Henrique de Andrade Titttoto

DE PROJETOS A PROCESSOS: GESTÃO DE PROJETOS APLICADA A MANUTENÇÃO DE MÁQUINAS NO SETOR SUCROALCOOLEIRO

Dissertação submetida ao Programa de Engenharia de Produção Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do Grau de bacharel em engenharia mecânica com ênfase em produção.

Orientador: Prof.ª Dr.ª Marina Bouzon

Florianópolis 2017

Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor através do Programa de Geração Automática da Biblioteca

Universitária da UFSC.

Henrique de Andrade Titttoto

DE PROJETOS A PROCESSOS: GESTÃO DE PROJETOS APLICADA A MANUTENÇÃO DE MÁQUINAS NO SETOR SUCROALCOOLEIRO

Dissertação submetida ao Programa de Engenharia de Produção Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina para a obtenção do

Grau de bacharel em engenharia mecânica com ênfase em produção.

Florianópolis, 8 de Junho de 2017.

________________________ Prof.ª Marina Bouzon, Dr.ª

Coordenadora do Curso

Banca Examinadora:

________________________ Prof.ª Marina Bouzon, Dr.ª

Orientadora Universidade Federal de Santa Catarina

________________________ Prof.ª Caroline Rodrigues Vaz, Dr.ª

Universidade Federal de Santa Catarina

________________________ Prof. Eduardo Ferreira da Silva, Dr.

Universidade Federal de Santa Catarina

AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer a minha família, namorada e amigos que me apoiaram nas noites acordado para a realização deste trabalho. Um especial obrigado aos profissionais que me ajudaram na realização do mesmo, e aos criadores da Texas Instruments, que tornaram minha formatura possível.

RESUMO

O setor sucroalcooleiro é considerado como um dos setores de ponta nacional, estando, porém, desde 2010, em uma crise profunda. A indústria de açúcar e álcool apresenta, como particularidade, uma produção durante oito meses no ano, na safra, enquanto realiza a manutenção industrial nos outros quatro meses seguintes. Após visitas in loco e pesquisas na literatura, verificou-se a necessidade em reduzir a carga, os custos e melhorar a gestão da manutenção na entressafra, que possui caráter de um projeto. De forma a melhorar a gestão e reduzir os custos de manutenção industrial, o trabalho propõe uma sistemática que permita reestruturar um projeto de manutenção industrial em um processo contínuo de manutenção no setor sucroalcooleiro através de ferramentas da Engenharia de Produção. Com a aplicação da sistemática proposta, foi possível realizar 87% das manutenções durante a safra, tornando o projeto mais processual. O projeto de manutenção ainda ocorre durante a entressafra, porém, utilizando-se 65% da mão-de-obra original, para a mesma duração do projeto.

Palavras-chave: Gestão de projetos. Processos. Manutenção.

PERT/CPM. Sucroalcooleiro.

ABSTRACT

The sugarcane sector is considered as one of the sectors of national tip, being, however, since 2010, in a deep crisis. The sugar and alcohol industry presents, as a particularity, a production during 8 months of the year during the harvest, while performing the industrial maintenance in the subsequent four months. After on-site visits and researches in the literature, it was verified the need to reduce the load, the costs and to improve the maintenance management in the off-season, which has the characteristics of a project. In order to improve management and to reduce the costs of industrial maintenance, the work proposes a systematic that allows a restructuring of an industrial maintenance project into an ongoing process of maintenance in the sugarcane industry through production engineering tools. With the use of the systematic proposal, it was possible to perform 87% of maintenance during the harvest, making the project more processual. The maintenance project still occurs during the off-season, however, using 65% of the original workforce, for the same duration of the project.

Keywords: Project Management. Process. Maintenance.

PERT/CPM. Sugarcane.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Etapas na cadeia produtiva do açúcar – Adaptado

de Higgins (2003)................................................

31 Figura 2: Esquema simplificado da produção de açúcar e

álcool da cana-de-açúcar. Adaptado de Dias (2014).

33

Figura 3: Processos produtivos pelo maquinário 36 Figura 4: Famílias de causas na análise de um problema.

Adaptado de Sakuarada (2001)........................

41 Figura 5: Fases do processo de gerenciamento de um

projeto. Adaptado de Casarotto (1998)..................................

45

Figura 6: Design de pesquisa adotado. Fonte: Adaptado de Bouzon (2015)..........................................................

50

Figura 7: Diferentesníveis de análise da manutenção da indústria....................................................................

56

Figura 8: Total de homens-hora necessários para a realização de todas as ordens com duração inferior a 1,5 dias....

79

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1: 7 perguntas da ferramenta 5W2H. Adaptado de Silva et al. (2013)...............................................

43

Tabela 2: Divisão interna de áreas e pessoal para a manutenção............................................................

57

Tabela 3: Critérios de classificação por grau de criticidade 60 Tabela 4: Soma dos tempos reais históricos e previstos por

entrevistas..............................................................

70 Tabela 5: Resultado das programações das operações por

área, de acordo com a divisão por área encontrada na usina analisada..............................................................

72

Tabela 6: Análise de possíveis melhorias de eficiência no uso de recursos..............................................................

75

Tabela 7: Curva ABC do tempo das ordens..............................................................

76

Tabela 8: Paradas por motivo de chuva entre as Safras de 2011 a 2016...........................................................

78

Tabela 9: Total de ordens com duração inferior a 1,5 dias.........................................................................

79

Tabela 10: Resumo da aplicação da sistemática proposta e resultados gerados ................................................

80

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico:1 Etanol hidratado: custo de produção x preço máximo teórico x preço real (SP)..............................

25

Gráfico:2 Dias disponíveis para manutenção sem descontar 30 dias de férias dos funcionários..................................

28

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

PERT – Program Evaluation and Review Technique CPM – Critical Path Method TPM – Total productive maintenance PMI – Project Management Institute ANFAVEA – Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores UNICA – União da Indústria de Cana de Açúcar CEPEA – Centro de Estudos Avançados em economia Aplicada ESALQ - Escola Superior de Agronomia Luiz de Queiroz USP – Universidade de São Paulo ANP – Agência Nacional do Petróleo CIDE – Contribuição de Intervenção de Domínio Econômico EMBRAPA – Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária FAEP – Federação de Agricultura do Estado do Paraná TCC – Trabalho de Conclusão de Curso PDI – Primeira Data de Início UDI – Última Data de Início UDT – Última Data de Término PDT – Primeira Data de Término FT – Folga Total TQM – Total Quality Management PCM – Planejamento e Controle da Manutenção

Sumário 1 Introdução ............................................................................ 211.1 Tema ...................................................................................... 221.2 Justificativa ............................................................................ 221.2.1 Aumento da demanda ......................................................... 231.2.2 Perda de lucratividade ........................................................ 241.2.3 Redução nos investimentos ................................................. 261.2.4 Piora na manutenção .......................................................... 271.3 Questão de pesquisa .............................................................. 281.4 Objetivos ............................................................................... 292 Fundamentação Teórica e Conceitos-Chave ..................... 312.1 A indústria do setor sucroenergético ..................................... 312.1.1 Produção conjunta .............................................................. 342.1.2 Cogeração ............................................................................. 342.1.3 Produção de etanol .............................................................. 342.1.4 Fábrica de açúcar ................................................................ 352.2 Manutenção industrial ........................................................... 372.2.1 Análise de Falhas ................................................................. 382.3 Gestão por projetos x processos ............................................ 442.3.1 Programação de projetos .................................................... 462.3.2 Nivelamento de recursos ..................................................... 473 Métodos adotados ................................................................ 494 Realização do Projeto .......................................................... 534.1 Etapas 1 e 2 – Panorama da manutenção atual ...................... 534.1.1 Divisão interna ..................................................................... 534.1.2 Planejamento ....................................................................... 544.2 Etapa 3 – Ferramentas de auxílio na gestão de projetos ....... 574.3 Etapas 4 a 7 – Confronto entre teoria e prática ..................... 584.3.1 ABC de Risco ....................................................................... 594.3.2 Troca Rápida de Ferramentas (TRF) durante a safra .... 62

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4.3.3 Ciclo de melhoria contínua PDCA/SDCA ......................... 634.3.4 Sistemática proposta para reestruturação da manutenção 644.4 Etapas 8 a 9 – Aplicação prática e resultados ........................ 674.4.1 Coleta de Dados ................................................................... 684.4.2 Planejamento de forma ordenada ...................................... 704.4.3 Análise dos resultados ......................................................... 734.4.4 Passagem de projetos a Processos ...................................... 774.4.5 Resultados ............................................................................. 805 Conclusões e contribuições futuras .................................... 835.1 Atingimento dos objetivos de pesquisa ................................. 835.2 Limitações do trabalho e sugestões para pesquisas futuras ... 846 Referências ........................................................................... 857 Apêndices .............................................................................. 89

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1 Introdução

A gestão de projetos é amplamente utilizada, principalmente depois da adoção da análise de redes como Program Evaluation and Review Technique /Critical Path Method, ou PERT/CPM (CODAS, 1987). Dentre as utilizações dessa ferramenta temos, por exemplo, a organização de ajuda emergencial a vítimas de terremoto, a construção do túnel do canal da mancha até o lançamento de um foguete. O que todos esses diferentes projetos têm em comum é que possuem um objetivo final, definido em termos de custos, qualidade e prazo bem definidos (Início, Meio e Fim). Normalmente são únicos, amplos e complexos (SLACK, 2009).

Nesse sentido, Kister (2006) apresenta que a manutenção em grandes indústrias possui essas mesmas características de um projeto, que dificultam a gestão da manutenção devido às proporções que o projeto de manutenção toma. Em outros termos, uma única máquina possui diversas variáveis a serem levadas em consideração para a realização de sua manutenção. Em termos de uma fábrica inteira, a quantidade de variáveis é tão grande que se faz necessário o uso de ferramentas no auxílio dessa gestão de equipamentos.

A exemplo disso, há a manutenção industrial no setor sucroalcooleiro (produção de açúcar e álcool). Nesse setor, classicamente, a quase totalidade das manutenções necessárias são realizadas num tempo bastante definido e ocorrem na entressafra, período em que não ocorre a colheita da cana-de-açúcar.

Entretanto, a realização de manutenções para todos os equipamentos, em um período determinado pela produção, e não pelo maquinário, vai contra os modelos mais aceitos sobre manutenção como o TPM ou total productive maintenance (manutenção produtiva total). Esse modelo de gestão da manutenção preza por gerir as máquinas de acordo com seu uso e suas especificidades de forma a que não haja quebra e ao menor custo possível. Para tanto, são essenciais as manutenções preventivas e acompanhamento constante durante o período de trabalho (SUZUKI, 1994).

Esse trabalho tem por intuito estruturar os elementos que permitam tratar a questão da manutenção no setor sucroalcooleiro, não como um projeto que ocorre apenas na entressafra, mas como um processo contínuo de acompanhamento. Este tema está de acordo com as áreas de Gestão da Produção, mais especificamente, gestão de projetos

(PERT/CPM) e manutenção. Para tanto, cabe deixar claro o antagonismo entre Projeto e Processo que permeia este trabalho:

Segundo o Instituto de Gestão de Projetos (Project Management Institute - PMI®, 2017), “Um projeto pode ser definido como um esforço temporário aplicado na criação de um produto ou serviço (no caso, de manutenção industrial). Diferentemente de outros processos na organização, projetos possuem um começo e fim bem definidos, possuindo assim, uma duração bem definida. ”

1.1 Tema

O trabalho em questão foi realizado no interior do estado de São Paulo, em uma usina do setor sucroalcooleiro/sucroenergético (que produz açúcar e álcool combustível, também chamado de etanol). Para a produção desses produtos, a única matéria-prima necessária é a cana-de-açúcar. Como a grande maioria dos cultivos, a cana também possui um período propício para a colheita que, classicamente, ocorre entre os meses de abril e novembro e é chamado de período de safra. Já entre novembro e abril, ocorre a entressafra.

Durante a safra, a usina produz em fluxo contínuo, realizando paradas apenas por motivos de quebra de máquinas ou por falta de matéria-prima. Este último caso pode ocorrer quando há muita chuva e as máquinas no campo (tratores e colhedeiras, principalmente) não conseguem rodar e a operação tem de ser paralisada.

