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WCM 2009
  WORLD CLASS MAINTENANCE



Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa

Eng. MSc Marcelo Albuquerque de Oliveira
      Eng. Erik Fabiano Luiz Maciel
      Instituto Nokia de Tecnologia
Introdução
Realizar estudo para aplicação da metodologia de gestão de
manutenção conhecida por RCM nos equipamentos do
laboratório de pesquisa do INdT.
O objetivo central deste trabalho é de mostrar o resultado da
aplicação de técnicas modernas de manutenção, com o intuito de
desenvolver um sistema de gestão e controle de manutenção no
laboratório de pesquisa que pudesse, ao mesmo tempo,
determinar os períodos de manutenção para equipamentos do
laboratório, bem como as classes a serem aplicadas, visando a
otimização dos ativos e redução de custos de manutenção de
forma inteligente.
A busca por melhorias nos processos de manutenção do
instituto, com posterior aplicação no ambiente fabril, foram os
elementos de motivação para este estudo.



     5° Congresso WCM 2009         Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   2
Agenda
Breve apresentação da Empresa (5 min.)
Características do Laboratório (5 min.)
Breve abordagem do processo de cada estágio (
10 min. )
Definição de cada estágio e os equipamentos
constituintes destes (5 min.)
Tópicos relativos aos processos de manutenção
(15 min.)
Conclusão e recomendações finais (15 min.)




   5° Congresso WCM 2009   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   3
Visão Geral
Conceitos básicos de RCM.
Como aplicar a metodologia em ambiente
de baixa utilização.
Estratégias de controle.




   5° Congresso WCM 2009   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   4
Objetivos da Manutenção
Para Smith, a manutenção tem como objetivo
“preservar    as    capacidades    funcionais de
equipamentos e sistemas em operação”.

Para Moubray, o objetivo da manutenção é “assegurar
que itens físicos continuem a fazer o que seus
usuários desejam que eles façam”.

Já a norma SAE JA1011 estabelece que a manutenção
deve garantir que “itens físicos continuem a
desempenhar suas funções planejadas”.



    5° Congresso WCM 2009   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   5
RCM Overview
Uma das características da RCM é fornecer um método
estruturado para selecionar as atividades de
manutenção para qualquer processo produtivo.

O método é formado por um conjunto de passos bem
definidos, os quais precisam ser seguidos em forma
seqüêncial para responder às questões formuladas pela
RCM e garantir os resultados desejados.

Conceito fundamental e resumido da RCM : “aplicar a
manutenção mais adequada a cada modo de falha”.



    5° Congresso WCM 2009    Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   6
RCM Overview
                              Mas enfim o que é o RCM?
É uma metodologia ( ou processo ) composta por 7 questões, usado para se determinar
o que precisa ser feito para assegurar que qualquer ativo físico continue a fazer o que
seus usuários desejam que ele faça dentro do seu contexto operacional atual
É um processo onde participam obrigatoriamente representantes da manutenção, da
operação, e outros especialistas que se fizerem necessários e que se desenvolve em
duas etapas.
      etapas.
A primeira etapa é voltada ao Conhecimento do ativo, proporcionado através do
preenchimento de uma planilha denominada Planilha de Informação, onde são
                                                                  Informação,
definidas as Funções , as Falhas Funcionais ( perda das funcões ), os Modos de
Falha ( causas da falhas ) e o Efeitos das Falhas ( o que acontece quando as falhas
ocorrem - o que precisa ser evitado )
A segunda etapa é voltada à tomada de decisão. O preenchimento da Planilha de
                                               decisão.
Decisão completa o processo. Se o Conhecimento foi adquirido durante a primeira
                        processo.
etapa, será possível decidir o que fazer em cada caso, de forma efetiva e custo
favorável, a partir da aplicação da lógica estruturada denominada Diagrama de Decisão
É um processo predominantemente Pró-Ativo, buscando antecipar-se sempre às falhas
                                      Pró-Ativo,            antecipar-
e suas conseqüências, afim de minimizá-las e evitá-las, através de ações de
                                       minimizá-        evitá-
manutenção, reprojetos físicos, revisão de procedimentos operacionais e de
manutenção e ajustes nos estoques.
                             estoques.



        5° Congresso WCM 2009                   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   7
Questões Básicas

Quais as funções a preservar ?
Quais as falhas funcionais ?
Quais os modos de falha ?
Quais os efeitos das falhas ?
Quais as conseqüências das falhas ?
Quais as tarefa aplicáveis e efetivas ?
Quais as alternativas restantes ?
Quais as freqüências ideais das tarefas ?


    5° Congresso WCM 2009   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   8
Questões Básicas
• Quais são as funções do
  equipamento?
• De que forma ele pode falhar?
• O que faz falhar?
• O que acontece quando ele falha?
• Quanto importa se ele falhar?
• Há algo que possa fazer para
  prever ou prevenir a falha?
• O que acontece se não pudermos
  prever nem prevenir a falha?                Estas perguntas só
                                          podem ser respondidas
                                              sensatamente pelo
                                          pessoal de manutenção
                             e produção trabalhando em conjunto




   5° Congresso WCM 2009               Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   9
Seqüência de Implementação

Seleção do sistema e coleta de informações.
Análise de modos de falhas e efeitos.
Seleção de funções significantes.
Seleção de atividades aplicáveis.
Avaliação da efetividade das atividades.
Seleção das atividades aplicáveis e efetivas.
Definição da periodicidade das atividades.




    5° Congresso WCM 2009      Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   10
Seqüência de Implementação
         P R O C E S S O P R Ó - A T IV O



         C O N F IA B IL ID A D E




         C O N H E C IM E N T O                        C O N T E X T O O P E R A C IO N A L

                                                       FU N Ç Õ E S

                   P L A NIHA                          F A L H A S F U N C IO N A IS
                       DE
                                                       M O D O S D E FA L H A S
               IN F O R M A Ç Ã O
                                                       E F E IT O S D A S F A L H A S




                                                            C O N S E Q Ü Ê N C IA S
                                                            T A R E F A S - A p li c a b i lid a d e
         P L A N I L H A D E D E C IS Ã O                                  - E f e t iv id a d e
                                                            E S T R A T É G IA S
                                                            D E S C R IÇ Ã O D A S T A R E F A S
                                                            F R E Q Ü Ê N C IA




                         P la n o d e M a n u t e n ç ã o
           TA R E FA S D E M A N U TE N ÇÃ O
           T A R E F A S O P E R A C IO N A I S
           RE P R O JE T O S




 5° Congresso WCM 2009                                      Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   11
Seqüência de Implementação
EXEMPLO DE PL
           PLANILHA DE INFORMAÇÕES RCM




  5° Congresso WCM 2009   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   12
Seqüência de Implementação
                                   F ALH A




PLANILHA
                  E V ID E N T E                 O C U LT A
   DE
DECISÃO
                                                                             SEG U R A N Ç A
                                                                             M E IO A M B IE N T E
                             C O N S E Q Ü Ê N C IA S                        O P E R A C IO N A L
                                                                             N Ã O O P E R A C IO N A L




                                                              S O B C O N D IÇ Ã O

                                                              R EST AU R A Ç ÃO PR O G R A M A D A

                                                              D ESC A R TE PR O G R AM AD O

                                                              C O M B IN A Ç Ã O D E T A R E F A S
                      TA R EF A
                                                              B U S C A D E F A L H A (S O M E N T E
                                                              P A R A FA LH A S O C U L TA S )

                                                              N EN H U M A M AN U T EN Ç Ã O
                                                              PR O G R AM AD A

                                                              R EPR O JE TO



     5° Congresso WCM 2009                              Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa       13
Seqüência de Implementação
   EXEMPLO DE PLANILHA DE DECISÃO




 5° Congresso WCM 2009   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   14
Definições
Função: o que o usuário deseja que o item ou sistema
faça dentro de um padrão de performance
especificado.

