Análise de Confiabilidade de Equipamentos de via Permanente

7/23/2019 Análise de Confiabilidade de Equipamentos de via Permanente

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MINISTÉRIO DA DEFESAEXÉRCITO BRASILEIRO

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

(Real Academia de Artilharia, Fortificação e Desenho, 1792).

CURSO DE ESPECIALIZAÇÃO EM TRANSPORTE FERROVIÁRIO DE CARGAS

THIAGO MOURA DE OLIVEIRA

ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DE EQUIPAMENTOS DE VIA PERMANENTE

“Reguladoras e Socadoras de Lastro da MRS Logística S.A”

Rio de Janeiro

Junho de 2012




Thiago Moura de Oliveira



Monografia apresentada ao Curso de Especilização

em Transporte Ferroviário de Cargas do Instituto

Militar de Engenharia.

Orientador: Professor Paulo Afonso Lopes da Silva

Tutor: Fabio Rezende

Rio de JaneiroJunho de 2012




Thiago Moura de Oliveira



Trabalho de conclusão do curso de Especialização em Transporte Ferroviário de

Cargas do Instituto Militar de Engenharia

_____________________________________________________________

Paulo Afonso Lopes da Silva, Ph.D. (Orientador) – IME

_____________________________________________________________

Fabio Rezende Francisco – MRS

_____________________________________________________________

Coronel Silveira Lopes – IME

Rio de JaneiroJunho de 2012



Desafio

Há cerca de um ano ingressamos nesta Instituição.

Foi um momento glorioso, onde tínhamos alguns ideais pessoais e coletivos.

Certamente, dentre os pessoais há um principal: melhorar nossas condições de vida.

Quanto aos coletivos, esses são consequências do primeiro, principalmente quando

a melhoria das condições de vida realiza-se de forma ética e saudável.

Pois bem, aqui estamos próximos de fazer o juramento na linha divisora entre oaluno e o profissional. Onde ganharemos a responsabilidade de mudar o mundo e

fazer com que melhore para nós e para nossos filhos e seus filhos.

É deveras um grande desafio. Possível de ser superado com prazer e alegria.

Junho de 2012



Agradecimentos

A Deus, antes e acima de tudo. A todas as nossas famílias pela paciência diante denossa ausência no dia-a-dia, com as quais dividimos nosso tempo entre nós

mesmos, escola e trabalho. A todos os professores, principalmente, aos que se

dedicam de corpo e alma, pelo dom que têm de transferir, de viabilizar o necessário

para que possamos enxergar, neste curso, o que nos propusemos a estudar. Ao

meu tutor dentro da MRS Logística Fabio Rezende Francisco, que em todos os

momentos não mediu esforços para me apoiar e dar condições para o trabalho ser

realizado. A todos os funcionários da nossa empresa, que no cumprimento de seus

deveres, recebem-nos de braços abertos e atentos às nossas solicitações. A

aqueles que, mesmo sem saber, contribuíram com a nossa chegada aos nossos

destinos de todos os dias, nos ajudando a fazer o que propusemos ou o que nos

solicitaram na empresa onde trabalhamos ou a escola onde estudamos. A todos

que, em algum momento, nos propiciaram um momento de lazer, como forma de

distração e relaxamento, nos períodos de maior dificuldade, que direta ou

indiretamente contribuíram para nossa tranqüilidade, enquanto estávamos na sala

de aula ou no nosso trabalho.



Resumo

O transporte ferroviário de cargas é um sistema de logística que está em

expressivo crescimento no atual cenário econômico no país. Devido a esse grande

crescimento e aumento no tamanho dos trens, carga por eixo, maior número de

trens e outros, a via permanente sofre maior atuação de esforços que geram um

processo de degradação rápido e elevado. Por estes motivos, a malha ferroviária

necessita estar em ótimas condições de tráfego e os equipamentos de manutenção

de via permanente são responsáveis por garantir tal qualidade. As reguladoras e

socadoras de lastro, ligadas à correção geométrica da via permanente são de

grande importância no processo de manutenção da malha, pois são elas queproporcionam o tráfego seguro nos trechos, proporcionando ainda condições de

desenvolver velocidades mais altas e com segurança.

Com progressivo crescimento de demanda de transporte ferroviário de carga, é

preciso aperfeiçoar as técnicas para aumento da qualidade da manutenção,

representado pela confiabilidade dos equipamentos. Fica claro que a demanda exige

que o sistema esteja por completo preparado e confiável, sendo necessários

equipamentos de manutenção de via permanente com alta confiabilidade.Com este estudo temos o objetivo de propor um modelo de controle e ciclo da

manutenção que garanta a disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos. Para

isso nos baseamos nos diferentes tipos de manutenção e metodologias gestão de

falhas.

Palavra-chave: Ferrovias, máquinas de construção de linhas ferroviárias,

socadoras de lastro, reguladoras de lastro, confiabilidade



Abstract

Rail freight is a logistics system that is in significant growth in the current

economic scenario in the country. Because of this tremendous growth and increase

in size of the trains, axle load, the greater number of trains and other, the biggest

performance suffers permanent way of efforts to create a process of rapid

deterioration and high. For these reasons, the railway needs to be in optimal traffic

conditions and equipment maintenance permanent way are responsible for ensuring

that quality. The regulatory and socadoras ballast, linked to the geometric correction

of the permanent way are of great importance in the maintenance of the mesh, it is

they who provide the safe traffic on stretches, providing even able to develop higherspeeds and safely.

With progressive growth in demand for rail freight transportation, it is necessary

to improve the techniques for improving the quality of maintenance, represented by

the reliability of equipment. It is clear that demand requires that the system is fully

prepared and confident, being necessary equipment maintenance permanent way

with high reliability.

With this study we aim to propose a model of control and the maintenance cycleto ensure the availability and reliability of equipment. For this we rely on different

types of maintenance and fault management methodologies.

KEYWORD: Railroads, construction machinery, railway lines, socadoras ballast,

ballast regulators, reliability



LISTA DE ABREVIATURAS

ABNT – Associação Brasileira de Norma Técnicas

Dt – Tempo Total

Dtdispo – Tempo Disponível

Dtindisp – Tempo Indisponível

Dr. – doutor

Eng. – engenheiro

Eq. - equação

Fig. – figura

FMEA – Análise de Modo e Efeito das FalhasFMECA – Análise de Modo, efeito e criticidade da falha

FTA – Análise da Árvore de Falhas

ISO – Sistema de Qualidade

MA – Manutenção Autônoma

MCC – Manutenção Centrada em Confiabilidade

MTBF – Tempo Médio entre Falhas

MTTF – Tempo Médio para FalharMTTR – Tempo Médio para Reparo

NPR – Número de Prioridade de Risco

PDCA – Ciclo de Melhoria Continua

RCM – Manutenção Centrada em Confiabilidade

RH – Recursos Humanos

TPM – Manutenção Produtiva Total



LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Efeitos dos Trabalhos de Análise de Falhas.............................................27

Figura 2 – Gráfico Confiabilidade x Tempo de Falha.................................................28

Figura 3 – Pilares da Manutenção Centrada em Confiabilidade................................31

Figura 4 – Etapas da MCC.........................................................................................32

Figura 5 – Fluxo de Definição de Estratégia..............................................................34

Figura 6 – (1) Índice baseado nas causas (2) Índices baseados nos modos de

falha............................................................................................................................38

Figura 7 – Probabilidade de Ocorrência.....................................................................39

Figura 8 – Índices de Severidade...............................................................................39Figura 9 – Probabilidade de não detecção de falhas.................................................40

Figura 10 – Ciclo de Análise Top Down.....................................................................41

Figura 11 – Custos comprometidos ao longo do desenvolvimento do produto.........42

Figura 12 – Tipo de FMEA.........................................................................................44

Figura 13 – Categorias de FMEA utilizados na Ford.................................................45

Figura 14 – Banca de Socaria....................................................................................54

Figura 15 – Processo executivo de socaria...............................................................55Figura 16 – Socadora de Lastro S-12........................................................................56

Figura 17 – Reguladora SSP-103..............................................................................57

Figura 18 – Desafio MRS...........................................................................................59

Figura 19 – Cenário Agressivo 2012..........................................................................60



Figura 22 – Cenário Agressivo 2015..........................................................................61Figura 23 – Cenário Agressivo 2016..........................................................................62

Figura 24 – PDCA......................................................................................................63

Figura 25 – Etapas PDCA..........................................................................................64

Figura 26 – Fluxograma PDCA..................................................................................65

Figura 27 – Gráfico da Disponibilidade......................................................................66

Figura 28 – Falhas por Sistema – Socadora..............................................................67

Figura 29 – Diagrama de Ishikawa.............................................................................68

Figura 30 – Formulário dos 5 Por quês......................................................................69

Figura 31 – Planilha Registro de Falhas....................................................................73



Figura 32 – Tipos de manutenção..............................................................................74

Figura 33 – Mapa de Disponibilidade.........................................................................75

Figura 34 – Fluxo de Pendências...............................................................................81



LISTA DE EQUAÇÕES

Equação 1 – Função Confiabilidade..........................................................................28

Equação 2 – MTTR – Tempo Médio para Reparo.....................................................29

Equação 3 – Disponibilidade Média 1........................................................................29

Equação 4 – Disponibilidade Média 2........................................................................30

Equação 5 – Tempo para Falhar................................................................................30

Equação 6 – NPR (Número prioridade de Risco)......................................................38

Equação 7 – Disponibilidade Equipamentos..............................................................70

Equação 8 – MTBF.....................................................................................................70

Equação 9 – MTTR....................................................................................................71Equação 10 – MTKBF................................................................................................71



LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 – MTKBF por Grupo – Março......................................................................76

Gráfico 2 – MTKBF Socadora – Março......................................................................77

Gráfico 3 – Falha por Socadora – Março...................................................................77

Gráfico 4 – MTKBF Reguladora – Março...................................................................78

Gráfico 5 – Avaria por Reguladora – Março...............................................................78

Gráfico 6 – Estratificação Falhas Acumulado.............................................................79

Gráfico 7 – Falha por Sistema – Março......................................................................80

Gráfico 8 – Falhas por Bancas – Março.....................................................................80



LISTA DE QUADROS

Quadro 1 – Procedimento para Desenvolvimento do FMECA...................................46

Quadro 2 – Categoria ou Riscos para avaliar a gravidade da falha...........................49

Quadro 3 – Resultados e Benefícios obtidos com o FMECA.....................................51



SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................... 14

1.1. Justificativa ..................................................................................................................................................... 14

1.2. Objetivos ......................................................................................................................................................... 15

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 16

2.1 Confiabilidade ............................................................................................................................................. 16

2.1.1 Confiabilidade ............................................................................................................................................. 16

2.1.2 Mantenabilidade ........................................................................................................................................ 16

2.2 Técnicas de Manutenção ............................................................................................................................ 17

2.2.1 Manutenção Coetiva .......................................................... ........................................................... ........... 18

2.2.2 Manutenção !eventiva ........................................................ ........................................................... ........... 19

2.2." Manutenção !odutiva Total .......................................................... ........................................................... . 20

2.2.3.1 Cronologia da Evolução para o TPM ....................................................................................................... 20

2.2.3.2 Pilares da Meodologia TPM ................................................................................................................... 21

2.2.4 Manutenção !editiva ................................................................................................................................ 2!

2.2.5 Manutenção Centada e# Confiabilidade $MCC% ....................................................................................... 2!