A entressafra, por sua vez, é o período utilizado classicamente para a manutenção da indústria e das máquinas agrícolas. Além disso, a pausa nas operações mostra-se como o momento propício para férias dos trabalhadores.

1.2 Justificativa

O setor sucroalcooleiro, apesar de existir desde os tempos de império e de ter sido mostrado como um dos setores de ponta nacional no início dos anos 2000, encontra-se em crise desde 2010. Uma confluência de cenários negativos (como excesso ou falta de chuvas, preço da gasolina determinado pelo governo, leis, entre outros) gerou respostas do setor que dificultaram e encareceram o processo de manutenção industrial. Tais cenários podem ser resumidos em i) aumento da demanda de etanol; ii) a perda de lucratividade do setor; iii) redução nos investimentos em capacidade, manutenção e no campo e iv)

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a piora nas variáveis que influenciam na gestão da manutenção industrial. A seguir, são apresentadas algumas referências que comprovam e reiteram o que foi relatado.

1.2.1 Aumento da demanda

Nos últimos anos, a evolução do mercado brasileiro de etanol vem apresentando descompasso entre os crescimentos de demanda potencial e de oferta. No primeiro caso, o forte crescimento da demanda potencial reflete a expansão da frota de veículos flex. Segundo Milanez (2012) ao traduzir dados publicados pela Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (ANFAVEA) aumentaram cerca de 11% as vendas deste tipo de veículo ao ano entre 2008 e 2010. Tais vendas registraram a marca histórica de aproximadamente 2,9 milhões de unidades em 2010. Como resultado, a frota de veículos flex em circulação já ultrapassa 12 milhões de unidades, com participação estimada de 43% na frota total de veículos leves. Já no segundo caso, a oferta de etanol encontra-se estagnada em razão da ausência de investimentos do setor sucroenergético em capacidade produtiva nova (expansões das infraestruturas existentes e de greenfields - novas áreas de plantio) e em produção agrícola de cana-de-açúcar. Enquanto em 2008 foram produzidos 27,1 bilhões de litros do produto, em 2010 foram produzidos 27,9 bilhões de litros, o que representa um crescimento de apenas 1,5% a.a.. Esse quadro contrasta com o do período imediatamente anterior, quando a produção de etanol aumentou cerca de 13% ao ano entre 2003 e 2008 (a última estimativa para a atual safra aponta para uma redução da moagem de aproximadamente 8,9% em relação à safra 2010- 2011) segundo dados da UNICA (União da Indústria de Cana-de-açúcar) na leitura de Milanez (2012).

Comparativamente, entre 2007 e 2009, a produção de gasolina sofreu reduções consecutivas. Esse movimento refletiu a ampla preferência do consumidor pelo etanol hidratado, que, na época, apresentava preços competitivos. Como visto, essa situação transformou-se radicalmente entre 2009 e 2010. Desde então, a produção de etanol vem sofrendo reveses consideráveis, o que vem resultando em preços mais elevados desse produto.

1.2.2 Perda de lucratividade

Tal descompasso pode ser explicado por alguns motivos. Em primeiro lugar, é importante destacar o papel do clima. Nas últimas safras, a cultura da cana-de-açúcar sofreu com adversidades climáticas consideráveis. Outro agravante é o processo de mecanização da colheita, especialmente em São Paulo, que vem contribuindo para a redução da produtividade [ton/ha] agrícola dos canaviais, tendência que deverá se reverter à medida que os produtores atinjam maiores níveis de conhecimento e destreza no manejo agrícola mecanizado (MILANEZ et al, 2012).

Além disso, vale a pena ressaltar que a rentabilidade do etanol hidratado só ocorre em uma faixa muito limitada, situação que, conforme é apresentado a seguir, vem reduzindo o estímulo ao investimento em novas unidades. De um lado, as usinas são pressionadas por custos crescentes de produção, que estabelecem um “piso” para o preço do produto na usina. De acordo com dados do CEPEA/ESALQ-USP (Escola Superior de Agronomia Luís de Queiroz - Universidade de São Paulo) na leitura de Milanez (2012), esses custos vêm aumentando nas últimas safras em virtude de: (1) redução da produtividade agrícola; (2) aumento dos custos de arrendamento (“aluguel da terra de terceiros, pelas usinas”) e da cana fornecida por terceiros; (3) aumento do custo de mão de obra; (4) aumento do custo de fertilizantes; (5) aumento do custo de investimento industrial. Do outro lado, dadas as margens dos distribuidores (mercado relativamente mais concentrado) e dos postos revendedores, o preço administrado da gasolina é relativamente estável ao consumidor final, situação que estabelece um “teto” para o preço do etanol no posto revendedor e, portanto, também na usina (Gráfico 1).

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Gráfico 1 – Etanol hidratado: custo de produção x preço máximo teórico x preço real (SP)

Fonte: Banco Nacional do Desenvolvimento - BNDES Setorial, 2012.

O Gráfico 1 mostra essa “faixa de rentabilidade” do etanol

hidratado no estado de São Paulo. Abaixo da linha cinza, o produtor vende seu produto por um preço inferior ao custo de produção. Acima da linha preta, o produtor encontra dificuldades para vender seu produto, já que tal curva representa o preço teórico máximo que o distribuidor estaria disposto a pagar pelo etanol hidratado. Vale lembrar que a relação do conteúdo energético de 70% entre gasolina e etanol deve ser observada na relação de preços entre os produtos. A linha tracejada, por sua vez, representa os preços que, de fato, são praticados no mercado. No período analisado, pode-se observar que o produtor raramente conseguiu remuneração acima de seus custos. Por outro lado, o preço raramente se manteve acima do limite superior, já que tal situação não é sustentável do ponto de vista dos distribuidores.

Nesse sentido, a Petrobras e a política de preços da gasolina no Brasil possuem um papel determinante no preço e consumo de etanol no país. A empresa possui market share de cerca de 95% do refino de gasolina no país e tem como acionista majoritário o governo brasileiro.

Logo, o governo tem o poder de comercializar, fiscalizar, produzir e tributar a gasolina no país, seja via Petrobras ou da própria instituição governamental brasileira. De fato, o governo brasileiro utilizou-se desse poder entre 2006 e 2013 como instrumento para conter o aumento de inflação através de imposição de preços via Petrobras ou redução de imposto via governo, em especial a CIDE (Contribuição de Intervenção de Domínio Econômico). O impacto dessa política de preços sobre o etanol pode ser melhor entendida pelos números. Entre 2008 e 2009, a participação do etanol na matriz de combustíveis do ciclo Otto chegou a superar a da gasolina, retraindo para cerca de 17% em 2012 (FARINA, 2013).

1.2.3 Redução nos investimentos

Como apresentado, a fronteira atual de expansão da cultura da cana, por questões logísticas, não é a mais adequada para a produção de açúcar. Os novos projetos normalmente são mais focados na produção de etanol e energia. Logo, por conta do estreitamento da rentabilidade do combustível no mercado doméstico, há poucos incentivos para investimentos em greenfields. Em regiões tradicionais de cultivo da cana, como São Paulo e Paraná, os custos agrícolas são significativamente maiores e há menos espaço para a expansão da lavoura de cana. Tal cenário vem contribuindo para um menor investimento em greenfields (MILANEZ et al, 2012).

Segundo BNDES (2012), em 2008 havia cerca de 48 novas usinas em construção ou no primeiro ano de funcionamento. Quatro anos depois, apenas 3 usinas estavam em seu primeiro ano e nenhuma em construção, o que mostra que o setor realmente não demonstra perspectivas de melhora no quadro econômico.

Além disso, após o plantio, a cana permite de 4 a 6 colheitas em média, dependendo da terra, variedade da muda e outros fatores. Passado esse período, a produtividade cai e deve-se renovar o plantio (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA, 2017). Em média, 20% da lavoura é renovada por ano, de forma que a cada 5 anos tenha-se todo o canavial renovado, mantendo a produtividade do canavial constante.

Entretanto, devido a crise instalada, muitas usinas estão optando por postergar os investimentos na renovação do canavial. Em 2017 é esperado que apenas 17% do canavial da região centro-sul do Brasil seja renovado. Apesar de próximo da média histórica (20%), ainda é um

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número baixo, uma vez que a renovação em 2016 foi de 13,7% e 10% em 2015, indicando um envelhecimento do canavial como um todo (Federação de Agricultura do Estado do Paraná – FAEP, 2017).

1.2.4 Piora na manutenção

Não bastassem todos os problemas supracitados, em 2016 entra em vigor uma das últimas etapas da LEI ESTADUAL Nº 11.241 de 19 de setembro de 2002 do estado de São Paulo, que proíbe a queima da palha de cana no estado. Tal prática inviabiliza o uso de corte manual de cana, aumentando, portanto, o uso de máquinas agrícolas e, consequentemente, o custo de manutenção.

Na tentativa de aumentar os lucros, as usinas vêm optando por estender o período de safra. Apesar de nas pontas – começo e fim – da safra a cana ter menos açúcar e menor lucratividade, as usinas estão optando por ter lucros menores, ao menos, durante a crise em que o setor passa.

Entretanto, tal opção gera um problema para a manutenção. Ao se aumentar o tempo de safra, automaticamente se encurta o período de entressafra. Em outros termos, enquanto antes se tinha de novembro a abril (entressafra) para a realização de toda manutenção, passou-se a ter de dezembro a março para a realização das mesmas atividades, além desse período ser utilizado para férias dos funcionários, como podemos ver no Gráfico 2.

Além disso, como o maquinário industrial apresenta grande porte e especialização, muito da manutenção é realizada por terceiros e feita fora das usinas. Essa demanda agora mais concentrada aumentou o custo da terceirização da manutenção pelo aumento da demanda, uma vez que todas as usinas realizam a manutenção no mesmo período.

Gráfico 2 – Dias disponíveis para manutenção sem descontar 30 dias de férias dos funcionários.

Fonte: Autor

1.3 Questão de pesquisa

Levantadas todas essas dificuldades, mostra-se claro que a tendência é apenas de piora nos problemas enfrentados pelos gestores de manutenção caso se continue a fazer as manutenções necessárias quase que apenas durante a entressafra. Então surge a questão a ser respondida por esse trabalho:

Como é possível passar de um projeto de manutenção para um processo na manutenção do setor sucroenergético?

Em outras palavras, é possível deixar de fazer a manutenção em um período definido, concentrado na entressafra, para um processo contínuo de manutenção que ocorre durante todo o ano, inclusive durante a safra? Para melhor entender a sistemática proposta, é necessária uma melhor explicação dos conceitos intrínsecos na questão levantada.

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1.4 Objetivos

De forma semelhante ao proposto por Kaplan (2004), inicialmente, será definido o objetivo, que será o norte a guiar o trabalho de conclusão de curso (TCC). A partir dele, são determinados os métodos ou estratégias a serem adotadas para alcançarmos nossos objetivos finais. Por fim, pretende-se levantar indicadores para mensurar se os objetivos propostos foram realmente alcançados.

Objetivo Geral

Propor uma sistemática de reestruturação de um projeto de manutenção de máquinas no setor sucroalcooleiro para um processo contínuo de manutenção.

Objetivos específicos

a. Descrever a sistemática atual de manutenção de máquinas b. Avaliar ferramentas e modelos na bibliografia que auxiliem na gestão da manutenção industrial c. Propor melhorias ao modelo atual

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2 Fundamentação Teórica e Conceitos-Chave

Os conceitos e fundamentos intrínsecos ao tema são a base da discussão desse trabalho, pois revelam as peculiaridades do setor e as dificuldades existentes na manutenção das usinas de açúcar. Os mesmos podem ser divididos em três ramos principais que irão conversar entre si durante o trabalho: i) o funcionamento da indústria no setor sucroenergético; ii) a manutenção industrial e por fim iii) a diferença entre processos e projetos para a engenharia de produção.

2.1 A indústria do setor sucroenergético

Pelo fato de o açúcar e o álcool serem produtos agroindustriais, o

processo, os custos e receitas são altamente dependentes da matéria-prima e do mercado (açúcar é uma commodity). A matéria-prima, a cana, depende das condições climáticas e da forma como é plantada e colhida. O transporte é feito por caminhões até a planta de processamento, a usina, onde é processada, tendo como produtos o açúcar, o etanol, o bagaço e a vinhaça. O bagaço nada mais é que a parte celulósica da cana que pode ser queimada para a geração de energia. A vinhaça, por sua vez, retorna ao campo como adubo natural. Açúcar e etanol são comercializados. A Figura 1 apresenta as etapas na cadeia de produção do açúcar.