  Principal: Gera o objetivo principal do sistema

  Secundária: Acrescenta objetivos ao sistema

  Auxiliar: Modifica objetivos do sistema

  Supérflua: Introduz objetivos desnecessários.



    5° Congresso WCM 2009     Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   15
Definições
Falha: consiste na interrupção ou alteração da
capacidade de um item desempenhar uma função
requerida ou esperada.

Pode ser classificada sob vários aspectos:
  Origem: Primária ou Secundária
  Extensão: Parciais ou Completas
  Manifestação: Degredação, Catastróficas ou Intermitentes
  Velocidade: Graduais ou Repentinas
  Criticidade: Críticas e Não-críticas
  Idade: Prematura, Aleatórias ou Progressivas.




     5° Congresso WCM 2009       Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   16
Definições
Modos de Falha:
Um evento ou condição física, que causa uma falha funcional; ou
Um dos possíveis estados de falha de um item para uma dada função
requerida.

O modo de falha está associado ao evento ou fenômeno físico que
provoca a transição do estado normal ao estado anormal.

Causa das Falhas: o modo descreve o que está errado na
funcionalidade do item. Já a causa descreve porque está errada a
funcionalidade do item.




                                        Falha Evidente

                                          Falha Oculta

                                         Falha Múltipla



     5° Congresso WCM 2009          Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   17
Definições
    Efeitos de Falhas: efeito é o que acontece quando um modo de falha se apresenta.
    Podem ser classificados sob vários aspectos:

        Efeito Catastrófico: se a falha pode causar a morte de seres humanos, ou perda do
        sistema principal, ou dano ao meio ambiente.

        Efeito Crítico: se a falha pode causar ferimento severo ou mesmo a morte, ou dano
        significante ao sistema ou ao meio ambiente, resultando na perda da missão da
        instalação.

        Efeito Marginal: se a falha causar ferimento leve ou dano de pequeno porte no
        sistema ou no meio ambiente, resultando em demora ou degradação de sua missão.

        Efeito Mínimo: se a falha provoca conseqüências reduzidas na operação, meio
        ambiente e segurança abaixo dos níveis máximos permitidos das normas legais,
        demandando recursos econômicos mínimos para restauração `condição original.

        Efeito Insignificante: se a falha causa ferimentos em seres humanos, ou danos ao
        sistema, ou impactos no meio ambiente insuficientes para infringir qualquer norma
        ambiental.

●   Segundo a metodologia RCM, apenas os modos de falha com efeitos considerados
    inaceitáveis e intoleráveis, na escala de aceitabilidade ao risco, serão considerados nas
    etapas seguintes do processo RCM. Os demais modos de falha, classificados como
    toleráveis ou desprezíveis na escala de aceitabilidade, serão apenas documentados no
    estudo de FMEA.

             5° Congresso WCM 2009                   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   18
Definições
Conseqüências de Falhas: segundo a RCM, uma função será
significante se uma falha funcional vier a provocar efeito adverso no
sistema principal, com conseqüências sobre: segurança, meio
ambiente, operação e economia.

Lógica de Seleção: para escolher as funções significantes, a RCM
utiliza uma lógica simples de seleção, que leva em conta não só estes
critérios, como também se já existe alguma atividade de manutenção
orientada para a falha funcional.

Segundo esta lógica, uma função será significante se sua falha afetar a
operação, o meio ambiente, a segurança física ou a economia do
processo, ou se já existir alguma atividade de manutenção preventiva.
Esta última condição garante que qualquer função protegida por uma
tarefa de manutenção existente será reavaliada pela RCM,
independente dela impactar os demais aspecto


      5° Congresso WCM 2009            Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   19
Função


                          A perda da função tem efeito     Sim
                     adverso de segurança ou no ambiente ?
                               Não

                          A perda da função tem efeito               Sim
                       adverso na operação da instalação ?
                               Não

                         A perda da função tem impacto               Sim
                           Econômico na instalação ?
                               Não

   Função                 A função já é protegida por uma            Sim              Função
Não-significante         tarefa existente de manutenção ?                           Significante
 Que modo de falha poderá ocorrer se esta tarefa não for executada ?
 Isso garante não só a revisão dos critérios atuais de manutenção, como a
 descoberta de novos modos de fala, mas principalmente a eliminação de atividades
 desnecessárias, que não seja orientadas para os 4 aspectos priorizados pela RCM.


       5° Congresso WCM 2009                   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa         20
Níveis e Critérios de Decisão
    Níveis de Decisão:
       Nível 1: avalia cada modo de falha de acordo com a visibilidade dos
       efeitos produzidos.
       Nível 2: avalia as conseqüências da falha sobre a segurança e
       economia/operação da instalação.
       Nível 3: avalia as causas de cada modo de falha para selecionar o tipo
       de atividade de manutenção que seja aplicável e efetiva.

•   Critérios de Decisão:
        Visibilidade da falha funcional para a equipe de operação
        Conseqüência da falha para a instalação e suas variáveis
        Visibilidade da falha potencial para a equipe de operação
        Causa e mecanismo de falha no tempo
        Impactos econômicos, ambientais e de segurança.



         5° Congresso WCM 2009                Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   21
Diagrama de Decisão
    Para implementar o processo decisório, cada modo de falha é inicialmente
    avaliado quanto à sua visibilidade e conseqüência, e classificado em uma
    das categorias abaixo:

       ESA – Segurança/Ambiental Evidente
       OSA – Segurança/Ambiental Oculta
       EEO – Operacional/Econômico Evidente
       OEO – Operacional/Econômico Oculta

•   Para a classificação ocorrer, questões importantes necessitam ser
    respondidas:

       A falha é evidente ?
       Se a falha é evidente, afeta a segurança/ambiente ?
       Se a falha é oculta, afeta a segurança/ambiente ?



         5° Congresso WCM 2009              Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   22
Nível                                Lógica de Decisão
                                                                                                         Critério

                            Sim                                     Não
                                              A falha é                                                     Efeito
                                             Evidente ?


        Sim                            Não                 Sim                                   Não
                Afeta a segurança                                   Afeta a segurança
                  ou ambiente ?                                       ou ambiente ?
                                                                                                          Conseqüência




   Evidente                        Evidente            Oculto                                   Oculto
  Segurança                       Econômico          Econômico                                Segurança
  Ambiente                        Operacional        Operacional                              Ambiental
                                                                                                               Causa

    ESA                               EEO                 OEO                                     OSA


              5° Congresso WCM 2009                        Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa               23
Aplicabilidade da Manutenção
    O estudo das conseqüências de falhas e a escolha das funções
    significantes de uma instalação são os requisitos exigidos pela RCM para
    selecionar as atividades aplicáveis na prevenção ou correçào das falhas.

•   Critérios de Aplicabilidade: para que uma atividade de manutenção seja
    aplicável a um modo de falha, ela deve assegurar um conjunto de
    requisitos de natureza técnica e de ordem prática. Segundo a RCM, uma
    atividade de manutenção, para ser aplicável, deve garantir um dos
    seguintes objetos:

       Prevenir modos de falha
       Reduzir a taxa de deterioração
       Detectar a evolução das falhas
       Descobrir falhas ocultas
       Suprir necessidades e consumíveis do processo
       Reparar o item após a falha.


         5° Congresso WCM 2009              Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   24
Classificação de Atividades
Para estudar as aplicabilidades das tarefas de manutenção, é usual dividi-
las em atividades programadas ( executadas em intervalos pré-
determinados ) e não-programadas ( executadas quando a ocorrência de
defeitos ou falhas funcionais ).

Atividades Programadas:

   Atividades Direcionadas por tempo
   Atividades direcionadas por condição
   Atividades direcionadas por falhas
   Atividades direcionadas por operação.

Atividades Não-Programadas:

   Atividades de correção de defeitos
   Atividades de correção de falhas


     5° Congresso WCM 2009               Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   25
Atividades Programadas
Atividades Direcionadas por Tempo: devem ser executadas em
datas ou ciclos limites de operação. São adequadas para modos de
falha com desgastes progressivos ou vida útil previsível, para as
quais é possível antecipar o instante futuro da falha.