2." Tata#ento e &n'lise de (al)as ................................................................................................................. 26

2.".1 !inc*+ios ,'sicos da Teoia da Confiabilidade .................................................. ......................................... 28

2.3.1.1 MTT" # Te$po M%dio para "eparo ................................................................ ........................................ 29

2.3.1.2 C&l'ulo da (isponibilidade M%dia ........................................................................................................... 29

2.3.1.3 Te$po para )al*ar .................................................................................................................................. 30

2.3.1.+ Progra$a de MMC # Manuenção Cenrada e$ Confiabilidade ............................................................ 30

2.3.1.! )ME, - ,n&lise dos Modos de )al*a e seus Efeios ................................................. ............................... 3+

2.3.1.6 )MEC, - ,n&lise dos Modos de )al*a Efeios e Crii'idade ................................................................... 3/

2.3.1./ "esulados e enef'ios obidos 'o$ o )ME,)MEC, ......................... .................................................. !0

2.4 -ui+a#ento de Manutenção de /ia +aa 0asto ...................................................................................... 52

2.4.1 ocadoa de 0asto ..................................................................................................................................... !3

2.4.2 e3uladoa de 0asto .................................................. ........................................................... ..................... !/

2.4." Confiabilidade -ui+a#entos de /ia !e#anente...................................................................................... !8

3 METODOLOGIA E DESENVOLVIMENTO .................................................... 63

".1 !o+osta de &+licação do !C& na #el)oia da Confiabilidade ................................................................ 64

".2 (o#a de Contole ...................................................................................................................................... 66



".2.1 'fico de Contole dos esultados $eal Meta% ..................................................................................... 66

".2.2 -statificação dos esultados ..................................................................................................................... 6/

".2." &n'lise de Causa e -feito $ia3a#a de s)i8a9a% ...................................................... ............................... 68

".2.4 Método dos 5 +o u:s ............................................................................................................................... 68

"." ndicadoes Contolados ............................................................................................................................. 6;

".".1 is+onibilidade de -ui+a#entos ................................................... ........................................................... . /0

".".2 MT,( < Te#+o Médio -nte (al)as .......................................................... .................................................. /0

"."." MTT < Te#+o Médio !aa e+ao .......................................................... .................................................. /0

".".4 MT=,( < =# ocado ente (al)as .............................................................................................................. /1

".".5 etabal)o .................................................................................................................................................. /1

".".6 Custo de Manutenção ........................................................... ........................................................... ........... /2

".".7 Modelo !o+osto ........................................................................................................................................ /3

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................... 83

REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 85



14

1 INTRODUÇÃO

Justificativa

A malha ferroviária em virtude do expressivo crescimento do transporte

ferroviário de cargas no atual cenário econômico no país vem recebendo maior

solicitação oriunda do alto fluxo de trens e alta carga por eixo. Devido a esse grande

crescimento e aumento no tamanho dos trens a linha férrea necessita estar em

ótimas condições de tráfego e os equipamentos de manutenção de via permanente

são responsáveis por garantir tal qualidade. Os equipamentos de grande porte,

ligadas à correção geométrica da via permanente são de grande importância no

processo de manutenção da malha, pois são eles que proporcionam o tráfego

seguro e em maiores velocidades.

Com o cenário atual e a perspectiva para o futuro, tem-se condições não

favoráveis à manutenção da via permanente, devido ao número cada vez menor de

intervalos. Desta forma, torna-se necessário que as máquinas produzam o máximo

possível no menor tempo. Isto gera a necessidade desses equipamentos estarem

com alto nível de confiabilidade, garantindo que o serviço seja o melhor possível no

intervalo e o mais importante, que não ocorram falhas.

Esses equipamentos, apesar de antigos, são muito sofisticados e necessitam de

um acompanhamento direto e eficiente no seu trabalho, visando deixá-los nas

melhores condições possíveis e sendo a condição hoje existente, torna-se

interessante trabalhar com manutenção preditiva e preventiva dos mesmos, evitando

paradas durante o trabalho e a intervenção por manutenção corretiva.

Com progressivo crescimento de demanda de transporte ferroviário de carga, épreciso aperfeiçoar as técnicas para aumento da qualidade da manutenção,

representado pela confiabilidade dos equipamentos. A confiabilidade é a

probabilidade de um equipamento operar, sem falhas, durante um período de tempo.

À medida que se aumenta o tempo de avaliação, maior a chance de acontecer

falhas, sendo assim, menor a confiabilidade do equipamento. Desta forma o trabalho

busca a melhoria da confiabilidade dos equipamentos, estabelecendo possibilidades

de melhoria nos controles e processos de manutenção, buscando trabalhar de forma



15

preditiva e preventiva. As melhorias que estão sendo buscadas visam aumento da

confiabilidade das reguladoras e socadoras, com consequência de maior

conservação, manutenção e capacidade da malha ferroviária.

Objetivos

Verificada a confiabilidade das reguladoras e socadoras da MRS Logística S.A,

fica evidenciada a necessidade de se melhorar a confiabilidade dos equipamentos.

Sendo esta a situação atual, este trabalho tem o objetivo de analisar e otimizar a

confiabilidade das máquinas de manutenção de via permanente, buscando

processos de intervenção preditivos e preventivos, garantindo assim maior

disponibilidade das reguladoras e socadoras para a companhia. De um modo geral,

o objetivo é realizar uma análise da situação e propor uma metodologia de análise

que garanta a perpetuidade do resultado. Com este trabalho, se busca utilizar

ferramentas como, FMEA, PDCA, Árvore de Falhas e conceitos sobre manutenção

preditiva e preventiva nos equipamentos de correção geométrica da MRS Logística

S.A.



16

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Confiabilidade

A Reliability e Mantenability (Confiabilidade e Mantenabilidade), em resumo

significa: equipamento disponível e de fácil conserto. No Japão, após a 2ª Grande

Guerra, houve a necessidade de tornar o país competitivo, visto que não havia

riqueza. Crescer, sendo rentável era quase impossível, mas se tornou um lema.

Estes modelos foram aplicados às grandes fábricas do setor automotivo, devido à

grande competitividade neste ramo. Isso se deve, em parte, aos programas de

Qualidade Total e Perda Zero (metodologia que visa redução de custos

operacionais). A partir disso, o segmento de fabricação de máquinas operatrizes se

desenvolveu e começou a projetar equipamentos cada vez mais confiáveis. Isso

significa dizer maior probabilidade de um equipamento operar sem falhar e por um

determinado período de tempo. (PEREIRA, 2009)

2.1.1 Confiabilidade

É a probabilidade de um equipamento operar, sem falhas, durante um período

de tempo predeterminado. A determinação da confiabilidade deve sempre estar

associada a um período de tempo. À medida que se aumenta o tempo de avaliação,

maior é a chance de acontecerem falhas, ou seja, menor será a confiabilidade da

máquina ou do ferramental. (PEREIRA, 2009)

2.1.2 Mantenabilidade

É a medida do grau de facilidade para se fazer o reparo em um equipamento,

quando este é realizado, de acordo com os procedimentos definidos. A

confiabilidade tem relação direta com a chance de ocorrerem falhas num

equipamento operando normalmente. O comportamento das falhas pode ser



17

estudado pela Curva da Banheira, representando o comportamento da Taxa de

Falhas ao longo de todo seu ciclo de vida. Conseguimos distinguir três fases

distintas: Mortalidade Infantil, Vida Útil e Desgaste.

Quando o equipamento está operando, a avaliação da confiabilidade

normalmente é feita após a estabilização de sua taxa de falhas, ou seja, quando se

encontra na fase de Vida Útil. O indicador utilizado para se fazer essa avaliação é o

MTBF (Mean Time Between Failures – Tempo Médio Entre Falhas). A

Mantenabilidade é medida por meio de um indicador chamado MTTR (Mean Time

To Repair - Tempo Médio para Reparo). Esses indicadores são obtidos a partir dos

registros de manutenção. (PEREIRA, 2009)

2.2 Técnicas de Manutenção

As técnicas de manutenção fazem parte do processo de gestão da manutenção,

sendo necessário ter conhecimento sobre as mesmas para aplicá-las nos ativos de

forma eficaz. O objetivo é o aumento de confiabilidade e disponibilidade, mas sem

deixar de lado o controle dos gastos departamentais. Dentre as diferentes técnicas

de manutenção temos:

- Manutenção: Conjunto de ações que permitem restabelecer um bem, para

seu estado específico ou medidas para garantir um serviço determinado. É a

combinação de todas as ações técnicas e administrativas, incluindo as de

supervisão, destinadas a manter ou recolocar um item em um estado no qual ele

possa desempenhar uma função requerida. (NBR 5462/1994 (2.81))

- Defeito: Não atendimento de um requisito de uso pretendido ou de uma

expectativa razoável, inclusive quanto à segurança. (ABNT NBR-ISSO – 8402-1994)

- Falha: Término da capacidade de um item de realizar sua função específica.

(NBR-5462-1994)



18

Falha é toda perda de função ou de performance de um equipamento. A análise

RCM avalia as falhas sob diversos níveis: o nível do sistema, dos subsistemas, dos

componentes, e em determinadas situação ao nível das peças. (Pinto, 2004)

O sucesso de uma organização eficiente de manutenção reside no garantia

da performance requerida pelo sistema ao menor custo possível. Isto significa que

os métodos de manutenção devem estar baseados, sobretudo no claro

entendimento das falhas que incidem sobre os diversos níveis do sistema. (Pinto,

2004)

- Modo de falha: Um modo de falha é definido como sendo toda e qualquer

falha que seja inerente a um equipamento ou componente, e que resulte em uma

perda funcional sobre um sistema ou um subsistema. (Pinto, 2004)

- Pane: Estado de um item caracterizado pela incapacidade durante a ação

requerida, excluindo a incapacidade durante a manutenção preventiva ou outras

ações planejadas, ou pela falta de recursos externos. (NBR-5462-1994)

De uma forma geral a falha é um evento e a pane é um estado. (PEREIRA,

2009)

2.2.1 Manutenção Corretiva

“Manutenção corretiva: Manutenção efetuada após a ocorrência de uma pane

destinada a recolocar um item em condições de executar uma função requerida”.

(ABNT-NBR-5426-1994).O termo manutenção corretiva é amplamente conhecido no ramo industrial e

ainda é a forma mais comum para reparo de um equipamento com problema.

Denominada no ano de 1914, sua principal característica é que o conserto se inicia

após ocorrência da falha, dependendo da disponibilidade da mão de obra e material

necessário para o conserto. É caracterizada também pela falta de planejamento e

custos necessários, bem como desprezo pela perda de produção. (PEREIRA, 2009)



19

A manutenção corretiva pode ser monitorada por meio dos itens de controle

descritos e comentados anteriormente, como por exemplo, o MTTR e o MTBF, desta

forma pode-se monitorar o desempenho dos ativos e avaliar a necessidade de

aplicar ou não os sistemas preventivos. (PEREIRA, 2009)

Casos em que a manutenção corretiva pode ser aplicada:

- Ativos de baixo custo operacional

- Em ativos que possuem backup (mais de um equipamento que executa a

mesma operação)

- Em ativos que possuem a operação mais rápida do que as anteriores

- Em ativos não considerados gargalos

- Em ativos de fácil manutenção (alto índice de mantenabilidade)

- Em ativos cujos técnicos de manutenção são bem treinados para pronto

reparo, após evidência de qualquer falha ou pane.

A aplicação da manutenção corretiva não é algo assustador, em determinados

equipamentos ou utilidades que se enquadram em uma das situações descritas

anteriormente. O uso de manutenção corretiva é perfeitamente aceitável numa

empresa que não dispões de recursos para adotar sistemas preventivos. (PEREIRA,

2009)

2.2.2 Manutenção Preventiva

Manutenção preventiva é a manutenção efetuada em intervalos

predeterminados, ou de acordo com critérios descritos, destinada a reduzir a

probabilidade de falhas ou a degradação do funcionamento do item (ABNT-NBR-5426-1994).

