implementação da manutenção preventiva planeada sistemática numa empresa

Implementação da Manutenção Planeada

Preventiva Sistemática numa empresa de Injecção

Análise SMED/OEE da troca de moldes

Manutenção Industrial

Henrique Regalado

Nuno Ribeiro

Objectivos

- Elaboração de um Plano de Manutenção Planeada Preventiva Sistemática:- Máquinas de Injecção;- Moldes de injecção.

- Análise SMED ao processo de troca de Moldes;

- Análise OEE.

Tipos de Manutenção

Manutenção Preventiva Sistemática

- Visita e inspecção periódica (controlo visual da máquina e regulação).

- Reparação preventiva (substituição de peças gastas, controlo de máquinas e regulações várias), em função do tempo ou número de unidades de utilização.

- Revisões periódicas (assenta principalmente em métodos baseados na previsão à ruptura em função do grau de utilização).

Máquinas de Injecção

Nissei Nex Series 400 T Nissei Nex Series 200 T

Nissei Nex Series 100 T

Máquinas de Injecção Código

NISSEI_ NEX Series 400T A

NISSEI_ NEX Series 200T B

NISSEI_ NEX Series 100T C

Moldes de Injecção

Moldes CódigosAutoclismo M001

Mala de Viagem M002Teclado de Computador

Óptica de um CarroMola da Roupa

Tampa de TelemóvelRato de Computador

Balde de VindimaBalde do Lixo

Pá do Lixo

M003M004M005M006M007M008M009M010

M002

M004

M001M005

Distribuição dos moldes e parâmetros de produção

Moldes Máquina de InjecçãoM001 AM002 AM003M004M005M006M007M008M009M010

BCCBBAAC

Moldes Tempo de ciclo [s] Nº de Peças/CicloM001 40 1M002 60 1M003M004M005M006M007M008M009M010

2430151550754530

871444112

Plano de Manutenção Preventivo Sistemático das Máquinas de Injecção

Máquina de Injecção

Tipo de Manutenção Tipo de Operação

A Mensal OPA01

A Semestral OPA02

ABBBCCC

AnualMensal

SemestralAnualMensal

SemestralAnual

OPA03OPB01OPB02OPB03OPC01OPC02OPC03

Plano de Manutenção OPA01, OPB01 e OPC01

Segurança Operação

Em Trabalho Limpar o recipiente colector de fugas de óleoEm Trabalho Limpar o filtro do CPUEm TrabalhoEm TrabalhoEm TrabalhoEm Trabalho

ParadaEm TrabalhoEm Trabalho

Verificar a electroválvula do circuito de refrigeração Limpar o filtro de entrada de água de refrigeração

Verificar portasVerificar temperaturas

Lubrificar as hastes dos cilindros existentes na máquinaLubrificar com massa em todos os pontos manuais

Limpar os filtros do quadro eléctrico (Nissei)

Plano de Manutenção OPA02, OPB02 e OPC02

Segurança Operação

Em Trabalho Accionar as portas da máquina de injecção de modo a verificar o seu correcto funcionamento, para que quando as portas da máquina se abram

não existam fugas de ar.Parada Limpar o filtro do respiro do tanque. Esta limpeza é efectuada com um

líquido dissolvente (p.e. petróleo) e soprar com ar comprimido.

Parada Reapertar os bornes do quadro eléctrico.Em Trabalho Verificar o estado de conservação e arrumação das mangueiras

hidráulicasEm Trabalho Verificar o sistema de refrigeração da câmara

Parada Verificar a pilha do IBEDParada Limpar a massa em excesso depositada nas alavancas, nas colunas e nas

guias da unidade de injecção da máquina, verificar os tubos de nylon que alimentam de massa as joelheiras.

Parada Limpar o filtro de aspiração de óleoEm Trabalho Verificar se o circuito de emergências está a funcionar correctamente.

Plano de Manutenção OPA03, OPB03, OPC03

Segurança OperaçãoParada Verificar o alinhamento da câmaraParada Nivelamento da máquina de injecção e alinhamento da unidade de injecçãoParada Substituir o filtro de pressãoParada Verificar o estado de conservação da ponteira e fuso, caso esteja fissurada

rectificar ou substituir

Parada Limpar os caudalímetros e substituir (caso necessário) os vedantesEm Trabalho Verificar o estado geral da pintura

Parada Limpeza dos motores eléctricos, com verificação dos contadores de potência. Garantir que as ranhuras de ventilação da cápsula de protecção

estão limpas e efectuar a lubrificação do motor.