Atividades Direcionadas por Condição: são recomendadas para
modos de falhas observáveis e evolutivos. As técnicas preditivas
são utilizadas largamente nestes casos, quando se consegue
detectar a evolução futura da falha.

Atividades Direcionadas por Falhas: destina-se essencialmente a
descobrir a ocorrência de modos de falha ocultos, visando
evidenciar sua existência e prevenir sua evolução para falhas
múltiplas.

Atividades Direcionadas por Operação: visam suprir o processo
de materiais consumíveis, tais como combustíveis e lubrificantes, e
preservar o ambiente da instalação, tais como limpeza e
conservação de iluminação, etc. por serem atividades simples e de
alta freqüência, são recomendadas para execução pela própria
equipe de operação.

    5° Congresso WCM 2009            Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   26
Atividades Não-Programadas
                Não-
    Atividades de Correção de Defeitos: são
    executadas quando da identificação de um estado de
    deterioração funcional, visando corrigir o defeito
    antes de sua evolução para uma falha. Abaixo,
    seguem algumas formas de realizar esta
    identificação.

      Pela manutenção programada
      Por uma análise de dados e desempenho
      operacional
      Pela equipe de operação.

•   Atividades de Correção de Falhas: são executadas
    após uma falha, visando restaurar, substituir ou
    reparar a capacidade funcional do item.


       5° Congresso WCM 2009   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   27
Tipo de Manutenção por
                 Comportamento da Falha

Evolução da Falha              Ação                    Tipo de Manutenção

     Estável                 Nenhuma                        Desnecessária

   Mensurável                Detectar                    Inspeção Preditiva

    Previsível               Antecipar          Restauração ou Substituição

   Controlável               Controlar                 Serviço Operacional

    Invisível                Descobrir                  Inspeção Funcional

     Visível                 Corrigir                 Manutenção Corretiva

  Incontrolável              Reparar                    Resumo Funcional


     5° Congresso WCM 2009               Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   28
Efetividade da Manutenção
    A escolha de uma atividade de manutenção depende, além da sua
    aplicabilidade ao modo de falha, da sua efetividade em prevenir ou corrigir
    falhas. Por efetividade entende-se a economicidade e viabilidade de sua
    aplicação, considerando os recursos disponíveis e necessários, e os
    retornos esperados em relação a outras alternativas.

    Segundo a RCM, para que uma atividade de manutenção seja efetiva
    contra um determinado modo de falha, ela deve atender, simultâneamente,
    aos seguintes critérios de efetividade:

       Ser aplicável tecnicamente
       Ser viável com os recursos disponíveis
       Produzir os resultados esperados
       Ser executável a um intervalo razoável.

•   Formas de execução das atividades:

       Serviço operacional
       Inspeção preditiva
       Restauração preventiva
       Substituição preventiva
       Inspeção funcional
       Tarefas default.
         5° Congresso WCM 2009               Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   29
Seleção de Atividades
A etapa final de seleção das atividades de manutenção, para um determinado modo de falha,
obedece a um processo estruturado que levaa em conta não só a adequacidade e efetividade
de cada tarefa possível, ma stambém um conjunto de regras lógicas de priorização das opções
disponíveis.

A RCM estrutura este processo de forma a maximizar os resultados econômicos e operacionais,
sujeito às restrições de segurança e proteção ao meio ambiente.

Processo de Seleção:
    Executar uma das 5 tarefas de manutenção programada
    Executar uma combinação de 2 ou mais tarefas
    Aguardar que o modo de faalha ocorra, ou
    Executar uma outra alternativa ( default : manutenção combinada, mudança de projeto ou
    reparo funcional).

Priorização de Atividades:
     1. Serviço Operacional ( SO )
     2. Inspeção Preditiva ( IP )
     3. Restauração Preventiva ( RP )
                                                              Esta priorização será
     4. Substituição Preventiva ( SP )                          aplicada a cada
     5. Inspeção Funcional ( IF )                                modo de falha.

Processo de Decisão:
    ESA - Segurança/Ambiental Evidente
    OSA - Segurança/Ambiental Oculta
    EEO - Operacionaal/Econômico Evidente
    OEO - Operacionaal/Econômico Oculta


         5° Congresso WCM 2009                     Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   30
Questões Básicas

1. Um serviço operacional é aplicável e efetivo ?

2. Uma inspeção preditiva é aplicável e efetiva ?

3. Uma restauração preventiva é aplicável e efetiva ?

4. Uma substituição preventiva é aplicável e efetiva ?

5. Uma inspeção funcional é aplicável e efetiva ?

6. Uma manutenção combinada é aplicável e efetiva ?

7. Uma mudança de projeto é aplicável ?



    5° Congresso WCM 2009          Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   31
Periodicidade da Manutenção
A metodologia RCM produz um conjunto de atividades
aplicáveis e efetivas, que são apropriadas para prevenir ou
reduzir as conseqüências de falhas funcionais.

Processos Decisórios: muitos módulos e teorias têm sido
propostos para analisar e suportar o processo decisório de
definição da freqüência da manutenção.

Os modelos mais usuais são:

   Exploração da Idade ( Age Exploration )
   Diagrama de Influência
   Árvore de Eventos
   Teoria dos Jogos
   Teoria Bayseana
   Processos Markovianos
   Decisões Multicritérios.

    5° Congresso WCM 2009         Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   32
Passos Básicos de Aplicação da Manutenção
              Centrada na Confiabilidade
A maioria dos procedimentos incluem alguns ou todos os sete passos
exigidos a seguir:

   Preparações iniciais
   Selecionar o equipamento a ser analisado
   Identificar as funções
   Identificar falhas funcionais
   Identificar e avaliar ( categorizar ) os efeitos da falha
   Identificar as causas das falhas
   Selecionar as tarefas de manutenção.

Time deve ser multifuncional.
Definir a abrangência da análise ( item, componente, subsistema, sistema
ou planta ). Recomenda-se uma análise top-down.
Descrever os sistemas em forma de diagrama de blocos funcionais,
hierarquias, interfaces, esquemas, planos de manutenção e etc.
Detectar falhas funcionais ( falha total ao executar uma função,
desempenho ineficiente de uma função, sub-desempenho de uma função,
mais desempenho de uma função, executando uma função involuntária,
etc. ).
Determinar a lista de tarefas aplicáveis e selecionar aquela que alcançará
os objetivos pré-determinados.

     5° Congresso WCM 2009                   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   33
Processo de Implantação


O sucesso da implementação da RCM depende não
só da experiência prática e fundamentação teórica de
seus processos, mas também da adequacidade dos
meios organizacionais e de planejamento utilizados.

Por ser uma metodologia bem estruturada, exige-se
um nível compatível de organização dos processos
administrativos e de suporte, especialmente na
aplicação a sistemas industriais complexos, sem os
quais estarão comprometidos os resultados
esperados.



    5° Congresso WCM 2009    Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   34
Processo de Implantação -
                   Thermotron
Contexto Operacional resumido:

   O equipamento a ser estudado tem por aplicação a
   avaliação da integridade de equipamentos eletrônicos,
   e seus subitens ( componentes ), após estes terem
   sido submetidos a processos de testes de temperatura
   e umidade.
   As amostras são coletadas e depositadas em
   bandejas em distintos ambientes no interior da câmara
   climática, para que os testes possam ser realizados.
   Por meio de telemetria, as condições de
   funcionalidade das amostras são monitoradas, após
   aplicação de sinais elétricos de excitação, com o
   intuito de avaliar o impacto dos testes no
   funcionamento natural do dispositivo e descobrir
   modos de falha potenciais.
   Para a aplicação de testes de temperatura, a técnica
   utilizada é o Choque Térmico, que consiste em adotar
   dois níveis extremos de temperatura e submeter as
   amostras a estes níveis. Em um ambiente a câmara
   trabalhará com altas temperaturas e, no segundo,
   ambiente com baixas temperaturas.
   A faixa de valores do equipamento para testes de
   temperatura vai de - 80◦ C até +200◦ C.

