falhas durante a Fase de Projeto.

Foco: Dimensionamentos, Especificações, etc...

• Processo Falhas do Processo Produtivo.

Foco: Qualidade, Produtividade, etc...

• Sistema Falhas dos Sistemas e seus Componentes.

Foco: Operação e Manutenção Mão de Obra, Métodos, Materiais, etc...

• Serviço Desempenho do serviço, antes que sua falha atinja o cliente.

Foco: Recursos Humanos, Satisfação do Cliente, etc...

FMECA – Tipos e Objetivos

• PALADY, Paul, FMEA - Análise dos Modos de Falha e Efeitos: Prevendo e Prevenindo Problemas Antes que Ocorram. Instituto IMAN, 2004.

• STAMATIS, D. H., Failure Mode and Effect Analysis – FMEA from Theory to Execution. Editora ASQC Quality Press, 1995.

54

54


FMECA Abordagens

Componente Função Modo de Falha Efeito Causa

Eixo Transmitir movimento Não transmite movimento Parada do processo Ruptura

Abordagem Funcional Genérica Utilizado nas fases iniciais do projeto, onde não há

informações suficientes para detalhar a cadeia causal.

Abordagem Estrutural Mais técnica Utilizado na fase de uso.

Componente Função Modo de Falha Efeito Causa

Eixo Transmitir movimento Ruptura Parada do processo Matéria prima fora da

especificação

Abordagem Funcional

Abordagem Estrutural

55

55


FMECA Normas RCM x Outras Normas

Outras Normas RCM

Função Função Primária

Requisito Função Secundária

Modo de Falha Falha Funcional

Efeito Efeito (Componente / Sistema / Planta)

Causas Modo de Falha

Função

Abord

agem

Funcio

nal

Abord

agem

Estr

utu

ral

Causas

Raíz

es

56

56


Função Aquilo que se deseja que o item/ativo/sistema faça dentro de um padrão de

desempenho especificado.

Considerações Normatizadas e Bibliográficas:

SAE J1739/2002 (Pg. 31 item 5.2.9) → A descrição da função deve levar em conta normas

aplicáveis de desempenho, de material, de processo, ambientais e de segurança.

Moubray, 2001 (Pg. 22 item 2.1) → A descrição da função deve consistir de um verbo, um

objeto e um padrão desejado de desempenho.

57

57


FMEA/FMECA Função

Função Primária Razão de existência do sistema Objetivo principal do sistema

Função Secundária Acrescenta objetivos ao sistema

Categorias: Integridade Ambiental: Regulamentos, leis, etc...

Segurança para os operadores e terceiros

Integridade estrutural: Suportar outros subsistemas

Controle: Regulação do desempenho

Contenção

Conforto

Aparência

Proteção

Economia / Eficiência

Funções supérfluas / desnecessárias

Funções

Secundárias

Environment (Meio Ambiente)

Safety (Segurança)

Control (Controle)

Appearance (Aparência)

Protection (Proteção)

Economy (Economia)

Superfluous (Supérfluo)

58

58


DJ141 Isolador

DJ142 Contato Fixo

DJ143 Contato Móvel

DJ1 Disjuntor FA4

DJ14 Câmara de Extinção

DJ17 Painel de Comando

DJ12 Resistor de

Pré-Inserção

DJ11 Capacitor de Equalização

DJ16 Unidade de

Acionamento

DJ13

Cárter

DJ15 Coluna de Isolação

DJ1421 Cesto de alumina

ativada

DJ1422 Suporte do contato fixo

DJ1423 Pinças do contato

fixo

DJ1424 Contato fixo de

arco

Subestação Disjuntor Câmara de Extinção Contato Fixo

Etapa 3 – FMECA Nível da Análise

Nível de Análise

Nível Hierárquico Muito Profundo x Nível Hierárquico Muito Superficial

59

59


FMEA/FMECA Função Sugestões

• Use Verbo + Objeto + Padrão de Desempenho

• Considere todas as funções Primárias e Secundárias

• Inclua os padrões de desempenho sempre que possível

• Definir o que deve ser feito e não o que o sistema pode fazer

• Não combine funções

• Associe as funções a diagramas funcionais

• Consulte: usuários, manuais, operadores, desenhos, técnicos, etc...

• Use diagramas de confiabilidade Funções de segurança

• Padronize um sistema de codificação

60

60


FMEA Função

Exemplo:

Câmara de Extinção (Disjuntor SF6) → Conter o SF6, em

uma faixa de pressão de 5,5 a 7 bar. Anel de Vedação “O-Ring” (Disjuntor SF6) → Manter o SF6

dentro dos níveis de pureza especificados pela IEC 60376.

Função

Falha Funcional

Pre

ssão d

o S

F6

61

61


FMEA/FMECA Falha Funcional

Incapacidade de um item/ativo/sistema executar uma função específica dentro dos padrões

desejados de desempenho Estado anormal da função do item/ativo/sistema.

