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NOTAS DE AULA

SEGURANÇA EM SISTEMAS DE CONTROLE E AUTOMAÇÃO

1.1- Evolução histórica da manutenção

Em qualquer atividade, seja elas industriais, comerciais ou de serviço, o objetivo principal é o de se obter o máximo de rentabilidade para o investimento efetuado. Qualquer empreendimento, após a construção e montagem, a estrutura de produção assume proporções de caráter estratégico e executivo, uma vez que as decisões tomadas, objetivam facilitar e otimizar o cumprimento das atribuições desse órgão. Funções administrativas como: desenvolvimento de pessoal, organização e métodos, processamento de dados, suprimento e controle de material, provisão e acompanhamento orçamentário, segurança física e industrial, bem estar social, transporte, conservação e limpeza, devem estar conscientes da importância de prestar apoio à produção, visando reduzir os encargos das equipes que os constituem e evitar a dispersão de potencial em atividades que não lhes dizem respeito. A ONU - Organização das Nações Unidas caracteriza atividade fim de qualquer entidade organizada como: Produção = Operação + Manutenção. Cabe a Manutenção:

Redução da paralisação dos equipamentos que afetam a Operação;

Reparo, em tempo hábil, das ocorrências que reduzem o potencial de execução dos serviços;

Garantia de funcionamento das instalações de forma que os produtos ou serviços atendam a critérios estabelecidos pelo controle de qualidade e padrões preestabelecidos.

O grande equivoco existente, é que muitas empresas consideram a atividade de manutenção como fim, e não como meio, para obtenção da produtividade da Empresa. A história da manutenção acompanha o desenvolvimento técnico-industrial da humanidade. No fim do século XIX, com a mecanização das industrias, surgiu a necessidade dos primeiros reparos.

Até 1914, a manutenção tinha importância secundaria e era executada pelo mesmo efetivo de operação. A primeira Guerra Mundial e a implantação da produção em serie, fez surgir a Manutenção Corretiva, órgão subordinado à Operação, cuja função era efetuar reparos em máquinas operatrizes no menor tempo possível.

Na década de 30, na segunda Guerra Mundial, houve a necessidade de aumentar

a rapidez de produção, e, a administração industrial passou a se preocupar, não só em corrigir falhas, mas também evitar que ocorressem, nascendo assim, a Manutenção Preventiva.

Por volta de 1950, com o desenvolvimento da industria para atender aos esforços

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pós-guerra, a evolução da aviação comercial e da industria eletrônica, foi observado que em muitos casos, o tempo para diagnosticar as falhas era maior do que o despendido na execução do reparo, criou-se então, a Engenharia de Manutenção, órgão de assessoramento à produção, com encargo de planejar e controlar a manutenção preventiva e analisar causas e efeitos das avarias.

A partir de 1966, com a difusão dos computadores e a sofisticação dos

instrumentos de proteção e medição, a Engenharia de Manutenção desenvolveu critérios de predição ou previsão de falhas, visando otimizar a atuação das equipes de execução de manutenção, nascendo assim, a Manutenção Preditiva ou Previsiva, associada a métodos de planejamento e controle de manutenção automatizada, reduzindo os encargos burocráticos dos executantes de manutenção.

A partir de 1980, com o desenvolvimento dos microcomputadores, a custos

reduzidos e linguagem simples, os órgãos de manutenção passaram a desenvolver e processar seus programas, eliminando a dependência de equipamentos para processamento das informações pelo computador central, além da dificuldade de entendimento do analista de sistemas com a área de manutenção. É recomendável sua interligação com o Computador Central do CPD, para que suas informações fiquem disponíveis para os outros órgãos da Empresa.

Se observa a evolução histórica da manutenção sob três estágios:

1. Execução sem planejamento e sem controle (1914 a 1930); 2. Execução com planejamento e sem controle (1930 a 1950); 3. Execução com planejamento e com controle (a partir de 1950).

Esses estágios se caracterizam pela Redução de Custos e Aumento da Confiabilidade e Disponibilidade dos equipamentos. Sob o aspecto de custos, a “manutenção por quebra”, ao longo do tempo apresenta configuração de curva ascendente, devido:

À redução da vida útil dos equipamentos e conseqüente depreciação do ativo; Perda de produção ou qualidade dos serviços; Aumento de aquisição de peças de reposição; Aumento do estoque de matéria-prima improdutiva; Pagamento de horas-extras do pessoal de execução da manutenção; Ocorrência de ociosidade de mão-de-obra operativa; Perda de mercado; Aumento de riscos de acidentes.