         5° Congresso WCM 2009               Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   35
Processo de Implantação -
                    Thermotron
Contexto Operacional resumido:

    Falhas termo-mecânias, tais
    como      fadiga    térmica   e
    formação de trincas podem ser
    visualizadas     posteriormente,
    uma vez que a mudança de
    temperatura pode provocar
    stress nos terminais dos
    componentes, favorecendo a
    ocorrência de fadiga nos
    materiais.
    Formação de trincas ou efeitos
    similares       podem       ser
    verificados posteriormente na
    estrutura da placa onde os
    componentes eletrônicos estão
    dispostos.



         5° Congresso WCM 2009         Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   36
Processo de Implantação -
                   Thermotron
         Sample aged at 150oC for 50 hours
                        Cracks in the Intermetallic




 Cu3Sn
 Layer
Cu6Sn5                                                                        Mecanismo de Falhas :
                                                                              trincas através dos pontos de
                                                                              solda. Formação de curto
              SEM picture shows crack in the intermetallic layer              circuito na vizinhança dos
                                                                              pontos aplicados.




         5° Congresso WCM 2009                                     Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   37
Processo de Implantação -
                  Thermotron
Contexto Operacional resumido:
   Outro teste que pode ser
   realizado combina a avaliação da
   integridade e confiabilidade dos
   produtos eletrônicos após a
   exposição destes a condições
   ambientais distintas, combinando
   umidade e temperatura.
   A      faixa  de    valores   do
   equipamento para testes de
   umidade vai de 0 até 100 RH.
   As condições de funcionalidade e
   verificação de falhas potenciais
   são verificadas em seguida.




        5° Congresso WCM 2009         Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   38
Processo de Implantação –
               Caracterização RCM
Função:
   1. realizar testes térmicos sob condição controlada de temperatura, nos
   limites de -80º C a +120º C;
   2. realizar testes de umidade e temperatura combinadas sob condição
   controlada, nos limites de 0 a 100 Rh.


Falha:
    1. não realizar testes térmicos;
    2. não realizar testes térmicos sob condição controlada de temperatura;
    3. não realizar testes de umidade e temperatura combinadas ;
    4. não realizar testes de umidade e temperatura combinadas sob condição
    controlada;
    5. não atingir os limites de temperatura do teste;
    6. não atingir os limites de umidade do teste;

                                Modo de Falha:
                                   1. alta temperatura
                                   2. baixa temperatura
                                   3. alta umidade
                                   4. baixa umidade.

        5° Congresso WCM 2009                     Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   39
Processo de Implantação –
                Caracterização RCM
Causa da Falha:
   1. controlador de temperatura funcionando incorretamente;
   2. falha de leitura do termopar;
   3. controlador de umidade funcionando incorretamente;
   4. falha na leitura do sensor de umidade.

Efeitos da Falha:
     1. temperaturas de regime de trabalho não serão atingidas e os testes não poderão
     ser realizados;
     2. leituras incertas dos níveis de temperatura poderão provocar medidas incorretas
     ou até mesmo a interrupção dos testes ;
     3. nível de umidade de regime de trabalho não será atingida e os testes não
     poderão ser realizados;
     4. leituras incertas dos níveis de umidade poderão provocar medidas incorretas ou
     até mesmo a interrupção dos testes.

Estratégias de Manutenção:
    1. aplicação de técnicas preditivas para o monitoramento das condições de
    umidade e temperatura;
    2. testes periódicos dos elementos de controle e proteção ( determinação dos FFI’s
    - intervalos de busca de falhas ).


         5° Congresso WCM 2009                   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   40
Manutenção Efetiva e Competitiva
A manutenção só cumpre realmente seu papel quando chega antes e consegue
prever possíveis acontecimentos que possam paralisar e prejudicar a produção,
com conseqüente perda de volume, aumento das despesas da operação e
redução das margens do negócio.

Quando a manutenção é preventiva, criteriosa e competente, os riscos de
provocar os impactos acima são minimizados e a equipe de manutenção fica
fora do foco das preocupações da direção da empresa. Como conseqüência, há
uma tend6encia de julgamento precoce de que a manutenção tem excesso de
recursos e, portanto, pode ter ser orçamento reduzido. Entretanto, isso se
constitui num erro estratégico para redução de custos pois o que acaba
realmente acontecendo é a redução das práticas preventivas e preditivas, com
um significativo aumento das ações corretivas.

Prática corretiva é o início da espiral indesejável que leva as empresas ao caos
da ineficiência e rápida deterioração da operação. E as razões são muito
simples de entender, uma vez que o evento que a dispara sempre ocorre
durante o processo de produção e sua correção implica em parar a produção
para executar o conserto. Portanto, conceitualmente, fazer manutenção “pré”
supõe fazê-la preventivamente, caso contrário trata-se de uma ação sumária de
reparo. O que se procura, no entanto, é minimizar as práticas corretivas com
tendência assintótica. Convém suportar esta idéia com a gama de ferramentas
disponíveis para o melhor gerenciamento da manutenção e o estudo das falhas.



        5° Congresso WCM 2009               Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   41
Manutenção Efetiva e Competitiva
É importante dar-se conta que com o nível de mecanização da fábrica e a
operação de produção no limite de capacidade é fundamental que se apure a
manutenção preventiva, bem como se mantenha sob estreito controle os
indicadores de eficiência da fábrica, como: OEE, FRC, MTBF, MTTR, aliado
aos indicadores de qualidade.

Também é igualmente importante que seja entendido que uma equipe de
manutenção é um grupo seleto de especialistas que não se constrói overnight,
exige dedicação, empenho, treinamento, formação, sensibilidade para
problemas operacionais e espírito vanguardista, pois promover o conserto de
algo que quebrou é efetivamente simples. O difícil é chegar antes de sua
manifestação prática.

Uma consideração importante do insucesso da administração dos serviços de
manutenção “embaixo” da gerência de produção é exatamente o imediatismo
exacerbado, tanto na solução das falhas de equipamentos como nas
prioridades orçamentárias.

Outra “falha“ freqüente na administração da atividade produtiva é a não
vinculação dos resultados da produção com a eficiência da manutenção.
Portanto, e por este motivo, os indicadores, hoje universais, como o OEE
(overall equipment efectiveness), MTBF (mean time between failure), MTTR
(mean time to repair), aliados a indicadores específicos de qualidade do
produto, interna e externa (pelos clientes consumidores), parametrizam o
desempenho da manutenção

       5° Congresso WCM 2009              Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   42
Conclusão
A metodologia RCM produz um conjunto de atividades aplicáveis e
efetivas, que são apropriadas para prevenir ou reduzir as
conseqüências de falhas funcionais.
O sucesso da implementação da RCM depende não só da experiência
prática e fundamentação teórica de seus processos, mas também da
adequação dos meios organizacionais e de planejamento utilizados.
Por ser uma metodologia bem estruturada, exige-se um nível
compatível de organização dos processos administrativos e de suporte,
especialmente na aplicação a sistemas industriais complexos, sem os
quais estarão comprometidos os resultados esperados.
Passos a seguir:
    Preparações iniciais
    Selecionar o equipamento a ser analisado
    Identificar as funções
    Identificar falhas funcionais
    Identificar e avaliar ( categorizar ) os efeitos da falha
    Identificar as causas das falhas
    Selecionar as tarefas de manutenção.


     5° Congresso WCM 2009            Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   43
Conclusão
Algumas etapas básicas são necessárias para a condução e
aplicação desta metodologia, a saber:
   Time deve ser multifuncional.
   Definir a abrangência da análise ( item, componente, subsistema, sistema ou planta
   ). Recomenda-se uma análise top-down.
   Descrever os sistemas em forma de diagrama de blocos funcionais, hierarquias,
   interfaces, esquemas, planos de manutenção e etc.
   Detectar falhas funcionais ( falha total ao executar uma função, desempenho
   ineficiente de uma função, sub-desempenho de uma função, mais desempenho de
   uma função, executando uma função involuntária, etc. ).
   Determinar a lista de tarefas aplicáveis e selecionar aquela que alcançará os
   objetivos pré-determinados.