• Categorias de Falha Funcional:

→ Evidente: Detectável pelo operador durante sua atividade normal.

→ Oculta: Não é detectável pelo operador durante sua atividade normal.

→ Múltipla: Combinação = Falha Oculta + Segunda Falha ou Evento que a torne evidente.

• Falha Potencial → Condição

identificável e mensurável.

• Defeito → Desvio, além das

características especificadas para

um item/ativo/sistema, o qual é

detectável e não causa perda total

da função requerida.

62

62


Isolador de Porcelana da Câmara de Extinção Disjuntor SF6

Função:

• Conter o SF6, em uma faixa de pressão de 5,5 a 7 bar

Falha Funcional:

• Não consegue conter o SF6 Vazamento

• Faixa de pressão fora do limite aceitável (5,5 a 7 bar)

FMEA Falha Funcional Exemplo

63

63


FMEA Falha Funcional Quem define ?

Consenso entre

Usuários (Operadores) e Manutentores

Definição clara do

Padrão de Desempenho

Tempo Falha Potencial Falha Funcional

64

64


FMEA Modo de Falha

Modo, Maneira com que o sistema/item/componente em estudo deixa de executar a sua função

ou desobedece às especificações Evento ou fenômeno físico que provoca a transição do

estado normal para o estado anormal SAE JA1011 (item 3.12) e SAE JA1012 (itens 3.12 e 8).

Durante o preenchimento da planilha de FMECA a pergunta que se responde para o modo de

falha é “O quê causou a Falha Funcional?” (SAE JA1012, Pg. 14 - Moubray, 2001 Pg. 53).

Normalmente associado a

componentes do sistema

65

65


FMEA Modo de Falha

SAE JA1011/1999 (Pg. 06 item 5.3.5) e SAE JA1012/2002 (Pg. 18 item 8.5) Incluir:

Deterioração Erros de Projeto Falha Humana

SAE J1739/2002 (Pg. 31 item 5.2.10) Exemplos de Modo de Falha:

Empenado Torto Quebrado Curto-circuitado

Colado Aterrado Gasto Sujo

Deve ser ignorado a existência de redundâncias que possam reduzir suas consequências.

Listar todos os modos de falha “razoáveis” Que já aconteceram ou não.

Não combinar modos de falha.

Descrever o modo de falha com um nível de detalhamento suficiente para selecionar uma tarefa

de manutenção: Causalidade, Probabilidade, Consequência, Contexto Operacional, etc...

66

66



Função: Conter o SF6, em uma faixa de pressão de 5,5 a 7 bar.

Falha Funcional: Não consegue conter o SF6

Modo de Falha:

• Trincas na porcelana

• Porosidade da porcelana

• Baixa aderência da cimentação entre os flanges e a porcelana

• Trincas na cimentação entre os flanges e a porcelana

• Porosidades na cimentação entre os flanges e a porcelana

FMEA Modo de Falha Exemplo

Boa Prática: Identificar a que componente o Modo de Falha (MF) se refere Componente: MF

67

67


FMEA Causas do Modo de Falha

Causas descrevem por que o modo de falha do item/ativo/sistema ocorreu, resultando na

falha funcional.

Durante o preenchimento da planilha de FMECA a pergunta que se responde para as

causas do modo de falha é “Por que o Modo de Falha ocorreu?”.

Considerações Normatizadas:

SAE J1739/2002 (Pg. 33 item 5.2.14) → É um indicativo

de fragilidade de projeto ou de processo que resulta no

modo de falha.

68

68


Análise das Causas Raízes das Falhas

Fonte (Adaptado de Dias, Acires et all - SIC 2003)

Controle - Qualidade

Treinamento

Procedimentos

Sensores / Atuadores

Comunicação

69

69



Função: Conter o SF6, em uma faixa de pressão de 5,5 a 7 bar.

Falha Funcional: Não consegue conter o SF6

Modo de Falha:

• Trincas na porcelana

Causas do Modo de Falha:

• Manuseio inadequado na montagem

• Defeito da fabricação

• Torque inadequado nos parafusos do flange

FMEA Causas do Modo de Falha Exemplo

70

70


FMEA Efeito do Modo de Falha

São os resultados para o sistema / subsistemas decorrentes da presença de um modo de falha.

Enquanto o modo de falha ocorre internamente, nos componentes e subsistemas, o efeito

ocorre como uma degradação do sistema e seus subsistemas, sendo perceptível externamente.

Durante o preenchimento da planilha de

FMECA a pergunta que se responde para o

efeito do modo de falha é “O que acontece

(item/ativo/sistema) quando um modo de

falha se apresenta?”.