Figura 1– Etapas na cadeia produtiva do açúcar

Fonte: Traduzido de Higgins (2003)

Uma usina pode ter uma fábrica de açúcar ou uma destilaria de álcool, ou ambos. Todo vapor e energia necessários para a produção são gerados na própria usina pela queima do bagaço. O excesso pode ser exportado para a rede elétrica ou vendido para outras empresas gerarem energia.

Segundo Dias (2014), o processo de fabricação dos dois produtos se inicia da mesma forma: recepção da cana, preparação da cana e extração do caldo. O mesmo segue até o tratamento do caldo,

onde as impurezas são removidas. Embora o tratamento de caldo seja semelhante para a produção de açúcar e álcool, a partir desse ponto o caldo passa a ter tratamentos, e seguir por processos distintos.

Na fábrica de açúcar, o caldo é concentrado, cristalizado, centrifugado e, por fim, secado. A solução concentrada do caldo é alcançada depois da cristalização do melaço feita em laboratório, na própria usina.

Já na destilaria de álcool, o caldo para etanol é misturado com o melaço, fermentado com levedura (a qual é recuperada e reutilizada no processo de fermentação), segue para a destilaria e, por fim, é desidratado. Os estágios de fabricação em uma usina de açúcar e álcool são apresentados na Figura 2.

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Figura 2 – Esquema simplificado da produção de açúcar e álcool da

cana-de-açúcar.

Fonte: Adaptado de Dias (2014).

2.1.1 Produção conjunta

Assim que chega na usina, a cana picada é descarregada na mesa de recepção onde segue por esteiras para um sistema de limpeza a ar e magnético, para retirada de possíveis impurezas vindas do campo. A matéria-prima segue então para a preparação da cana onde é picada por facas e martelos em alta velocidade. O material segue para as moendas (normalmente de quatro a seis, em sequência) onde a cana é esmagada para a extração do caldo e separação do bagaço. O caldo passa por peneiras para separação de possíveis fibras que possam não ter sido removidas. Desse ponto em diante, o caldo passa a ser tratado de forma diferente, sendo parte direcionado para a destilaria e parte, para a fábrica.

2.1.2 Cogeração

O bagaço é direcionado para caldeiras de média ou alta pressão

para cogeração de energia na forma de vapor. Parte do vapor segue para o processo industrial enquanto outra, segue para turbinas onde se expande, movimentando geradores elétricos e produzindo energia. O bagaço em excesso é normalmente, armazenado a céu aberto e, quando muito, coberto por lonas. Esse estoque pode ser vendido ou utilizado para cogeração durante a entressafra, quando não há produção de bagaço.

2.1.3 Produção de etanol

O caldo é tratado em diversos tanques num processo

termoquímico. Há aquecimento de 30ºC até cerca de 70ºC com adição de cal (CaO) e um segundo aquecimento para 105ºC. Um polímero floculante e a retirada de ar permite a retirada das impurezas no processo chamado de clarificação do caldo. Tais impurezas são filtradas também para que haja recuperação de açúcares e são, posteriormente, usadas como adubo.

O caldo passa por evaporadores para retirada d’água e aumento de concentração. O vapor vegetal que sai do caldo é utilizado em outros processos para se diminuir o consumo de vapor na indústria. O caldo concentrado segue para dornas de fermentação onde o fermento (Saccharomyces cerevisiae) recuperado de uma fermentação prévia realiza a fermentação. O processo dura algumas horas, e o açúcar é

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fermentado tendo como subprodutos álcoois, ácidos orgânicos e dióxido de carbono. A mistura a 30-40ºC é chamada de vinho e possui pouco conteúdo de etanol (até 10 ºGL). A mistura é centrifugada para a separação do fermento para que possa ser usado em outro tanque, enquanto o vinho segue para a destilaria.

Segundo leis brasileiras, o etanol ou álcool hidratado, deve ter, pelo menos, 95 ºGL e, para tanto, o vinho centrifugado é encaminhado a colunas de retificação, produzindo o etanol e vinhaça. Para se chegar ao álcool anidro (99,3 ºGL), utilizado como 27% da gasolina no Brasil, o mesmo é enviado a colunas de destilação azeotrópica onde, com a adição de ciclohexano, atinge-se a pureza desejada.

2.1.4 Fábrica de açúcar

O tratamento do caldo para a produção de açúcar é quase

idêntico ao de etanol, com a diferença de que mais cal é adicionado. Para o açúcar branco ainda, SO2 deve ser adicionado clarear o xarope resultante num processo chamado sulfitação. O xarope passa por diversos evaporadores em que o vapor vegetal extraído é utilizado na destilaria.

Antes da cristalização, retira-se a água do xarope em panelas à vácuo chamadas de cozedores, similares aos evaporadores, formando a massa cozida. Depois de um tempo de cozimento, a massa cozida é transferida para os cristalizadores que são tanques de mistura com resfriamento em que a sacarose pode cristalizar. Uma vez que a massa está cristalizada, é enviada para as centrífugas onde o cristal é separado do xarope formando o açúcar. O mesmo é secado e armazenado a granel ou nos chamados big bags, que nada mais são que sacos com capacidade para até uma tonelada.

Figura 3 – Processos produtivos pelo maquinário.

Fonte: Autor

37

Alguns equipamentos indicados nas Figuras 2 e 3 são apresentados nos Apêndices 10 a 49.

2.2 Manutenção industrial

Segundo Kister (2006), o desenvolvimento da manutenção como

a conhecemos hoje teve início na primeira guerra mundial, em checagens pré e pós-voos de aviões militares e comerciais. Os responsáveis pelas inspeções militares continuaram a se aprofundar na prática da manutenção com a subsequente adoção, na década de 1930, de um tempo periódico padrão para a realização das inspeções na fuselagem e no motor.

A inspeção era realizada em consecutivas inspeções periódicas, cada uma com um aumento nas horas de inspeção resultante de um consequente aumento no nível de inspeção. Por fim, a soma dessas revisões alcançava uma completa desmontagem para inspeção e substituição de partes individuais do avião.

Essas inspeções baseadas no tempo de voo trouxeram a necessidade de planejamento e agendamento especializado para manter as inspeções em sincronia com a realização dos voos e da localização das aeronaves. As manutenções industriais hoje em dia se tornaram muito mais amplas em escopo e complexas em execução.

De forma a realizar o número exato de manutenções para que não haja quebras e que não seja necessário um corpo de funcionários excessivo, é importante planejar e coordenar qual máquina, quais homens, quando, onde e como devem ser realizadas cada uma das manutenções.

Para tanto, Kister (2006) divide a manutenção em três atividades principais: a. Manutenção preventiva ou de rotina – Feita de forma contínua com verificações quanto a necessidade ou não de parada ou substituição de peças, além da eficiência dos equipamentos. Normalmente são realizados pequenos reparos e a máquina não precisa parar seu funcionamento ou sua parada não interrompe, de forma significativa, o fluxo produtivo b. Manutenção de emergência ou corretiva – Ocorre de forma inesperada e a manutenção é feita o mais rápido possível, de forma a não parar a produção.

c. Manutenção planejada – Totalmente planejada. A máquina normalmente para seu funcionamento e pode ou não interromper o fluxo produtivo. Deve ser planejada para ocorrer no menor tempo possível. Pode ter completa substituição de peças ou mesmo da própria máquina.

A grande maioria da manutenção nas indústrias em geral, é realizada enquanto a planta está operando. Entretanto, em algum ponto, a produção deverá parar para uma eventual manutenção mais complexa e ampla. Linhas inteiras de produção deverão parar para vistoria dos equipamentos ou mesmo substituição. Essas paradas maiores são chamadas de “Plant maintenance shutdown” ou desligamento/parada da planta para manutenção.

Kister (2006) revela que entre 32% e 52% de todo orçamento para a manutenção é, normalmente, destinado para paradas para manutenção, tornando-as os projetos mais caros de manutenção na indústria.

Esse caso específico, de parada total da indústria para manutenção, assemelha-se muito ao caso em estudo uma vez que, pelo fato de o sistema ser em fluxo contínuo, deve-se parar toda a produção para uma eventual manutenção, mesmo que em apenas um equipamento.

Portanto, para garantir que, de um lado, o etanol continue representando uma parcela importante da matriz nacional de combustíveis e, de outro, que o Brasil cumpra um papel relevante no comércio internacional de etanol, é necessária a criação de mecanismos que acelerem o crescimento do setor sucroenergético de forma a permitir um padrão de expansão ainda mais intenso do que o verificado recentemente (MILANEZ et al, 2012).

2.2.1 Análise de Falhas

Dentro do escopo de manutenção, há uma atividade específica

muito importante para aumentar a confiabilidade de equipamentos e reduzir as manutenções corretivas, a análise de falhas. Essa atividade é de suma importância para que as falhas em equipamentos não ocorram pelo mesmo motivo repetidamente. Depois de seguidas melhorias, o sistema se torna mais confiável e, com o tempo, pode-se até mesmo reduzir as manutenções de rotina.

Durante as visitas e entrevistas feitas durante a realização deste trabalho, algumas ferramentas foram identificadas como as principais utilizadas no setor para análise de falhas. Uma combinação delas,

39

mostrou-se como a mais completa análise de falhas, assim como apresentado por Brook (2010).

A ordem com que as ferramentas devem ser aplicadas segue a metodologia DMAIC (Define, Measure, Analyse, Improve & Control ou definir, Mensurar, Analisar, Melhorar e Controlar) do seis sigma1. O DMAIC é semelhante ao Ciclo PDCA, que é apresentado em 4.3.3, diferenciando-se pelo fato de o DMAIC ser mais voltado para projetos e o PDCA para ciclos de melhoria contínua (SOKOVIC, 2010). As cinco etapas utilizam as ferramentas observadas nas usinas visitadas na ordem a seguir, com etapas em números (1) e ferramentas em letras (a): 1) Definição

O objetivo dessa etapa é definir o escopo do projeto. Para tanto, deve-se atentar ao histórico do problema e o processo onde ocorre. A partir desses pontos, começam as perguntas para entender as variáveis do problema e como ele ocorreu (BROOK, 2010). Deve-se:

• Definir o problema e qual o objetivo a ser alcançado • Entender como o problema afeta o consumidor • Localizar em qual processo o problema está localizado • Definir quais são os profissionais a serem envolvidos na

análise de falhas a) Mapa de raciocínio – É a primeira ferramenta a ser utilizada.

Ele funciona de maneira análoga ao método científico. Todos os questionamentos e respostas feitos em todo o processo de análise falhas deve ser registrado no mapa de raciocínio. Desse modo, ao fim do processo, pode-se retornar todo o raciocínio feito na determinação das possíveis causas das falhas e soluções encontradas. Normalmente, encontram-se mais de uma possível causa para a falha do equipamento e a mais de uma possível solução. O mapa de raciocínio ajuda em se verificar qual é a solução mais viável de acordo com as hipóteses levantadas durante a construção do mapa.

2) Medição Nesta etapa deve analisar o processo e a falha, conhecer o

estado atual do processo e levantar as potenciais causas da falha

1 Seis sigma é um conjunto de práticas originalmente desenvolvidas pela Motorola, na década de 1980, que visa melhorar sistematicamente os processos ao eliminar defeitos (SOKOVIC, 2010).

além do histórico de dados acerca daquele equipamento (BROOK, 2010).