No caso dos equipamentos do laboratório de análise, a metodologia nos
auxiliou a encontrar o intervalo ótimo para as atividades de manutenção, bem
como na negociação de contratos de atividades mais realísticos, conforme o
novo plano adotado.

Propiciou sincronizar as atividades de calibração e manutenção baseada na
utilização real do equipamento.

Como etapa adicional, implementar a metodologia para os demais
equipamentos do parque, mesmo considerando um nível moderado de
utilização.
       5° Congresso WCM 2009                   Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   44
Onde conseguir Mais informações

LEVITT, Joel, The Handbook of Maintenance Management, 1st
Edition, New York-NY, 1997.

HIGGINS, Lindley R., MOBLEY, R. Keith, Maintenance
Engineering Handbook, 6st Edition, McGraw-Hill, 2002.

MOUBRAY, John, Manutenção Centrada em Confiabilidade,
2nd Edition, Aladon Ltd, 2000.

SMITH, Anthony M., HINCHCLIFFE, Glenn R., RCM - Gateway
to World Class Maintenance, 1st Edition, Elsevier Butterworth-
Heinemann, 2004.

BLOOM, Neil, Reliability Centered Maintenance (RCM) -
Implementation Made Simple, 1st Edition, McGraw-Hill, 2005.

SQL Brasil Consultoria em RCM.

   5° Congresso WCM 2009         Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa   45
Informações do Apresentador
Marcelo Albuquerque de Oliveira
Instituto Nokia de Tecnologia
Dados para Contato:
  jumaroliveira@uol.com.br
  maoliveira.0312@gmail.com
  marcelo.a.oliveira@indt.org.br
  (92) 8191-8036 ou (92) 2126-1081