A origem da manutenção preventiva foi por volta de 1930, na indústria

aeronáutica ou de aviação. Surgiu pela necessidade de conseguir maior

disponibilidade e, principalmente, de confiabilidade dos ativos empresariais. Quando

se torna necessário manter o negócio em pleno funcionamento para se manter

competitivo. (PEREIRA, 2009)



20

2.2.3 Manutenção Produtiva Total

Durante muito tempo, as indústrias funcionaram com o sistema de manutenção

corretiva. Com isso, ocorriam desperdícios, retrabalhos, perda de tempo e esforços

humanos, além de prejuízos financeiros. A partir de uma análise desse problema,

passou-se a dar ênfase a processos preventivos. Desta forma foi desenvolvido o

conceito da TPM (Manutenção Produtiva Total), que inclui programas com ações

técnicas preventivas e preditivas. (PEREIRA, 2009)

A manutenção preventiva teve sua origem nos Estados Unidos e foi introduzida

no Japão em 1950, até esse momento a indústria japonesa trabalhava apenas no

conceito corretivo, executando reparos após a falha do equipamento, o que

representa um custo e um obstáculo para a melhoria da qualidade. (PEREIRA,

2009)

Em meados do ano de 1970, na busca de maior eficiência na área produtiva,

surge a metodologia chamada de TPM, um sistema fundamentado no respeito

individual e na total participação dos empregados. (PEREIRA, 2009)

2.2.3.1 Cronologia da Evolução para o TPM

- Manutenção Corretiva

- Manutenção Preventiva

- Manutenção do Sistema de Produção

- TPM – Manutenção Produtiva Total

Com o processo de evolução da manutenção, as empresas se preocupavam emvalorizar e manter o seu patrimônio, pensando em termos do custo do ciclo de vida

dos ativos industriais. Desta forma se estabeleceram alguns pilares da metodologia

TPM. (PEREIRA, 2009)



21

2.2.3.2 Pilares da Metodologia TPM

Os pilares da metodologia TPM envolvem todos os departamentos de uma

empresa, habilitando-a para buscar metas, tais como defeito zero ou falha zero,

estudo de disponibilidade, confiabilidade e lucratividade, sendo que ao longo do

tempo, busca também qualidade, segurança e meio ambiente dentre outros.

(PEREIRA, 2009)

- Manutenção Autônoma

- Manutenção Planejada

- Controle Inicial

- Melhoria Específica

- Educação & Treinamento

- Segurança e Meio Ambiente

- TPM Office – TPM em áreas administrativas

- Qualidade

- Manutenção Autônoma (MA)

Na manutenção autônoma, os operadores são capacitados para

supervisionarem e atuarem como mantenedores em primeiro nível. Os

mantenedores específicos são chamados quando estes não conseguem solucionar

o problema. Assim, cada operador assume suas atribuições de uma forma que

permite que tanto a manutenção preventiva quanto a corretiva (rotinas) esteja

constantemente interagindo entre si. A manutenção autônoma significa mudar a

mentalidade para: “Deste equipamento cuido eu”, deixando de lado o usar antigo,que era: “Eu fabrico, você conserta”. Dentre as atividades de um mantenedor

autônomo estão:

- Operação correta de máquinas e equipamentos

- Aplicação do 5S ou 8S

- Registro diário das ocorrências e ações

- Inspeção Autônoma



22

- Monitoração com base nos seguintes sentidos humanos: Visão, audição, olfato

e tato

- Lubrificação

- Elaboração de padrões (procedimentos)

- Execução de regulagem simples

- Execução de reparos simples

- Execução de testes simples

- Aplicação de manutenção preventiva simples

- Preparação simples (set up)

- Participação em treinamentos e em grupos de trabalho.

O objetivo básico da MA é evitar a deterioração precoce do equipamento novo, e

manter em condições os antigos.

Um equipamento mantido em boas condições de limpeza, reparado a

frequências determinadas, conduzido por um operador treinado e qualificado, terá

uma maior produtividade do que outro sem essas ações. (PEREIRA, 2009)

- Controle Inicial

O chamado controle inicial na metodologia TPM é o conjunto de ações que

visam à chamada Prevenção da Manutenção, isto é, ao se iniciar os estudos para se

adquirir determinado ativo, que as áreas envolvidas tenham a preocupação com a

manutenção. (PEREIRA, 2009)

Um bom projeto deve permitir que o equipamento após falhar, seja consertado

com a rapidez e a qualidade requeridas. Incluem-se aí facilidade de acesso,

componentes de boa qualidade, proteções que evitem resíduos de processos em

partes móveis. Esta metodologia também é conhecida como Terotecnologia, que éuma combinação de gerenciamento, finanças e engenharia aplicada aos ativos de

uma organização com o objetivo de aumentar a confiabilidade e disponibilidade do

equipamento ainda na fase de projeto e demais especificações.



23

- Melhoria Específica

O pilar da Melhoria Específica se traduz em ações de melhoria contínua. O

processo de melhoria contínua tem os seguintes fundamentos:

- Cooperação

- Competitividade

- Estratégia

- Treinamento

- Eliminar perdas

- Foco no resultado

De uma forma geral é necessário que haja um grupo de trabalho comprometido

com os resultados, sendo que ainda é necessário, deixar de lado as diferenças

naturais do ser humano e trabalhar em conjunto, somando as habilidades de cada

um para se obter uma meta, seja ela qual for. (PEREIRA, 2009)

Nesse ambiente, o engenheiro de manutenção é o elemento agregador para unir

mantenedores, operadores e gestores imediatos. (PEREIRA, 2009)

- Educação e Treinamento

A capacitação de todos os funcionários de uma empresa é um trabalho muito

importante não só das organizações, mas também das pessoas. Num Projeto TPM,

a área de recursos humanos tem a preocupação de facilitar o conhecimento. Para

que se tenha aumento de produtividade, é necessário que os operadores saibam

manusear ferramentas de montagem e operar equipamentos simples ou complexos,

bem como os mantenedores conheçam tecnicamente um equipamento para quepossam executar ajustes e consertos necessários. (PEREIRA, 2009)

- Segurança e Meio Ambiente

Todas as ações para obtenção da “perda zero” ou “zero defeitos” são

fundamentais para a boa rentabilidade de uma organização. Todavia, o respeito e a

integridade das pessoas e o meio onde vivem não pode ser deixado de lado. Dentro



24

da metodologia TPM, devem coexistir o cuidado ambiental junto com máquinas

operatrizes e produtos manufaturados. Além de tudo isso, deixar que seu processo

ou demais resíduos poluam o meio ambiente esta na contramão das boas práticas

nos cuidados dos recursos naturais. (PEREIRA, 2009)

Toda indústria de grande porte possui um setor de Segurança do Trabalho e

uma área para tratamento dos assuntos relacionados ao Meio Ambiente, geralmente

vinculada ao setor de qualidade. Na metodologia TPM, todas estas áreas estão

integradas, assim como a Qualidade, Engenharia, Recursos Humanos, que junto

com a Manutenção e a Produção, vão buscar metas de eficiência requeridas.

- Qualidade

O pilar da qualidade em resumo, indica as ações integradas para

condicionamento de obediência a padrões predeterminados. Esses padrões são

itens das normas de qualidade aplicados à manutenção. A ISO nasceu a partir das

exigências existentes no segmento automotivo. (PEREIRA, 2009)

Em geral as empresas disponibilizam treinamentos, e alguns representantes de

departamentos são convocados. Geralmente, o Engenheiro de Manutenção é o

representante formalizado e responsável pelo entendimento e adequação dos itens

relacionados às atividades de manutenção. (PEREIRA, 2009)

- TPM em Áreas Administrativas

Na forma como é proposta, a TPM oferece plenas condições de aperfeiçoar as

melhorias em áreas administrativas. A proposta é avançar o processo da TPM não

só para áreas industriais, mas para as demais, como por exemplo, RH, Segurança,Materiais, Financeiras dentre outras. Estas áreas com certeza podem colaborar para

a “perda zero” a partir de seus processos. Para o desenvolvimento das pessoas que

atuam em empresas preocupadas com a manutenção industrial, a participação dos

demais envolvidos resulta nos seguintes benefícios. (PEREIRA, 2009)

- Realização (Autoconfiança)

- Aumento da atenção no trabalho

- Aumento da satisfação pelo trabalho em si (enriquecimento de cargo)



25

- Melhoria do espírito de equipe

- Melhoria nas habilidades de comunicação entre as pessoas

- Aquisição de novas habilidades

- Crescimento por meio da participação

- Maior senso de posse das máquinas

- Diminuição da rotatividade de pessoal

- Satisfação pelo reconhecimento

“A manutenção não deve ser apenas aquela que conserta, mas aquela que

elimina a necessidade de consertar” (PEREIRA, 2009)

2.2.4 Manutenção Preditiva

A manutenção preditiva é a manutenção que permite garantir a qualidade de

serviço desejada, com base na aplicação sistemática de técnicas de análise,

utilizando-se meios de supervisão centralizados ou de amostragem para reduzir ao

mínimo a manutenção preventiva e diminuir a manutenção corretiva (ABNT-NBR-

5462-1994).

As principais técnicas de manutenção preventiva são:

- Termografia

- Análise de Vibração.

2.2.5 Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC)

A MCC (Manutenção Centrada na Confiabilidade) é uma metodologia utilizada

para assegurar que quaisquer componentes de um ativo ou um sistema operacional

mantenham suas funções, suas condições de uso com segurança, qualidade,

economia e ainda que seu desempenho não degrade o meio ambiente. Esta

metodologia não substitui o enfoque da manutenção tradicional (preventiva,

preditiva, reforma e etc.), porém é mais uma ferramenta para auxiliar a gestão.

(PEREIRA, 2009)



26

Em resumo a MCC, indica:

- Redução de manutenção preventiva por meio de tarefas mais eficazes, isto é,

foco nos pontos críticos dos equipamentos.

- Análise de falhas: Reduzir a possibilidade de ocorrência das falhas

- Manutenção preventiva prevendo a substituição de componentes (não

consertar), como forma de redução da taxa de falhas.

- Garantia de que o equipamento execute suas funções a custos mínimos

(execução de grandes reparos ou reformas somente quando for extremamente

necessário)

- Uso da metodologia FMEA aplicada à manutenção

- Redução dos custos de manutenção por meio da redução de manutenção

preventiva, peças de reposição, rastreamento das decisões, etc.

O Engenheiro de Manutenção não pode simplesmente, sair elaborando planos

preventivos e distribuindo-os para os mantenedores executarem. Com base na

analise da importância, define-se a técnica de manutenção mais adequada e

rentável. Dentro da gestão preventiva existem outras técnicas que podemos utilizar.

A MCC é quase um sinônimo para o tremo prevenção, se não houvesse os estudos

estatísticos, como a Análise da Taxa de falhas, FMEA e outros, que auxiliam e muito

na identificação do “Por quê?” e “Como?” para evitar a ocorrência da falha.

(PEREIRA, 2009)

2.3 Tratamento e Análise de Falhas

Os estudos dos modos, efeitos e causas das falhas são uma ferramenta degrande valor no estudo da Análise de Falhas, uma vez que se busca maiores índices

de confiabilidade e disponibilidade dos equipamentos. Com o estudo e análise de

falhas têm-se os seguintes objetivos. (Pinto, 2004)

Os objetivos principais da metodologia de análise de falhas são:

- Estruturar a planificação das manutenções preventivas, preditivas e proativas

de acordo com os modos de falha predominantes em cada equipamento e a análise

dos riscos representativos ao sistema.



27

- Assegurar o controle das causas fundamentais identificadas para cada modo

de falha, e minimizar seu impacto sobre o funcionamento do sistema (aumento do

tempo médio entre falhas de um equipamento).

- Amparar as análises de confiabilidade e as tomadas de decisões em trabalhos

de planejamento da manutenção e eliminação de perdas produtivas.

- Auxiliar as estratégias de formação dos efetivos de manutenção através da

observação das necessidades observadas durante as análises das falhas já

vivenciadas ou potenciais.