Local Sistema Planta

71

71


FMEA Efeito do Modo de Falha Exemplo

Hexafluoreto de Enxofre – SF6 Disjuntor SF6

Função: Isolar os contatos do disjuntor durante a abertura

Falha Funcional: Baixa rigidez dielétrica entre os contatos do disjuntor

Modo de Falha: Baixa Pressão do SF6

Efeitos do Modo de Falha:

Local:

→ Abertura de arco elétrico entre partes condutoras

Sistema:

→ Explosão do disjuntor

Planta:

→ Impossibilidade de operação do disjuntor/subestação

72

72


Subestação de 500 kV em Linha de 150 km localizada em Eldorado próximo de Boulder City, Nevada.

Interruptor Seccionador Trifásico de Abertura Central com 2 câmaras de sopro de gás SF6 em série “Gas Puffer" abrindo Reator de Compensação.

Observar: Arco na câmara não defeituosa. O arco atingiu 30m de altura em relação a terra com baixa corrente (aproximadamente 100A). Após curto Fase-Fase outro disjuntor da subestação (isolado a Óleo) abriu.

Falha: Perda de pressão do SF6 na câmara da chave.


73

73


FMECA Análise da Criticidade

Matriz de Risco MIL-STD-882D Standard Practice for System Safety

Matriz de Criticidade

ou Matriz de Risco:

medida relativa das

consequências de um

modo de falha.

Aceitabilidade do Risco

Definida pelos Gestores

74

74


FMECA NPR (Número de Prioridade de Risco)

O NPR (Número de Prioridade de Risco) pode ser utilizado para comparar a criticidade de

diferentes modos de falha e assim priorizar as ações corretivas para os casos mais críticos.

É o produto dos índices de Severidade (S), Ocorrência (O) e Detecção (D):

NPR = Severidade x Ocorrência x Detecção

75

75


FMECA Severidade (S) Avaliação SAE J1739 / 2002

Refere-se à gravidade ou o quão severo são os efeitos do modo de falha.


SAE J1739/2002 (Pg. 32 item 5.2.12) → Índice associado ao mais alto grau de

seriedade/gravidade dos efeitos do modo de falha.

76

76


FMECA Ocorrência (O) Avaliação SAE J1739 / 2002

Avalia as chances (probabilidade) da falha funcional ocorrer Refere-se à frequência com que

havendo a cadeia causal (causas modo de falha) tem-se os efeitos indesejados.

Considerações Normatizadas e Bibliográficas:

SAE J1739/2002 (Pg. 33 item 5.2.15) → Probabilidade de que a causa da falha ocorra em um

determinado período de tempo.

77

77


FMECA Detecção (D)

Probabilidade das características de projeto e/ou os procedimentos de verificação (Controles

Atuais) detectarem as causas do modo de falha a tempo de prevenir uma falha funcional.

Controles Atuais: São as medidas preventivas e de detecção que já tenham sido tomadas

e/ou são regularmente utilizadas para evitar a ocorrência das causas do modo de falha.

Exemplo: Procedimento de Manutenção, Testes de Comissionamento, etc...


SAE J1739/2002 (Pg. 35 item 5.2.17) → É um índice associado ao melhor mecanismo de

detecção disponível na máquina/processo.

78

78


FMECA Detecção (D) Avaliação SAE J1739 / 2002

79

79


FMECA Planilha Exemplo

80

80


FMECA Exemplo

81

81


Exercício

Implementação desta Etapa para o Sistema Selecionado

82

82


Etapa 4 - Seleção das Funções

Significantes e Classificação

de seus Modos de Falha

Objetivos: para cada função identificada

na FMECA determinar se a falha funcional

tem efeito significante, e caso afirmativo,

classificar seus modos de falha levando em

conta os impactos nos aspectos pilares da

MCC: segurança, meio ambiente, operação

e economia do processo.

83

83


Etapa 4 - Funções Significantes e Classificação de seus Modos de Falha

84

84


Etapa 4 - Seleção das Funções Significantes

Funções Significantes: São aquelas que serão submetidas às etapas seguintes do processo decisório da MCC.

A Função é Significante se impactar: Segurança Meio Ambiente Operação Economia, ou Estiver associada a tarefa de manutenção existente

NOVACKI, André; ALBERTON, Cícero; ORTEGA, Luiz Fernando; RIGONI, Emerson. Aplicação da Lógica Fuzzy nos Diagramas de Tomada de Decisão da

Manutenção Centrada na Confiabilidade. TCC - Engenharia Elétrica - UTFPR (2009).

