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TPM – Total Productive Maintenance

ENG 90017 – Manutenção e Confiabilidade

Flávio Fogliatto

Histórico e panorâmica da sistemática

• Surgida no Japão, é considerada evolução natural da

manutenção corretiva (reativa) para a manutenção

preventiva (pró-ativa)

• Incorpora esforços p/ evitar defeitos de qualidade

provocados pelo desgaste e mau funcionamento dos

equipamentos:

– Premissa é que pessoas que utilizam o equipamento

possuem os maiores conhecimentos referente ao mesmo e

devem contribuir nos reparos e modificações

2F. Fogliatto / TPM

Conceitos Básicos

• TPM apóia-se em alguns elementos gerais:

– Mudança cultural, visando otimizar o rendimento geral dos equipamentos

– Estabelecimento de sistema para prevenir perdas associadas aos equipamento e local de trabalho (zero acidentes, zero defeitos de qualidade, zero quebras)

– Implementação envolvendo todos os departamentos

– Envolvimento de todos em atividades de melhoria contínua (Kaizen), desde alta direção até operadores

– Educação e treinamento, visando aprimorar a consciência e competência dos colaboradores

3F. Fogliatto / TPM

Elementos apoiam a busca da perda zero

• Ações mais específicas da manutenção são implementadas para essa finalidade:

– Atividades de manutenção autônoma conduzidas pela produção

– Planejamento das atividades de manutenção, apoiado em procedimentos padronizados para cada equipamento:• Tomam como base tempo de uso ou degradação observada

– Prevenção de falhas já na fase de projeto dos equipamentos, minimizando ou eliminando necessidade de manutenção.

4F. Fogliatto / TPM

PerdasTodos os equipamentos estão sujeitos a perdas

• P/ melhorar rendimento dos equipamentos, é preciso reconhecer, medir e eliminar perdas

• Trata-se de um conceito essencial da TPM, que classifica seis grandes perdas:

– Por quebra devido a falhas do equipamento

– Durante setup e ajustes de linha

– Por pequenas paradas e operação em vazio

– Por redução da velocidade de operação

– Por defeitos de qualidade e retrabalhos e

– Perdas de rendimento

Algumas perdas sãodetalhadas

5F. Fogliatto / TPM

Nomenclaturaalternativa

3. Perdas devido a pequenas paradas ou operação em vazio

• Ocorrem quando o equipamento necessita ser parado por alguns minutos ou trabalha sem carga devido a oscilações no fluxo do processo:

– Costumam exigir intervenção do operador para que a linha volte a produzir normalmente

• Em geral, são classificadas nesta categoria aquelas paradas cuja interrupção dura menos de quatro minutos

6F. Fogliatto / TPM

6. Perdas por queda de rendimento

• Ocorrem cada vez que o processo é interrompido e reiniciado:

– Podem envolver a produção de produtos defeituosos, que podem estar sendo gerados enquanto o equipamento não atinge as condições ideais de operação (pressão, temperatura, concentração, etc.)

7F. Fogliatto / TPM

Literatura reporta perdas adicionais quepodem também ser analisadas

• Durante o acionamento ou desligamento do equipamento

• Por falta de capacitação dos operadores

• Por espera de materiais, ferramentas ou transporte

• Por desorganização das linhas

• Por falhas logísticas

• Por medição e ajustes

• Por desperdício de energia e material

• Por desgaste de moldes, ferramentas e gabaritos

8F. Fogliatto / TPM

Proposta: analisar incidência de perdas em equipamentosusando uma matriz de relações

Rendimento operacional e outros índices da TPM

• TPM utiliza três índices principais para avaliar o efeito das perdas:

– Disponibilidade

– Taxa de velocidade, e

– Taxa de qualidade

• Índices são integrados no principal indicador da TPM, o Índice de Rendimento Operacional Global (IROG)