Parada Efectuar limpeza das réguas de leitura de cursosParada Verificar os pontos de mola da chaveta (caixa de extracção)Parada Medir as resistências da câmara e verificar sondasParada Efectuar recolha de amostra de óleo para análise, se necessário

Em Trabalho Efectuar leitura das pressões

Plano de Manutenção Sistemática Preventivo dos Moldes

- Plano de Manutenção A

- Plano de Manutenção B

- Plano de Manutenção C

- Plano de Manutenção D

Plano de Manutenção A (Molde 001/ Molde 002)

Operação Periodicidade CódigosRetirar plásticos dos orifícios onde entram

movimentos de topos12 Horas 12H

Lubrificar guias inclinadas 24 Horas 24HLubrificar réguas e almofadas 72 Horas 72H

Lubrificar extracção, guiamentos e zonas de vedação

Antes do início de cada produção

IP

Polir Canais de Injecção 3000 Injecções 3000INJAplicar Óleo de Protecção Sempre que acaba

a produçãoFP

Plano de Manutenção B (Molde 003/ Molde 005/ Molde 006/ Molde 007)

Operação Periodicidade CódigosLimpar as pequenas partículas de polímero

das faces moldantes do molde6 Horas 6H

Lubrificar extracção, guiamentos e zonas de vedação


IP

Aplicar óleo de protecção Sempre que acaba a produção

FP

Polir Canais de Injecção 3000 Injecções 3000INJ

Plano de Manutenção C (Molde M004)Operação Periodicidade Códigos

Verificar as ligações micros segurança Antes do início de cada produção

IP

Lubrificar as zonas de guiamento e ajuste (também movimentos hidráulicos)


IP

Lubrificar extracção 6 Meses 6M

Limpar fugas de gases nos postiços 12 Meses 12M

Aplicar Óleo de Protecção Sempre que acaba a produção

FP

Reajuste do Molde 12 Meses 12M

Plano de Manutenção D (Molde 008/ Molde 009/ Molde 010)

Operação Periodicidade Códigos

Lubrificar zonas de ajuste com desgaste, movimentos e réguas


IP

Lubrificar extracção 24 Horas 24H

Aplicar Óleo de Protecção Sempre que acaba a produção

FP

Análise SMED

De uma forma mais simples a metodologia SMED baseia-se em 6 tarefas elementares para redução do tempo de setup:

1. Identificar e separar as actividades de setup internas e externas envolvidas no processo de mudança e ajuste de ferramenta;

2. Converter as actividades de setup internas em externas sempre que possível, de modo a minimizar o tempo de mudança;

3. Eliminar a necessidade de ajustes através da uniformização de processos, ferramentas e procedimentos;

SMED

4. Melhorar as operações manuais através da formação e treino. Procurando envolver as pessoas, tirando partido das suas ideias e sugestões (isto é, incentivando e premiando a criatividade e a participação) é possível alcançar ganhos significativos sem avultados investimentos;

5. Melhorar (através de alterações ou reconfiguração) o equipamento;

6. Criar um gráfico de melhorias para acompanhar os resultados.

Processo de Mudança de Molde

4 Fases de Mudança de Moldes

- Remover o molde da máquina

- Colocar e Ajustar o novo molde

- Conectar os vários elementos

- Afinar os parâmetros operatórios da máquina

Tempos de Mudanças de Moldes

1 2 3 Média

233,5 min

221,45 min

245,4 min

233,45 min

1 2 3 Média

83,5 min

99,4 min

102 min

94,97 min

1 2 3 Média

61,5 min

38,4 min

49,3 min

49,73 min

Máquina A Máquina B

Máquina C

Implementação do Método SMED à mudança de moldes

- Solução Inicial

As operações pontuais identificadas nas mudanças de moldes foram as seguintes:

- Paragem do operador para auxiliar em outras operações; - Operação de purga do cilindro; - Limpeza e lubrificação por falta de manutenção; - Tempo de espera por falta de disponibilidade de pessoal e

equipamento.