A manutenção planejada tem investimento inicial maior que a manutenção por quebra e não elimina as ocorrências aleatórias, cujo alto valor inicial é justificado, pela inexperiência da equipe de manutenção que, ao atuar no equipamento altera seu equilíbrio operacional. Com o passar do tempo, o ganho de experiência reduz e estabiliza seu valor. Com isto, a partir de determinado tempo, a soma dos gastos da manutenção

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planejada e aleatória, identificada como manutenção com prevenção, passam a ser inferior ao da manutenção por quebra. O preparo prévio da equipe de execução da manutenção planejada reduz os custos da manutenção aleatória remanente, todavia o aumento do investimento para a formação dessa equipe não altera o resultado do período de aferição de lucros, que só ocorre quando a vida útil dos equipamentos da instalação for maior que o tempo de obtenção desse lucro. Sob o aspecto de disponibilidade e confiabilidade, o planejamento e controle diminui as interrupções imprevistas da produção e melhora a distribuição de ocupação da mão-de-obra reduzindo as filas de espera dos equipamentos que aguardam manutenção. Tem-se a idéia de que a substituição de componentes avariados possa parecer mais rápido, esta é uma concepção falsa, pois além de perturbar a homogeneidade dos equipamentos acarreta interrupções periódicas, que somadas, alcançam tempos de indisponibilidade superiores ao de um exame completo do equipamento. A manutenção por quebra traz alta incidência de reparos, comprometendo a confiabilidade dos equipamentos e criando situações de excesso de trabalho do pessoal, o que não acontece com a manutenção com prevenção, que permite um melhor gerenciamento de mão-de-obra disponível e a retirada dos equipamentos de serviço para manutenção em épocas que menos afetam a operação pois as intervenções passam a ser previsíveis, permitindo avaliação de máquinas e ferramentas na oficina, além de existir maior facilidade de previsão e provisão de peças de substituição (sobressalentes). Alguns casos, a exigência da confiabilidade e disponibilidade é de tal ordem que dispensa o estudo de viabilidade econômica da prevenção em relação à quebra, pois coloca em risco vidas humanas, como: componentes de aeronave, gerador de hospital ou de elevador de edifício. Incluem-se nesses casos, equipamento cuja parada interrompe o processo produtivo com grande perda de matéria-prima ou aqueles cujas peças são de difícil reposição. Esta abordagem do gerenciamento econômico em função dos fatores de manutenção em todos os estágios de vida útil dos equipamentos, chama-se Terotecnologia.

1.2 - Características e objetivos da Engenharia de manutenção

Podemos entender manutenção como o conjunto de cuidados técnicos indispensáveis ao funcionamento regular e permanente de máquinas, equipamentos, ferramentas e instalações. Esses cuidados envolvem a conservação, a adequação, a restauração, a substituição e a prevenção. Por exemplo, quando mantemos as engrenagens lubrificadas, estamos conservando-as. Se estivermos retificando uma mesa de desempeno, estaremos restaurando-a Se estivermos trocando o plugue de um cabo elétrico, estaremos substituindo-o. De modo geral, a manutenção em uma empresa tem como objetivos:

Manter equipamentos e máquinas em condições de pleno funcionamento para garantir a produção normal e a qualidade dos produtos;

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Prevenir prováveis falhas ou quebras dos elementos das máquinas. Alcançar esses objetivos requer manutenção diária em serviços de rotina e de reparos periódicos programados.

A manutenção ideal de uma máquina é a que permite alta disponibilidade para a produção durante todo o tempo em que ela estiver em serviço e a um custo adequado. 1.2.1 - Serviços de rotina e serviços periódicos: Os serviços de rotina constam de inspeção e verificação das condições técnicas das unidades das máquinas. A detecção e a identificação de pequenos defeitos dos elementos das máquinas, a verificação dos sistemas de lubrificação e a constatação de falhas de ajustes são exemplos dos serviços da manutenção de rotina. A responsabilidade pelos serviços de rotina não é somente do pessoal da manutenção, mas também de todos os operadores de máquinas. Salientemos que há, também, manutenção de emergência ou corretiva que será estudada logo adiante. Os serviços periódicos de manutenção consistem de vários procedimentos que visam manter a máquina e equipamentos em perfeito estado de funcionamento. Esses procedimentos envolvem várias operações:

Monitorar as partes da máquina sujeitas a maiores desgastes;

Ajustar ou trocar componentes em períodos predeterminados;

Exame dos componentes antes do término de suas garantias;

Replanejar, se necessário, o programa de prevenção;

Testar os componentes elétricos etc.