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Perguntas




Espaço Aberto para Discussões




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  • 1. WCM 2009 WORLD CLASS MAINTENANCE Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa Eng. MSc Marcelo Albuquerque de Oliveira Eng. Erik Fabiano Luiz Maciel Instituto Nokia de Tecnologia
  • 2. Introdução Realizar estudo para aplicação da metodologia de gestão de manutenção conhecida por RCM nos equipamentos do laboratório de pesquisa do INdT. O objetivo central deste trabalho é de mostrar o resultado da aplicação de técnicas modernas de manutenção, com o intuito de desenvolver um sistema de gestão e controle de manutenção no laboratório de pesquisa que pudesse, ao mesmo tempo, determinar os períodos de manutenção para equipamentos do laboratório, bem como as classes a serem aplicadas, visando a otimização dos ativos e redução de custos de manutenção de forma inteligente. A busca por melhorias nos processos de manutenção do instituto, com posterior aplicação no ambiente fabril, foram os elementos de motivação para este estudo. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 2
  • 3. Agenda Breve apresentação da Empresa (5 min.) Características do Laboratório (5 min.) Breve abordagem do processo de cada estágio ( 10 min. ) Definição de cada estágio e os equipamentos constituintes destes (5 min.) Tópicos relativos aos processos de manutenção (15 min.) Conclusão e recomendações finais (15 min.) 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 3
  • 4. Visão Geral Conceitos básicos de RCM. Como aplicar a metodologia em ambiente de baixa utilização. Estratégias de controle. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 4
  • 5. Objetivos da Manutenção Para Smith, a manutenção tem como objetivo “preservar as capacidades funcionais de equipamentos e sistemas em operação”. Para Moubray, o objetivo da manutenção é “assegurar que itens físicos continuem a fazer o que seus usuários desejam que eles façam”. Já a norma SAE JA1011 estabelece que a manutenção deve garantir que “itens físicos continuem a desempenhar suas funções planejadas”. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 5
  • 6. RCM Overview Uma das características da RCM é fornecer um método estruturado para selecionar as atividades de manutenção para qualquer processo produtivo. O método é formado por um conjunto de passos bem definidos, os quais precisam ser seguidos em forma seqüêncial para responder às questões formuladas pela RCM e garantir os resultados desejados. Conceito fundamental e resumido da RCM : “aplicar a manutenção mais adequada a cada modo de falha”. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 6
  • 7. RCM Overview Mas enfim o que é o RCM? É uma metodologia ( ou processo ) composta por 7 questões, usado para se determinar o que precisa ser feito para assegurar que qualquer ativo físico continue a fazer o que seus usuários desejam que ele faça dentro do seu contexto operacional atual É um processo onde participam obrigatoriamente representantes da manutenção, da operação, e outros especialistas que se fizerem necessários e que se desenvolve em duas etapas. etapas. A primeira etapa é voltada ao Conhecimento do ativo, proporcionado através do preenchimento de uma planilha denominada Planilha de Informação, onde são Informação, definidas as Funções , as Falhas Funcionais ( perda das funcões ), os Modos de Falha ( causas da falhas ) e o Efeitos das Falhas ( o que acontece quando as falhas ocorrem - o que precisa ser evitado ) A segunda etapa é voltada à tomada de decisão. O preenchimento da Planilha de decisão. Decisão completa o processo. Se o Conhecimento foi adquirido durante a primeira processo. etapa, será possível decidir o que fazer em cada caso, de forma efetiva e custo favorável, a partir da aplicação da lógica estruturada denominada Diagrama de Decisão É um processo predominantemente Pró-Ativo, buscando antecipar-se sempre às falhas Pró-Ativo, antecipar- e suas conseqüências, afim de minimizá-las e evitá-las, através de ações de minimizá- evitá- manutenção, reprojetos físicos, revisão de procedimentos operacionais e de manutenção e ajustes nos estoques. estoques. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 7
  • 8. Questões Básicas Quais as funções a preservar ? Quais as falhas funcionais ? Quais os modos de falha ? Quais os efeitos das falhas ? Quais as conseqüências das falhas ? Quais as tarefa aplicáveis e efetivas ? Quais as alternativas restantes ? Quais as freqüências ideais das tarefas ? 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 8
  • 9. Questões Básicas • Quais são as funções do equipamento? • De que forma ele pode falhar? • O que faz falhar? • O que acontece quando ele falha? • Quanto importa se ele falhar? • Há algo que possa fazer para prever ou prevenir a falha? • O que acontece se não pudermos prever nem prevenir a falha? Estas perguntas só podem ser respondidas sensatamente pelo pessoal de manutenção e produção trabalhando em conjunto 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 9
  • 10. Seqüência de Implementação Seleção do sistema e coleta de informações. Análise de modos de falhas e efeitos. Seleção de funções significantes. Seleção de atividades aplicáveis. Avaliação da efetividade das atividades. Seleção das atividades aplicáveis e efetivas. Definição da periodicidade das atividades. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 10
  • 11. Seqüência de Implementação P R O C E S S O P R Ó - A T IV O C O N F IA B IL ID A D E C O N H E C IM E N T O C O N T E X T O O P E R A C IO N A L FU N Ç Õ E S P L A NIHA F A L H A S F U N C IO N A IS DE M O D O S D E FA L H A S IN F O R M A Ç Ã O E F E IT O S D A S F A L H A S C O N S E Q Ü Ê N C IA S T A R E F A S - A p li c a b i lid a d e P L A N I L H A D E D E C IS Ã O - E f e t iv id a d e E S T R A T É G IA S D E S C R IÇ Ã O D A S T A R E F A S F R E Q Ü Ê N C IA P la n o d e M a n u t e n ç ã o TA R E FA S D E M A N U TE N ÇÃ O T A R E F A S O P E R A C IO N A I S RE P R O JE T O S 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 11
  • 12. Seqüência de Implementação EXEMPLO DE PL PLANILHA DE INFORMAÇÕES RCM 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 12
  • 13. Seqüência de Implementação F ALH A PLANILHA E V ID E N T E O C U LT A DE DECISÃO SEG U R A N Ç A M E IO A M B IE N T E C O N S E Q Ü Ê N C IA S O P E R A C IO N A L N Ã O O P E R A C IO N A L S O B C O N D IÇ Ã O R EST AU R A Ç ÃO PR O G R A M A D A D ESC A R TE PR O G R AM AD O C O M B IN A Ç Ã O D E T A R E F A S TA R EF A B U S C A D E F A L H A (S O M E N T E P A R A FA LH A S O C U L TA S ) N EN H U M A M AN U T EN Ç Ã O PR O G R AM AD A R EPR O JE TO 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 13
  • 14. Seqüência de Implementação EXEMPLO DE PLANILHA DE DECISÃO 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 14
  • 15. Definições Função: o que o usuário deseja que o item ou sistema faça dentro de um padrão de performance especificado. Principal: Gera o objetivo principal do sistema Secundária: Acrescenta objetivos ao sistema Auxiliar: Modifica objetivos do sistema Supérflua: Introduz objetivos desnecessários. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 15
  • 16. Definições Falha: consiste na interrupção ou alteração da capacidade de um item desempenhar uma função requerida ou esperada. Pode ser classificada sob vários aspectos: Origem: Primária ou Secundária Extensão: Parciais ou Completas Manifestação: Degredação, Catastróficas ou Intermitentes Velocidade: Graduais ou Repentinas Criticidade: Críticas e Não-críticas Idade: Prematura, Aleatórias ou Progressivas. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 16
  • 17. Definições Modos de Falha: Um evento ou condição física, que causa uma falha funcional; ou Um dos possíveis estados de falha de um item para uma dada função requerida. O modo de falha está associado ao evento ou fenômeno físico que provoca a transição do estado normal ao estado anormal. Causa das Falhas: o modo descreve o que está errado na funcionalidade do item. Já a causa descreve porque está errada a funcionalidade do item. Falha Evidente Falha Oculta Falha Múltipla 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 17
  • 18. Definições Efeitos de Falhas: efeito é o que acontece quando um modo de falha se apresenta. Podem ser classificados sob vários aspectos: Efeito Catastrófico: se a falha pode causar a morte de seres humanos, ou perda do sistema principal, ou dano ao meio ambiente. Efeito Crítico: se a falha pode causar ferimento severo ou mesmo a morte, ou dano significante ao sistema ou ao meio ambiente, resultando na perda da missão da instalação. Efeito Marginal: se a falha causar ferimento leve ou dano de pequeno porte no sistema ou no meio ambiente, resultando em demora ou degradação de sua missão. Efeito Mínimo: se a falha provoca conseqüências reduzidas na operação, meio ambiente e segurança abaixo dos níveis máximos permitidos das normas legais, demandando recursos econômicos mínimos para restauração `condição original. Efeito Insignificante: se a falha causa ferimentos em seres humanos, ou danos ao sistema, ou impactos no meio ambiente insuficientes para infringir qualquer norma ambiental. ● Segundo a metodologia RCM, apenas os modos de falha com efeitos considerados inaceitáveis e intoleráveis, na escala de aceitabilidade ao risco, serão considerados nas etapas seguintes do processo RCM. Os demais modos de falha, classificados como toleráveis ou desprezíveis na escala de aceitabilidade, serão apenas documentados no estudo de FMEA. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 18
  • 19. Definições Conseqüências de Falhas: segundo a RCM, uma função será significante se uma falha funcional vier a provocar efeito adverso no sistema principal, com conseqüências sobre: segurança, meio ambiente, operação e economia. Lógica de Seleção: para escolher as funções significantes, a RCM utiliza uma lógica simples de seleção, que leva em conta não só estes critérios, como também se já existe alguma atividade de manutenção orientada para a falha funcional. Segundo esta lógica, uma função será significante se sua falha afetar a operação, o meio ambiente, a segurança física ou a economia do processo, ou se já existir alguma atividade de manutenção preventiva. Esta última condição garante que qualquer função protegida por uma tarefa de manutenção existente será reavaliada pela RCM, independente dela impactar os demais aspecto 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 19