85

85


Etapa 4 - Classificação dos Modos de Falha das Funções Significantes

ESA – Evidente com impacto na Segurança e/ou Ambiental

EEO – Evidente com impacto Econômico e/ou Operacional

OSA – Oculto com impacto na Segurança e/ou Ambiental

OEO – Oculto com impacto Econômico e/ou Operacional

86

86



Evidente / Oculto Critérios

• O operador percebe durante suas atividades normais

• Não é necessária nenhuma inspeção para detecção

• Não é necessário nenhum teste e/ou ensaio para detecção

• Não é necessário nenhum outro evento ocorrer para detecção

• Anormalidades associadas são sinalizadas automaticamente (SCADA)

Falha Funcional e/ou

Efeito do Modo de Falha

87

87



88

88



Impacto de Segurança e/ou Ambiental Critérios

• Ameaça à vida pessoal do operador

• Ameaça à vida coletiva

• Infração de uma lei ou padrão ambiental

• Grau de Severidade considerado alto pela equipe

• Grau de Criticidade considerado alto pela equipe

Falha Funcional e/ou

Efeito do Modo de Falha

Dentro ou fora dos limites do sistema/empresa

Matriz de Criticidade ou NPR

89

89


Matriz de Criticidade ou Matriz

de Risco:

medida relativa das consequências

de um modo de falha.

O NPR (Número de Prioridade de Risco) pode ser utilizado para comparar a criticidade de

diferentes modos de falha e assim priorizar as ações corretivas para os casos mais críticos.

É o produto dos índices de Severidade (S), Ocorrência (O) e Detecção (D):

NPR = Severidade x Ocorrência x Detecção

Impacto na Segurança e/ou Ambiente Critérios

90

90


Exercício

Implementação desta Etapa para um Sistema Selecionado da sua Empresa

91

91


Etapa 5 - Seleção das Tarefas

de Manutenção Aplicáveis e

Efetivas

Objetivos: determinar quais as tarefas de

manutenção são aplicáveis e efetivas para

cada uma das funções significantes

identificadas e caracterizadas na Etapa 4.

92

92



93

93


Tarefas de Manutenção Tipos

PREVENTIVA Sistemática

Preditiva Baseada na Condição

Detectiva

CORRETIVA

CORRETIVA E PREVENTIVA

Quanto ao Planejamento Planejada

Quanto a Programação Programada

Não Planejada Não Programada

94

94


Critérios de Aplicabilidade:

• Prevenir os modos de falha

• Reduzir a taxa de deterioração

• Detectar a evolução da falha

• Descobrir falhas ocultas

• Suprir necessidade e consumíveis do processo

• Reparar o item após a falha

Critérios de Efetividade:

• Ser aplicável tecnicamente

• Ser viável com os recursos disponíveis

• Produzir os resultados esperados

• Ser executável a um intervalo razoável

Atividades de Manutenção

Serviço Operacional

Inspeção Preditiva

Restauração Preventiva

Substituição Preventiva

Inspeção Funcional

Manutenção Combinada

Mudança de Projeto

Reparo Funcional


95

95


96

96


Serviço Operacional:

Atividade simples e repetitiva, necessária ao funcionamento do processo Geralmente

executada pelo Operador com a finalidade de controlar e/ou impedir a evolução da falha.

Critérios de Aplicabilidade e Efetividade da Tarefa de Manutenção:

• Reduz a taxa de deterioração funcional

• Baixa complexidade Passíveis de serem executadas pelo operador

• Atende a um requisito de projeto conforme recomendação do fabricante

• Frequência de execução aceitável Não tem impacto significante na rotina operacional

• ESA ou OSA Reduz, a nível aceitável, o risco associado a falha

• EEO ou OEO Reduz a probabilidade de falha e tem custo reduzido < Custo da Falha


97

97



Inspeção Preditiva Qualquer inspeção programada com a finalidade de detectar uma condição de Falha Potencial

Não inclui ação baseada na condição

Parâmetro de Inspeção

• Custo

• Viabilidade

• Intervalo PF Disparo de ações Preventivas e Corretivas

98

98


Inspeção Preditiva Aplicabilidade e Efetividade da Tarefa de Manutenção:

• É possível identificar ou prever uma deterioração funcional por teste ou inspeção, sem

desmontagem do ativo/sistema

• O intervalo PF (Falha Potencial Funcional) é suficiente para uma ação de prevenção

• É prático monitorar o ativo/sistema a intervalos inferiores ao intervalo PF

• O intervalo PF (Falha Potencial Funcional) é consistente




99

99



Consistência do Intervalo PF (Falha Potencial Funcional)

Otimização

100

100


Restauração Preventiva

Tarefa programada de restauração do item/componente Baseada no Tempo ou na Condição


• A degradação é função do tempo em operação ou da última manutenção realizada.

• É possível uma ação preventiva antes da Falha Funcional do item.

• Uma proporção alta de itens/componentes sobrevive à idade onde a degradação é identificável.

• É possível restaurar o item/componente a um padrão especificado que seja adequado.




101

101


Substituição Preventiva

Tarefa programada de descarte e substituição do item/componente Baseada no Tempo ou na

Condição


• A degradação é função do tempo em operação ou da última manutenção realizada.

• É possível uma ação preventiva antes da Falha Funcional do item.