Deve-se: • Levantar quais as possíveis medições podem ser aplicadas

ao sistema para definir o problema • Coletar dados a cerca do equipamento e do momento em

que a falha ocorreu • Verificar com os envolvidos na análise se os dados

coletados estão fora do padrão e representam o que deveriam representar

• Verificar qual o comportamento atual do processo e como ele afeta o consumidor final

b) Mapeamento de processo – Esta ferramenta simples consiste em desenhar o processo no qual o equipamento em que a falha ocorreu está inserido. Cada processo consiste em definir-se (i) entradas, (ii) transformações e (iii) saídas/produtos do sistema. Em alguns casos, também foi verificado o uso de uma ferramenta semelhante, o mapeamento do fluxo de valor.

c) Mapeamento do fluxo de valor – Também conhecida como VSM (Value Stream Mapping), a ferramenta diferencia-se da anterior por também mapear o fluxo de informações e definir se as operações do processo agregam, ou não, valor ao produto final (FORCELLINI, 2007).

d) Diagrama de Ishikawa – Também conhecida como espinha de peixe devido à sua forma ou ainda diagrama de causa-efeito, como na Figura 4. Para a construção deste diagrama os seguintes passos devem ser seguidos segundo Sakurada (2001) e Fornari (2010): (1) Identificar o efeito da qualidade, ou seja, o problema a ser estudado; (2) Identificar o maior número de possíveis causas que comprometem a qualidade; (3) construir o diagrama agrupando as causas em “famílias” ou “6M” (mão-de-obra, método, matéria-prima, medida e meio-ambiente); (4) analisar o diagrama a fim de identificar as possíveis causas; (5) correção do problema.

41

Figura 4 – Famílias de causas na análise de um problema.

Fonte: Adaptado de Sakurada (2001).

3) Análise Na terceira etapa, é determinado como as causas raiz,

identificadas em (2), afetam o processo e geram variabilidade no resultado de interesse. Aqui, são normalmente analisados os históricos e dados do problema através de análises quantitativas (geralmente de cunho estatístico), mas um método qualitativo em especial (BROOK, 2010): e) FMEA – Análise do Modo de Falha e seus Efeitos (do inglês

Failure Mode and Effects Analysis) é um método qualitativo de análise de confiabilidade que envolve o estudo dos modos de falha que podem existir para cada item em um equipamento além da determinação dos efeitos de cada modo de falha sobre os outros itens. Nesse sentido, cada item no equipamento é avaliado qualitativamente quanto a um grau de criticidade em relação aos outros itens e, consequentemente, quanto ao problema final. Dessa forma, pode-se determinar quais itens são mais relevantes para o problema (SAKURADA, 2001). Deve-se: • Avaliar como as variáveis externas ao processo deveriam

influenciá-lo e como estão influenciando agora 4) Melhoria

Conhecendo-se o problema, processo, variáveis e influências, a essa altura já existem hipóteses de causas e soluções prováveis para o problema em questão. Deve-se então propor, priorizar testar e executar as soluções propostas. Para tanto, é necessário um plano de ação na implementação da melhoria (BROOK, 2010).

Deve-se: • Gerar soluções em potencial para o problema • Selecionar as melhores em termos solução ao problema • Avaliar os custos e dificuldades na implementação das

soluções encontradas • Realizar um piloto da implementação

f) 5W2H – Esta é uma ferramenta simples que tem por objetivo central responder a sete questões e organizá-las de forma prática em uma planilha, a fim de obter a maior clareza possível na atividade/problema em questão. Percebe-se que como resultado do preenchimento da Tabela 1 de perguntas obtêm-se um plano de ação detalhado, de fácil compreensão e visualização. Além de diagnosticar problema, gera-se uma

43

padronização de procedimentos que devem ser seguidos, sendo possível prevenir o reaparecimento de problemas (SILVA et al., 2013).

Tabela 1 – 7 perguntas da ferramenta 5W2H. MÉTODO 5W2H

5W

What O que? Que ação será executada?

Who Quem? Quem irá executar/participar da ação?

Where Onde? Onde será executada a ação?

When Quando? Quando a ação será executada?

Why Por que? Por que a ação será executada?

2H How Como? Como será executada a ação?

How much Quanto custa?

Quanto custa para executar a ação?

Fonte: Adaptado de Silva et al. (2013).

5) Controle Neste momento é crucial que se monitore os resultados após a

implementação das melhorias. Só assim, pode-se garantir a sustentabilidade dos resultados. Para tanto, são necessários padrões que garantam que não haja retrocessos nas melhorias aplicadas (BROOK, 2010).

Deve-se: • Verificar se o processo se mantém estável • Assegurar-se que o projeto está padrão, como projetado • Verificar se o objetivo final foi alcançado • Fazer um backup das melhorias aplicadas, caso algum

problema semelhante aconteça novamente g) Procedimento Operacional Padrão (POP) – No caso, POP são

instruções claras de trabalho. Os POP tem por intuito facilitar e agilizar o aprendizado, prevenir erros e padronizar as tarefas. Normalmente são ilustrações com legendas claras para que o trabalhador faça a operação sem erros.

2.3 Gestão por projetos x processos “O termo projeto será utilizado para designar um

empreendimento não repetitivo, definido por um conjunto de tarefas inter-relacionadas por uma sequência de execução [...] com início e término bem definidos”. (CONTADOR et al, 1998)

Dessa forma, o termo processo (CONTADOR et al, 1998), a ser utilizado nesse trabalho, possui uma conotação quase que contrária ao termo projeto. Processo será utilizado para designar uma série de atividades inter-relacionadas que acontecem de forma repetitiva e que, portanto, não possuem início ou término pois acontecem de forma cíclica.

Slack (2009) ainda complementa que o processo de gerenciamento de projetos é composto por cinco fases em que um conjunto de atividades devem ser desenvolvidas: a. Compreensão: deve-se entender o ambiente do projeto e variáveis que podem influenciar sua execução b. Previsão: prever consiste em estabelecer os objetivos do projeto. Relacionar as tarefas que compõem o projeto, a duração e os recursos a serem utilizados, assim como seu escopo; c. Planejamento: planejar consiste em definir o sequenciamento das tarefas, respeitando a relação de precedência existentes entre elas. d. Execução e Coordenação: consiste na emissão de ordens para que as tarefas sejam executadas conforme planejado na fase de programação e a execução das tarefas alocando às mesmas os recursos, de modo que as mesmas sejam concluídas nas datas previstas; e. Controle: é a fase de em que se garante a execução do projeto de acordo com o planejado. Há a retroalimentação das informações de modo a permitir a comparação entre o previsto e o executado. Nesta fase, de acordo com as distorções detectadas são desencadeadas ações que visam retomar o planejamento original, ou, até, rever completamente a previsão e a programação do mesmo.

O gerenciamento de um projeto consiste em, basicamente, duas grandes atividades: planejar e controlar sua execução. Com os resultados obtidos ao término de um projeto, deve-se utilizar dados como: tempo de execução das atividades, custos de realização das tarefas e de pessoal, motivos de atraso entre outros, para que o planejamento de um próximo projeto semelhante seja mais embasado e que os erros de execução não se repitam (CASAROTTO, 1998).

45

Nesse sentido, podemos lembrar que a manutenção no setor sucroalcooleiro é hoje tratada como um grande projeto. Possui início e término bem definidos (entressafra); há um planejamento prévio e uma execução; e não se repete durante o ano. Entretanto, ela possui elementos também de um processo ao se repetir todos os anos uma e somente uma única vez.

Somando-se a isso, há ainda o fato de que a produção chega a parar algumas vezes por excesso de chuva (quando as máquinas não conseguem rodar no campo e não chega matéria-prima na fábrica). Logo, existem alguns períodos, mesmo que curtos, para a realização de algumas manutenções pontuais na safra, de forma a aliviar a carga de manutenções na entressafra e a se diminuir a probabilidade de quebras. Figura 5 – Fases do processo de gerenciamento de um projeto.

Fonte: Adaptado de Casarotto (1998)

Esse trabalho tem como meta a adoção de mecanismos para

diminuir os custos relativos à manutenção de máquinas industriais no setor sucroenergético. Para tanto, propõe-se ferramentas para o nivelamento da manutenção por todo o ano de modo que, o que hoje é

tratado como um projeto de tempo definido e recursos limitados, passe a ser visto como um processo contínuo de revisão e manutenção.

2.3.1 Programação de projetos

Alguns termos em gestão de projetos são importantes para uma

melhor compreensão do problema de programação de projetos, como no caso que envolve este trabalho. Casarotto (1998) diz que para se determinar o tempo total de um projeto, deve-se conhecer algumas informações, das quais, derivam os demais dados principais para a programação do projeto. Além de se identificar os recursos necessários, a duração e a relação de precedência das tarefas, como mencionado em 2.3(b), precisamos identificar para cada tarefa:

1. Cedo de uma tarefa i (C [i]): corresponde à data mais cedo para dar início à execução da mesma, contada a partir do início do projeto, considerando-se que todas as tarefas predecessoras a esta, não sofram atraso.

2. Tarde de uma tarefa i (T [i]): corresponde à data mais tarde possível para se completar a mesma, sem que o projeto sofra atrasos. As informações podem ser calculadas da seguinte forma:

𝐶(𝑗) = max(𝐶[𝑖] + 𝐷[𝑖, 𝑗]) ," 𝑖 < 𝑗 Equação 1 – Cálculo do Cedo de uma tarefa. Fonte: Casarotto (1998)

Em que D[i,j] é a duração da tarefa i que precede j. Os cedos são calculados de avançando-se na tarefas, ou seja, primeiro as predecessoras até a última tarefa a ser realizada. Já os tardes são definidos de forma recursiva, ou seja, da última tarefa vai se retrocedendo até a primeira a ser realizada.

𝑇(𝑖) = min(𝑇[𝑗] − 𝐷[𝑖, 𝑗]) ," 𝑖 < 𝑗 Equação 2 – Cálculo do Tarde de uma tarefa. Fonte: Casarotto (1998)

Convenciona-se que C[1]=0 e T[n]=C[n], em que n é o número de tarefas a serem realizadas.

Dessas duas equações, pode-se definir outras informações importantes para o projeto como

A primeira data de início (PDI) – data em que a tarefa pode ser iniciada caso as tarefas predecessoras tenham sido iniciadas na primeira oportunidade e concluídas nas durações estimadas.

Última data de início (UDI) – data limite do início de uma tarefa determinada para que o projeto não atrase.

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Primeira data de término (PDT) – data de término de uma tarefa, considerando que a mesma tenha sido iniciada na PDI e tenha sua duração estimada obedecida.

Última data de término (UDT) – prazo-limite para o término de uma tarefa sob pena de atrasar o projeto.

Mas uma informação é de extrema relevância para a gestão do projeto:

Folga total (FT) – consiste na diferença entre o tempo máximo disponível para executar a tarefa e sua duração estimada:

𝐹𝑇(𝑖) = (𝑇[𝑖] − 𝐶[𝑖]) − 𝐷(𝑖) Equação 3 – Folga total de uma tarefa. Fonte: CASAROTTO (1998).

Essa definição é importante para definir o caminho crítico do projeto. Ele pode ser definido segundo Casarotto (1998) da seguinte maneira: “Caminho crítico é aquele no qual as tarefas não possuem folga”, portanto, FT(i)=0.

2.3.2 Nivelamento de recursos

Em muitos projetos existe a possibilidade de não haver recursos

suficientes para a realização de todas as tarefas disponíveis. Recursos podem ser mão-de-obra, como no caso deste trabalho, assim como equipamentos ou matéria-prima.

Este foi um problema muito estudado nos anos de 1960 devido ao aumento da dimensão e valores envolvidos em projetos, assim como sua complexidade. Apesar de poderem ser resolvidos por programação linear, como os propostos por Clark (1961) e Davis (1968), existem heurísticas fáceis de serem aplicadas e com resultados muito bons (MODER; PHILLIPS, 1970).

Existem diversas heurísticas, cada qual melhor recomendada a um determinado problema. Nesse caso, particularmente, o que muda de uma heurística para outra é, basicamente, o critério utilizado para ordenar as atividades em ordem de importância. Em grande parte dos estudos, utiliza-se a ordenação pela menor folga primeiro. Existe uma considerável evidência empírica que essa ordenação traz resultados melhores na grande maioria dos problemas (MODER; PHILLIPS, 1970).