Os efeitos dos trabalhos de análise de falhas sobre o sistema de manutenção

estão ilustrados na Fig. 01

Figura 1 – Efeitos dos trabalhos de Análise de Falhas

Fonte: (Pinto, 2004)

Em resumo, os objetivos da abordagem por análise de falhas são:

- MAXIMIZAR o MTTF dos equipamentos através da contenção das causas

fundamentais das falhas; e QUALIFICAR o sistema de manutenção visando a

MINIMIZAÇÃO do emprego de insumos ($) e de mão-de-obra (MTTR). (Pinto, 2004)



28

2.3.1 Princípios Básicos da Teoria da Confiabilidade

A função confiabilidade designada por R(t) - Reliability - retorna a probabilidade

de um sistema, equipamento ou componente sobreviver sem falha no decorrer de

um intervalo de tempo t 0, ou seja,

R(t) = Pr(T t) t 0 (Eq. 1)

onde lê-se: R(t) é a probabilidade de que um evento T ocorra no intervalo de

tempo [0; t] A função confiabilidade será sempre decrescente com o tempo, pois as

probabilidades de sobrevivência de um componente sempre diminuem de acordo

com a taxa de utilização e em razão dos mecanismos de desgaste e de fadiga.

As expressões matemáticas que definem a função confiabilidade dependem

diretamente do tipo de distribuição estatística a que os tempos para falha estejam

associados. Assim, podem existir funções de confiabilidade que se enquadram como

distribuições exponenciais, Gauss, log-normais, Weibull, Poisson, etc. (Pinto, 2004)

Figura 2 – Gráfico Confiabilidade x Tempo de Falha




29

2.3.1.1 MTTR – Tempo Médio para Reparo

Os tempos para reparo de falhas, a exemplo dos tempos para falha, podem

estar associados a distribuições estatísticas distintas. Porém, para que a análise de

falhas seja simplificada, assume-se normalmente uma distribuição exponencial dos

tempos para reparo, de modo que o valor do MTTR - Mean Time To Repair é

obtido da média aritmética dos tempos para reparo TTRi com i ϵ {1,2....k), ou

seja

(Eq. 2)

onde k é o número de falhas observadas no período de análise. (Pinto, 2004)

2.3.1.2 Cálculo da Disponibilidade Média

De forma simplificada, pode-se definir o tempo Dt de análise de um determinadoequipamento como sendo a soma da parcela de tempo D tdisp correspondente ao

período em que o equipamento esteve disponível para a operação, e da parcela de

tempo DtINDISP correspondente ao período em que o equipamento esteve

indisponível. (Pinto, 2004)

Com estes dois valores, define-se então a Disponibilidade Média do

equipamento através da expressão

(Eq. 3)

Esta equação é generalizada para a determinação da disponibilidade média de

um equipamento em qualquer intervalo de tempo ∆t ≥ 0, embora para processos nos

quais as distribuição dos tempos para falha TTFi e dos tempos para reparo TTRi

sejam exponenciais, defina-se normalmente a disponibilidade média através da



30

Expressão (Pinto, 2004)

(Eq. 4)

2.3.1.3 Tempo para Falhar

Em processos de manutenção preventiva costuma-se fazer a planificação das

intervenções com base em intervalos de tempos pré-estabelecidos. Estes intervalos

em algumas análises são empíricos e não levam em consideração as distribuiçõesdos tempos para falha dos componentes. (Pinto, 2004)

Uma das opções para a definição destes intervalos é a utilização de estimativas

de tempos até a ocorrência de falha de uma determinada porcentagem da

população de componentes. Com base neste conceito e na adoção da hipótese de

distribuição exponencial dos tempos para falha, tem-se que o tempo para falha de

uma porcentagem “p” da população é dado pela expressão (Pinto, 2004).

(Eq. 5)

2.3.1.4 Programa de MMC – Manutenção Centrada em Confiabilidade

Reliability Centered Maintenance (RCM) ou em português Manutenção Centrada

em Confiabilidade (MCC) é o processo utilizado para a determinação do tipo de

metodologia de manutenção mais efetivo para o tratamento de falhas potenciais. O

processo de desenvolvimento do RCM envolve a identificação de ações que quando

executadas irão reduzir a probabilidade de um equipamento, bem como seus custos

de manutenção. (Pinto, 2004)

O processo busca a melhor combinação entre ações baseadas em condições,

ações baseadas em intervalos de tempo ou em ciclos, ou simplesmente ações

corretivas - ver os detalhes de cada uma destas estratégias na Fig. 3.



31

Figura 3 – Pilares da Manutenção Centrada em Confiabilidade


Analise de MCC

A análise RCM cuidadosamente considera as seguintes questões:

- Qual é a função do sistema ou do equipamento em análise?

- Quais são as falhas funcionais que ocorrem com maior probabilidade?

- Quais são as prováveis consequências destas falhas funcionais?

- O que pode ser feito para que haja redução nas probabilidades de falha, ou

das consequências sobre o sistema?

Estas estratégias de manutenção devem ser aplicadas de forma integrada, afim

de que seja possível a otimização da eficiência e dos custos de manutenção do

sistema avaliado.



32

Figura 4 – Etapas da MCC


A metodologia RCM, em razão de sua razoável complexidade de aplicação,

deve ser utilizada principalmente na análise de sistemas julgados críticos ao

processo, seja por fatores que envolvam segurança, saúde ou meio ambiente (risco

de explosões, lesões aos operadores, ou contaminações), seja por fatores

econômicos (alto custo de reparação de componentes ou elevadas perdas para o

processo), ou mesmo fatores que envolvam a disponibilidade operacional do

sistema. (Pinto, 2004)

Deve ser observado que o processo de análise de manutenção através de MCCpermite como ações de contenção para a ocorrência da falha somente quatro

alternativas possíveis:

- Ações corretivas

- Ações baseadas em intervalos de tempo ou ciclos

- Ações baseadas em condições

- Ações de re-projeto e/ou inclusão de redundâncias no sistema.



33

A seguir encontram-se detalhadas as definições de cada uma das ações

previamente citadas:

- Ações corretivas: Nenhuma ação de contenção sobre a falha pode ser

tomada. Normalmente para estas situações não existem tecnologias de inspeção

disponíveis para que se faça uma verificação das condições dos componentes

atingidos pela falha. (Pinto, 2004)

- Ações baseadas em intervalo de tempo ou ciclos: Ações de inspeção

programadas a intervalos de tempo pré-definidos, estes normalmente baseados em

conhecimento de parâmetros de confiabilidade observados dos históricos de falha

dos componentes. Estas ações são somente programadas quando há total

segurança de que existem pontos notáveis de degradação da função dos

componentes, casos contrários tornam-se extremamente dispendiosas ao sistema

de manutenção. (Pinto, 2004)

- Ações baseadas em condições: Normalmente denominadas inspeções

preditivas, estas ações levam em consideração perturbações ao sistema notadas

somente com a utilização de tecnologias particulares (análise termográfica, medição

de vibração, análise de contaminantes, etc.). São ações de contenção utilizadas

para os modos de falha ditos aleatórios, e que não geram impressões visíveis de

degradação aos componentes afetados. (Pinto, 2004)

- Ações proativas: são ações utilizadas em situações onde não é possível a

convivência com o risco de falha, e, porém, não existam tecnologias disponíveis

para a contenção do modo de falha gerador da falha. Normalmente envolvem re-projeto do sistema, inclusão de redundâncias.

A definição do tipo de estratégia a ser tomada para cada situação encontra-se

ilustrada na Fig.5.



34

Figura 5 – Fluxo de definição de estratégia


2.3.1.5 FMEA - Análise dos Modos de Falha e seus Efeitos

Não se sabe a data em que surgiu o FMEA. Em alguns trabalhos não é possível

saber se a data é referente ao FMEA ou ao FMECA. Por exemplo, analisando o

texto a seguir:



35

“O FMEA teve sua origem nos Estados Unidos no dia 9 de novembro de 1949,

como um padrão para as operações militares. Esta norma foi utilizada como uma

técnica de avaliação da confiabilidade para determinar os efeitos nos sistemas e

falhas em equipamentos. As falhas foram classificadas de acordo com seus

impactos nos sucessos das missões e com a segurança pessoal/equipamento”

(www.fmeca.com, 2000).

- Áreas de utilização do FMEA atualmente

O FMEA tem sido utilizado nas mais diversas áreas:

- Equipamentos de semicondutores

- Sistemas hidráulicos e pneumáticos

- Circuitos elétricos

- Desenvolvimento de reator termonuclear

- Indústrias siderúrgicas

O FMEA é frequentemente utilizado com a Análise da Árvore de Falhas (FTA),

mas pode ser usado com outras ferramentas. Uma das maiores críticas a respeito

do uso do FMEA é o tempo consumido. Esse problema tem sido amenizado com o

uso dos FMEAs automatizados. (Sakurada, 2011)

A Associação Brasileira de Norma Técnicas (ABNT), na norma NBR 5462

(1994), adota a sigla originária do inglês FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) e

a traduz como sendo Análise dos Modos de Falha e seus Efeitos. Observa-se que a

norma utiliza o termo pane para expressar falha. Ainda segundo a norma, o FMEA é

um método qualitativo de análise de confiabilidade que envolve o estudo dos modosde falhas que podem existir para cada item, e a determinação dos efeitos de cada

modo de falha sobre os outros itens e sobre a função específica do conjunto. NBR

5462 (1994)

FMEA é uma técnica analítica utilizada por um engenheiro/time como uma

maneira de garantir que, até a extensão possível, os modos potenciais de falha e

suas causas/mecanismos associados tenham sido considerados e localizados. Na

sua forma mais rigorosa, o FMEA é um sumário do conhecimento do



36

engenheiro/time (incluindo uma análise de itens que poderiam falhar baseado na

experiência e em assuntos passados) de como um produto ou processo é

desenvolvido. Esta abordagem sistemática confronta e formaliza a disciplina mental

que um engenheiro passa em qualquer processo de planejamento de manufatura.

(Sakurada, 2011)

Pode-se então começar a definir MODO DE FALHA como sendo: “a forma do

defeito”, “maneira na qual o defeito se apresenta”, “maneira com que o item falha ou

deixa de apresentar o resultado desejado ou esperado”, “é um estado anormal de

trabalho, a maneira que o componente em estudo deixa de executar a sua função ou

desobedece as especificações”. (Sakurada, 2011)

O modo de falha é uma propriedade inerente a cada item, visto que cada item

tem suas características particulares como função, ambiente de trabalho, materiais,

fabricação e qualidade. Por exemplo, para um eixo pode-se ter como modo de falha,

ruptura, empenamento, desgaste e, para um filtro pode-se ter, rompido, entupido e

assim por diante. (Sakurada, 2011)

- O que é o FMEA

O FMEA é um método qualitativo que estuda os possíveis modos de falha dos

componentes, sistemas, projetos e processos e os respectivos efeitos gerados por

esses modos de falha. O modo de falha é a expressão utilizada para caracterizar o

processo e o mecanismo de falha que ocorre nos itens. O efeito é maneira como o

modo de falha se manifesta. Cada item pode ter diferentes modos de falha. Um

determinado modo de falha vai se tornar mais ou menos evidente, dependendo da

função que o item está desempenhando naquele caso específico. O efeito, por sua

vez, segue a mesma sistemática. (Sakurada, 2011)A relação entre modo de falha e efeito, se bem controlada, pode tornar-se uma

ajuda muito grande para a análise da confiabilidade e também para os processos de

manutenção a serem adotados. A dificuldade é grande neste relacionamento dado

que diferentes modos de falha podem se manifestar da mesma maneira, ou seja,

apresentam o mesmo efeito. Essa complexidade torna-se ainda mais evidente

quando da associação de um item a outro. (Sakurada, 2011)



37

O material gerado pelo FMEA tem como função servir como uma ferramenta

para prognóstico de falhas e auxiliar o desenvolvimento/análise de projeto de

produtos, processos ou serviços. O FMEA, por ser um registro, pode evitar que

problemas passados venham a ocorrer novamente buscando a melhoria contínua,

sendo um documento vivo, atualizado e representa as últimas mudanças realizadas

do produto. (Sakurada, 2011)

O conhecimento dos modos de falha dos itens, em qualquer fase do ciclo de

vida do produto, permite aos técnicos tomar providências, na fase do ciclo de vida

que se está analisando, para evitar a manifestação daquele modo de falha. Assim,

portanto auxilia nos aspectos da mantenabilidade e da confiabilidade. O material

gerado pode também servir em programas de capacitação, proporcionando um

melhor entendimento dos componentes e do sistema. Com isso, tem-se um maior

conhecimento a respeito das falhas facilitando a escolha do tipo de manutenção

(corretiva, preventiva, preditiva), garantindo maior disponibilidade do equipamento.