Solução inicialNº TAREFAS DE UMA MUDANÇA DE MOLDE Tempo [min] Peso1 REMOVER O MOLDE DA MÁQUINA 34,44 14,75%

1.1 Desligar máquina e deixar arrefecer 10 4,28%1.2 Remover água do circuito, mangueiras e records 10,26 4,39%1.3 Colocar argola no molde e fixar a ponte rolante 3,52 1,51%1.4 Remover a cavilha de segurança e haste 2,25 0,96%1.5 Remover suportes de fixação do molde à máquina 3,01 1,29%1.6 Remover e molde e colocar o molde em local próprio 5,4 2,31%2 COLOCAR O NOVO MOLDE EM POSIÇÃO NA MÁQUINA 49,36 21,14%

2.1 Ir buscar o novo molde 11,3 4,84%2.2 Ir buscar as ferramentas para colocar o molde 4,1 1,76%2.3 Engatar a ponte rolante no molde e transportar para a máquina 4,11 1,76%2.4 Centrar o molde na placa fixa da máquina 2,04 0,87%2.5 Colocar suportes de fixação 11,7 5,01%2.6 Colocar e centrar a haste 6,1 2,61%2.7 Remover argola do molde e ponte rolante 3,27 1,40%2.8 Limpeza da zona do bico de injecção e testar sistema para colocar cavilha segurança 6,74 2,89%3 CONECTAR OS VÁRIOS ELEMENTOS AO MOLDE 91,15 39,04%

3.1 Ir buscar as peças e equipamentos para as ligações 9,31 3,99%3.2 Verificar os elementos e proceder a rectificações 2,21 0,95%3.3 Colocação de records (inclui isolamento de rosca com fita teflon) 5,87 2,51%3.4 Ligar controlador de temperatura 1 0,43%3.5 Ligar mangueiras de água 43,2 18,50%3.6 Verificar e abrir circuito de água 1,46 0,63%3.7 Ligar e afinar os aquecedores e controlador 3,1 1,33%3.8 Deixar o molde aquecer 25 10,71%4 AFINAR OS PARÂMETROS OPERATÓRIOS DA MÁQUINA 58,5 25,06%

4.1 Colocar ferramenta de transporte 7,21 3,09%4.2 Ajustar tapete 1,02 0,44%4.3 Inserir parâmetros standards e verificar matéria-prima nas estufas 9,91 4,25%4.4 Aprovação da peça pelo responsável da qualidade 40,36 17,29%

TOTAL 233,45 100,00%


Solução Recomendada

Com vista a reduzir o tempo de paragem das máquinas de injecção para troca de molde, iremos considerar duas soluções:

- Passar a realizar algumas operações antes da troca de molde se efectuar;

- Utilizar ferramentas mais eficientes na troca dos moldes;


- Para se reduzir o tempo de paragem para troca de moldes, iremos passar a realizar algumas operações antes de se dar a troca dos moldes. Essas operações são as seguintes:

- Ir buscar o molde novo;

- Ir buscar ferramentas para colocar o molde;

- Ir buscar peças e equipamentos para efectuar as ligações ao molde;

- Verificar e rectificar os elementos de ligação;

- Deixar o molde a aquecer.


Para tornar a troca de moldes mais rápida e eficiente, iremos ainda recorrer a várias ferramentas utilizadas em empresas líderes de mercado, com vista à redução drástica dos tempos de mudança de moldes. As ferramentas são as seguintes:

- Multi acopladores Staubli

- Sistema de Elevação EAS

- IMAG/Garras Hidráulicas/Baioneta

Solução RecomendadaNº TAREFAS DE UMA MUDANÇA DE MOLDE Tempo [min] Acção Tempo [min]1 REMOVER O MOLDE DA MÁQUINA 34,44 23,2

1.1 Desligar máquina e deixar arrefecer 10 101.2 Remover água do circuito, mangueiras e records 10,26 Multi acopladores Staubli 4,311.3 Colocar argola no molde e fixar a ponte rolante 3,52 Sistema de Elevação EAS 1,241.4 Remover a cavilha de segurança e haste 2,25 2,251.5 Remover suportes de fixação do molde à máquina 3,01 IMAG 01.6 Remover e molde e colocar o molde em local próprio 5,4 5,42 COLOCAR O NOVO MOLDE EM POSIÇÃO NA MÁQUINA 49,36 17,7