9F. Fogliatto / TPM

Também conhecido como:OEE = Overall Equipment Effectiveness

Formulário do IROG

• Disponibilidade avalia % do tempo efetivamente utilizado p/ produção, variando de 0 a 1:

– Disponibilidade = Tempo de produção / Tempo programado

• Taxa de velocidade avalia velocidade relativa do equipamento comparada a sua velocidade teórica máxima, variando entre 0 e 1:

– Taxa de velocidade = Tempo de ciclo teórico / Tempo de ciclo real

• Tempo de ciclo teórico = tempo ideal (mínimo) por unidade produzida

• Tempo de ciclo real = Tempo de produção / Total de unidades produzidas

10F. Fogliatto / TPM

IROG

• Taxa de qualidade avalia % de unidades conformes produzidas no período, variando de 0 a 1:

– Taxa de qualidade = Unidades boas produzidas / Total de unidades produzidas

• IROG é o produto simples dos três índices anteriores:

– IROG = Disponibilidade x Taxa de Velocidade x Taxa de Qualidade• Por ser o produto de 3 indicadores no intervalo [0, 1], IROG

apresenta a mesma faixa de variação


Diretrizes sobre IROG e seus índicescomponentes

• Caracterizam um bom desempenho dos indicadores:

– Disponibilidade e taxa de velocidade > 0,90

– Taxa de qualidade > 0,99

• Bom desempenho operacional:

– Valores de IROG > 0,85 (i.e. > que desempenho individual dos indic.):• IROG < 0,85 indica equipamentos a serem priorizados nas atividades de análise

e melhoria

• Observações:

– IROG e indicadores são índices relativos, podendo ser calculados para qualquer período de tempo (e.g. mês, semana, ano)

– Em função de seu caráter relativo, IROG pode ser empregado para avaliar equipamento, conjunto de equiptos ou linha de produção


Pausa para prática

• Um equipamento deve trabalhar 8 horas por dia durante 22 dias úteis de um determinado mês

• Durante esse período, devido a quebras e ajustes, o mesmo permaneceu parado durante 26,5 horas

• O tempo de ciclo teórico corresponde a cinco peças por minuto:

– Entretanto, durante as horas de funcionamento, neste mês foram produzidas 35.600 peças, sendo que 1050 foram consideradas não conformes

• Utilize esses dados e calcule a disponibilidade, taxa de velocidade, taxa de qualidade e o IROG para este equipamento e período


Quebra Zero

• A filosofia da TPM busca a condição de Quebra Zero, isto é, equipamentos operando sem falhas e sem interrupções

• Ações para combater quebras e falhas:

– Manter as condições básicas para a operação do equipamento, relativamente a limpeza, lubrificação e aperto dos componentes

– Operar equipamentos dentro das condições de trabalho estabelecidas

– Recuperar partes desgastadas e degradadas

– Corrigir fragilidades incorporadas no projeto do equipamento

– Capacitar o pessoal operacional e os técnicos de manutenção, de modo que possam perceber, diagnosticar e atuar convenientemente

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OPERADORES

MANUTENÇÃO

ENGENHARIA

RH

F. Fogliatto / TPM

Requisitos para o desenvolvimento da TPM

1. Capacitação dos recursos humanos

2. Implementação de melhorias nos equipamentos

3. Estruturação da manutenção autônoma

4. Estruturação da manutenção planejada e

5. Estruturação para o controle de novos equipamentos


1. Capacitação dos recursos humanos

• Ocorre em todos os níveis:

– Gerentes e engenheiros: princípios, conceitos e métodos da TPM, de forma que possam gerenciar o programa

– Supervisores: funcionamento dos equipamentos e partes a serem inspecionadas, para instruir operadores

– Operadores: conceitos básicos de manutenção (tarefas de lubrificação, limpeza e reaperto) e observação de anomalias

– Técnicos de manutenção: técnicas de manutenção, envolvendo conhecimentos especializados de mecânica, elétrica, hidráulica, pneumática e programação