Os serviços periódicos de manutenção podem ser feitos durante paradas longas das máquinas por motivos de quebra de peças (o que deve ser evitado) ou outras falhas, ou durante o planejamento de novo serviço ou, ainda, no horário de mudança de turnos. As paradas programadas visam à desmontagem completa da máquina para exame de suas partes e conjuntos. As partes danificadas, após exame, são recondicionadas ou substituídas. A seguir, a máquina é novamente montada e testada para assegurar a qualidade exigida em seu desempenho. Reparos não programados também ocorrem e estão inseridos na categoria conhecida pelo nome de manutenção corretiva. Por exemplo, se uma furadeira de bancada estiver em funcionamento e a correia partir, ela deverá ser substituída de imediato para que a máquina não fique parada . O acompanhamento e o registro do estado da máquina, bem como dos reparos feitos, são fatores importantes em qualquer programa de manutenção. 1.2.2 - Tipos de manutenção: Há dois tipos de manutenção: a planejada e a não planejada. A manutenção planejada classifica-se em quatro categorias: preventiva, preditiva, TPM e Terotecnologia. A manutenção preventiva consiste no conjunto de procedimentos e ações antecipadas que visam manter a máquina em funcionamento. A manutenção preditiva é um tipo de ação preventiva baseada no conhecimento das condições de cada um dos componentes das máquinas e equipamentos.

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Esses dados são obtidos por meio de um acompanhamento do desgaste de peças vitais de conjuntos de máquinas e de equipamentos. Testes periódicos são efetuados para determinar a época adequada para substituições ou reparos de peças. Exemplos: análise de vibrações, monitoramento de mancais . A TPM (manutenção produtiva total) foi desenvolvida no Japão. É um modelo calcado no conceito “de minha máquina, cuido eu”. A Terotecnologia é uma técnica inglesa que determina a participação de um especialista em manutenção desde a concepção do equipamento até sua instalação e primeiras horas de produção. Com a Terotecnologia, obtêm-se equipamentos que facilitam a intervenção dos mantenedores. Modernamente há empresas que aplicam o chamado retrofitting , que são reformas de equipamentos com atualização tecnológica. Por exemplo, reformar um torno mecânico convencional transformando-o em torno CNC é um caso de retrofitting. A manutenção não planejada classifica-se em duas categorias: a corretiva e a de ocasião. A manutenção corretiva tem o objetivo de localizar e reparar defeitos em equipamentos que operam em regime de trabalho contínuo. A manutenção de ocasião consiste em fazer consertos quando a máquina se encontra parada. 1.2.3 Planejamento, programação e controle: Nas instalações industriais, as paradas para manutenção constituem uma preocupação constante para a programação da produção. Se as paradas não forem previstas, ocorrem vários problemas, tais como: atrasos no cronograma de fabricação, indisponibilidade da máquina, elevação dos custos etc. Para evitar esses problemas, as empresas introduziram, em termos administrativos, o planejamento e a programação da manutenção. No Brasil, o planejamento e a programação da manutenção foram introduzidos durante os anos 60. A função planejar significa conhecer os trabalhos, os recursos para executá-los e tomar decisões. A função programar significa determinar pessoal, dia e hora para execução dos trabalhos. Um plano de manutenção deve responder às seguintes perguntas:

– Como? – O quê? – Em quanto tempo? – Quem? – Quando? – Quanto?

As três primeiras perguntas são essenciais para o planejamento e as três últimas, imprescindíveis para a programação. O plano de execução deve ser controlado para se obter informações que orientem a tomada de decisões quanto a equipamentos e equipes de manutenção. O controle é feito por meio de coleta e tabulação de dados, seguidos de interpretação. É desta forma que são estabelecidos os padrões ou normas de trabalho.