2.3.1.6 FMECA - Análise dos Modos de Falha, Efeitos e Criticidade

A sigla FMECA tem origem da seguinte expressão em inglês, Failure Modes,

Effects and Criticality Analysis e é ser traduzida como Análise dos Modos de Falha,

Efeitos e Criticidade. (Sakurada, 2011)

FMECA = FMEA + C

Onde,

C = Criticidade = (Ocorrência) x (Severidade)

O índice Ocorrência é usado para avaliar as chances (probabilidade) de a falha

ocorrer, enquanto que a severidade avalia o impacto dos efeitos da falha, a

gravidade dos efeitos. Existe ainda outra métrica do FMECA, que se chama índice

de detecção das falhas, Figura 6. Este também é relacionado aos modos de falha ou

às causas do modo de falha. Em muitos trabalhos, não fica claro se estamos

relacionando os índices ao modo de falha ou às causas do modo de falha, sendo

encontradas frequentemente questões como: (Sakurada, 2011)



38

- Quais são as chances da falha ocorrer?

- Quais são as chances de se detectar a falha antes que ela alcance o cliente?

Figura 6 – (1) Índices baseados nas causas. (2) Índices baseados nos modos de falha.

Fonte: (Sakurada, 2011)

No FMECA é calculado o Número de Prioridade de Risco (NPR) sendo que em

algumas abordagens o valor é atribuído ao modo de falha e em outras a cada causa

do modo de falha. A expressão 6 é bastante similar à expressão para o cálculo da

criticidade, diferenciando apenas pela parcela de detecção.

NPR = Ocorrência x Severidade x Detecção (Eq. 6)

Detecção é um valor que mostra a eficiência dos controles de detecção da falha

(modo de falha ou causa do modo de falha). Quanto maior for o valor atribuído ao

índice de detecção significa que maior será a dificuldade de detectar a falha.

(Sakurada, 2011)

A seguir são apresentados exemplos de tabelas utilizadas para estimar os

índices de severidade, ocorrência e detecção.



39

Figura 7 – Probabilidade de OcorrênciaFonte: (Sakurada, 2011)

Figura 8 – Índices de Severidade




40

Figura 9 – Probabilidade de não detectar a falha


Como avança o FMEA/FMECA na análise da falha

A análise que geralmente é feita pelo FMEA é denominada Bottom-up, porque

parte da análise dos modos de falhas dos componentes e estende-se até os efeitoscausados no sistema. (Sakurada, 2011)

Pode-se empregar a análise do tipo Top-down, que parte dos efeitos no sistema

e procura-se determinar as causas destes efeitos, como será visto mais a frente. A

Figura 10 exemplifica um fragmento da análise Bottom up em um compressor. O

eixo de comando do cilindro está trancado. Este modo de falha pode gerar os

seguintes efeitos no sistema: Compressor liga e desliga, o compressor

simplesmente não parte ou o compressor não parte e proporciona fuga de correntepara a carcaça. (Sakurada, 2011)



41

Figura 10 – Ciclo Analise Top Down


Quando iniciar um FMEA/FMECA

Segundo VILLACOURT (1992), nos primeiros estágios do ciclo de vida do

produto é onde se tem maior influência na confiabilidade do produto. À medida que oprojeto amadurece, torna-se mais difícil para alterá-lo. Infelizmente, o tempo, o

custo, e os recursos requeridos para corrigir um problema, detectado nas fases

finais do processo de projeto, aumentam. Como está evidenciado na Figura 1, nas

primeiras fases do processo de projeto, investe-se em torno de 15 % do custo total

do projeto, mas decide-se sobre 95 % do custo do ciclo de vida do produto. Essa é

uma constatação que evidencia a importância de investir-se em pesquisa e



42

desenvolvimento, para que seja considerado o máximo de informação e técnicas,

nas fases iniciais do processo de desenvolvimento de produtos.

Segundo DOWNEY, citado por BACK e FORCELLINI (1998), 80% do custo do

produto fica comprometido com 20 % da fase do projeto realizado. Isso corresponde

à fase de projeto conceitual concluída.

Figura 11 – Os custos comprometidos ao longo do desenvolvimento do produto

Fonte: (VILLACOURT, 1992).

A melhor confiabilidade é a confiabilidade especificada no projeto do produto,

manifesta a importância da confiabilidade nas etapas do processo de projeto.

(Sakurada, 2011)Por esses motivos o FMEA deve ser iniciado o mais rápido possível. Quanto

mais cedo for feito o FMEA, mais fácil e barato serão as mudanças para a melhoria

do produto. No entanto, nas fases iniciais de projeto (projeto conceitual) as

informações são bastante reduzidas, sendo então utilizada a abordagem funcional

para os modos de falha. Contudo, em tendo-se conhecimento da técnica de

FMEA/FMECA e das métricas a ela vinculada, pode-se já nas primeiras fases,



43

levantar todos os requisitos requeridos para considerar este processo de análise ao

longo do projeto. (Sakurada, 2011)

Iniciar o FMEA na fase de projeto não garante que todas as falhas dos

processos seguintes do desenvolvimento do produto serão evitadas. Segundo

SOUZA (2000), devido à complexidade e dificuldade de predizer as falhas, algumas

podem ocorrer em campo. Consequentemente, o feed back de campo também é

uma da etapa muito importante em um programa de confiabilidade.

Aplicações do FMEA/FMECA

A literatura tem trazido exemplos de aplicação do FMEA em diferentes setores.

Estes exemplos e recomendações não são consensuais. Neste texto será

apresentada uma discussão geral sobre estas aplicações. Estão presentes na

literatura aplicações em sistema, projeto, processo e serviço.

FMEA de Sistema – É usado para analisar sistemas e subsistemas nas fases

iniciais de concepção e projeto. O FMEA de sistema enfoca os modos potenciais de

falha entre as funções do sistema. Ele inclui a interação entre os sistemas e os seus

elementos.

FMEA de Projeto – É usado para analisar produtos antes que eles sejam

liberados para a manufatura. O FMEA de projeto enfoca os modos potenciais de

falha causados pelas deficiências do projeto.

FMEA de Processo – É usado para analisar os processos de manufatura e

montagem. O FMEA de processo enfoca os modos de falhas causados pelasdeficiências do processo ou montagem.

FMEA de Serviço – É usado para analisar serviços antes que eles alcancem o

cliente. O FMEA de serviço enfoca os modos de falha (tarefas, erros, enganos)

causados pelas deficiências do sistema ou processo.



44

Figura 12 – Tipos de FMEA

Fonte: (VILLACOURT, 1992).

As interações entre as aplicações podem ser vistas na Figura 12 acima.

Os modos de falha do FMEA de sistema geram todas as informações essenciais

para os FMEAs de projeto e processo, e embora os efeitos permaneçam os

mesmos, as causas no FMEA de sistema tornam-se os modos de falhas no projeto,

no qual geram suas próprias causas, que finalmente tornam-se os modos de falha

no FMEA de processo. (Sakurada, 2011)

A explicação não é clara, principalmente, no que se relaciona às causas que vãopassando a serem modos de falha. O fato dos efeitos permanecerem os mesmos,

leva a concluir que a análise está sendo feita considerando sempre o mesmo

usuário, ou seja, o usuário final do produto, o cliente externo.

O guia desenvolvido pela Ford Motor Company (1997), apresenta apenas três

áreas principais para as aplicações: Conceito, Projeto, Processo. O FMEA de

Conceito apresenta-se semelhante ao FMEA, o qual é empregado para analisar as

concepções de sistemas e subsistemas, nas fases iniciais de projeto. Essa aplicação



45

focaliza os modos de falha potenciais associados às funções propostas, de um

conceito adotado, pelas decisões de projeto. As definições de FMEA de projeto e

processo também são semelhantes às definições adotadas. (Sakurada, 2011)

Na Figura 13 são apresentadas as dez categorias de FMEA utilizadas pela Ford:

Uma aplicação de conceito, três de projeto, três de montagem e três de manufatura.

Figura 13 - Categorias de FMEA utilizadas pela Ford


Uma aplicação de conceito, três de projeto, três de montagem e três de

manufatura.

Procedimento geral para a execução do FMEA/FMECA

Os procedimentos descritos pelos autores são baseados na experiência de cada

um. Estes procedimentos foram agrupados no Quadro 1. Sendo possível verificar

que as sequências de algumas etapas são coincidentes e existe pouca variação

entre um procedimento e outro. As etapas descritas são referentes ao FMECA. Para



46

o FMEA, como foi discutido anteriormente, não existe as etapas referentes à

avaliação da criticidade (NPR).

Quadro 1 – Procedimentos para o desenvolvimento do FMECA.


Estudando as experiências transmitidas pelos autores, sentiu-se necessidade de

aproximar o conhecimento apresentado, ao que se entende ser necessário aplicar,

quando se vai iniciar um processo de FMEA/FMECA. Estas proposições são

resultados das discussões feitas com os participantes dos processos de FMEA.

(Sakurada, 2011)

- Escolha dos membros da equipe

Um dispositivo para desempenhar qualquer função, por mais simples que seja,

requer itens caracterizados por: funções, materiais, acabamentos, tolerâncias e



47

qualidade. A aplicação do FMEA a um desses itens, em qualquer fase do ciclo de

vida, vai exigir diversidade, qualidade e profundidade de informações. Este grau de

exigência só poderá ser suprido quando se dispõe de uma equipe de trabalho com

especialistas das diversas áreas relacionadas comprometidos com o método e com

o produto em análise. (Sakurada, 2011)

- Definição do sistema e dos componentes

O sistema é definido nesta etapa e é feita a lista dos componentes que o

constituem. Um componente não precisa ser necessariamente uma peça do

equipamento. Quando existirem muitos componentes, deve-se racionalizar a análise

e procurar buscar os componentes que ao falharem podem comprometer a função, a

segurança, a ergonomia, bem como aqueles que têm a taxa de falha mais elevada,

componentes novos, componentes que sofreram manutenção, enfim devem-se

analisar os pontos que sofreram mudanças. (Sakurada, 2011)

Um subsistema também pode ser considerado como componente. Dependendo

da complexidade do sistema agrupam-se os componentes em subsistemas tratando-

os como um componente único. A definição do sistema e dos componentes é muito

importante para a aplicação das definições dos modos de falha e dos efeitos. Os

modos de falha estão associados aos componentes, enquanto que os efeitos estão

associados ao sistema. A preparação deste contexto pode ser feita pelo líder do

projeto e pelo líder de FMEA.