2.1 Ir buscar o novo molde 11,3 Passar a Externa 02.2 Ir buscar as ferramentas para colocar o molde 4,1 Passar a Externa 02.3 Engatar a ponte rolante no molde e transportar para a máquina 4,11 4,112.4 Centrar o molde na placa fixa da máquina 2,04 IMAG 02.5 Colocar suportes de fixação 11,7 IMAG 02.6 Colocar e centrar a haste 6,1 6,12.7 Remover argola do molde e ponte rolante 3,27 Sistema de Elevação EAS 0,752.8 Limpeza da zona do bico de injecção e testar sistema para colocar cavilha segurança 6,74 6,743 CONECTAR OS VÁRIOS ELEMENTOS AO MOLDE 91,15 6,91

3.1 Ir buscar as peças e equipamentos para as ligações 9,31 Passar a Externa 03.2 Verificar os elementos e proceder a rectificações 2,21 Passar a Externa 03.3 Colocação de records (inclui isolamento de rosca com fita teflon) 5,87 Multi acopladores Staubli 03.4 Ligar controlador de temperatura 1 13.5 Ligar mangueiras de água 43,2 Multi acopladores Staubli 1,353.6 Verificar e abrir circuito de água 1,46 1,463.7 Ligar e afinar os aquecedores e controlador 3,1 3,13.8 Deixar o molde aquecer 25 Passar a Externa 04 AFINAR OS PARÂMETROS OPERATÓRIOS DA MÁQUINA 58,5 58,5

4.1 Colocar ferramenta de transporte 7,21 7,214.2 Ajustar tapete 1,02 1,024.3 Inserir parâmetros standards e verificar matéria-prima nas estufas 9,91 9,914.4 Aprovação da peça pelo responsável da qualidade 40,36 40,36

TOTAL 233,45 106,31

Análise OEE (Overall Equipment Effetiveness)

Análise OEE de um dia de produção na Máquina de Injecção A

O nosso estudo irá incidir sobre um dia de produção da máquina de injecção A, utilizando o molde B. Uma vez que ao fazermos uma análise SMED conseguimos melhorar significativamente o tempo de mudança de moldes da máquina de injecção A, e sabendo que isso irá levar a um aumento do valor de OEE, iremos realizar uma comparação de valores antes e depois da aplicação da análise SMED, para verificar se as alterações efectuadas serão ou não significativas.

Antes da aplicação do SMED

- A programação da empresa prevê uma troca de molde da máquina A, que irá acontecer no inicio do turno da manhã e que irá ocupar 233,35 minutos. O programa prevê ainda que exista um período de manutenção de 11,65 minutos.

- O tempo de ciclo nominal é de 60 segundos e foram registados 90 minutos de paragens não planeadas. Obteve-se uma produção de 1070 unidades, das quais 75 foram rejeitadas.

Antes da aplicação do SMED Fórmulas Abrev. Designação OEE Valor Unidades A TT Tempo Total 1440 minutos B TNP Tempo Não Planeado 0 minutos C C = A-B TTO Tempo Total de Operação 1440 minutos D PP Paragens Planeadas 250 minutos E E = C-D TPP Tempo Planeado de Produção 1190 minutos F PNP Paragens Não Planeadas 90 minutos G G = E-F TBP Tempo Bruto de Produção 1100 minutos H H =(G/E)x100 D Factor Disponibilidade 92,44 % I T/CN Tempo de Ciclo Nominal 1 minutos J Produção Teórica 1100 unidades K Produção Total Real 1070 unidades L L=KxI TRP Tempo Real de Produção 1070 minutos M M=G-L PE Perdas de Eficiência 30 minutos N N=(L/G)x100 E Factor Eficiência 97,27 % O Produção Rejeitada (Sucata) 75 unidades P Produção Retrabalhada (Produto Recuperado) 0 unidades Q Q=K-O-P Produção Boa (à primeira) 995 unidades R R=QxI TUP Tempo Útil de Produção 995 minutos S S=L-R PQ Perdas de Qualidade 75 minutos T T= (R/L)x100 Q Factor Qualidade 92,99 %

U U=(HxNxT)/10000 OEE Eficácia Global do Equipamento 83,61 % U=(R/E)x100

Dados

Valores Calculados


Tempo Planeado de Produção

Tempo Bruto de Produção Tempo Real de Produção Tempo Útil de Produção850

900

950

1000

1050

1100

1150

1200

1250

1190

1100

1070

995

Series1

Depois da aplicação do SMED

- A programação da empresa prevê uma troca de molde da máquina A, que irá acontecer no inicio do turno da manhã e que irá ocupar 106,31 minutos. O programa prevê ainda que exista um período de manutenção de 11,65 minutos.