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1.2.4 - Organização e administração: Por organização do serviço de manutenção podemos entender a maneira como se compõem, se ordenam e se estruturam os serviços para o alcance dos objetivos visados. A administração do serviço de manutenção tem o objetivo de normatizar as atividades, ordenar os fatores de produção, contribuir para a produção e a produtividade com eficiência, sem desperdícios e retrabalho. O maior risco que a manutenção pode sofrer, especialmente nas grandes empresas, é o da perda do seu principal objetivo, por causa, principalmente, da falta de organização e de uma administração excessivamente burocratizada. 1.3 - Organização de manutenção: Em termos operacionais a manutenção tende a ser organizada em:

• Manutenção Corretiva • Manutenção Preventiva • Manutenção Preditiva

1.3.1 - Manutenção Corretiva: A Manutenção Corretiva é aquela de atendimento imediato á produção, quando a máquina ou equipamento apresenta defeito ou falha (defeito - ocorrência nos equipamentos que não impedem seu funcionamento mas que podem a curto ou longo prazo acarretar sua indisponibilidade. falha – ocorrência nos equipamentos que impedem seu funcionamento). A Manutenção Corretiva pode ser dividida em Manutenção de Emergência e Manutenção Programada. A Manutenção de Emergência é aquela em que constatado a falha, o atendimento deve ser feito, para recolocar o equipamento em funcionamento normal. A Manutenção Programada se faz, registrando as falhas dos equipamentos e programando-se um momento mais oportuno, para a intervenção do pessoal de manutenção, para reparar esses defeitos, recolocando o equipamento em funcionamento adequado. O procedimento normal para uma solicitação de um serviço de emergência é a emissão de uma Ordem de Serviço (OS), onde o solicitante, normalmente o responsável pela produção, informa a falha ocorrida e a prioridade necessária no atendimento. Essa prioridade é adotada em cada empresa, com seus códigos normalizados pela administração da manutenção. Em nosso estudo apresentamos uma lista de prioridades muito utilizada: Prioridade 1 – Emergência – Manutenção que deve ser feita imediatamente após detectada sua necessidade. Prioridade 2 – Urgência – Manutenção que deve ser feita o mais breve possível, não ultrapassando 24 horas, após detectada sua necessidade. Prioridade 3 – Necessária – Manutenção que pode ser adiada por alguns dias, orem sua execução não deve ultrapassar uma semana.

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Prioridade 4 – Desejável – Manutenção que pode ser adiada por algumas semanas mas que não pode ser omitida. Prioridade 5 – Prorrogável – Manutenção que pode ser adiada até que possa ser executada. Um dos grandes problemas que tem a administração da manutenção é conseguir que o solicitante dos serviços, determine devidamente a prioridade necessária, sem exageros, para que o atendimento possa se efetuar harmoniosamente. Na prática o que se verifica é que o solicitante do serviço, tende a solicitar sempre prioridade de emergência, no intuito de ter vantagem no atendimento. Fica assim, a programação dos serviços de manutenção, como responsável por determinar as prioridades através do seu conhecimento das necessidades da produção. Isso acaba por desarmonizar as relações entre Manutenção e Produção gerando equívocos, que seriam evitados, se as prioridades fossem bem respeitadas. A Ordem Serviço além de indicar o tipo de reparo solicitado, a prioridade e outros dados, informa o Centro de Custo do equipamento ou posto de trabalho, solicitante da intervenção. O Centro de Custo tem a finalidade de alocar as despesas feitas no reparo. Isso é importante para que a administração tenha conhecimento do custo de manutenção, realizado em cada máquina, equipamento ou conjunto de equipamentos. Os Centros de Custo são distribuídos de acordo com a necessidade de se apurar mais ou menos detalhados os custos de manutenção. Conhecer esses custos leva a tomadas de decisão administrativas diversas tais como; aumentar ou diminuir a atuação da manutenção preventiva ou preditiva, fazer um grande reparo ou substituir o equipamento. Na Ordem de Serviço lança-se os materiais utilizados no reparo, que através do almoxarifado são lançados no centro de custo indicado, são lançados a hora de início e finalização do serviço e que são utilizadas para controle de mão de obra de manutenção, tanto com relação a ocupação dos homens, como também é uma forma de se calcular eficiência de mão de obra da manutenção. Em um controle de manutenção realizado por computador, o que é feito na maioria das empresas, fica fácil realizar todos os controles desejados, sejam custos, sejam eficiência de mão de obra ou de serviços, sejam históricos que mais tarde servirão de base para realização de Manutenção Preditiva.