- Diagrama funcional de blocos, fluxogramas, modelos confiabilísticos

Os diagramas funcionais de blocos, fluxogramas ou modelos confiabilísticos sãoutilizados para mostrar como as diferentes partes do sistema interagem umas com

as outras, facilitando a verificação dos caminhos críticos e o entendimento do

sistema. (Sakurada, 2011)

O diagrama funcional de blocos e fluxogramas facilita a análise dos sistemas,

permitindo uma melhor visualização do problema. São etapas que aparecem

formalmente nos procedimentos descritos por VILLACOURT (1992) e STAMATIS

(1995), sendo que o último sugere o uso do diagrama funcional de blocos para os



48

FMEAs de sistema e projeto e o fluxograma para o FMEA de processo. (Sakurada,

2011)

É possível desenvolver o FMEA sem o auxílio dos diagramas, mas a análise do

sistema se torna muito mais difícil e a chance de se esquecer de algum detalhe se

torna maior. Nesta fase, a participação de um especialista em confiabilidade e na

ferramenta auxiliar de análise utilizada, torna-se recomendável. (Sakurada, 2011)

- Funções dos componentes

A descrição da função deve ser exata e concisa. As funções são muito

importantes porque é uma grande referência para os modos de falha, especialmente

quando se está utilizando a abordagem funcional. A descrição da função deve ser

preparada pelo projetista e colocada em discussão para todos os membros do

processo de análise de FMEA. (Sakurada, 2011)

- Modos de falha de cada componente

Modo de falha é um estado anormal de trabalho, uma anomalia apresentada

pelo item que está sendo analisado. Os componentes constituintes do sistema são

analisados, sendo levantados todos os seus respectivos modos de falha. Deve-se

perguntar quais as possíveis maneiras do componente em estudo se apresentar

defeituoso? Como ele pode deixar de executar a sua função para o qual foi

projetado?

A análise deve ser feita levando-se em consideração a função do componente e

as especificações de projeto. Se existe um modo de falha, deve-se levá-lo em

consideração, pelo menos no início do processo. Se o modo de falha fortecnicamente possível de ocorrer, ele deve ser levado em consideração. Vale

ressaltar aqui que, nem sempre é possível classificar uma falha como modo de

falha, causa ou efeito. (Sakurada, 2011)



49

- Efeitos causados no sistema

O estudo e a identificação dos efeitos são fundamentais tanto para o projetista

quanto para quem trabalha com processo. É um requisito fundamental para

incorporar aos itens conceitos de mantenabilidade e processos de manutenção

como manutenção centrada na confiabilidade e manutenção centrada na

produtividade. Uma vez que se tem clareza de como os modos de falha se

manifestam, podem-se projetar sensores para captar estas informações. Estes

sensores vão anunciar quando se está iniciando um processo de falha, o que

permitirá programar as ações corretivas. A análise dos efeitos requer aprofundar o

conhecimento e a percepção sobre o sistema de um ponto de vista mais externo.

Aqui interessa saber as informações que o sistema está emitindo. (Sakurada, 2011)

- Avaliação dos efeitos e análise das causas dos modos de falha

Para a avaliação dos efeitos são usadas algumas escalas para estimar o

impacto com relação à segurança do cliente, meio ambiente, normas

governamentais, imagem da empresa ou custos. As escalas utilizadas para a

avaliação não são precisas, variando com o autor, análise, tipo de produto e

empresa. O Quadro 02 é um exemplo de escalas de severidade utilizadas para a

avaliação.

Quadro 2 – Categorias ou riscos para avaliar a gravidade da falha




50

São verificados os modos de falha relacionados com os efeitos que obtiveram

uma classificação elevada e então se inicia o trabalho de levantamento das causas

destes modos de falha. Neste contexto e para esta atividade a equipe de FMEA

deve estar o mais completa possível. (Sakurada, 2011)

- Revisão do formulário e seleção das ações principais.

O processo de revisão deve iniciar a partir dos registros, inicialmente,

estabelecidos. Evidentemente para ser deflagrado um processo de FMEA

necessidades, requisitos e metas foram estabelecidos. Então o processo de revisão

deve incorporar todos estes parâmetros. (Sakurada, 2011)

Nesta etapa também são definidas as ações de melhoria, data de

implementação e os responsáveis pelas ações. As ações de melhorias

recomendadas devem resultar em benefícios de qualidade e confiabilidade.

Recomenda-se que a equipe utilize técnicas de solução de problemas em suas

revisões, como por exemplo, Brainstorming, diagramas de pareto as quais são muito

eficazes e úteis.

Neste contexto os formulários devem estar preenchidos, principalmente,

naqueles contextos para o qual a reunião foi convocada. A ação de FMEA é um

exercício de conhecimento constante e por isso precisa ser executado por etapas.

2.3.1.7 Resultados e Benefícios obtidos com o FMEA/FMECA

O Quadro 3 foi gerado a partir das informações colhidas. A proposta é

apresentar uma síntese resumida do conceito geral do FMEA proposto pelo autor.



51

Quadro 3 – Resultados e benefícios obtidos com o FMECA.


Com o estudo de FMEA/FMECA foi possível constatar que:

O procedimento para a aplicação no projeto ou no processo de fabricação é o

mesmo. Quase sempre haverá a presença do engenheiro de projeto ou processo

porque é necessário que se conheça bem o sistema em análise. (Sakurada, 2011)



52

As informações mais importantes para a execução do FMEA são: desenhos,

protótipos, descrição das funções (componentes, sistema), especificações de projeto

e processo, diagramas de blocos (fluxogramas, modelos confiabilísticos).

2.4 Equipamento de Manutenção de Via para Lastro

Os equipamentos correção geométrica, que trabalham corrigindo os defeitos de

geometria da via em todos os trechos da malha da MRS devem apresentar grande

disponibilidade e boa confiabilidade, sendo inviável que fiquem constantemente

avariados ou que tenham uma eficiência abaixo do esperado. Considerando o

planejamento otimizado, percebe-se que a distribuição dos equipamentos ao longo

da malha, além de considerar os locais em que deve ser feita a correção geométrica

precisa considerar também os períodos de manutenção programada das máquinas.

Atualmente, a MRS baseia-se no método preventivo para estabelecer seus Planos

de Manutenção, além de adotar as manutenções corretivas quando há situação

emergencial de falha dos equipamentos. (March, 2006)

No entanto, a eficiência e a segurança de um sistema qualquer e, principalmente

de um sistema ferroviário, pode ser seriamente afetada se a manutenção corretiva e

preventiva forem os únicos tipos de intervenção. A MRS está migrando deste tipo de

manutenção para a implantação de um estudo efetivo das falhas e de seus tempos,

adotando um modelo baseado em confiabilidade (March, 2006).

As exigências para o estabelecimento de uma sólida infra-estrutura, somente

poderão ser atendidas com a utilização de máquinas e técnicas de execução de

serviços atualizados. Para tanto, é necessário uma série de equipamentos que, além

de aumentar a produtividade de manutenção, aumenta também a vida útil doscomponentes da via. MACHADO (2006).

Mecanização total consistente e sistemática de todas grandes operações:

Aplicação de sistemas completos de máquinas, formados por unidades de

elevado desempenho, com:

- Sequências de operações automatizadas e controladas por programas;

- Eficiência uniforme e velocidade de deslocamento;



53

- Tempo uniforme de montagem na frente de serviço;

- Aplicação de máquinas de uso múltiplo, com a finalidade de reduzir o número

de unidades de equipamentos em uso e evitar longos deslocamentos. MACHADO

(2006).

Aplicações de sistemas de máquinas somente poderão resultar sucessos

globais, quando a tecnologia do usuário e a logística forem coordenadas de forma

ideal, com as condições relacionadas com a via permanente e com os serviços de

transporte. MACHADO (2006).

Existem atualmente, vários equipamentos de manutenção que são específicos

para utilização do lastro, dentre estes equipamentos podemos levantar aqueles que

focamos os estudos

2.4.1 Socadora de Lastro

A operação das máquinas socadoras procura atingir um rendimento de 400m/h e

operam em conjunto com as reguladoras. A socaria é feita por meio de ferramentas

de soca (banca de socaria) que penetram no lastro e realizam um movimento de

fechamento, denominado aperto. As bancas de soca trabalham de acordo com o

princípio da pressão uniforme e assíncrona, com vibração linear e direcional, numa

frequência ótima de 35 Hz. Esta frequência é ideal porque, acima dela, pode haver

um abaixamento dos dormentes devido ao aumento das propriedades elásticas e

fluidas do lastro e, abaixo dos 35 Hz, a penetração no lastro torna-se mais difícil.

Além disso, nesta faixa de 35 Hz, ocorre a mínima deformação possível na brita e

uma maior resistência no plano longitudinal. A faixa ideal de amplitude para avibração das ferramentas é entre 3 e 5 mm. Acima dela pode haver desgaste

excessivo na brita e abaixo pode haver um efeito de compactação. (March, 2006)

Segundo Selig (1992), a principal causa de perda de estabilidade lateral da via é

devida à falta de lastro no berço dos dormentes (espaço entre um dormente e outro)

e nos ombros do dormente (cabeceira da via). Dessa forma, o tráfego subsequente

irá compactar o lastro de tal maneira, que devido a essa perda de estabilidade lateral



54

pode ocasionar torção entre outros problemas de geometria da linha. MACHADO

(2006).

Para reduzir o efeito de perda de estabilidade lateral, costuma-se compactar o

lastro através de duas maneiras:

- Vibração lateral da Via, usando um Estabilizador Dinâmico de Via;

- Compactador superficial de ombro e berço de linha.

A socadora de lastro é um equipamento automotivo, que por meios de rolos que

abraçam o boleto do trilho é capaz de erguer a linha para conduzi-la num

alinhamento mais adequado, conferindo à linha, alinhamento longitudinal,

transversal e super elevação. MACHADO (2006).

As bancas de socaria compostas debaixo do equipamento, conforme Figura 14,

são capazes de penetrar no lastro entre os dormentes pressionando-o de tal

maneira a dar maior conformidade e rearranjo ao material granular elevando ou

rebaixando a camada de lastro quando necessário. MACHADO (2006).

Figura 14 – Banca de Socaria

Fonte: SELIG, 1992

Selig (1992) faz uma rápida demonstração na sequência de eventos envolvidos

no serviço de socaria (FIG. 15):



55

A) A socadora se posiciona na via acima do dormente que será socado;

B) Os rolos de içamento da grade erguem os dormentes liberando espaços

vazios abaixo dos dormentes;

C) As pontas das socadoras penetram no lastro abaixo dos dormentes por

ambos os lados;

D) As pontas socadoras empurram o lastro para os vazios abaixo dos dormentes

e eleva o posicionamento da grade;

E) As pontas de socaria são retiradas do lastro, os rolos de içamento posicionam

a grade novamente por sobre o lastro, e o equipamento se posiciona no próximo

dormente a frente.

Figura 15 - Processo executivo de socaria

Fonte: SELIG, 1992



56

Figura 16 - Socadora de Lastro S-12

Fonte: Autor

Além da socaria, estas máquinas fazem os serviços de nivelamento ealinhamento, executados pelos grupos de levantamento e puxamento, componentes

presentes nas máquinas. Estes têm a capacidade de garantir a máxima precisão no

processo de correção além de garantir a correta fixação da grade da via. Estes

equipamentos têm dois pares de discos que deslizam sobre os trilhos conforme o

movimento de avanço da máquina. Estes discos são abaixados para realizar os

movimentos de puxamento e levantamento dos trilhos, enquanto paralelamente é

feito o serviço de socaria. Enquanto estes movimentos são realizados, a máquina

permanece parada e, quando ela se desloca, a pressão no sistema hidráulico dos

discos é aliviada e estes deslizam suavemente pelo trilho. (March, 2006)



57

2.4.2 Reguladora de Lastro

Um perfil correto do lastramento cria as condições necessárias à fundação da

boa geometria da via. As Reguladoras e distribuidoras de lastro, podem ser providas

com os seguintes equipamentos: MACHADO (2006).

- Arado para trabalhar na parte superior do lastramento;

- Arados para os ombros e laterais;

- Dispositivos de vassoura, para limpeza da linha, combinando com correia

transportadora transversal;

- Correia transportadora inclinada e silo para lastro;

- Escova para limpeza das fixações.

O rendimento das reguladoras deve ser sincronizado com o da socadora

contínua. Uma máquina adequada, de elevado rendimento, para se usar em

conjunto. A Figura 17 mostra um modelo esquemático de uma reguladora.

Figura 17 – Reguladora SSP-103

Fonte: Autor



58

Devido à distribuição mais uniforme do lastro ao longo da via, especialmente

com máquinas reguladoras providas de silo, muitas toneladas de lastro podem ser

economizadas anualmente. MACHADO (2006).