• Uma proporção alta de itens/componentes sobrevive à idade onde a degradação é identificável.

• A substituição garante a condição original do item/componente.

• A restauração do item/componente é impossível ou antieconômica.




102

102


Inspeção Funcional

Tarefa programada de inspeção e/ou ensaio para detectar uma falha funcional oculta antes da

sua evolução para uma falha múltipla Baseada no Tempo


• A tarefa de manutenção é capaz de revelar falha ou defeito oculto

• A falha não se revela na operação normal do ativo/sistema

• A falha só aparece na ocorrência de outra falha ou evento

• É possível exercitar o funcionamento do item/componente sem danificá-lo

• OSA Reduz, a nível aceitável, o risco associado a falha

• OEO Reduz a probabilidade de falha e tem custo reduzido < Custo da Falha


103

103


Manutenção Combinada

Combinação de tarefas de manutenção aplicadas quando nenhuma ação de manutenção

anterior pode, isoladamente, identificar e/ou corrigir a falha.


• Viabilidade técnica e econômica da freqüência das tarefas de manutenção combinadas




104

104


Mudança de Projeto

Qualquer ação que altere as especificações funcionais do ativo/sistema Natureza

construtiva e/ou operacional.


• O ativo/sistema tem alta prioridade e/ou a análise de custo/benefício é favorável

• Nenhuma ação de manutenção pode identificar e/ou corrigir a falha

• Não há viabilidade técnica e/ou econômica para uma ação de manutenção




105

105


Reparo Funcional

Consiste em operar o ativo/sistema até a ocorrência da falha sem manutenção preventiva ou

mudança de projeto (Run-to-Failure).


• Não há viabilidade técnica e/ou econômica para uma ação de manutenção.

• As conseqüências da falha são insignificantes.

• O ativo/sistema tem baixa prioridade.

• O reparo funcional é mais atrativo do que uma mudança de projeto e é aceitável do ponto

de vista da segurança e preservação ambiental.


106

106


ESA Evidente Segurança e/ou Ambiental

• Modo de Falha Evidente Inspeção Funcional não

aplicável

• Não é admitido Reparo Funcional A falha

funcional e/ou efeito do modo de falha impacta a

segurança e/ou o meio ambiente

• Caso não haja subsídios para ratificar a resposta

Responder NÃO e avaliar a questão seguinte

107

107


EEO Evidente Econômico e/ou Operacional

• Modo de Falha Evidente Inspeção Funcional não

aplicável

• Admite-se Reparo Funcional A falha funcional e/ou

efeito do modo de falha impacta somente a economia

e/ou operacionalidade do processo



108

108


OSA Oculto Segurança e/ou Ambiental

• Modo de Falha Oculto Inspeção Funcional é

aplicável

• Não é admitido Reparo Funcional A falha funcional

e/ou efeito do modo de falha impacta a segurança

e/ou o meio ambiente



109

109


OEO Oculto Econômico e/ou Operacional

• Modo de Falha Oculto Inspeção Funcional é

aplicável

• Admite-se Reparo Funcional A falha funcional e/ou

efeito do modo de falha impacta somente a economia

e/ou operacionalidade do processo



110

110


Exercício


111

111


Etapa 6 - Definição dos Intervalos

Iniciais e Agrupamento das Tarefas

de Manutenção

Objetivos: definir a periodicidade inicial

das atividades de manutenção

selecionadas na Etapa 5 e agrupar estas

atividades de forma estratégica para

otimizar as ações da equipe de

manutenção.

112

112


Etapa 6 - Intervalos Iniciais e Agrupamento das Tarefas de Manutenção

113

113



Descrição da Tarefa Proposta Aspectos a considerar:

• Precisão, objetividade e clareza da descrição

• Atenção com instruções do tipo: “verificar e executar se necessário”

Verificar = Minutos ≠ Executar = Horas Disponibilidade

Em casos complexos Verificar e Informar o supervisor/gerência

• Deve estar claro o ativo/item/componente ao qual a tarefa se aplica

• Procedimentos de segurança e parada do equipamento

• Ferramentas especiais e sobressalentes prescritos Agilidade na execução da tarefa

114

114


Jonh Moubray: Reliability Centered Maintenance, 2th ed, pg 254, 1997

“... except for a limited number of fairly specialized situations, the actuarial analysis of the relationship

between operating age and failure is of very little use from the maintenance management viewpoint.”

Anthony M. Smith & Glenn R. Hichcheliffe: RCM – Gateway to World Class Maintenance, 1st ed, pg

219, 2003

“... It is the authors’ experience that any introduction of quantitative reliability data or models into the

RCM process only clouds the PM issue and raises credibility questions that are of no constructive value.”

Neil B. Bloom: Reliability Centered Maintenance: Implementation Made Simple, 1st ed, pg 164, 2006

“... Prudent judgment on the part of individuals knowledgeable about the equipment is the

recommended method for establishing task periodicities.”