Com isso em mente, a heurística utilizada para o nivelamento dos recursos humanos neste trabalho foi a proposta por Wiest (1967). A heurística consiste em 6 passos:

1. Montar a rede PERT/CPM do projeto em questão com os respectivos recursos necessários, relações de precedência e duração das tarefas;

2. Calcular as datas de cedos, tardes e folgas de cada tarefa;

3. Incluir numa lista de tarefas a alocar, as que não possuem tarefas predecessoras;

4. Enquanto existir tarefas a alocar fazer: a. Escolha na lista de tarefas a alocar a com

maior prioridade, no caso, menor folga; b. Retire a disponibilidade de recursos que a

tarefa em questão irá utilizar pelo período de duração da tarefa, alocando para a data mais cedo existente;

c. Verificar se ao completar a tarefa, outras são liberadas (sucessoras). Em caso afirmativo, incluir tais tarefas na lista de tarefas a alocar;

d. Revise as datas e folgas das atividades ainda não alocadas, tendo em vista a alocação realizada

5. Pare.

49

3 Métodos adotados

Os dados necessários para a realização desse trabalho são

qualitativos e quantitativos. Para tanto, mostra-se essencial uma pesquisa de campo, em que há observação in loco das atividades estudadas e a opinião de profissionais da área sobre a qualidade e viabilidade dos métodos propostos.

Além disso, como já comentado, muitas usinas utilizam diferentes forma de gestão na manutenção. Tais diferenças devem ser elencadas e classificadas. Logo, um pequeno levantamento foi realizado a fim de mostrar as práticas do mercado.

Como visto nos objetivos, para a realização desse trabalho, pretende-se realizar um levantamento de informações a respeito do tema na literatura e no mercado. Posteriormente, essas duas visões devem ser confrontadas para a criação de um modelo de gestão contínuo de manutenção no setor sucroalcooleiro.

De forma a organizar as etapas de realização dessa pesquisa, optou-se pela criação de um fluxograma, como o mostrado na Figura 6. Nela, pode-se observar o destrinchamento dos objetivos específicos em ações mais palpáveis.

Figura 6 – Design de pesquisa adotado.

Fonte: Adaptado de Bouzon (2015)

51

Objetivo específico 1 – Etapas 1 e 2

Um levantamento a respeito do tema e as variáveis que podem influenciar o problema foi realizado, tanto na literatura, como in loco. Dessa forma, pode-se ter um panorama de como é tratada a manutenção no setor em questão.

Objetivo específico 2 – Etapa 3

Definido o quadro geral atual, ferramentas que possam solucionar o problema apresentado foram averiguadas, principalmente, na literatura.

Objetivo específico 3 – Etapas 4 a 7

Os modelos verificados na literatura foram confrontados com os realizados atualmente e benefícios em adotá-los foram propostos. Feito isso, alguns estudos de caso são verificados de modo a apresentar outras ferramentas não contempladas. Com essas duas visões bem determinadas, uma perspectiva ampla e aprofundada pode ser apresentada juntamente com a determinação das melhores práticas a serem aplicadas.

Objetivo específico 4 – Etapas 8 e 9

Por fim, algumas dessas proposições foram implementadas e seus resultados, comparados. Dessa forma, foi possível quantificar os modelos e confirmar suas viabilidades.

53

4 Realização do Projeto

A pesquisa foi realizada de acordo com os itens de 1 a 9 apresentados no capítulo 3, e são, portanto, apresentados igualmente.

4.1 Etapas 1 e 2 – Panorama da manutenção atual

De uma forma geral, a situação atual da manutenção no setor

sucroalcooleiro vista pelo viés da literatura já foi apresentada nos capítulos 1 e 2. Na prática, entretanto, o problema apresenta algumas peculiaridades na forma como é tratado internamente nas empresas. A seguir, é apresentado o modelo mais comum de organização para a entressafra dentre as usinas verificadas pelo autor.

Para a análise a seguir visitou-se ao todo nove usinas (todas localizadas no estado de São Paulo) ao longo do ano de 2016. As usinas em questão foram selecionadas pela abertura para a realização de visitas e pela possibilidade em se disponibilizar informações.

Nesses nove locais, foram entrevistados cerca de 28 pessoas que contribuíram de forma relevante para o trabalho. Esse conjunto de pessoas era formado por diretores, gerentes, supervisores e técnicos.

Nas Etapas 8 a 9, é apresentado como foi realizada a coleta e tratamento de dados para a realização do trabalho, assim como os demais relatórios e dados das empresas. Os dados que foram utilizados como exemplo para a programação e controle do projeto de manutenção são de uma das nove usinas analisadas por mostrar-se com maior abertura e apoio ao trabalho. Entretanto, todas as usinas contribuíram de alguma forma seja com ferramentas, exemplos, métodos ou peculiaridades que em muito agregaram à qualidade do trabalho.

4.1.1 Divisão interna

Pelo fato de haver um número muito grande de atividades na

manutenção industrial, muitas usinas optam em dividir o planejamento da manutenção em setores. Nessa divisão, cada setor é responsável em fazer o planejamento das atividades, seu cronograma, previsão de custos e orçamento.

As áreas são agrupadas de acordo com a proximidade técnica entre as atividades a serem realizadas e o conhecimento técnico dos colaboradores. Os colaboradores alocados a performar as atividades de

manutenção são, majoritariamente, pessoas que trabalham diariamente nas máquinas em que serão realizadas as manutenções.

A divisão das áreas e de pessoal é feita em Caldeiraria; Caldeiras; Destilaria; Elétrica; Fábrica; Mecânica; Moenda e Outros. Apesar desse exemplo ser de uma usina específica, essa divisão mostrou-se como um padrão bastante característico nas outras empresas visitadas. Quando questionados, os profissionais da área revelaram haver essa divisão, quase que padrão nas usinas, pelo fato de haver uma preocupação muito maior na questão técnica em se fazer a manutenção dos equipamentos, que uma questão de gestão dos equipamentos. Dessa forma, tenta-se agrupar pessoas para a gestão de uma, e somente uma única área, de acordo com sua afinidade técnica com a área em questão.

4.1.2 Planejamento

O planejamento das atividades, seu cronograma e orçamento

são previamente levantados levando-se em consideração (i) a experiência dos líderes das áreas; (ii) o histórico de manutenções passadas; e (iii) o acompanhamento do desgaste das máquinas durante a safra vigente.

Levantadas tais informações, os líderes das áreas se reúnem entre si e com seus subordinados de forma a alinhar expectativas. Nessas reuniões parte do pessoal pode ser realocado para diferentes setores caso se verifique maior demanda de esforço em uma determinada área. Também é verificada a possibilidade de requisitar um contingente maior de pessoal de outras áreas da empresa caso a divisão interna não seja suficiente para suprir a quantidade de pessoas necessárias para realizar todas as atividades dentro do prazo estipulado.

É também verificado com os operadores das máquinas qual a expectativa de tempo e esforço para a manutenção de cada uma das máquinas na empresa. Com isso, podem-se antever alguns esforços extras em determinados equipamentos que estejam com desgaste avançado.

Tal expectativa de tempo é, inicialmente, feita para um equipamento específico ou conjunto de equipamentos chamados de ordens. Feito isso, essa expectativa de tempo é então quebrada nas operações que compõem a ordem, de forma a tornar o planejamento ainda mais preciso. Essas operações nada mais são que as tarefas a serem realizadas para que a manutenção seja realizada do início ao fim, como ilustrado na Figura 7.

55

Ao passo que essas reuniões deixam o nível macro e aprofundam-se num nível mais operacional, assim também são as análises de tempo e custo. Ou seja, num nível mais estratégico, determinam-se metas tetos de tempo e custo da manutenção como um todo. Ao passo que isso se torna mais operacional, essas análises também são quebradas para cada uma das áreas, ordens e operações. Esse desdobramento pode ser melhor observado na Figura 7.

Figura 7 – Diferentes níveis de análise da manutenção da indústria.

Fonte: Autor

57

4.2 Etapa 3 – Ferramentas de auxílio na gestão de projetos A grande dificuldade verificada no planejamento do projeto de

manutenção industrial no setor sucroalcooleiro foi o grande número de Atividades (ordens) e Tarefas (operações) que devem ser realizadas para que o projeto seja finalizado. Tabela 2 – Divisão interna de áreas e pessoal para a manutenção.

Áreas Colaboradores Ordens Operações CALDEIRARIA 16 201 1380 CALDEIRAS 10 128 884 DESTLARIA 8 231 1613 ELÉTRICA* 10 Suporte Suporte FÁBRICA 18 342 2335 MECÂNICA* 16 Suporte Suporte MOENDA 31 235 3156 OUTROS 4 103 550 TOTAL 113 1.175 9.918

Fonte: Autor *As áreas elétrica e mecânica servem de suporte para as demais áreas na performance das operações.

Para a ordenação desse alto número de operações de forma a

aproveitar melhor os recursos de mão-de-obra, optou-se por dois possíveis modelos heurísticos bem referenciado na literatura: (I) PERT (Program Evaluation Review Technique, 1958) e (II) CPM (Critícal Path Method, 1957).

Ambas técnicas foram desenvolvidas em momentos similares. A primeira (I) foi criado pelo escritório de projetos espaciais da marinha dos EUA e estava ligado à corrida espacial (CLARK; MALCOLM, 1959). Já o segundo (II) foi criado por Kelley e Walker, na Dupont, e ligado a projetos industriais da empresa. Da combinação das duas técnicas resultou o que ficou conhecido como PERT/CPM (CODAS, 1987).

A diferença principal entre (I) e (II) baseia-se no tempo de realização das tarefas. Enquanto (I) possui um viés estocástico para o

tempo de execução das tarefas, (II) usa um viés determinístico. O chamado PERT/CPM é considerado como a primeira técnica computadorizada para gestão de projetos (TRIETSCH; BAKER, 2012).

Já em 1959, Kelley e Walker (1959) relatam o uso da ferramenta para minimizar o tempo de parada para manutenção industrial, assim como no problema apresentado nesse trabalho.

Algumas informações são necessárias para a utilizar PERT/CPM: 1. Tempo para a realização das tarefas (pode ser determinístico ou

estocástico); 2. Quais tarefas precedem a tarefa em questão; 3. Quais tarefas sucedem a tarefa em questão; 4. Quais e quantos recursos são necessários para realizar a tarefa; 5. Quais as restrições temporais para realização do projeto, ou

seja, determinar quando o projeto pode começar e qual data não deve ultrapassar;

6. Quais os custos de utilização dos recursos e de realização das tarefas.

Minado de tais informações, pode-se escolher dentre as possíveis funções objetivo: a. Maximizar a receita do projeto; b. Minimizar os custos do projeto; c. Minimizar o tempo de execução do projeto; d. Nivelamento dos recursos.

Pelo fato de hoje, as usinas analisadas não utilizarem ferramentas computacionais para o projeto de manutenção industrial, optou-se por realizar o projeto de forma mais simples. Assim, não se utilizou dos dados de custo (6) para a realização do projeto e optou-se pelo viés determinístico do CPM. Além disso, pelo fato de o principal problema hoje ser a dificuldade em programar as atividades em tempo hábil, sem o uso de recursos externos à indústria, a função objetivo utilizada foi a (d.).

4.3 Etapas 4 a 7 – Confronto entre teoria e prática

A forma como a programação do projeto de manutenção é feita

na grande maioria das usinas hoje já foi descrita anteriormente. De

59

forma resumida, são feitas reuniões para alinhamento entre áreas e subordinados. É feito um planejamento a partir do que se espera de esforço para a realização das tarefas. Esse planejamento é então efetuado tendo-se como base uma espécie de apostila/relatório em cada área em que consta o passo-a-passo de como realizar as tarefas e quando elas devem, supostamente, ocorrer.

Apesar de esse ser o caso encontrado na maioria das usinas, também pode-se observar alguns pontos fora da curva no que tange a excelência para gestão de projetos. Algumas ferramentas extras são apresentadas a seguir.

4.3.1 ABC de Risco

Devido à grande quantidade de equipamentos, uma das usinas

visitadas optou por fazer uma classificação ABC de risco. Dessa forma, pode-se priorizar e dar atenção especial aos equipamentos de acordo com o risco que o mesmo possui em relação ao processo.

Essa ferramenta simples, segundo relatos, reduziu as paradas por quebra de equipamentos, permitiu a sistematização da manutenção periódica de equipamentos e um acompanhamento histórico da situação do mesmo. Com isso em mãos, hoje se conhece melhor o ciclo de falhas dos equipamentos A, e se realiza manutenções de forma a se antecipar às quebras.