Para a distribuição de brita, as máquinas reguladoras são dotadas de arados

reguláveis que são ajustadas pelos operadores de acordo com o modo como a brita

deve ser espalhada pelo trecho. Estas ferramentas encontram-se nas laterais da

máquina, onde são capazes de regular os ombros de lastro e na parte central da

máquina, distribuindo a brita da região de socaria. É possível ajustar estes arados

hidráulicamente tanto no plano horizontal quanto no vertical e ainda escolher

ângulos entre 0º e 45º. Existe ainda uma vassoura que retira o excesso de brita

sobre os dormentes. Estes equipamentos são operados por duas pessoas que, da

mesma forma que as socadoras, podem dividir-se em um mais experiente e outro

menos. (March, 2006)

2.4.3 Confiabilidade Equipamentos de Via Permanente

Tendo em vista o grande crescimento planejado pela empresa para os anos

seguintes, teremos o cenário de manutenção da via permanente cada vez mais

escasso em intervalos, necessitando que em um menor tempo disponível para

manutenção tenhamos maior produtividade e eficiência, realizando grande

quantidade de trabalho e com altíssimo nível de qualidade.

Podemos verificar o desafio do aumento de transporte ferroviário de cargas da

MRS na figura 18:



59

Figura 18 – Desafio MRS

Fonte: MRS Logística S.A

Verificamos que entre os anos de 2011 e 2016, teremos um aumento de 152

MM TU para Heavy Haul, o que equivale a dobrar a produção no cenário base

tratada. Esse aumento significativo de aumento de carga transportada necessita que

diariamente a via permanente esteja em melhores condições de uso e com

confiabilidade para tráfego de trens de alta carga por eixo e velocidades próximas a

70 km/h.

Seguem abaixo figuras esquemáticas que prevêem o nível de utilização do

trecho ao longo dos anos que se seguem:



60

Figura 19 – Cenário Agressivo 2012






61







62



Verificamos nos dados apresentados, que na atual situação que nos

encontramos não teremos capacidade de transporte para o projetado em 2016.

Desta forma faz-se necessário diversas intervenções na infra estrutura e super

estrutura da via, além de processos de manutenção mais eficientes e confiáveis.

Para uma manutenção mais produtiva, faz-se uso de máquinas de via

permanente, no caso específico, reguladoras e socadoras de lastro conferindo assim

qualidade e condições seguras de tráfego para as velocidades e demandas exigidas.

Desta forma precisamos estabelecer um nível elevando de confiabilidade dos

equipamentos, gerando produtividade e eficiência no intervalo de trabalho dos

mesmos. As socadoras e reguladoras para o cenário futuro devem ser capazes de

produzir o máximo possível sem apresentar falhas ou avarias durante a faixa de

intervalo.

Na metodologia apresentaremos uma proposta que possa garantir essa

confiabilidade.



63

3 METODOLOGIA E DESENVOLVIMENTO

Tendo em vista o cenário de produção da MRS Logística de transporte

ferroviário de cargas para os próximos anos, teremos cada vez menores intervalos e

maior solicitação da via permanente, por isso quando tivermos abertura de um

intervalo se faz necessário que as máquinas estejam confiáveis visando

produtividade e qualidade no trabalho.

Para tal situação propomos o uso do PDCA, buscando estabelecer um ciclo de

melhoria continua.

O que é o PDCA?

Figura 24 – PDCA

Fonte: Autor

O Ciclo do PDCA foi idealizado por Shewharte e mais tarde aplicado por

Demingno no uso de estatísticas e métodos de amostragem. O Ciclo PDCA nasceu

no escopo da tecnologia TQC (Total Quality Control) como uma ferramenta que

melhor representava o ciclo de gerenciamento de uma atividade.

O conceito do ciclo evoluiu ao longo dos anos vinculando-se também com a

idéia de que, uma organização qualquer, encarregada de atingir um determinado

objetivo, necessita planejar e controlar as atividades a ela relacionadas.



64

O Ciclo PDCA compõe o conjunto de ações em sequência dada pela ordem

estabelecida pelas letras que compõem a sigla: P(plan: planejar), D(do: fazer,

executar), C(check: verificar, controlar), e finalmente o A(act: agir, atuar

corretivamente).

Figura 25 – Etapas PDCA

Fonte: Autor

3.1 Proposta de Aplicação do PDCA na melhoria da Confiabilidade

Para atingir o objetivo de melhoria da confiabilidade e o cenário de trabalho das

reguladoras e socadoras da MRS Logística para os próximos anos, propomos um

sistema que tem o foco um fluxo de informações que se inicia no tratamento dos

problemas, seguido do planejando das intervenções para assim executá-las.

De posse dos primeiros resultados obtidos, estabelecemos então um controle

eficiente e que mostre a realidade da manutenção e dos equipamentos paraposteriormente agir sob as falhas que ocorreram. Desta forma se reinicia o ciclo do

PDCA.

Voltando ao início do ciclo, tratamos agora pontos que não foram tratados

anteriormente ou que não tiveram sucesso correspondente.

Pode-se observar melhor no fluxograma abaixo conforme Figura 25:



65

Figura 26 – Fluxograma PDCA

Fonte: Arquivo MRS Logística S.A



66

Ao se concluir o ciclo, retorna-se a fase inicial buscando uma nova evolução,

desta forma fechando o processo de melhoria contínua.

3.2 Forma de Controle

Como formas de controle, apontamento e estudos dos dados sobre situação das

máquinas de correção geométrica podemos utilizar algumas ferramentas descritas

abaixo:

3.2.1 Gráfico de Controle dos Resultados (Real x Meta)

Para início do processo PDCA precisamos definir como estão os números reais

e qual a meta a ser atingida. Esse gráfico mostra em qual patamar se encontra a

situação das máquinas e qual o objetivo proposto. Veja exemplo na Figura 27

abaixo:

Figura 27 – Gráfico da Disponibilidade




67

Devemos fazer isso para todos os indicadores que devemos controlar, buscando

confrontar o real ao longo dos períodos e a meta a ser atingida.

3.2.2 Estratificação dos Resultados

Como sequência do processo, passamos ao estado de estratificação dos dados,

buscando identificar quais pontos, sistemas e conjuntos estão impactando

negativamente no processo e que precisam ser tratados. Conseguimos verificar

também em quais sistemas estamos em um bom patamar de manutenção e

conservação. Desta forma sabemos onde temos que intervir com maior eficiência

focando na confiabilidade do equipamento. Veja exemplo Figura 28:

Figura 28 – Falhas por Sistema Socadoras


O gráfico mostra quais sistemas sofreram mais avarias no conjunto de

equipamentos em trabalho no mês, desta forma indicando onde se deve atuar.



68

3.2.3 Análise de Causa e Efeito (Diagrama de Ishikawa)

Para tratarmos agora sobre cada sistema que apresentou maior número de

falhas, buscamos através de uma ferramenta conhecida como diagrama de Ishikawa

identificar dentro de cada falha do sistema quais as possíveis famílias de causas e o

que compõe esse grupo. Podemos verificar como exemplo a Figura 29:

Figura 29 – Diagrama de IshikawaFonte: Autor

No diagrama nota-se que para o baixo MTKBF, temos quatro possíveis famílias

que causam impactos no resultado, sendo elas, material, mão de obra, processo e

meio. Dentro destas famílias identificam-se pontos detalhados onde se faz

necessário intervir para melhorar o resultado.

3.2.4 Método dos 5 por quês

Este método busca esclarecer a causa raiz do problema, através de uma série

de questionamentos sobre o porquê das ocorrências. Desta forma à medida que se

avança nos “por quês” se encontra a causa e onde especificamente se deve intervir.

A causa pode também ser identificada no terceiro ou quarto por que. Veja abaixo

exemplo de formulário de análise dos 5 PQ´s.



69

Figura 30 – Formulário 5 Por quês


3.3 Indicadores Controlados

Para acompanhamento das situações dos equipamentos de correção

geométrica, propomos o foco em alguns indicadores que consolidam e nos mostram

a real situação das máquinas e do processo de manutenção, dentre esseindicadores temos:

- Disponibilidade de Equipamento

- MTBF – Tempo médio entre falhas

- MTTR – Tempo médio para reparo

- MTKBF – Km Socado e regularizado entre falhas

- Retrabalho

- Custo de Manutenção.



70

3.3.1 Disponibilidade de Equipamentos

Esse indicador se resume ao percentual do tempo disponível para trabalho,

sobre o total de horas diárias sobre a qual podemos trabalhar na via permenente. Ou

seja, a jornada de trabalho dos operadores se concentra das 07:00 as 16:30, sendo

este o tempo total e contabilizamos sobre esse tempo o quanto dele temos

disponível de máquina pronta a operar.

(Eq. 7)

“Quanto maior a disponibilidade melhor”

3.3.2 MTBF – Tempo Médio Entre Falhas

Esse indicador mostra qual o tempo médio para acontecer uma falha que gere

indisponibilidade ou alteração de produtividade do equipamento. Desta forma, o

número gerado indica o quanto eficiente estão sendo as manutenções preventivas e

preditivas, ou seja, o quanto estamos evitando por meio de ambas a ocorrência de

uma falha.

MTBF = (∑ tempo disponível)/( ∑ No de falhas) (Eq. 8)

“Quanto maior a MTBF melhor, ou seja, maior o tempo entre falhas”

3.3.3 MTTR – Tempo Médio Para Reparo

Esse indicador mostra qual o tempo médio para reparo de um equipamento, ou

seja, quanto tempo a equipe de manutenção gasta para restabelecer as condições

de disponibilidade e produtividade de uma máquina. Esse número mostra o quanto

eficiente é o trabalho da equipe de manutenção e o quanto o planejamento e a



71

manutenção estão preparados, com relação ao conhecimento dos componentes

sobressalentes e estoque de peças para de seus equipamentos

MTTR = (∑ tempo indisponível)/( ∑ No de falhas) (Eq. 9)

“Quanto menor o MTTF melhor, ou seja, mais rápido o reparo é

executado”

3.3.4 MTKBF – Km Socado entre Falhas

Esse indicador mostra qual a kilometragem realizada de socaria entre as falhas

que geram indisponibilidade do equipamento ou perda de produtividade. Quanto

maior esse número melhor esta o processo de manutenção e conservação do

equipamento, indicando o quanto estamos conseguindo atuar preventivamente e

com eficiência e como esta o nível de manutenção autônoma da máquina.

MTKBF = (∑ km Socado e Regularizado)/( ∑ No de falhas) (Eq. 10)

“Quanto maior o MTKBF melhor, ou seja, maior produção com menos

falhas”

3.3.5 Retrabalho

Esse indicador mostra a quantidade de retrabalho por técnicos ou fornecedoresterceirizados que temos por um determinado período de tempo. Esse número busca

mostrar basicamente quem está trabalhando da melhor forma possível e fornecendo

os resultados esperados, reduzindo custo de manutenção e paradas de máquinas

por retrabalhos.



72

“Quanto menor o retrabalho melhor, ou seja, mais preparada esta a

equipe de manutenção”

3.3.6 Custo de Manutenção

Esse indicador mostra a quantidade gasta mensalmente em manutenção para

se alcançar as metas propostas. É importante lembra que muitas vezes o que é

barato sai caro no final, o importante nesse indicador e gastar com consciência,

eficiência e qualidade, mantendo o menor custo possível e alcançando os resultados

de produção, segurança e perpetuidade da integridade física da máquina.