2. Implementação de melhorias nos equipamentos

• Deve ser feita analisando o papel do equipamento na linha de produção e os valores de IROG

• Métodos para promover melhorias nos equipamentos:

– Teoria das Restrições (identificação de equipamentos gargalos)

– Método de Análise e Solução de Problemas (MASP)

– Análise P-M (Phenomenon Mechanism):• Busca o entendimento aprofundado do mecanismo que gera a falha,

analisando a correlação entre máquina, matéria prima e método de trabalho, muitas vezes utilizando a técnica dos 5 porquês

– Troca Rápida de Ferramentas

– 5S

– Método Kaizen


3. Estruturação da manutenção autônoma

• Consiste no envolvimento dos operadores nas atividades diárias de manutenção, tais como inspeção, limpeza, lubrificação e reapertos:

– Manutenção autônoma permite detectar e tratar pequenas anomalias antes que elas gerem falhas

• Empresas que não possuem o 5S devem adotá-lo em conjunto com a manutenção autônoma:

– 5S estabelece um ambiente de trabalho limpo e organizado, condição essencial para o desenvolvimento da manutenção autônoma


4. Estruturação da manutenção planejada

• Conduz à reorganização do departamento de manutenção, contemplando os seguintes itens:

– Missão da manutenção no contexto organizacional

– Tipos de manutenção de responsabilidade do depto

– Formas básicas de organização da manutenção

– Estrutura funcional adotada

– Gestão:• das atividades de manutenção• das peças de reposição• dos custos de manutenção• da lubrificação dos equipamentos

– Apoio de software para a gestão da manutenção


5. Estruturação para controle de novos equipamentos

• Refere-se às atividades gerenciais associadas à instalação e posta em marcha dos equipamentos:

– Deve assegurar o desempenho previsto pelo fabricante

– Tarefa deve ser conduzida pela Engenharia e pelo Departamento de Manutenção


Detalhamento

Atvidades do controle da instalação e posta em marcha dos equipamentos

• Entender claramente propósitos do equipamento e funções que ele deve desempenhar

• Avaliar e aprovar o investimento necessário e o custo de manufatura associado ao equipamento

• Definir procedimentos a serem observados durante a produção

• Definir o envelope operacional, detalhando ajustes para a produção de diferentes produtos

• Estabelecer equipe de trabalho responsável pelo equipamento

• Definir dados a serem coletados e registrados, de forma a permitir a avaliação do desempenho do equipamento e a realização de eventuais esforços de melhoria


Etapas para a implantação da TPM

1. Campanha de lançamento

2. Organização para a implantação

3. Diretrizes e metas

4. Uso do software de gestão da manutenção

5. Capacitação dos colaboradores

6. Início das atividades e melhoria dos equipamentos

7. Controle das intervenções e estoques de reposição

8. Manutenção autônoma

9. Manutenção planejada e

10. Consolidação do programa


PREPARAÇÃO

INTRODUÇÃO

IMPLANTAÇÃO

CONSOLIDAÇÃO

Estudo de caso(Tondatto & Fogliatto, 2005)

• Aplicação prática do programa TPM em uma empresa do setor gráfico, sediada no estado do Paraná:

– Processos da empresa caracterizados por grandes equipamentos, cuja manutenção corretiva costuma demandar grandes períodos de tempo

– Principais produtos comercializados pela empresa são cadernos escolares e material didático institucional


PREPARAÇÃOEtapas 1 a 5

• Para uma implantação bem sucedida do TPM, todos os funcionários:

– devem compreender o porquê da introdução do programa na empresa e

– estar cientes da necessidade de implantação do programa e das metas a serem atingidas

• Alta administração deve anunciar a decisão de adoção do TPM em uma reunião interna, com participação de todos os diretores:

– Etapa de organização da implantação inicia-se com esse anúncio formal

– Na indústria do estudo de caso, declaração foi realizada através de seminários e reuniões formais onde gerentes e líderes divulgaram o TPM a todos os funcionários


Etapa 2 – Organização para implantaçãoEscritório do TPM

• Listaram-se os pilares do TPM (segundo Suzuki, 2003) e associaram-se responsáveis a cada pilar:

• Equipe de implantação ficou formada por 6 profissionais de diferentes áreas


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PILARES BÁSICOS

Etapa 3 – Diretrizes e metas

• Estabelecimento das diretrizes básicas e indicação dos objetivos é fundamental para dar sustentabilidade ao programa:


Etapa 5: Capacitação

• Temas abordados na capacitação introdutória na indústria em questão:


INTRODUÇÃOEtapa 6

• Início formal do programa deve representar um marco nas atividades da empresa:

– Na empresa analisada, início do programa foi anunciado em uma reunião onde foram convidados a participar todos os funcionários, clientes e fornecedores:• Foram expostos novamente o conceito, a filosofia e os objetivos do

TPM

• Alta administração reafirmou o compromisso com a implantação do TPM, destacando políticas e metas a serem alcançadas


IMPLANTAÇÃOPassos 7 a 9

• Deve-se iniciar pelos 4 pilares básicos: manutenção autônoma, manutenção planejada, melhorias individuais e capacitação e treinamento

– Pilares são fundamentais para a melhoria imediata das condições dos equipamentos e do nível de conhecimento dos operários e técnicos

• Elaborou-se um cronograma de implantação dos pilares nas diferentes máquinas e equipes

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Cronograma

F. Fogliatto / TPM

Pilar da melhoria individual foca naanálise de perdas

• Objetivo é implantar sistemática de melhoria para aumentar a produtividade dos equipamentos

• Melhoria individual é realizada através da promoção de atividades de equipe em pequenos grupos, realizadas no próprio local de trabalho


Alguns resultados

• Através de um Diagrama de Pareto, deve-se eliminar sistematicamente as perdas, tratando-as individualmente, como mini projetos:

– Utiliza-se o ciclo PDCA para solução de cada perda e o IROG para verificar a real eficácia do mini projeto

• Equipamento piloto passou por 17 grandes melhorias:

– IROG elevou-se de 28% para 37%

• 6 grupos de melhoria planejaram 50 melhorias significativas em diversos equipamentos e processos


Etapa 8Manutenção autônoma

• Padrão de limpeza, lubrificação e inspeção criadopara o equipamento piloto:


Etapa 9Manutenção Planejada

• Deve ser implantada com o objetivo de trabalhar em três formas de manutenção: manutenção corretiva, manutenção preventiva e manutenção preditiva

• Deve-se realizar levantamento das falhas reais ou potenciais do equipamento para elaboração do programa de manutenção com base no tempo:

– Anomalias devem ser registradas e identificadas através de fichas TPM

– Identificação facilita a visualização dos problemas atuais do equipamento:• Fichas cor vermelha = anomalia a ser solucionada pelos técnicos de

manutenção• Fichas cor amarela = anomalia a ser resolvida pelos operadores


Etapa 9Exemplo


Etapa 10 – ConsolidaçãoAlguns resultados

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Descrição completa do estudo de caso constaem artigo disponível para download na página da

disciplina

F. Fogliatto / TPM

Exercício final

• Durante um determinado período, um equipamento deveria trabalhar por 300 horas. Contudo, durante esse período, devido a quebras e ajustes, o mesmo permaneceu parado durante 35,2 horas.

• O tempo de ciclo teórico, informado pelo fabricante do equipamento corresponde a 45 peças por hora. Contudo, durante as horas de funcionamento, neste período, foram produzidas 11.325 peças. Dentre essas peças, 27 foram consideradas não conforme.

• Utilize esses dados e calcule a disponibilidade, taxa de velocidade, taxa de qualidade e o IROG para este equipamento e período.


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