Anthony Kelly, PhD: Strategic Maintenance Planning, 1st ed, pg 117, 2006

“In only a few situations will the maintenance manager need to employ statistical reliability or cost

analysis to determine the optimum procedure.”

Etapa 6 – Definição dos Intervalos Iniciais

115

115


Jonh Moubray: Reliability Centered Maintenance, 2th ed, pg 254, 1997

“... exceto por um número limitado, de algumas poucas situações especializadas, a análise atuarial da relação entre a idade de operação e a falha é de muito pouca utilidade do ponto de visa da gestão da manutenção.”

Anthony M. Smith & Glenn R. Hichcheliffe: RCM – Gateway to World Class Maintenance, 1st ed, pg 219, 2003

“... é a experiência dos autores que qualquer introdução de dados de confiabilidade quantitativa ou modelos no processo de RCM somente torna a questão da PM obscura e levanta questões de credibilidade que não tem nenhum valor construtivo.”

Neil B. Bloom: Reliability Centered Maintenance: Implementation Made Simple, 1st ed, pg 164, 2006

“Um julgamento sensato por parte dos especialistas sobre o equipamento é o método recomendado para estabelecer a periodicidade das atividades.”

Anthony Kelly, PhD: Strategic Maintenance Planning, 1st ed, pg 117, 2006

“Somente em algumas situações o gestor da manutenção precisa empregar confiabilidade estatística ou análise de custos para determinar o procedimento mais eficiente.”


116

116


IEC 60300-3-11 SAE JA1011 SAE JA1012 ATA MSG3

• Métodos estatísticos devem ser utilizados quando os dados estiverem disponíveis.

• O tratamento estatístico deve ser documentado.

• O tratamento estatístico deve ser aprovado pelo usuário, proprietário e/ou órgão regulamentador.


Não havendo disponibilidade de dados estatísticos ou histórico de falhas:

• Consenso entre a equipe de implantação

• Conhecimento heurístico da equipe de manutenção e equipe de implantação

• Dados e recomendações do fabricante

• Sistemas similares Tecnicamente e em contexto operacional

Credibilidade

das Decisões

M. Rausand and J. Vatn. Reliability Centered Maintenance. In C. G. Soares, editor, Risk and Reliability in Marine Technology. Balkema, Holland, 1998

117

117


Seja R(t) a confiabilidade do subsistema e/ou componente sem

manutenção.

Se o subsistema e/ou componente é submetido a manutenção

preventiva periódica em intervalos de tempo T, então, para t < T a

manutenção não terá efeito algum na confiabilidade.

Isto é, se Rm(t) é a confiabilidade do subsistema e/ou componente com

manutenção preventiva:

Influência da Manutenção na Confiabilidade de Sistemas

TtparaTRtRm 0)()(

118

118


Suponhamos agora que a manutenção é realizada em T, restaurando o subsistema e/ou

componente a sua condição original.

Significa que o sistema mantido em t > T não tem memória dos efeitos de envelhecimento

acumulados pelo subsistema e/ou componente para tempos anteriores a T.

Assim, no intervalo T < t ≤ 2T, a confiabilidade do subsistema e/ou componente Rm(t) é

dada por:

Onde: R(t - T) é a probabilidade de sobrevivência um tempo adicional (t - T), dado que o

subsistema e/ou componente foi restaurado a sua condição original no tempo T.

TtTparaTtRTRtRm 2)()()(


119

119


Continuando esse processo de raciocínio teremos:

Onde: R(T)n é a probabilidade de sobreviver n intervalos de manutenção

R(t - nT) é a probabilidade de sobreviver (t - nT) unidades de

tempo passadas da última manutenção preventiva.

...,2,1,0)1()()()( ncomTntnTnTtRTRtR n

m


120

120


0 1 104

2 104

3 104

4 104

5 104

0.9

0.91

0.92

0.93

0.94

0.95

0.96

0.97

0.98

0.99

1Confiabilidades condicionais

Tempo (horas)

Co

nfi

abil

idad

e RMsemestral t( )

RManual t( )

R t( )

t

A confiabilidade condicionada à manutenção preventiva fica aumentada

em função das intervenções adotadas


121

121


A cada manutenção com planta parada

(overhaul) pode-se considerar que há um

aumento de confiabilidade devido à

manutenção/substituição dos subsistemas

e/ou componentes, levando o sistema a

condição de tão bom quanto novo (AGAN).

Confiabilidade com Overhaul

Overhaul é uma a revisão detalhada de um equipamento (sistema/subsistema), cujos

trabalhos são feitos com máquina parada, com a finalidade de prolongar sua vida útil.

Durante um overhaul são substituídas algumas peças pré-determinadas, que se desgastam

após um longo período de operação, enquanto outras são remodeladas.