“Quanto menor o custo melhor, desde que estejam sendo atingidos os

resultados, ou seja, estamos investindo da melhor forma possível”

De uma forma geral a MCC (Manutenção Centrada na Confiabilidade) é uma

metodologia utilizada para assegurar que quaisquer componentes de um ativo ou

um sistema operacional mantenham suas funções, suas condições de uso com

segurança, qualidade, economia e ainda que seu desempenho não degrade o meio

ambiente. Esta metodologia não substitui o enfoque da manutenção tradicional

(preventiva, preditiva, reforma e etc.), porém é mais uma ferramenta para auxiliar a

gestão. (PEREIRA, 2009)

Precisamos nos focar nos seguintes pontos:

- Estabelecer planos de manutenção eficientes para cada tipo de equipamento

- Análise de falhas: Reduzir a possibilidade de ocorrência das falhas- Manutenção preventiva prevendo a substituição de componentes (não

consertar), como forma de redução da taxa de falhas.

- Garantia de que o equipamento execute suas funções a custos mínimos

(execução de grandes reparos ou reformas somente quando for extremamente

necessário)

- Uso da metodologia PDCA aplicada ao processo de manutenção e retirada de

pendência das máquinas.



73

- Redução dos custos de manutenção por meio de foco na intervenção bem

elaborada e eficiente, peças de reposição, rastreamento das decisões, etc.

3.3.7 Modelo Proposto

Para melhoria da confiabilidade das Reguladoras e Socadoras de Lastro de

MRS Logística S.A, propomos o acompanhamento das falhas de cada máquina

confrontando os dados obtidos com a produção de cada equipamento. Para isso

adotamos a seguinte forma de controle:

Figura 31 – Planilha Registro de Falhas

Fonte: Autor

A forma de controle acima trata os seguintes dados:

- Sistema da Falha

- Descrição da Avaria

- Equipamento

- Tipo de Manutenção

- Indisponibilidade

- Alteração de Produtividade



74

- Hora início e hora fim da avaria

-Outros

Para iniciar esse controle de forma eficaz, definimos primeiramente os tipos de

intervenções que estamos realizando nas máquinas. Em conjunto com os líderes e

técnicos da área chegamos à seguinte proposta:

Figura 32 – Tipo de Manutenção

Fonte: Autor

Considerando as definições da figura 32, trabalhamos com os dados de

corretivas e corretivas programadas para gerarmos dados de MTBF, MTTR e

MTKBF para cada máquina, sendo esses indicadores calculados da forma descrita

anteriormente.

O acompanhamento das falhas é realizado diariamente em reunião de todos os

envolvidos e os dados devidamente registrados em um mapa de disponibilidade

como mostrado a seguir.



75

O mapa mensal possui descrição de todos os dias do mês e no fechamento

extraímos os dados para computar MTBF e MTTR que se originam dos dados de

Tempo total disponível e Tempo total indisponível.

Importante lembrar que as falhas que entram no tratamento de dados são

aquelas que geram intervenções corretivas e corretivas programadas.

Hora Inic. 7:00:00 H. final 16:30:00

Máquina Inicio Avaria Final Avaria Tempo

Indisp. T.I. Acumu Tempo Total T.T. Acumu Tempo Disp. T.D. Acumu Disp. Disp. Acumu

R-11 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

R-12 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

R-13 - - - - - - - - - -

R-14 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

R-15 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

R-16 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

R-17 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

R-18 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-04 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-05 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-06 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-07 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-08 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-09 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-10 7:00:00 16:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 0:00:00 0:00:00 0,00% 0,00%

S-11 - - - - - - - - - -

S-12 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-13 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

S-23 - - - - - - - - - -

S-25 0:00:00 0:00:00 0:00:00 0:00:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 9:30:00 100,00% 100,00%

Soma 7:00:00 16:30:00 9:30:00 9:30:00 161:30:00 161:30:00 152:00:00 152:00:00 94,12% 94,12%

sexta-feira, 1 de junho de 2012

Figura 33 – Mapa da Disponibilidade Fonte: Autor

Após fechamento mensal dos dados passamos para o momento de análise de

dados, buscando encontrar os pontos onde devemos intervir prioritariamente. Para

demonstrar esse modelo, vamos trabalhar com dados do mês de março 2012 emostrar o desdobramento das analise feitas.

Torna-se interessante que o fluxo do parque supridor dos equipamentos seja

separado por tipo de equipamento, no caso reguladoras e socadoras. Desta forma

podemos ter dados melhor explorados e estratificados das falhas, sistemas e

componentes críticos.

Realizando esse fluxo de forma separada, podemos ter diversas vantagens não

só no tratamento dos dados mais também nos indicadores de cada tipo de



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equipamento. Tratando os indicadores de forma separada, podemos identificar de

forma mais conclusiva onde devemos atacar e qual o nosso verdadeiro problema,

não deixando por exemplo, que as reguladoras segurem os números das socadoras

ou vice e versa.

Desta forma num estudo futuro podemos propor a separação destes modelos de

controle, pois da forma atual podem ser influenciados pela significância da amostra

(socadoras e reguladoras) frente a uma matriz de equipamentos de correção

geométrica

Trabalhando com o Indicador MTKBF, que avalia o número de falha em conjunto

com a produção de cada máquina, identificamos em qual grupo devemos intervir

prioritariamente, sendo estes os grupos de menor MTKBF.

É importante focar no desdobramento das análises e não no primeiro número

visto. Na figura abaixo notamos que o grupo de menor MTKBF é o grupo 02, no

entanto estas máquinas ficaram paradas o mês inteiro aguardando reparo em

reguladora.

Considerando as máquinas em produção, chegamos à conclusão que devemos

trabalhar sobre os grupos 01, 05 e 06.

Gráfico 01 – MTKBF por Grupo - Março

Fonte: Autor

Outro ponto que merece atenção quanto ao foco de trabalho é na relação

MTKBF e metros socados. Quanto menor a diferença entre ambos os números



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melhor esta a condição do equipamento. Na figura abaixo percebemos que as

máquinas que apresentam essa maior diferença são S-07, S-12 e S-13 que

correspondem aos grupos citados anteriormente.

Gráfico 02 – MTKBF Socadora - Março

Fonte: Autor

Após analise de MTKBF e produção, focamos na análise por máquina socadora,

desta forma podemos identificar a máquina que merece atenção. Ao realizar a

análise para o mês de março chegamos a seguinte situação, onde temos S-13, S-

07, S-05 e S-12 que são as máquinas com maiores índices de falhas. Conformefigura

Gráfico 03 – Falha por Socadora - Março

Fonte: Autor



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Fazendo a mesma análise para as reguladoras, notamos que os números são

menos destoantes. Verificamos nesse caso problemas críticos apenas com a R-11.

Conforme Gráfico 04, verificamos que as reguladoras tem produção equivalente

em quase todos os caso ao MTKBF o que nos sugere que temos maior controle e

conhecimento sobre estas máquinas.

Gráfico 04 – MTKBF Reguladora - Março

Fonte: Autor

Gráfico 05 – Avaria por Reguladora - Março

Fonte: Autor



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Como etapa posterior da avaliação dos dados, reunindo todas as falhas de todos

os sistemas e máquinas no primeiro trimestre (Janeiro a Março) de 2012, podemos

identificar em qual sistema estamos com maiores problemas e onde devemos

priorizar nossas intervenções. Para o caso do mês estudado, notamos que temos

quatro sistemas críticos, sendo eles:

- Banca de Socaria

- Transmissão

- Elétrico e Eletrônico

- Hidráulico

Podemos verificar essa afirmativa no gráfico abaixo e desta forma, temos em

mãos onde devemos intervir e tomar ações rápidas.

Gráfico 06 – Estratificação Falhas Acumulado

Fonte: Autor

Fazendo a análise de falhas por sistema no mês de Março (Gráfico 07), nota-se

uma confirmação dos valores acumulados do ano. Colocando em foco mais uma vez

a necessidade de se intervir nos pontos em questão.



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Gráfico 07 – Falhas por Sistema - Março

Fonte: Autor

Aprofundando ainda mais a análise, estratificamos para os sistemas críticos em

qual máquina devemos atuar como verificado abaixo para o sistema Banca de

Socaria, onde enxergamos S-13 com número disparado de falhas.

Gráfico 08 – Falhas por Banca - Março

Fonte: Autor



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Com esta metodologia podemos explorar as características de todas as falhas e

grupo de máquinas, verificando onde devemos atuar com prioridade. Para tal

devemos estabelecer um fluxo de PDCA em torno dos trimestres do ano.

O mais importante é computar dados reais e após análise definir plano de ação

eficaz. Sugerimos que esses planos sejam elaborados por pessoas técnicas e

capacitadas que conhecem a rotina de trabalho e manutenção dos equipamentos,

sendo as ações definidas em fóruns de discussão.

Outro ponto considerado de grande importância na confiabilidade das máquinas

é chamado de backlog ou relação de serviços. Essa listagem traz as pendências de

cada máquina e é notável que os equipamentos com maiores pendências gerem

menor confiabilidade. Desta forma precisamos planejar a manutenção de modo a

reduzir ao máximo o backlog de manutenção. Para definirmos ainda que a listagem

de pendências seja eficaz e bem elaborada definimos o fluxo de processo a ser

seguido:

Figura 34 – Fluxo de Pendências

Fonte: Autor



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Posteriormente as ações de manutenção passam pelo planejamento e

programação, para então serem executadas, fechando o ciclo de manutenção

focado na melhoria da confiabilidade



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4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

O trabalho desenvolvido mostrou um novo processo de controle e atuação da

manutenção que estamos implantando nos equipamentos de correção geométrica

usados na MRS Logística. Nossa intenção é de aplicar e os conceitos de

manutenção centrada em confiabilidade conhecidos, assim como métodos de

manutenção preventiva e preditiva buscando aumentar a disponibilidade e a

confiabilidade dos equipamentos. Nesse trabalho buscamos estabelecer uma

metodologia que garanta a melhoria contínua das máquinas, buscando melhores

resultados de confiabilidade e disponibilidade visando o cenário de produção na

companhia. Sabemos que tempos muitos pontos a aprofundar e melhorar, mesmo

sabendo que estamos em um estágio anterior no planejamento da manutenção,

estamos acompanhando o uso da metodologia proposta e já notamos algumas

melhoras nos dois últimos meses com relação à confiabilidade e disponibilidade.

No trabalho apresentado não trouxemos base de dados, pois estamos propondo

uma metodologia nova em nosso processo, no entanto essa metodologia foi

baseada em diversas literaturas e técnicas de manutenção hoje conhecidas e de

comprovada efetividade. Como passo inicial, precisamos melhorar o fluxo de

informações sobre falhas, panes ou avarias, para que assim todas as ocorrências

possam ser tratadas, para isso estamos criando ferramentas de comunicação entre

as áreas de produção e manutenção, buscando melhorar esse controle. Além do

melhor fluxo de informações, centralizamos a demanda de controle em uma pessoa

estratégica no processo e temos reuniões diárias de fechamento.

Outro fator muito importante que propomos, é com relação à união das equipes.

Para que o ciclo proposto tenha sucesso é importante que todos os envolvidos no

processo estejam alinhados no assunto.Com a metodologia e ferramentas especificadas, buscamos que as máquinas

estejam mais seguras e eficientes, gerando melhores resultados produtivos e a

custos dentro dos padrões esperados. Ressaltamos que estamos implantando a dois

meses essa metodologia e inicialmente estamos colhendo alguns resultados

positivos, no entanto não se faz possível ainda uma apresentação concreta de

dados reais, deixando como sugestão para um próximo trabalho as analises destes



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resultados e verificação da garantia de sucesso de todo o ciclo da metodologia

proposta.



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REFERÊNCIAS

Livros

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Janeiro, 2006.

PINTO, L.H.T., Análise de Falhas – Tópicos de Engenharia de Confiabilidade.

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SAKURADA, E.Y., As técnicas de Análise do Modos de Falhas e seus Efeitos.

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Ltda. Rio de Janeiro, 2009.

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MACHADO, Aldo M. Wessen. Uma Contribuição a Metodologia de Recebimento,

Manutenção e Desempenho do Lastro Ferroviário. Rio de Janeiro, 2006.



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Documents

Análise de Confiabilidade de Equipamentos de via Permanente