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Figura 1 - Exemplo de uma Ordem de Serviço de Manutenção 1.3.1 - Back Log: Em qualquer empresa, sempre existem uma quantidade de OS, que por diversas razões, seja por falta de mão de obra, seja por falta de material, seja por excesso de emissão, não puderam ainda ser executadas. A esse conjunto de Ordens de Serviço, estima-se um tempo, normalmente dias, que se levaria para que todas essas O S fossem atendidas, caso não entrasse nenhuma nova OS. A esse número de dias, dá-se o nome de Back Log. Normalmente a cada semana se computa esse número, para efeito de controle. O controle do Back Log nos indica, entre outras, que temos necessidade de contratação de mão de obra de manutenção, ou a temos em excesso em algum período, que temos necessidade de agilizar as compras de materiais de manutenção, ou que devemos ter um melhor almoxarifado de peças de reposição, que os emissores de ordens de serviço devem ser melhor treinados na emissão dessas ordens, que precisamos melhorar a manutenção preventiva, que a eficiência de mão de obra e/ou serviços da manutenção deve ser melhorados, etc. A tendência dos custos em manutenção corretiva, em uma empresa, pode ser indicado pelo gráfico abaixo:

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Como vemos, a tendência dos custos de manutenção de um equipamento, é crescer com o tempo. A velocidade desse crescimento é função, entre outras, da forma de utilização do equipamento, bem como da manutenção preventiva que nele se faz. 1.3.2 - Manutenção Preventiva: A Manutenção Preventiva tem como finalidade, a realização de tarefas que prolonguem a vida de máquinas e equipamentos, prevenindo quebras e procurando observar o equipamento com diversos métodos de medições e análise, que levem a programação de manutenção corretiva, antes que o equipamento falhe. A manutenção preventiva trabalha com inspeções periódicas, de maneira a prevenir falhas e mesmo prolongando a vida de componentes que muitas vezes, por recomendações de históricos anteriores, deveriam ser trocadas, mas que através análises diversas, constata-se a sua integridade, ganhando uma sobrevida. Na manutenção preventiva, normalmente, se inclui a lubrificação que, a priore, teria caráter de manutenção preditiva, mas que, através de acompanhamentos normalizados pela manutenção preventiva, pode-se prolongar a vida do lubrificante, diminuindo custos. 1.3.2.1 - Objetivos: Os principais objetivos das empresas são normalmente redução de custos, melhorar a qualidade dos produtos, aumento de produção, preservação do meio ambiente, aumento da vida útil das máquinas e equipamentos e redução dos acidentes de trabalho. Um Programa de Manutenção Preventiva bem elaborado embora, inicialmente, agregue custos, contribui imensamente para alcançar esses objetivos. 1.3.2.2 - Programa de Manutenção Preventiva: Para se montar um Programa de Manutenção Preventiva deve-se inicialmente:

a) Decidir qual o tipo de máquina ou equipamento que deverá ser incluído no programa, de acordo com a sua importância, do ponto de vista da Manutenção e da Operação. b) Efetuar o levantamento e posterior cadastramento, de todos os equipamentos que serão incluídos no Programa. c) Levantar o histórico desses equipamentos. d) Elaborar manuais de procedimentos para manutenção preventiva, indicando as periodicidades das inspeções e/ou intervenções. e) Prever materiais e recursos humanos, envolvidos no programa. f) Preparar um Plano Mestre de inspeções. O plano mestre mais usual é aquele que tem como unidade de controle a semana, uma vez que o ano tem exatamente 52 semanas. Uma vez preparado, ele tem vida infinita, não importando o dia mês ou ano em que se esteja. Como o computador é hoje um equipamento relativamente barato, torna-se inviável um plano manual, que tem grandes dificuldades de execução. g) Treinar o pessoal da equipe de manutenção.

1.3.2.3 - Plano Mestre de Manutenção Preventiva:

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Como foi dito anteriormente, o ano tem exatamente 52 semanas. Procura-se, enquadrar as inspeções ou outras atividades de manutenção preventiva, em número de semanas, exemplos: a) Inspeção do funcionamento das válvulas de um compressor estacionário – periodicidade – semanal b) Inspeção dos rolamentos uma bomba d´agua quanto a ruídos e vibração – 4 semanas (1 mês). c) Inspeção dos anéis de compressão do compressor estacionário – 24 semanas (6 meses). Evita-se programar serviços com periodicidade maior que 52 semanas (1 ano), pois não se pode rodar esse programa automaticamente, requerendo um plano auxiliar. Cada uma dessas programações de inspeções, são acompanhadas de uma ficha de orientação, que indica claramente, o que fazer, como fazer e como anotar as irregularidades encontradas. Existem equipamentos, cujo funcionamento está mais relacionado com outros tipos de periodicidade de controle, pois têm seu funcionamento irregular, tornando-se difícil o controle, com o auxilio da unidade semana. Por exemplo, os veículos automotores, têm seu desgaste determinado por kilometragem rodada, ou muitas vezes os compressores de ar, são controlados por horímetros, que marcam “realmente” as horas de funcionamento. Nesses casos, torna-se necessário fazer um plano paralelo de Manutenção Preventiva, sempre que a quantidade desses equipamentos for considerável. Com esse Plano Mestre em um computador, basta que o operador desse solicite os serviços daquela semana, que o computador fornece as fichas previamente elaboradas, das Instruções de Manutenção Preventiva, que são encaminhadas ao responsável por sua execução. Nessas fichas são anotadas todas a irregularidades, que forem constatadas, que gerarão Ordens de Serviço, para a devida correção. Essas anotações deverão também alimentar um histórico no computador, que servirá para orientar modificações nos planos de Manutenção Preventiva, ou para orientar planos de Manutenção Preditiva. O Plano de Lubrificação segue o mesmo padrão do plano de inspeções, orientando onde lubrificar, o tipo de lubrificante e a sua quantidade, quando for somente troca. Quando a quantidade de lubrificante for grande o suficiente, que justifique uma análise de verificação da qualidade desse lubrificante, a ficha deve orientar a retirada de amostras, para análise. Exemplo de um Plano Mestre de Manutenção Preventiva

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Exemplo de uma Instrução de Manutenção Preventiva

1.3.2 - Manutenção Preditiva: É um conjunto de atividades de acompanhamento das variáveis ou parâmetros que indicam a performance ou desempenho dos equipamentos, de modo sistemático, visando definir a necessidade ou não de intervenção. Onde utilizamos qualquer recurso de predição (Ex. Vibração, Ultra-som, termografia...). Quando a intervenção, fruto do acompanhamento preditivo, é realizada estamos fazendo uma MANUTENÇÃO CORRETIVA PLANEJADA. Esse tipo de manutenção é conhecido como CONDITION BASED MAINTENANCE - CBM ou Manutenção Baseada na Condição. Permite que os equipamentos operem por mais tempo e a intervenção ocorra com base em dados e não em suposições. Algumas empresas adotam uma classificação onde a Preventiva engloba as Manutenção Baseada no Tempo e a Manutenção Baseada na Condição, isto é a Preditiva seria

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um ramo da Preventiva. Optamos por mantê-la separada tendo em vista as características diferentes das duas. Denomina-se Manutenção Preditiva por medição de vibrações o controle, efetuado com instrumental de medição próprio, das condições de funcionamento de máquinas em operação (em serviço normal de produção), com a finalidade de predizer falhas e detectar tais mudanças no estado físico que tornem necessária a programação dos serviços de manutenção com a antecedência necessária para evitar quebras ou estragos maiores. Entre os objetivos da Manutenção Preditiva destacam-se:

Determinar antecipadamente quando será necessário realizar serviços de manutenção numa peça específica de um equipamento;

Eliminar desmontagens desnecessárias para inspeção;

Aumentar o tempo da disponibilidade dos equipamentos;

Minimizar trabalhos de emergência ou não planejados;

Impedir a propagação dos danos;

Aproveitamento da vida útil total dos componentes de um equipamento;

Aumentar a confiabilidade de um equipamento ou linha de produção;

Determinar previamente uma interrupção de fabricação e quais os equipamentos que precisam de manutenção.

Todos estes itens são fundamentais para o fator mais importante: a redução de

custos de manutenção. A aplicação do sistema de medição de vibrações protege a maquinaria, pois

detecta falhas tais como:

Rolamentos deteriorados;

Engrenagens defeituosas;

Acoplamentos desalinhados;

Rotores desbalanceados;

Eixos deformados;

Lubrificação deficiente;

Falta de rigidez;

Problemas elétricos em motores;

Folgas mecânicas.

Normalmente, as vibrações são medidas, através de um sensor conectado a um coletor de dados, nos mancais da máquina, detectando-se vibrações absolutas na carcaça. Os mancais são os pontos escolhidos para se fazer as medidas, pelo fato de serem mais sensíveis às mudanças mecânicas ocorridas nas máquinas.