Na literatura, e em muitas empresas, é comum o uso da sigla, em inglês, MRO (Maintenance,

Repair and Overhaul)

122

122


O aumento de confiabilidade devido ao overhaul

Confiabilidade do componente / cenário

0 2.72104

5.43104

8.15104

1.09105

1.36105

0.99971

0.99974

0.99977

0.9998

0.99983

0.99986

0.99989

0.99991

0.99994

0.99997

1

Rm t c( )

R t c( )

t

Confiabilidade com Overhaul

123

123


Falhas Aleatórias Falhas Prematuras Falhas por Desgaste

Pobre

Médio

Bom

λ(t)

Idade, Período Operacional (t)

Controle de

Qualidade Manutenção

Inexistente

Média

Superior Taxa

de

Falh

as

MENSURAÇÃO DA CONFIABILIDADE

O papel da Manutenção

Qualquer que seja a estratégia de manutenção, o objetivo maior é prolongar a vida útil e

a disponibilidade dos equipamentos, balanceando os custos envolvidos no processo

http://www.buildings.com/tabid/3334/ArticleID/5377/Default.aspx

124

124


< 1 Falhas Prematuras

= 1 Falhas Aleatórias.

> 1 Falhas por Desgaste

Valor do Tendência da Taxa de Falhas () Tipo de Manutenção

< 1 Decrescente Corretiva

= 1 Constante = Preditiva / Corretiva

> 1 Crescente Preventiva Sistemática

Miguel Afonso Sellitto (Unisinos) - Formulação Estratégica da Manutenção Industrial com Base na Confiabilidade dos Equipamentos

MCC - SELEÇÃO DAS TAREFAS DE MANUTENÇÃO APLICÁVEIS E EFETIVAS

Confiabilidade C(t):

0

)(

tt

etR

Probabilidade de Falha F(t):

0

1)(

tt

etF

Taxa de Falha λ(t):

1

0.)(

ttt

- Vida Característica

- Parâmetro de Forma

t0 - Vida Mínima

t - Período de Vida Transcorrido

Distribuições Aplicadas a Confiabilidade - Weibull

../Material_Didatico/Bibliografia/Estratégia de Manutenção com Base na Confiabilidade dos Equipamentos.pdf

125

125


0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

0,01 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Beta (0,5)

Beta (1,0)

Beta (3,0)

Probabilidade Acumulada de Falha F(x)

= 20

t0 = 0 Probabilidade Acumulada de Falha F(x):

0

1)(

tt

etF

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

0,01 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Beta (0,5)

Beta (1,0)

Beta (3,0)

Confiabilidade R(x)

= 20

t0 = 0 Confiabilidade R(x):

0

)(

tt

etR

Intervalos Iniciais Confiabilidade Mínima


Qual a Confiabilidade

Mínima exigida?

Qual o Risco Máximo

aceitável?

126

126


Intervalo Ótimo para Troca Melhor Custo Benefício

Troca Ótima Os itens são trocados se um evento de falha ocorrer ou em um determinado tempo “t”

de operação, o que ocorrer primeiro.

O intervalo de tempo “t” ótimo de troca será o tempo

que minimizará o Custo/Tempo:

R(t) = Confiabilidade em um tempo “t”

CPreventiva = Custo de trocas planejadas

CCorretiva = Custo de trocas não planejadas

Ciclo de Tempo

Ciclopor Troca de CustooCusto/Temp

t

0

CorretivaPreventiva

R(t)dt

R(t)][1CR(t)CoCusto/Temp

0)](/[

t

tTempoCusto Intervalo ótimo

de Troca.

Cu

sto

/T

em

po

Tempo

Corretiva

Preventiva

127

127


Teste: Intervalo Ótimo para Troca Melhor Custo Benefício


2

2

Corretiva

Preventiva 12

1

C

C

1

10

tTMédio

11

21 2

Válido para:

> 1

t0 = 0

(independe)

CPre

ventiva /

CCorr

etiva

Manutenção Preventiva Sistemática

Manutenção Corretiva

Parâmetro de Forma ()

/1

Corretiva

Preventiva

01

1

C

CtT

Otimo

Tempo Ótimo para Troca Melhor Custo Benefício

128

128



../../../Especializacao_Confiabilidade/Turma_2014/Aulas/MCC_Rigoni/Intervalo_Otimo.xlsx

129

129


Exploração da Idade, associado a

um plano de coleta de informações

sobre as ações de manutenção e o

comportamento do modo de falha

Falhas não relacionadas com o tempo: as

ações devem ser sobre os motivos que

resultam no aumento das solicitações do ativo.


130

130


As tarefas de manutenção devem ser agrupadas de forma a aproveitar oportunidades

de execução para minimizar custos e interferências no processo produtivo.