  • 20. Função A perda da função tem efeito Sim adverso de segurança ou no ambiente ? Não A perda da função tem efeito Sim adverso na operação da instalação ? Não A perda da função tem impacto Sim Econômico na instalação ? Não Função A função já é protegida por uma Sim Função Não-significante tarefa existente de manutenção ? Significante Que modo de falha poderá ocorrer se esta tarefa não for executada ? Isso garante não só a revisão dos critérios atuais de manutenção, como a descoberta de novos modos de fala, mas principalmente a eliminação de atividades desnecessárias, que não seja orientadas para os 4 aspectos priorizados pela RCM. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 20
  • 21. Níveis e Critérios de Decisão Níveis de Decisão: Nível 1: avalia cada modo de falha de acordo com a visibilidade dos efeitos produzidos. Nível 2: avalia as conseqüências da falha sobre a segurança e economia/operação da instalação. Nível 3: avalia as causas de cada modo de falha para selecionar o tipo de atividade de manutenção que seja aplicável e efetiva. • Critérios de Decisão: Visibilidade da falha funcional para a equipe de operação Conseqüência da falha para a instalação e suas variáveis Visibilidade da falha potencial para a equipe de operação Causa e mecanismo de falha no tempo Impactos econômicos, ambientais e de segurança. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 21
  • 22. Diagrama de Decisão Para implementar o processo decisório, cada modo de falha é inicialmente avaliado quanto à sua visibilidade e conseqüência, e classificado em uma das categorias abaixo: ESA – Segurança/Ambiental Evidente OSA – Segurança/Ambiental Oculta EEO – Operacional/Econômico Evidente OEO – Operacional/Econômico Oculta • Para a classificação ocorrer, questões importantes necessitam ser respondidas: A falha é evidente ? Se a falha é evidente, afeta a segurança/ambiente ? Se a falha é oculta, afeta a segurança/ambiente ? 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 22
  • 23. Nível Lógica de Decisão Critério Sim Não A falha é Efeito Evidente ? Sim Não Sim Não Afeta a segurança Afeta a segurança ou ambiente ? ou ambiente ? Conseqüência Evidente Evidente Oculto Oculto Segurança Econômico Econômico Segurança Ambiente Operacional Operacional Ambiental Causa ESA EEO OEO OSA 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 23
  • 24. Aplicabilidade da Manutenção O estudo das conseqüências de falhas e a escolha das funções significantes de uma instalação são os requisitos exigidos pela RCM para selecionar as atividades aplicáveis na prevenção ou correçào das falhas. • Critérios de Aplicabilidade: para que uma atividade de manutenção seja aplicável a um modo de falha, ela deve assegurar um conjunto de requisitos de natureza técnica e de ordem prática. Segundo a RCM, uma atividade de manutenção, para ser aplicável, deve garantir um dos seguintes objetos: Prevenir modos de falha Reduzir a taxa de deterioração Detectar a evolução das falhas Descobrir falhas ocultas Suprir necessidades e consumíveis do processo Reparar o item após a falha. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 24
  • 25. Classificação de Atividades Para estudar as aplicabilidades das tarefas de manutenção, é usual dividi- las em atividades programadas ( executadas em intervalos pré- determinados ) e não-programadas ( executadas quando a ocorrência de defeitos ou falhas funcionais ). Atividades Programadas: Atividades Direcionadas por tempo Atividades direcionadas por condição Atividades direcionadas por falhas Atividades direcionadas por operação. Atividades Não-Programadas: Atividades de correção de defeitos Atividades de correção de falhas 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 25
  • 26. Atividades Programadas Atividades Direcionadas por Tempo: devem ser executadas em datas ou ciclos limites de operação. São adequadas para modos de falha com desgastes progressivos ou vida útil previsível, para as quais é possível antecipar o instante futuro da falha. Atividades Direcionadas por Condição: são recomendadas para modos de falhas observáveis e evolutivos. As técnicas preditivas são utilizadas largamente nestes casos, quando se consegue detectar a evolução futura da falha. Atividades Direcionadas por Falhas: destina-se essencialmente a descobrir a ocorrência de modos de falha ocultos, visando evidenciar sua existência e prevenir sua evolução para falhas múltiplas. Atividades Direcionadas por Operação: visam suprir o processo de materiais consumíveis, tais como combustíveis e lubrificantes, e preservar o ambiente da instalação, tais como limpeza e conservação de iluminação, etc. por serem atividades simples e de alta freqüência, são recomendadas para execução pela própria equipe de operação. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 26
  • 27. Atividades Não-Programadas Não- Atividades de Correção de Defeitos: são executadas quando da identificação de um estado de deterioração funcional, visando corrigir o defeito antes de sua evolução para uma falha. Abaixo, seguem algumas formas de realizar esta identificação. Pela manutenção programada Por uma análise de dados e desempenho operacional Pela equipe de operação. • Atividades de Correção de Falhas: são executadas após uma falha, visando restaurar, substituir ou reparar a capacidade funcional do item. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 27
  • 28. Tipo de Manutenção por Comportamento da Falha Evolução da Falha Ação Tipo de Manutenção Estável Nenhuma Desnecessária Mensurável Detectar Inspeção Preditiva Previsível Antecipar Restauração ou Substituição Controlável Controlar Serviço Operacional Invisível Descobrir Inspeção Funcional Visível Corrigir Manutenção Corretiva Incontrolável Reparar Resumo Funcional 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 28
  • 29. Efetividade da Manutenção A escolha de uma atividade de manutenção depende, além da sua aplicabilidade ao modo de falha, da sua efetividade em prevenir ou corrigir falhas. Por efetividade entende-se a economicidade e viabilidade de sua aplicação, considerando os recursos disponíveis e necessários, e os retornos esperados em relação a outras alternativas. Segundo a RCM, para que uma atividade de manutenção seja efetiva contra um determinado modo de falha, ela deve atender, simultâneamente, aos seguintes critérios de efetividade: Ser aplicável tecnicamente Ser viável com os recursos disponíveis Produzir os resultados esperados Ser executável a um intervalo razoável. • Formas de execução das atividades: Serviço operacional Inspeção preditiva Restauração preventiva Substituição preventiva Inspeção funcional Tarefas default. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 29
  • 30. Seleção de Atividades A etapa final de seleção das atividades de manutenção, para um determinado modo de falha, obedece a um processo estruturado que levaa em conta não só a adequacidade e efetividade de cada tarefa possível, ma stambém um conjunto de regras lógicas de priorização das opções disponíveis. A RCM estrutura este processo de forma a maximizar os resultados econômicos e operacionais, sujeito às restrições de segurança e proteção ao meio ambiente. Processo de Seleção: Executar uma das 5 tarefas de manutenção programada Executar uma combinação de 2 ou mais tarefas Aguardar que o modo de faalha ocorra, ou Executar uma outra alternativa ( default : manutenção combinada, mudança de projeto ou reparo funcional). Priorização de Atividades: 1. Serviço Operacional ( SO ) 2. Inspeção Preditiva ( IP ) 3. Restauração Preventiva ( RP ) Esta priorização será 4. Substituição Preventiva ( SP ) aplicada a cada 5. Inspeção Funcional ( IF ) modo de falha. Processo de Decisão: ESA - Segurança/Ambiental Evidente OSA - Segurança/Ambiental Oculta EEO - Operacionaal/Econômico Evidente OEO - Operacionaal/Econômico Oculta 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 30
  • 31. Questões Básicas 1. Um serviço operacional é aplicável e efetivo ? 2. Uma inspeção preditiva é aplicável e efetiva ? 3. Uma restauração preventiva é aplicável e efetiva ? 4. Uma substituição preventiva é aplicável e efetiva ? 5. Uma inspeção funcional é aplicável e efetiva ? 6. Uma manutenção combinada é aplicável e efetiva ? 7. Uma mudança de projeto é aplicável ? 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 31
  • 32. Periodicidade da Manutenção A metodologia RCM produz um conjunto de atividades aplicáveis e efetivas, que são apropriadas para prevenir ou reduzir as conseqüências de falhas funcionais. Processos Decisórios: muitos módulos e teorias têm sido propostos para analisar e suportar o processo decisório de definição da freqüência da manutenção. Os modelos mais usuais são: Exploração da Idade ( Age Exploration ) Diagrama de Influência Árvore de Eventos Teoria dos Jogos Teoria Bayseana Processos Markovianos Decisões Multicritérios. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 32
  • 33. Passos Básicos de Aplicação da Manutenção Centrada na Confiabilidade A maioria dos procedimentos incluem alguns ou todos os sete passos exigidos a seguir: Preparações iniciais Selecionar o equipamento a ser analisado Identificar as funções Identificar falhas funcionais Identificar e avaliar ( categorizar ) os efeitos da falha Identificar as causas das falhas Selecionar as tarefas de manutenção. Time deve ser multifuncional. Definir a abrangência da análise ( item, componente, subsistema, sistema ou planta ). Recomenda-se uma análise top-down. Descrever os sistemas em forma de diagrama de blocos funcionais, hierarquias, interfaces, esquemas, planos de manutenção e etc. Detectar falhas funcionais ( falha total ao executar uma função, desempenho ineficiente de uma função, sub-desempenho de uma função, mais desempenho de uma função, executando uma função involuntária, etc. ). Determinar a lista de tarefas aplicáveis e selecionar aquela que alcançará os objetivos pré-determinados. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 33
  • 34. Processo de Implantação O sucesso da implementação da RCM depende não só da experiência prática e fundamentação teórica de seus processos, mas também da adequacidade dos meios organizacionais e de planejamento utilizados. Por ser uma metodologia bem estruturada, exige-se um nível compatível de organização dos processos administrativos e de suporte, especialmente na aplicação a sistemas industriais complexos, sem os quais estarão comprometidos os resultados esperados. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 34