A ideia é simples: deve-se acompanhar de perto os equipamentos que podem parar a linha ou que se deve parar a linha para uma manutenção (A) fazendo-se um acompanhamento contínuo. Aos equipamentos que podem diminuir a eficiência de produção ou impactar em um equipamento A, deve-se fazer um acompanhamento periódico durante a safra (B). Já equipamentos que não impactam tanto na produção, são baratos, há peças reservas, pode-se ter o privilégio de deixá-los operar até a quebra, uma vez que não irão impactar de forma expressiva no resultado final são tratados como tipo C. Pode-se verificar melhor essa classificação na Tabela 3.

Tabela 3 – Critérios de classificação por grau de criticidade. CLASSE Critérios de classificação Tempo de

monitoramento

A

1. O equipamento está sujeito à legislação e é obrigatória a

manutenção periódica.

2. A falha do equipamento pode provocar graves efeitos

sobre as pessoas

3. A falha do equipamento pode provocar graves efeitos

sobre o meio ambiente

4. A falha do equipamento provoca interrupção total da

produção

5. A falha do equipamento afeta muito a qualidade, gerando produtos fora da especificação e afetando o

faturamento

Preferencialmente Diário – no mínimo uma vez por

semana.

61

B

1. A falha do equipamento expõe as pessoas a riscos de

acidente e contaminação

2. A falha do equipamento acarreta impacto ambiental reversível, comprometendo a vida animal ou os recursos

naturais

3. A falha do equipamento provoca interrupção parcial

ou redução da produção, mesmo com um

equipamento reserva existente

4. O equipamento trabalha em operação plena durante 24

h/dia

Preferencialmente uma vez por semana – no mínimo uma vez por

quinzena.

C 1. Existe equipamento reserva

ou é mais econômico reparar após a falha.

Não há um acompanhamento bem

definido. Fonte: Autor.

A classificação da Tabela 3 é semelhante à classificação feita

para a gestão de estoques. Nela, 20% dos produtos representam cerca de 80% do volume de vendas de uma empresa e são chamados de produtos A e seu estoque é acompanhado diariamente. Os produtos B não possuem um acompanhamento contínuo, mas sim, periódico, de acordo com uma previsão de demanda (no nosso caso, histórico de falha). Por fim, os produtos classificados como C não possuem quase que qualquer acompanhamento e o estoque deve ser reabastecido de acordo com novos pedidos ou promoções de aquisição (BOWERSOX, 2002).

Além disso, todas paradas com mais de 30 minutos passam por uma análise de falha, mesmo que o equipamento seja classificado como

do tipo C. Ou seja, se um equipamento C causar uma parada acima de 30 minutos, ele passa a ser um potencial risco para a empresa por custo de tempo, recursos ou mesmo simples preocupação para os colaboradores. Nessa análise de falha, é estudado ao máximo os motivos que causaram este tempo excessivo de reparo assim como o motivo da falha. Medidas são posteriormente adotadas para que a falha não volte a ocorrer nunca pelo mesmo motivo novamente. 4.3.2 Troca Rápida de Ferramentas (TRF) durante a safra

Uma das usinas visitadas apresentou uma peculiaridade. Ela

moía muito mais que a capacidade das moendas. Ao longo de seu crescimento optou por fazer duas linhas de extração (Figura 3) e, mesmo assim, operava acima da velocidade recomendada. Dessa forma, optou por extrair menos açúcar, mas a uma taxa de moagem maior.

Essa velocidade maior gera, consequentemente, um maior desgaste dos rolos da moenda (responsáveis pela moagem da cana). Juntando esse fato ao de que havia duas linhas de extração, cada uma com 6 ternos, e cada terno com 4 rolos, havia ao todo 48 rolos que se desgastavam rapidamente e precisavam ser consertados muitas vezes durante a safra (devido ao alto desgaste).

Normalmente, esses rolos são refeitos em terceiros durante a entressafra por ser mais barato que trocar por um novo. Também se utilizam soldadores e até robôs soldadores durante a moagem para refazer os dentes do rolo (responsáveis pela moagem) e permitir que o rolo aguente até o final da safra.

Entretanto, esses rolos dentados não suportavam até o fim da safra nesse caso estudado na taxa de moagem desejada, mesmo utilizando-se esses recursos. Dessa forma, era necessário diminuir a velocidade e ganhar em extração. Além disso, foi verificado através de uma análise ABC de tempo de manutenção de equipamento (ordenação dos equipamentos que mais demandam tempo para a manutenção para os que menos demandam tempo) que a moenda era um dos principais entraves da entressafra.

Com isso em mente, a usina em questão optou por utilizar o TRF (Troca Rápida de Ferramentas) ou SMED (Single Minute Exchange Of Die) na troca desses rolos durante a safra. Essa metodologia é referência principal quando se trata de redução dos tempos de preparação ou setup de máquinas e enfatiza a separação e a

63

transferência de elementos do setup interno para o setup externo, reduzindo o tempo de parada para troca de elementos nas máquinas (SUGAI, 2007).

Com essa metodologia, pode-se reduzir drasticamente o tempo de parada. Essa redução de tempo, por sua vez, possibilitou a compra de rolos extras para uma das linhas de extração. Dessa forma, programa-se a parada de uma das linhas de extração durante a safra. A extração reduz-se pela metade por um curto espaço de tempo, mas os processos não param. Os rolos da linha são trocados e a linha volta a operar com maior extração. Os rolos que foram retirados são enviados para terceiros para reforma e retornam pouco mais de um mês depois. De três a quatro meses depois, a troca é feita na outra linha seguindo o mesmo padrão.

Essa metodologia trouxe diversos benefícios. As linhas conseguem extrair bem mais durante a safra, mesmo com as perdas com tempos de parada para troca. A manutenção das moendas (que é uma das mais exigentes na entressafra) não é mais realizada na entressafra e passou a ser feita durante a safra e nas paradas para troca de rolos. Dessa forma, há menos trabalho e complexidade na entressafra. Em contrapartida, há o custo em se investir em peças que ficam paradas esperando por meses a troca.

A reforma dos rolos fora da entressafra trouxe benefícios não planejados. Por realizar essa reforma num momento diferente do da grande maioria das usinas, a empresa em questão conseguiu preços e prazo de entrega melhores do que teria em época de alta demanda. Esse exemplo mostra-se adequado ao propósito desse trabalho de como transformar um projeto em um processo de manutenção industrial. 4.3.3 Ciclo de melhoria contínua PDCA/SDCA

Todas as melhorias atingidas, erros e acertos para que o TRF

pudesse ser completamente adotado na usina analisada passaram sob a análise do ciclo PDCA. Foi justamente essa análise que permitiu à usina passar parte do projeto de manutenção para um processo contínuo de revisão das moendas.

“Sob a ótica do TQM (Total Quality Management), o gerenciamento de processos deve ser conduzido por meio do giro do ciclo PDCA (Plan, Do, Check, Act)” (JURAN, 1994). Melhorar um

processo significa estabelecer uma nova meta para permanecer nela. De acordo com CAMPOS (1992), as quatro fases consistem em: P – Consiste nas etapas de identificação do problema, observação (reconhecimento das características do problema), análise do processo (descoberta das causas principais que impedem o atingimento das metas) e plano de ação (contramedidas sobre as causas principais). D – É a fase de ação, ou atuação de acordo com o plano de ação para bloquear as causas fundamentais. C – É feita a verificação, ou seja, a confirmação da efetividade do plano de ação. A – Consiste em duas etapas, a de padronização (i) e a de conclusão (ii).

i.Caso o bloqueio tenha sido efetivo, é feita a eliminação definitiva das causas para que o problema não reapareça.

ii.Ocorre a revisão das atividades e planejamento para trabalhos futuros. Caso na fase C (check), o bloqueio não tenha sido efetivo, deve-se voltar na etapa observação da fase P (plan) (FONSECA, 2006). Segundo FONSECA (2006), o Ciclo PDCA, quando utilizado para atingir metas padrão ou para manter os resultados num certo nível desejado (controle), é designado por SDCA. As fases são: S (standard ou padrão) – estabelecimento de Metas Padrão e de Procedimentos Operacionais Padrão (2.2.1.g); D – Treinamento e supervisão do trabalho, avaliação para saber se todos os POP estão sendo cumpridos na execução das tarefas; C – Verificação da efetividade dos POP, avaliando se a meta foi ou não alcançada; A – Caso a meta não tenha sido atingida adotar ação corretiva removendo os sintomas, agindo nas causas.

4.3.4 Sistemática proposta para reestruturação da manutenção

Apresentadas as melhores práticas encontradas, e estudados

seus efeitos e dificuldades. é proposto, de forma resumida, um modelo a ser adotado utilizando-se as práticas apresentadas.

65

ETAPAS EXPLICAÇÃO DAS ETAPAS

1. Deve-se conhecer o problema

a. Inicialmente, propõem-se mapear quais equipamentos, atividades e tarefas de manutenção devem ser efetuados e quando devem ser realizados.

b. Depois, deve-se levantar o tempo, os recursos necessários e a relação entre as tarefas e atividades predecessoras.

c. Tais dados servem de base para o próximo

passo.

2. Realizar o planejamento atual de forma

ordenada

a. Dotado do conhecimento acerca do problema, deve-se organizar e planejar de forma ordenada sua realização (4.2 – PERT/CPM).

3. Realizar o planejado

a. O próximo passo é colocar em ação o que foi planejado. Para tanto, é essencial controlar os recursos e tempos conforme previsto.

b. Conforme parte do projeto foge do planejado, deve-se rever e replanejar o mesmo (Figura 5).

4. Iniciar o processo de

melhoria contínua

a. Organizado os dados e com um planejamento bem estabelecido, deve-se padronizar a execução e planejamento de forma clara para que não haja erros ou perca-se o que foi conquistado (4.3.3 – SDCA).

b. Posteriormente, verifica-se o que saiu fora do

planejado e propõem-se melhorias para que não voltem a ocorrer ou para que o projeto saia ainda melhor (4.3.3 – PDCA).

c. Deve-se continuar a realizar o ciclo PDCA continuamente.

5. Passar de projetos a processos

a. Paulatinamente, alguns saltos de qualidade são necessários para que o esforço de manutenção seja diversificado pelo resto do ano, e não apenas para a entressafra.

6. Iniciar pelos equipamentos mais críticos

a. O ABC de risco (4.3.1) mostra-se como um primeiro passo para a “processualização” do projeto de manutenção. Com ele, pode-se acompanhar mais de perto os equipamentos de maior risco para a indústria. Outros tipos de curva ABC também mostram-se excelentes para a priorização de equipamentos a serem priorizados.

b. A adoção dessa prática permite um conhecimento ainda mais aprofundado sobre os equipamentos e uma diminuição das paradas não programadas.

7. Prevenir que equipamentos falhem durante

a safra

a. A análise aprofundada de uma falha (2.2.1) permite que aquele problema específico não volte a ocorrer.

b. Isso torna o sistema mais seguro e confiável para que mudanças maiores possam ocorrer como, por exemplo, um aumento do tempo de ciclo entre manutenções de um mesmo equipamento.

8. Ganhos de escala

O TRF (4.3.2) apesar de não ser tão viável como no caso estudado devido ao seu custo de investimento, demonstra alguns passos para a identificação de melhorias nas usinas. Essa prática foi identificada quando se analisavam o ABC de tempo de manutenção dos equipamentos. Nessa

67

análise, o tempo da moenda foi um dos maiores encontrados. Outros fatos permitiram àquela usina adotá-lo, é verdade, mas há o caso de grupos que possuem mais de uma usina de porte similar.

a. A mesma tática poderia ser usada entre as unidades do mesmo grupo.

b. Grupos diferentes com moendas similares poderiam usar a mesma tática também, reduzindo o custo para ambos os grupos.

Com isso, espera-se o chamado ganho de escala. Desse modo, o investimento alto em se comprar rolos a mais seria pago mais rapidamente quanto mais linhas fossem trocadas durante a safra (mais barato e com aumento de extração).

O ganho de escala (etapa 8) também pode ser comparado no uso dos recursos no projeto de manutenção industrial. Como hoje cada área é responsável por organizar sua área na manutenção de forma quase que isolada e com os recursos que tem disponível, muitas vezes o projeto como um todo é prejudicado por haver recursos ociosos em determinadas áreas. Caso isso fosse tratado como um projeto a ser organizado como um todo pela usina, os recursos poderiam ser melhor utilizados e o projeto fluir mais rápido. Imaginando esse mesmo cenário só que para um grupo com várias usinas, as mesmas poderiam programar toda a manutenção industrial de forma conjunta, dividindo os recursos de acordo com a demanda que cada uma possui naquele ano. É com isso em mente que o projeto foi realizado. 4.4 Etapas 8 a 9 – Aplicação prática e resultados

Como já explícito em 4.1, para a realização do trabalho,

buscou-se dentre as nove usinas visitadas qual teria mais abertura em disponibilizar informações e suporte na realização do trabalho. A

empresa escolhida está localizada no interior de São Paulo e conta com cerca de 1.000 funcionários em uma única unidade de um grupo formado por três usinas.