Essas possibilidades da análise de vibrações fazem com que essa seja a técnica fundamental da Manutenção Preditiva. 1.4 - Noções matemáticas: Cálculo da disponibilidade e mantenabilidade do sistema ou equipamento na manutenação. 1.4.1 - Disponibilidade:

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Disponibilidade é a probabilidade que um sistema esteja em condição operacional no instante determinado. A Disponibilidade de um sistema é definida pela seguinte relação:

Em que:

TOPT = dos tempos de disponibilidade e/ou operação;

TRPT = dos tempos de indisponibilidade. 1.4.2 - Mantenabilidade: A maioria dos sistemas sofre manutenção, ou seja, são reparados quando falham e sofrem outras atividades para mantê-los operando. A facilidade com que se efetuam reparos e outras atividades de manutenção determinam a Mantenabilidade de um sistema/equipamento. O maior ou menor grau de facilidade em executar a manutenção de um equipamento pode ser medido pelo tempo médio para reparo (Mean Time to Repair ou MTTR).

Em que: MTBF = Tempo Médio Entre Falhas (Mean Time Between Failures); MTTR = Tempo Médio para Reparo (Mean Time to Repair);

TOPT = dos tempos de disponibilidade e/ou operação;

TRPT = dos tempos de indisponibilidade; n = número de intervenções. 1.5 - Conceituação de confiabilidade: Quando se pergunta, quais são as características desejáveis em um produto, certamente a resposta seria que ele deveria ter uma vida útil ilimitada, e que, durante esta, funcionasse isento de falhas. É claro que isso dificilmente será um dia alcançado. As limitações de ordem física, econômica e social impõem restrições à vida útil, o que indica a possibilidade de falhas em cada equipamento. Ou seja, durante uma vida útil de determinado sistema/equipamento, tem-se situações indesejáveis sob o ponto de vista do usuário, que deverão ser avaliadas dentro de parâmetros estatísticos de custos e possibilidades de ocorrências. Esse pensamento pode levar a uma conceituação de Confiabilidade, termo que define uma das mais importantes premissas da manutenção:

Confiabilidade é a probabilidade de que

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um componente, equipamento ou sistema exercerá sua função sem falhas, por um período de tempo previsto, sob condições de operação especificadas.

Na definição, confiabilidade é uma medida estatística (probabilidade), determinada pelo grau de admissibilidade abaixo da qual a função não é mais satisfatória (falha), dentro de um determinado tempo definido (ou seja, em intervalos diferentes de tempo, haverá diferentes níveis de confiabilidade), e sob condições definidas de uso (o mesmo equipamento sujeito a duas condições diferentes de uso, apresentará diferentes confiabilidades em cada caso). Todo item, componente, máquina ou equipamento, é projetado e fabricado para atendera uma especificação. Ou seja, qualquer equipamento ao ser projetado tem por base a função que irá desempenhar. Nesse aspecto, o desempenho dos equipamentos pode ser analisado por dois enfoques:

– Desempenho inerente – é o desempenho que o equipamento é capaz de fornecer; – Desempenho requerido ou desejado – é o desempenho que se quer obter do equipamento.

Essa caracterização é importante, porque a manutenção consegue apenas recuperar o desempenho inerente do equipamento. Se o desempenho do equipamento não é o desejado, ou se reduz a expectativa ou se introduzem modificações. Em termos financeiros, a importância da Confiabilidade pode ser verificada por:

– Plantas que apresentam alta confiabilidade também têm menores custos operacionais (de manutenção; redução de produtos fora de especificação; consumo de energia; etc) pela redução de falhas em equipamentos; – As falhas reduzem a produção e, conseqüentemente, os lucros; – As falhas podem interferir na qualidade dos produtos; – Quanto mais competitiva, maior a chance de sobrevivência da empresa.

Entretanto, manter a confiabilidade alta também implica custos e, obviamente, existe um limite acima do qual não vale a pena investir. 1.6 - Natureza das falhas A ocorrência de falhas mecânicas pode ser atribuída a:

a) Deficiências do projeto e fragilização dos materiais; b) Processamento inadequado:

Impurezas no interior dos materiais;

Defeitos internos microestruturais e superficiais;

Tratamentos térmicos inadequados;

Outros. c) Deterioração em serviço:

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Erosão;

Corrosão;

Ataque químico;

Radiação;

Outros.

d) Operação incorreta dos equipamentos:

Sobrecarga estática e/ou dinâmica;

Manutenção inadequada;