  • 35. Processo de Implantação - Thermotron Contexto Operacional resumido: O equipamento a ser estudado tem por aplicação a avaliação da integridade de equipamentos eletrônicos, e seus subitens ( componentes ), após estes terem sido submetidos a processos de testes de temperatura e umidade. As amostras são coletadas e depositadas em bandejas em distintos ambientes no interior da câmara climática, para que os testes possam ser realizados. Por meio de telemetria, as condições de funcionalidade das amostras são monitoradas, após aplicação de sinais elétricos de excitação, com o intuito de avaliar o impacto dos testes no funcionamento natural do dispositivo e descobrir modos de falha potenciais. Para a aplicação de testes de temperatura, a técnica utilizada é o Choque Térmico, que consiste em adotar dois níveis extremos de temperatura e submeter as amostras a estes níveis. Em um ambiente a câmara trabalhará com altas temperaturas e, no segundo, ambiente com baixas temperaturas. A faixa de valores do equipamento para testes de temperatura vai de - 80◦ C até +200◦ C. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 35
  • 36. Processo de Implantação - Thermotron Contexto Operacional resumido: Falhas termo-mecânias, tais como fadiga térmica e formação de trincas podem ser visualizadas posteriormente, uma vez que a mudança de temperatura pode provocar stress nos terminais dos componentes, favorecendo a ocorrência de fadiga nos materiais. Formação de trincas ou efeitos similares podem ser verificados posteriormente na estrutura da placa onde os componentes eletrônicos estão dispostos. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 36
  • 37. Processo de Implantação - Thermotron Sample aged at 150oC for 50 hours Cracks in the Intermetallic Cu3Sn Layer Cu6Sn5 Mecanismo de Falhas : trincas através dos pontos de solda. Formação de curto SEM picture shows crack in the intermetallic layer circuito na vizinhança dos pontos aplicados. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 37
  • 38. Processo de Implantação - Thermotron Contexto Operacional resumido: Outro teste que pode ser realizado combina a avaliação da integridade e confiabilidade dos produtos eletrônicos após a exposição destes a condições ambientais distintas, combinando umidade e temperatura. A faixa de valores do equipamento para testes de umidade vai de 0 até 100 RH. As condições de funcionalidade e verificação de falhas potenciais são verificadas em seguida. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 38
  • 39. Processo de Implantação – Caracterização RCM Função: 1. realizar testes térmicos sob condição controlada de temperatura, nos limites de -80º C a +120º C; 2. realizar testes de umidade e temperatura combinadas sob condição controlada, nos limites de 0 a 100 Rh. Falha: 1. não realizar testes térmicos; 2. não realizar testes térmicos sob condição controlada de temperatura; 3. não realizar testes de umidade e temperatura combinadas ; 4. não realizar testes de umidade e temperatura combinadas sob condição controlada; 5. não atingir os limites de temperatura do teste; 6. não atingir os limites de umidade do teste; Modo de Falha: 1. alta temperatura 2. baixa temperatura 3. alta umidade 4. baixa umidade. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 39
  • 40. Processo de Implantação – Caracterização RCM Causa da Falha: 1. controlador de temperatura funcionando incorretamente; 2. falha de leitura do termopar; 3. controlador de umidade funcionando incorretamente; 4. falha na leitura do sensor de umidade. Efeitos da Falha: 1. temperaturas de regime de trabalho não serão atingidas e os testes não poderão ser realizados; 2. leituras incertas dos níveis de temperatura poderão provocar medidas incorretas ou até mesmo a interrupção dos testes ; 3. nível de umidade de regime de trabalho não será atingida e os testes não poderão ser realizados; 4. leituras incertas dos níveis de umidade poderão provocar medidas incorretas ou até mesmo a interrupção dos testes. Estratégias de Manutenção: 1. aplicação de técnicas preditivas para o monitoramento das condições de umidade e temperatura; 2. testes periódicos dos elementos de controle e proteção ( determinação dos FFI’s - intervalos de busca de falhas ). 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 40
  • 41. Manutenção Efetiva e Competitiva A manutenção só cumpre realmente seu papel quando chega antes e consegue prever possíveis acontecimentos que possam paralisar e prejudicar a produção, com conseqüente perda de volume, aumento das despesas da operação e redução das margens do negócio. Quando a manutenção é preventiva, criteriosa e competente, os riscos de provocar os impactos acima são minimizados e a equipe de manutenção fica fora do foco das preocupações da direção da empresa. Como conseqüência, há uma tend6encia de julgamento precoce de que a manutenção tem excesso de recursos e, portanto, pode ter ser orçamento reduzido. Entretanto, isso se constitui num erro estratégico para redução de custos pois o que acaba realmente acontecendo é a redução das práticas preventivas e preditivas, com um significativo aumento das ações corretivas. Prática corretiva é o início da espiral indesejável que leva as empresas ao caos da ineficiência e rápida deterioração da operação. E as razões são muito simples de entender, uma vez que o evento que a dispara sempre ocorre durante o processo de produção e sua correção implica em parar a produção para executar o conserto. Portanto, conceitualmente, fazer manutenção “pré” supõe fazê-la preventivamente, caso contrário trata-se de uma ação sumária de reparo. O que se procura, no entanto, é minimizar as práticas corretivas com tendência assintótica. Convém suportar esta idéia com a gama de ferramentas disponíveis para o melhor gerenciamento da manutenção e o estudo das falhas. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 41
  • 42. Manutenção Efetiva e Competitiva É importante dar-se conta que com o nível de mecanização da fábrica e a operação de produção no limite de capacidade é fundamental que se apure a manutenção preventiva, bem como se mantenha sob estreito controle os indicadores de eficiência da fábrica, como: OEE, FRC, MTBF, MTTR, aliado aos indicadores de qualidade. Também é igualmente importante que seja entendido que uma equipe de manutenção é um grupo seleto de especialistas que não se constrói overnight, exige dedicação, empenho, treinamento, formação, sensibilidade para problemas operacionais e espírito vanguardista, pois promover o conserto de algo que quebrou é efetivamente simples. O difícil é chegar antes de sua manifestação prática. Uma consideração importante do insucesso da administração dos serviços de manutenção “embaixo” da gerência de produção é exatamente o imediatismo exacerbado, tanto na solução das falhas de equipamentos como nas prioridades orçamentárias. Outra “falha“ freqüente na administração da atividade produtiva é a não vinculação dos resultados da produção com a eficiência da manutenção. Portanto, e por este motivo, os indicadores, hoje universais, como o OEE (overall equipment efectiveness), MTBF (mean time between failure), MTTR (mean time to repair), aliados a indicadores específicos de qualidade do produto, interna e externa (pelos clientes consumidores), parametrizam o desempenho da manutenção 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 42
  • 43. Conclusão A metodologia RCM produz um conjunto de atividades aplicáveis e efetivas, que são apropriadas para prevenir ou reduzir as conseqüências de falhas funcionais. O sucesso da implementação da RCM depende não só da experiência prática e fundamentação teórica de seus processos, mas também da adequação dos meios organizacionais e de planejamento utilizados. Por ser uma metodologia bem estruturada, exige-se um nível compatível de organização dos processos administrativos e de suporte, especialmente na aplicação a sistemas industriais complexos, sem os quais estarão comprometidos os resultados esperados. Passos a seguir: Preparações iniciais Selecionar o equipamento a ser analisado Identificar as funções Identificar falhas funcionais Identificar e avaliar ( categorizar ) os efeitos da falha Identificar as causas das falhas Selecionar as tarefas de manutenção. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 43
  • 44. Conclusão Algumas etapas básicas são necessárias para a condução e aplicação desta metodologia, a saber: Time deve ser multifuncional. Definir a abrangência da análise ( item, componente, subsistema, sistema ou planta ). Recomenda-se uma análise top-down. Descrever os sistemas em forma de diagrama de blocos funcionais, hierarquias, interfaces, esquemas, planos de manutenção e etc. Detectar falhas funcionais ( falha total ao executar uma função, desempenho ineficiente de uma função, sub-desempenho de uma função, mais desempenho de uma função, executando uma função involuntária, etc. ). Determinar a lista de tarefas aplicáveis e selecionar aquela que alcançará os objetivos pré-determinados. No caso dos equipamentos do laboratório de análise, a metodologia nos auxiliou a encontrar o intervalo ótimo para as atividades de manutenção, bem como na negociação de contratos de atividades mais realísticos, conforme o novo plano adotado. Propiciou sincronizar as atividades de calibração e manutenção baseada na utilização real do equipamento. Como etapa adicional, implementar a metodologia para os demais equipamentos do parque, mesmo considerando um nível moderado de utilização. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 44
  • 45. Onde conseguir Mais informações LEVITT, Joel, The Handbook of Maintenance Management, 1st Edition, New York-NY, 1997. HIGGINS, Lindley R., MOBLEY, R. Keith, Maintenance Engineering Handbook, 6st Edition, McGraw-Hill, 2002. MOUBRAY, John, Manutenção Centrada em Confiabilidade, 2nd Edition, Aladon Ltd, 2000. SMITH, Anthony M., HINCHCLIFFE, Glenn R., RCM - Gateway to World Class Maintenance, 1st Edition, Elsevier Butterworth- Heinemann, 2004. BLOOM, Neil, Reliability Centered Maintenance (RCM) - Implementation Made Simple, 1st Edition, McGraw-Hill, 2005. SQL Brasil Consultoria em RCM. 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 45
  • 46. Informações do Apresentador Marcelo Albuquerque de Oliveira Instituto Nokia de Tecnologia Dados para Contato: jumaroliveira@uol.com.br maoliveira.0312@gmail.com marcelo.a.oliveira@indt.org.br (92) 8191-8036 ou (92) 2126-1081 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 46
  • 47. Perguntas Espaço Aberto para Discussões 5° Congresso WCM 2009 Aplicando RCM em um Laboratório de Pesquisa 47