A coleta e tratamento de dados deu-se no ano de 2016 entre os meses de abril e novembro. Para tanto, o gerente industrial e o líder da programação e controle da manutenção (PCM) industrial foram as duas pessoas que mais auxiliaram no fornecimento das informações necessárias para a realização do trabalho. Outros muitos contribuíram também desde o presidente do grupo, o diretor industrial, os líderes das áreas identificadas na Tabela 2 e até mesmo operadores da linha de produção.

4.4.1 Coleta de Dados

Inicialmente, visitas a campo e entrevistas foram realizadas nas

nove usinas visitadas de forma a entender os processos produtivos e peculiaridades do setor (Figuras 1, 2 e 3 e Gráficos 1 e 2). Entendido o panorama e situação encontrados definiu-se a empresa em que se poderia realizar o trabalho. Logo, procurou-se entender quais eram os processos de gestão, planejamento e controle da manutenção industrial da empresa foco (4.1 e 4.2).

Seguindo os passos da sistemática proposta em 4.3.4, verificou-se que a empresa em questão estava atrasada no quesito manutenção quando em comparação com as outras empresas visitadas, encontrando-se no passo 1.a. Dessa forma, decidiu-se seguir os passos de 4.3.4 na ordem com que foram propostos.

1.a – Por entrevistas mapeou-se como eram separadas as ordens de manutenção e as áreas da empresa responsáveis pelas mesmas (Figura 7). Feito isso, juntamente com o líder do PCM, foi baixado do banco de dados da empresa todos os equipamentos da indústria, já os separando nas áreas responsáveis pelos mesmos, de acordo com a divisão apresentada na Tabela 2.

Com a divisão feita, utilizou-se a apostila de manutenção onde estão descritas todas as ordens necessárias para a manutenção de cada equipamento da indústria e todas as operações de cada ordem (seguindo a lógica da Figura 7) para definir todas as operações que podem ser realizadas pela manutenção industrial.

1.b – Levantadas todas as operações, diversas entrevistas e reuniões foram feitas com os líderes das áreas para quantificar (i) quanto tempo demora em média cada operação; (ii) quantas pessoas são

69

necessárias para a realização de cada operação e (iii) quais são as operações predecessoras da operação em questão, ou seja, quais operações precisam ser finalizadas antes que outras possam começar.

Os tempos das operações de cada ordem foi então somado, respeitando as relações de precedência existentes, de forma a quantificar o tempo necessário para a realização de cada ordem (seguindo a lógica da Figura 7). Para tanto, utilizou-se o software MS Project para definição do tempo total para cada ordem.

Nessa etapa foram identificadas diversas informações contraditórias levando a uma necessária revisão de todas as informações levantadas. A exemplo, por diversas vezes havia operações ou ordens que eram predecessoras uma da outra de forma direta ou indireta, o que é ilógico. Ou seja, se a operação OP03 precede diretamente OP05 e OP05 precede diretamente OP02, logo, OP03 precede OP02 de forma indireta e OP02 não pode preceder OP03, o que, entretanto, ocorria.

Com os dados revisados, pode-se definir o tempo total previsto para a realização de cada ordem, ou de um conjunto de ordens (quando uma ordem tinha outra como predecessora). Dessa forma, pode-se comparar o tempo previsto de forma qualitativa com os líderes das áreas com o tempo do histórico do banco de dados da empresa. Esse banco de dados possui o histórico de tempo de manutenção de todas as ordens (e não das operações) das últimas duas safras (2014-2015 e 2015-2016). Entretanto, como o tempo de realização da manutenção das ordens variava muito de um ano para o outro, não se pôde considerar esses dados como confiáveis decidiu-se pelo método das entrevistas.

No confronto entre a média do tempo das ordens histórico e o tempo previsto pelas entrevistas observou-se algo muito interessante. Quando comparado o tempo histórico e previsto de uma mesma ordem, as variações eram bastantes grandes (até 200%). Entretanto, quando comparada a soma do tempo de todas as ordens históricas e previstas, não havia diferença (menos de 0,25%). Esses resultados mostraram que as variações do real em relação ao previsto, se compensam em seus valores positivos e negativos, mostrando que os dados coletados pelas entrevistas eram plausíveis, como apresentado na Tabela 4.

Tabela 4 – Soma dos tempos reais históricos e previstos por entrevistas. ÁREAS TEMPO

REAL [H]* TEMPO

PREVISTO [H]* VARIAÇÃO

MOENDA 12.766,39 12.737,30 -0,228% TRATAMENTO DE CALDO

4.883,25 4.876,30 -0,142%

FÁBRICA DE AÇÚCAR

10.584,39 10.588,80 0,042%

DESTILARIA 5.097,80 5.105,70 0,155% CALDEIRA 5.068,25 5.070,90 0,052%

OUTROS 1.077,36 1.078,73 0,127% TOTAL 39.477,44 39.457,73 -0,050%

Fonte: Autor. *Soma do tempo de todas as ordens como se não pudessem ser feitas em paralelo, apenas de forma sequencial.

Vale salientar que os valores de tempo na Tabela 4 não levam em consideração o número de colaboradores de cada ordem nem a relação de precedência entre as ordens. A soma dos tempos serviu, apenas, para comparação e validação da ordem de grandeza dos valores das entrevistas. Esses dados serviram de base para o planejamento da manutenção de acordo com o passo 2 em 4.3.4, utilizando o software MS Project.

4.4.2 Planejamento de forma ordenada

Todas as operações foram ordenadas e passadas para o

software MS Project contendo os tempos previstos nas entrevista, mão-de-obra necessária e lista de predecessoras. Inicialmente, fez-se a análise de cada área separadamente com as respectivas quantidades de colaboradores disponíveis em cada área, de acordo com a Tabela 2.

Feita a programação das operações respeitando-se os limites dos recursos de cada área, pode-se construir os resultados apresentados na Tabela 5 e nos Apêndices 1 a 6. Pela Tabela 5, pode-se verificar que os dados vão ao encontro do que é feito hoje na usina sem o auxílio de heurísticas, como utilizado pelo MS Project. Todas as áreas possuem uma divisão de força de trabalho que visa o término das manutenções, principalmente entre o fim de fevereiro e o início de março. Os dias restantes disponíveis para manutenção (antes do início de abril) é,

71

normalmente, utilizado para as férias dos funcionários antes do início da safra.

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Vale salientar que o total de recursos disponíveis é de 113 pessoas (Tabela 2), e não, 87 como apresentado na Tabela 5. Os colaboradores a mais não foram utilizados na alocação do projeto pois são pessoas de apoio, que ajudam as áreas conforme as mesmas se encontram atrasadas em relação ao planejado. Logo, não se sabe de antemão em quais áreas e para quais operações seriam alocados antes do início do projeto de manutenção real.

Algumas premissas baseiam a geração dos dados da Tabela 5: 1 – Apesar de utilizar menos mão de obra que o disponível real, o

planejamento como é feito hoje na usina não é tão preciso e enxuto quanto o apresentado.

2 – No planejamento proposto, não se leva em consideração possíveis desperdícios que, na prática, ocorrem, como faltas não programadas, tempo gasto além do previsto para encontrar peças/ferramentas entre outros.

3 – O planejamento prevê que uma operação inicie logo depois que uma outra seja finalizada. Na prática, há certos atrasos como simples movimentação de um local a outro que não foram levadas em consideração no modelo.

4.4.3 Análise dos resultados

Pelas premissas apresentadas, diversos possíveis atrasos não

foram contabilizados. Entretanto, o uso de menos mão de obra supõe-se ser capaz de compensar esses desperdícios não considerados.

Com os resultados em mãos, levantou-se os seguintes questionamentos:

(i) Em quantos dias seria possível realizar o projeto de manutenção caso fosse tratado como um todo, sem divisão de áreas?

(ii) Caso houvesse recursos ilimitados, em quanto tempo o projeto poderia ser realizado?

(iii) Sabendo-se que o projeto poderia ser finalizado até o fim do mês de março, qual seria o mínimo de recursos necessários para a realização do projeto sem atrasos ao cronograma proposto?

Para responder tais questionamentos, alterou-se a quantidade de homens disponíveis por tentativa e erro até que se encontrasse os melhores resultados, como apresentado na Tabela 6. Nela, podemos verificar os resultados do nivelamento das operações que respondem às

questões (i), (ii) e (iii) para diferentes quantidades de recursos disponíveis em comparação com o total obtido na Tabela 5

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Dessas análises, pode-se verificar que em (ii) alcança-se uma grande redução (35%) de uso de recursos sem que haja um atraso no cronograma do projeto. Isso se dá pelo ganho de escala que o projeto toma, facilitado pela baixa existência de precedência entre as operações/ordens. Isso permite que uma grande possibilidade de combinações possa ser feita e se alcance maiores taxas de ocupação dos recursos. Logo, quanto mais operações/ordens possam ser feitas em paralelo, maiores taxas de ocupação podem ser alcançadas.

Entretanto, em (i) aparece uma baixa taxa de ocupação não esperada por essa lógica. Além disso, a data de término é a mesma que em (ii), quando se esperava algo mais cedo. Para entender melhor os motivos para o uso de apenas 64,5% das horas de trabalho disponíveis, buscou-se explicações no Apêndice 7. Nele, pode-se perceber que as taxas de ocupação são próximas de 100% até o final de janeiro. Depois as taxas caem bastante para próximas de zero por todo o mês de fevereiro, indicando que, provavelmente, alguma ordem está sendo o gargalo do projeto, forçando-o a terminar na data de 09/03/18. Para descobrir se essa suposição era válida, fez-se uma curva ABC (etapa 6) para o tempo das ordens, criando a Tabela 7.

Tabela 7 – Curva ABC do tempo das ordens.

Nome Duração % Do Total

ABC

ESTEIRÃO METÁLICO 69,49 dias 4,217% 4% CALDEIRA 43,25 dias 2,624% 7% CONJUNTO DE MOENDAS 2º TERNO 30" X 54"

42,95 dias 2,606% 9%

CONJUNTO DE MOENDAS 4º TERNO 30" X 54"

40,30 dias 2,446% 12%

CONJUNTO DE MOENDAS 1º TERNO 30" X 54"

31,14 dias 1,890% 14%

CONJUNTO DE MOENDAS DO 6º TERNO 34"X54"

30,15 dias 1,829% 16%

CONJUNTO DE MOENDAS 5º TERNO 30" X 54"

25,74 dias 1,562% 17%

CAIXA SELO COLUNA VACUO 01 21,11 dias 1,281% 18% CONJUNTO DE MOENDAS 3º TERNO 30" X 54"

19,74 dias 1,198% 20%

TOTAL 1.648,07 dias

1.175 ordens

100%

Fonte: Autor.

77

Pela Tabela 7, pode-se perceber que apenas 9 ordens de um total de 1.175 (0,77% do total) representam 20% de todo esforço despendido no projeto de manutenção. O item mais demorado é, justamente, o que impede que o projeto seja finalizado antes do dia 09/03/18. Além disso, dessas 9 ordens apresentadas, 7 são da mesma área: Moenda. Comparando os Apêndices 5 (Moenda) e 7 (Todas as áreas em conjunto), percebe-se que os efeitos da moenda acabam por influenciar negativamente os resultados finais do Apêndice 7. Esses itens apresentam fortes potenciais de redução de tempo e esforço e devem ser prioridade na aplicação das ferramentas apresentadas em 4.3.4.

4.4.4 Passagem de projetos a Processos

Já se apresentou como o projeto de manutenção poderia ser

melhorado e quais equipamentos são os mais críticos e devem ter a manutenção revista. Agora, será apresentado algumas possibilidades de como passar o projeto para processos.