Outros. A análise das causas de falhas pode, em muitos casos, ser realizada através da interpretação e caracterização da superfície danificada que em muitos casos é capaz de revelar a história dos eventos que precederam a falha. A importância da análise de falhas reside no fato de elementos de caracterização das suas causas. Logo o seu objetivo é o de se conhecer as causas das falhas de certos materiais e equipamentos, para a partir daí chegar-se à sua meta final que é, dentro do possível, prevenir novas ocorrências. 1.11 - Conceito de Mantenabilidade A maioria dos sistemas sofre manutenção, ou seja, são reparados quando falham e sofrem outras atividades para mantê-los operando. A facilidade com que se efetuam reparos e outras atividades de manutenção determinam a Mantenabilidade de um sistema/equipamento. Por exemplo, uma válvula importada, cujo tempo de reposição de qualquer componente seja elevado, terá uma baixa mantenabilidade. Trata-se,portanto, da facilidade de se recolocar um equipamento em operação, a partir do momento em que falha. Sob o ponto de vista da matemática, tem-se uma definição mais objetiva: Mantenabilidade é a probabilidade do equipamento ser recolocado em condições de operação dentro de um dado período de tempo, quando a ação de manutenção é executada de acordo com os procedimentos prescritos. Não devem ser confundidos os termos Manutenção (conjunto das ações destinadas a manter ou recolocar um item em um estado em que possa executar sua função requerida) e Mantenabilidade (característica de projeto que define a facilidade de manutenção, o tempo de manutenção, os custos e as funções que o item executa). O maior ou menor grau de facilidade em executar a manutenção de um equipamento pode ser medido pelo tempo médio para reparo (Mean Time to Repair ou MTTR).

Em que: MTBF = Tempo Médio Entre Falhas (Mean Time Between Failures);

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MTTR = Tempo Médio para Reparo (Mean Time to Repair); TOPT = dos tempos de disponibilidade e/ou operação; TRPT = dos tempos de indisponibilidade; n = número de intervenções. Verifica-se que a disponibilidade do equipamento ou sistema está relacionada com o tempo de indisponibilidade, que inclui o tempo de reparo propriamente dito e todas as esperas que retardem a colocação do equipamento disponível para a operação. Alguns princípios podem ser considera dos como fundamentais em busca da melhoria da mantenabilidade: 1. A Mantenabilidade deve sempre estar associada aos conceitos fundamentais de qualidade, segurança, custos, tempo.

– Qualidade do serviço a ser executado (e entregue). – Segurança do pessoal que executa o serviço e da instalação. – Custos envolvidos, incluindo perdas de produção. – Tempo ou indisponibilidade do equipamento.

2. A Mantenabilidade será melhor se os seguintes critérios relacionados à área de suprimentos forem adotados:

– Intercambialidade; – Padronização de sobressalentes; – Padronização de equipamentos na planta.

3. Sistemas de detecção e indicação de desgaste, condições anormais ou falhas (monitoramento) fazem parte da melhoria da mantenabilidade da planta, pois permitem atuação orientada do pessoal de manutenção. 4. A Mantenabilidade será tanto maior, quanto mais sejam adotadas técnicas comuns, clássicas ou de domínio geral, que não exijam habilidades especiais do pessoal da manutenção. 5. Os equipamentos devem apresentar facilidade de montagem e desmontagem, que incluem:

– Utilização de ferramentas universais (não especiais); – Acesso (escadas, passarelas, bocas de visita, portas de inspeção, espaço suficiente para fazer regulagens ou colocar ferramentas). Esse é o item menos observado no projeto e que mais problemas causa à manutenção; – Fácil retirada e colocação de subconjuntos, instrumentos ou acessórios que exijam manutenção, aferição ou inspeção com freqüência elevada; – Paus de carga, turcos, macaquinhos e dispositivos que permitam movimentação de peças ou componentes de mais pés, principalmente em locais onde o acesso de máquinas de elevação de carga é prejudicado; – Simplicidade de projeto, a fim de evitar regulagens e verificações complexas após desmontagem; – Alternativas para que a atuação do pessoal de manutenção seja feita em local seguro e longe de exposição de ambiente agressivo.

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6. As informações relativas à manutenção devem ser claras e concisas e de fácil compreensão. Tais informações devem permitir:

– Treinamento do pessoal; – Estabelecimento de política de manutenção; – Estabelecimento de padrões simplificados de manutenção; – Inserção de dados, desenhos e diagramas em computador (solicitar ao fabricante entrega dos dados em meio magnético ou CD-ROM).