- O tempo de ciclo nominal é de 60 segundos e foram registados 90 minutos de paragens não planeadas. Obteve-se uma produção de 1210 unidades, das quais 30 foram rejeitadas.

Depois da aplicação do SMED Fórmulas Abrev. Designação OEE Valor Unidades A TT Tempo Total 1440 minutos B TNP Tempo Não Planeado 0 minutos C C = A-B TTO Tempo Total de Operação 1440 minutos D PP Paragens Planeadas 117,96 minutos E E = C-D TPP Tempo Planeado de Produção 1322,04 minutos F PNP Paragens Não Planeadas 90 minutos G G = E-F TBP Tempo Bruto de Produção 1232,04 minutos H H =(G/E)x100 D Factor Disponibilidade 93,19 % I T/CN Tempo de Ciclo Nominal 1 minutos J Produção Teórica 1232,04 unidades K Produção Total Real 1210 unidades L L=KxI TRP Tempo Real de Produção 1210 minutos M M=G-L PE Perdas de Eficiência 22,04 minutos N N=(L/G)x100 E Factor Eficiência 98,21 % O Produção Rejeitada (Sucata) 30 unidades P Produção Retrabalhada (Produto Recuperado) 0 unidades Q Q=K-O-P Produção Boa (à primeira) 1180 unidades R R=QxI TUP Tempo Útil de Produção 1180 minutos S S=L-R PQ Perdas de Qualidade 30 minutos T T= (R/L)x100 Q Factor Qualidade 97,52 %

U U=(HxNxT)/10000 OEE Eficácia Global do Equipamento 89,26 % U=(R/E)x100

Dados

Valores Calculados


Tempo Planeado de Produção Tempo Bruto de Produção Tempo Real de Produção Tempo Útil de Produção1100

1150

1200

1250

1300

1350

1322.04

1232.04

1210

1180

Series1

Min

Influência da aplicação de SMED no valor de OEE

- OEE antes de SMED : 83,61%

- OEE depois de SMED : 89,26%

O principal factor que fez variar o valor de OEE foi o Tempo de Paragens Planeada, uma vez que neste se insere a troca de moldes, e a diferença de tempos antes e depois do SMED é bastante elevada.

Influência da aplicação de SMED no valor de OEE

Tendo em conta que o custo da máquina se encontrar parada custa em média cerca de 500€/ hora, podemos verificar que apesar dos valores de OEE serem próximos, o prejuízo:

- Antes do SMED = 2083,33€

- Depois do SMED = 983€

Bibliografia- CHIARADIA, A. Utilização do indicador de eficiência global dos equipamentos na

gestão de melhoria contínua dos equipamentos. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal do Rio Grande do Sul – Escola de Engenharia. Porto Alegre, RS. 2004

- HANSEN, R.C. Eficiência global dos equipamentos: uma poderosa ferramenta de produção/manutenção para o aumento dos lucros. Porto Alegre: Bookman. 2006.

- MOELLMANN, A.H.; ALBUQUERQUE, J.L.C.; MARINS, F.A.S. Aplicação da teoria das restrições e do indicador de eficiência global do equipamento para melhoria de produtividade em uma linha de fabricação. Revista Gestão Industrial, v.2, n. 01, p. 89-105, jan.-mar, 2006.

- SOUZA, F.J. Melhoria do pilar “Manutenção Planejada” da TPM através da utilização do RCM para nortear as estratégias de manutenção.Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção). Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004.

- OHNO, T., 1997. O sistema Toyota de produção: além da produção em larga escala, tradução de Cristina Schumacher. Porto Alegre: Artes Médicas.

- MURILO DEL NERO BACCI, MIGUEL SUGAI, E OLÍVIO NOVASKI; Proposta de modelo de tomada de decisão para aplicação da metodologia SMED

implementação da manutenção preventiva planeada sistemática numa empresa

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