A primeira coisa que se deve atentar é quando será feita a manutenção durante a safra, sendo que muitos equipamentos para a linha de produção. Para tanto, deve-se lembrar que o setor possui diversas peculiaridades. Uma delas, é que é uma agroindústria e, portanto, depende da natureza.

O maior motivo de parada de produção é chuva. Quando chove em grande intensidade, as colhedeiras não conseguem rodar no campo e, se não há matéria-prima, a indústria para. Para verificar se há possibilidade em se utilizar esse tempo parado para manutenções, analisou-se o histórico de paradas por chuvas entre os anos de 2011 a 2016. Nessa análise, disponível na Tabela 8, pode-se verificar que, em média, para-se por mais de 1000 horas por safra. Cada parada, por sua vez, dura cerca de 32 h. Se levarmos em consideração que a equipe de manutenção está disponível 8h/dia, podemos verificar que as 32h/parada são cerca de 1,33 dias de trabalho.

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35:2

1:49

37

:39:

09

25

MÉD

IA

1070

:32:

21

32:2

6:19

38

:57:

00

33

79

Na Tabela 8 também é possível verificar que, dividindo-se o total de horas paradas na safra pela média de horas por parada obtém-se a média de paradas por safra. Ou seja, há normalmente 33 paradas de cerca de 1,33 dias por safra em média. Sabendo-se disso, e, de forma a facilitar a programação dos equipamentos, procurou-se por todas as ordens de manutenção que delongavam menos de 1,5 dias (um turno e meio) para serem performadas. Realizou-se a programação dessas manutenções com os 113 recursos disponíveis hoje para trabalho, gerando a Tabela 9 e a Figura 8.

Tabela 9 – Total de ordens com duração inferior a 1,5 dias.

TOTAL COM DURAÇÃO < 1,5 DIAS

VARIAÇÃO

ORDENS 1175 1015 86,38% DURAÇÃO 1.648,07 dias 365,60 dias 22,18%

Fonte: Autor.

Figura 8 – Total de homens-hora necessários para a realização de todas as ordens com duração inferior a 1,5 dias.

Fonte: Autor.

80

Percebe-se pelos dados gerados que se pode realizar quase 87% de todas as ordens de manutenção em apenas 9 dias de paradas por chuva. Com isso, ainda restam 24 dias de paradas por chuva disponíveis, durante a safra para a realização das outras ordens.

4.4.5 Resultados

Durante todo o trabalho, diversas ferramentas são apresentadas.

Todas de alguma forma conectadas gerando insumos e análises relevantes para a gestão da manutenção industrial. Apesar de não fazer uso, necessariamente, de todas essas ferramentas, os resultados obtidos em 4.4 com a aplicação da sistemática proposta em 4.3.4 foram significativos, como na Tabela 10.

Tabela 10– Resumo da aplicação da sistemática proposta e resultados gerados. Etapa Aplicada Ferramenta Resultados

obtidos/esperados1.a Sim Mapeamento

de Processos eEntrevistas

Conhecimento acerca dosetor, empresa, processos epessoas.

1.b Sim BancodedadoseEntrevistas

Tempo, recursos epredecessorasdasoperaçõesdemanutençãomapeados.

2.a Sim PERT/CPM Planejamentocomputadorizado doprojeto.

3.a Não Aplicaçãoprática

Verificaradisparidadeentreprojetoteóricoeprático.

4.a Não PDCA Melhorar continuamente oprojeto de manutenção naentressafra.

5.a Sim Mudança dementalidade

Começar a realizar amanutenção de algunsequipamentos durante asafra (por exemplo, nasparadasporchuva–reduçãode 87% no número deordens demanutenção para

81

aentressafra).

6.a Sim ABC Priorizaçãodeequipamentos(1% representa 20% doesforço em manutenção).Esses equipamentos e aformacomoamanutençãoéfeita,devemserrevistos.

7.a Não Análise deFalhas

Redução no número dequebras e menosmanutenção devido a altaconfiabilidade.

8.a Sim Ganho deescala

Ao unir todas as áreas noprojeto de manutenção,ficou claro que o ganho emescalareduzdrasticamenteotempo e recursos totaisnecessários (reduçãode113para74recursos,sematrasonoprojeto).

Fonte: Autor.

A aplicação das outras ferramentas apresentadas deve trazer ganhos ainda maiores em redução de tempo, recursos e custo, além de facilitar a gestão da manutenção dos equipamentos no setor sucroalcooleiro.

82

83

5 Conclusões e contribuições futuras

5.1 Atingimento dos objetivos de pesquisa

O modelo e as ideias presentes nesse trabalho foram apresentados a profissionais do ramo sucroenergético que aprovaram o modelo proposto e se interessaram na aplicação prática do mesmo.

Um dos principais pontos de melhoria apresentado, o da mudança na forma como a manutenção do chamado esteirão metálico é realizado já foi implementado. A esteira metálica foi substituída por uma de borracha na usina em que o trabalho foi realizado e espera-se que o tempo de manutenção caia pela metade.

Infelizmente, o trabalho não pôde ser concluído a tempo de ser aplicado na prática para a entressafra de 2016-2017. A usina em que os dados foram coletados mostrou-se interessada na aplicação do mesmo para a próxima entressafra 2017-2018 onde os ganhos poderão ser melhor quantificados.

Ao final da implementação de todas essas ferramentas, espera-se os seguintes resultados:

1. Maior facilidade no planejamento e controle da manutenção 2. Redução ou eliminação nas paradas por falhas ou manutenção

durante a safra 3. Redução do custo geral de manutenção 4. Melhor aproveitamento dos recursos (principalmente recursos

humanos) 5. Antecipação de falhas e aumento da manutenção preventiva em

detrimento à corretiva 6. Redução no tempo total de manutenção 7. Maior flexibilidade para a produção (uma vez que a entressafra

possui um período mínimo menor para a realização das manutenções)

8. Maior conhecimento e controle da cadeia de suprimentos (principalmente em relação à programação da manutenção com terceiros)

9. Redução do custo de terceirização e compra de novos produtos (por não os comprar na época de alta, – na entressafra, em que todas as usinas normalmente fazem a manutenção – mas de baixa – na safra).

84

5.2 Limitações do trabalho e sugestões para pesquisas futuras

Como a sistemática proposta não pôde ser aplicada, seus resultados não puderam ser mensurados e, portanto, comprovados na prática. O trabalho também não contempla a visão financeira da sistemática proposta. Sua implementação e ganhos ou perdas de quesito monetário não são abrangidas, apesar de que muitos dos equipamentos citados serem avaliados na casa dos milhões de reais.

O próprio exemplo de TRF citado em 4.3.2 contempla a compra dos rolos da moenda que custam algumas centenas de milhares de reais. Análises como retorno sobre investimento e redução nos gastos em manutenção também poderiam ser levantados.

Com todas as ferramentas aplicadas, seria possível quantificar a redução de quebras e, consequentemente, de paradas não programadas na safra. Essa redução pode ser monetizada pelo aumento de receita devido produção nesse tempo de não-parada alcançado.

Além de todos esses pontos de cunho financeiro supracitados, há o ganho em gestão e facilidade que essas ferramentas agregam no dia a dia do gerenciamento da manutenção de máquinas no setor sucroalcooleiro.

Outro ponto que poderia ser estudado em trabalhos futuros seria o uso de um estudo estocástico para prever o tempo entre falhas para cada equipamento. Dessa forma, o equipamento só precisaria ser acompanhado quando estivesse com chances de falhas, e não, continuamente; liberando tempo dos técnicos e diminuindo recursos necessários na gestão da manutenção industrial.

Tais análises de probabilidade de falha nos equipamentos poderiam direcionar ações de melhoria em equipamentos e, assim, reduzir custos e paradas desnecessárias.

85

6 Referências BNDES – Banco Nacional do Desenvolvimento. O déficit de

produção de etanol no Brasil entre 2012 e 2015: determinantes, consequências e sugestões de política. BNDES Setorial, n. 35, p. 277 - 302. Rio de Janeiro, março 2012.

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89

7 Apêndices

Apêndice 1 – Gráfico de ocupação de recursos por período para a Caldeira. Fonte: Autor.

90

Apêndice 2 – Gráfico de ocupação de recursos por período para a Caldeiraria. Fonte: Autor.

91

Apêndice 3 – Gráfico de ocupação de recursos por período para a Destilaria. Fonte: Autor.

92

Apêndice 4 – Gráfico de ocupação de recursos por período para a Fábrica de Açúcar. Fonte: Autor.

93

Apêndice 5 – Gráfico de ocupação de recursos por período para a Moenda. Fonte: Autor.

94

Apêndice 6 – Gráfico de ocupação de recursos por período para Outros. Fonte: Autor.

95

Apêndice 7 – Gráfico de ocupação de recursos por período, tratando a programação do projeto de manutenção como um todo, sem separação de ordens por áreas (utilizando 113 recursos de mão-de-obra). Fonte: Autor.

96

Apêndice 8 – Gráfico de ocupação de recursos por período, tratando a programação do projeto de manutenção como um todo, sem separação de ordens por áreas (utilizando 74 recursos de mão-de-obra). Fonte: Autor.

97

Apêndice 9 – Gráfico de ocupação de recursos por período, tratando a programação do projeto de manutenção como um todo, sem separação de ordens por áreas (utilizando 61 recursos de mão-de-obra). Fonte: Autor.

98

Apêndice 10 – Mesa alimentadora a 45º. Fonte: Autor.

Apêndice 11 – Conjunto de picadores. Fonte: Autor.

99

Apêndice 12 – Eletroímã. Fonte: Autor.

Apêndice 13 – Conjunto de moendas. Fonte: Autor.

100

Apêndice 14 – Turbina a vapor. Fonte: Autor.

101

Apêndice 15 – Esteiras transportadoras. Fonte: Autor.

Apêndice 16 – Peneira rotativa. Fonte: Autor.

102

Apêndice 17 – Regenerador à placas. Fonte:Autor.

Apêndice 18 – Aquecedor de caldo. Fonte: Autor.

103

Apêndice 19 – Limpeza do aquecedor. Fonte: Autor.

104

Apêndice 20 – Tanques de Cal. Fonte: Autor.

105

Apêndice 21 – Tanques de decantação. Fonte: Autor.

106

Apêndice 22 – Peneira estática. Fonte: Autor.

Apêndice 23 – Filtro prensa. Fonte: Autor.

107

Apêndice 24 – Evaporador em 5 efeitos. Fonte: Autor.

108

Apêndice 25 – Spray de resfriamento. Fonte: Autor.

Apêndice 26 – Bombas à vácuo. Fonte: Autor.

109

Apêndice 27 – Sifões para retirada do condensado no sistema á vácuo. Fonte: Autor.

110

Apêndice 28 – Cozedores a vácuo. Fonte: Autor.

111

Apêndice 29 – Condensadores. Fonte: Autor.

112

Apêndice 30 – Cristalizadores. Fonte: Autor.

Apêndice 31 – Centrífugas. Fonte: Autor.

113

Apêndice 32 – Centrífugas. Fonte: Autor.

114

Apêndice 33 – Secador de açúcar. Fonte: Autor.

115

Apêndice 34 – Secador de açúcar. Fonte: Autor.

116

Apêndice 35 – Silo de Açúcar. Fonte: Autor.

117

Apêndice 36 – Armazém de açúcar. Fonte: Autor.

Apêndice 37 – Dornas de fermentação. Fonte: Autor.

118

Apêndice 38 – Dornas de fermentação. Fonte: Autor.

119

Apêndice 39 – Coluna lavadora de gases. Fonte: Autor.

120

Apêndice 40 – Condensadores da destilaria. Fonte: Autor.

Apêndice 41 – Tanques de medição. Fonte: Autor.

121

Apêndice 42 – Tanque de ciclohexano utilizado na produção de álcool anidro. Fonte: Autor.

122

Apêndice 43 – Decantador de ciclohexano. Fonte: Autor.

123

Apêndice 44 – Tanques de armazenamento de álcool. Fonte: Autor.

124

Apêndice 45 – Caldeira. Fonte: Autor.

125

Apêndice 46 – Estoque de bagaço. Fonte: Autor.

126

Apêndice 47 – Tratamento de água. Fonte: autor.

127

Apêndice 48 – Estoque e carregamento de bagaço para venda. Fonte: Autor.

128

Apêndice 49 – Geradores de energia. Fonte: Autor.