Questões que devem ser observadas:

• Conflitos técnicos, operacionais e gerenciais da otimização das tarefas

• Visão holística das interações interdepartamentais e logísticas

• Tipo de processo (contínuo ou batelada)

• Normas a serem atendidas (Ambientais, Segurança, Corporativas, etc...)

• Ciclo de demanda do produto no mercado

• Suprimento de material de consumo, peças sobressalentes, etc...

• Viabilidade técnica e gerencial da execução das tarefas agrupadas

Etapa 6 – Agrupamento das Tarefas de Manutenção

131

131


As tarefas de manutenção devem ser divididas de acordo com as habilidades e

competências da equipe Manutenção, Operação, Inspetores, Terceiros, etc...

Questões que devem ser observadas:

• Planejamento estratégico da empresa Terceirização

• Complexidade da tarefa

• Tamanho da equipe Influência direta nos intervalos iniciais das tarefas

• Relação custo benefício da alocação da responsabilidade

• Treinamento do responsável Serviços Operacionais

Etapa 6 – Responsáveis pelas Tarefas de Manutenção

132

132


Exercício


133

133


Etapa 7 - Redação do Manual

e Implementação

Objetivos: redigir o manual inicial de

manutenção e implementar as ações

propostas pela MCC com base nas

conclusões das etapas anteriores.

134

134


Entradas:

• Consolidação da Auditoria das etapas anteriores

• Saídas das etapas anteriores

• Especialistas no Planejamento, Programação e Controle da Manutenção da empresa

Saídas:

• Manual do programa de MCC para o sistema selecionado

• Planejamento estratégico para implementação do programa de MCC

• Execução do planejamento para implementação

• Documentação referente às decisões tomadas nesta etapa


135

135


Todas as informações geradas ao longo do processo de implementação das etapas devem

ser documentadas e disponibilizadas para os setores envolvidos com o programa de MCC

Redação do Manual de MCC Quesitos Importantes

• Descrição detalhada do sistema e suas partes componentes

• Inclusão de todos os resultados das etapas anteriores

• Política de manutenção para funções não significantes Etapa 4

• Revisão pela equipe de implementação do programa de MCC

• Divulgação para os setores envolvidos com o programa de MCC


136

136



Concluída a concepção e a redação do manual do programa de MCC a empresa deve

estruturar os setores envolvidos para implementação das tarefas propostas.

Implementar = Incorporar as tarefas propostas pela MCC no Sistema de Controle

e Gestão da Manutenção (SCGM) da empresa.

Implementação do Programa de MCC Quesitos Importantes

• Cronograma e a estratégia de implementação

• A implementação do programa de MCC deve ser acompanhada pela equipe de implantação

• Necessidades e limitações da empresa/sistema Estruturação

Execução do programa de MCC

Realimentações e/ou Correções

• Treinamento Operação e Manutenção

Necessidades Gerenciais e Técnicas

137

137


Etapa 8 - Acompanhamento e

Realimentação

Objetivos: definir as estratégias inerentes

e executar o acompanhamento e a

realimentação do programa de MCC, ao

longo de todo o seu ciclo de vida.

138

138


Entradas:

• Manual do Programa de MCC

• Informações de campo Indicadores (Confiabilidade, Mantenabilidade e

Ciclo/Contexto Operacional do Sistema)

Saídas:

• Critérios para realimentação do programa de MCC

• Rotinas e estratégias para coleta das informações e acompanhamento do programa de

MCC e do sistema no qual a MCC foi implantada

• Indicadores de desempenho do programa de MCC

• Indicadores de desempenho do sistema no qual a MCC foi implantada

• Documentação referente às decisões tomadas nesta etapa


139

139


Tarefas:

• Definir os critérios para concepção dos indicadores de desempenho, do programa de

MCC e do sistema ao qual a MCC foi implantada

• Formular os indicadores de desempenho do programa de MCC e do sistema

• Definir os índices de desempenho, a serem alcançados pelo programa de MCC, e/ou que

sejam aceitáveis, do ponto de vista estratégico da empresa

• Estruturar e sistematizar as rotinas e estratégias para coleta das informações que irão

subsidiar os indicadores de desempenho


140

140


Tarefas:

• Definir os critérios para realimentação do programa de MCC:

Realimentações periódicas até a consolidação do programa

Realimentações dependentes dos indicadores de desempenho

Estratégia mista

• Acompanhar e realimentar o programa de MCC em função dos critérios estabelecidos

• Prever ações disciplinadoras e/ou corretivas, caso haja quebra de procedimentos


141

141


OBRIGADO PELA ATENÇÃO

Parte integrante dos seguintes Cursos de Especialização da UTFPR:

Engenharia da Confiabilidade : http://confiabilidade.ct.utfpr.edu.br/

MBA em Gestão de Ativos: http://gestaodeativos.ct.utfpr.edu.br/

engenharia da confiabilidaderigoni.com.br/cegem/parte_3.pdf · mbc – manutenção baseada em...

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