Prof. Dr. Marcílio Nunes Freire Prof. Dr. Marcílio Nunes Freire Agosto de 2009 Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas Curso de Engenharia Mecânica.

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1 Prof. Dr. Marcílio Nunes Freire Prof. Dr. Marcílio Nunes Freire Agosto de 2009 Departamento de Ciências Ambientais e Tecnológicas Curso de Engenharia Mecânica SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

2 Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Gestão da Manutenção e Confiabilidade – 1200777 Ementa: Evolução, conceitos e definições sobre manutenção; Gestão estratégica de manutenção; Tipos de manutenção; Planejamento, organização e análise da manutenção; Práticas básicas da manutenção moderna; Sistema de gestão da manutenção e qualidade total; manutenção produtiva total; segurança na manutenção industrial; ferramentas de gestão da manutenção; Conceito e natureza das falhas; tratamento e gestão das falhas; Conceitos e parâmetros relacionados à confiabilidade; Confiabilidade nos sistemas produtivos; Medidas e modelos de confiabilidade; Conceituação de mantenabilidade e disponibilidade; Influência da manutenção Segundas-feira: 20 h 30 min às 22 h 20 min Quartas-feira: 18 h 40 min às 20 h 29 min

3 sobre a confiabilidade; manutenção centrada na confiabilidade; Métodos e ferramentas para aumento da confiabilidade; e, Aplicação e simulação laboratorial em gestão da manutenção e confiabilidade.

4 Evolução No decorrer da evolução da humanidade a manutenção apresentou diversas fases distintas, de acordo com o grau de desenvolvimento tecnológico e da influência das máquinas e equipamentos na economia das nações. As fases de evolução podem ser divididas conforme da seguinte forma: 1ª Fase: Pré Revolução Industrial – Século XVIII: Nesta fase não existiam equipes dedicadas à atividade de manutenção. O próprio operador, que na maioria das vezes era o dono da máquina, também era o responsável pela sua construção e manutenção. A participação das máquinas na economia era relativamente pequena, portanto a parada não causava grandes problemas. Além disso, a complexidade das máquinas existentes era muito pequena, tornando o reparo relativamente simples.

5 2ª Fase: Primeiras Equipes – Século XIX: Nesta época surgem as grandes invenções que revolucionaram a vida da humanidade: eletricidade, máquinas a vapor e motores. A complexidade das máquinas começa a aumentar, exigindo conhecimentos especiais para a operação e consertos. Os equipamentos começam a influenciar a vida das pessoas exigindo maior agilidade no reparo. Para garantir o funcionamento começa a surgir à necessidade de pessoal especializado e a disponibilidade de recursos para execução da manutenção das máquinas. 3ª Fase: Corretiva – 1900 a 1920: A primeira guerra mundial demonstra a grande influência das máquinas no poder das nações. Com a necessidade de produção em grande escala são construídas as primeiras grandes indústrias. A parada da máquina necessita um reparo rápido para garantir o nível de produção. Dentro das indústrias são constituídas as equipes de manutenção corretiva.

6 4ª Fase: Preventiva – 1920 a 1950: A segunda guerra mundial impulsiona a indústria aeronáutica, que torna um fator decisivo para o conflito. Os aviões são máquinas que praticamente não admitem defeitos, surgindo o conceito de prevenção na manutenção. Nesta época surge a eletrônica e o primeiro computador. Alguns instrumentos começam a ser incorporados às máquinas auxiliando na operação e programação da manutenção. 5ª Fase: Racionalização – 1950 a 1970: A crise do petróleo, matéria prima fundamental para os processos industriais, gera grande impacto nos custos de produção. As indústrias já representam a principal atividade econômica, sendo o principal fator de classificação das nações. Os custos de manutenção precisam ser racionalizados. As indústrias começam a utilizar a Engenharia de Manutenção, que promove o desenvolvimento das primeiras técnicas aplicadas ao monitoramento das condições dos equipamentos. O conserto e a prevenção não são suficientes, a atuação da manutenção deve ser feita com economia.

7 6ª Fase: Produtiva Total – 1970 até hoje: A globalização aumenta a concorrência entre as indústrias. Novas técnicas de controle de qualidade geram produtos de elevado desempenho. As empresas que não acompanham o desenvolvimento tecnológico não conseguem sobreviver. A manutenção torna-se uma importante ferramenta para a melhoria da produtividade, através da análise da causa de falha dos equipamentos. As indústrias japonesas e americanas conseguem destaque na produtividade, utilizando ferramentas administrativas que integram a produção com a manutenção melhorando a qualidade dos produtos e reduzindo os custos de manutenção.

8 Os termos mais comuns a serem utilizados durante o desenvolvimento dos estudos deste curso são: Manutenção: A manutenção conforme a ABNT, corresponde a todas as ações necessárias para que um item seja conservado ou restaurado, de modo a permanecer de acordo com uma condição especificada. Na prática a manutenção é a conservação técnica econômica do ativo fixo da empresa. Definições:

9 Falha: A Falha corresponde à perda da função de um equipamento. A condição de funcionamento de um equipamento pode ter critérios diferenciados. Por exemplo, na atualidade a agressão ao meio ambiente pode impedir o funcionamento de um equipamento, sendo uma condição de falha. Diagnóstico da falha: O diagnóstico da falha consiste na identificação do mecanismo que provocou a falha do equipamento. A identificação da causa da falha é fundamental para a garantia de desempenho. Atualmente existem diversas técnicas que podem auxiliar na análise da falha de uma máquina. Estas técnicas de manutenção envolvem desde o conhecimento básico dos equipamentos até a utilização de equipamentos sofisticados.

10 Confiabilidade: Confiabilidade é a probabilidade de que um equipamento, célula de produção, planta ou qualquer sistema funcionar normalmente em condições de projeto, por um determinado período de tempo estabelecido. A Figura 1 apresenta a curva da banheira, que representa o modelo tradicional da relação entre o tempo e a taxa de falha de um equipamento ou parte dele. As taxas de falhas ( i ), que representam o número de falhas (N i ) num determinado período (T), se comportam de maneira diferente no decorrer da vida do equipamento.

11 Figura 1 – Curva da banheira.

12 Período de falhas prematuras (Mortalidade infantil): é caracterizado pelas elevadas taxas de falhas no início da utilização. Normalmente estas falhas são resultantes de deficiências de projeto, fabricação, erros de operação e outras causas. Algumas vezes é possível reduzir estes tipos de falha através da utilização de testes planejados antes da liberação final do equipamento. Origem das falhas prematuras: processos de fabricação deficientes, controle de qualidade deficiente, mão-de-obra desqualificada, amaciamento insuficiente, pré-teste insuficiente, debugging insuficiente, materiais fora de fabricação, componentes não especificados, componentes não testados, componentes que falharam devido a estocagem ou transporte indevido, sobrecarga no primeiro teste, contaminação, erro humano e instalação imprópria.

13 Período de vida útil (taxa de falhas constante – falhas casuais): neste período as falhas resultam de limitações inerentes de projeto mais os acidentes causados por operação ou manutenção inadequadas. Estas falhas podem ser evitadas pela atuação correta da operação e manutenção dos equipamentos. Origem das falhas casuais: interferência indevida tensão/resistência, fator de segurança insuficiente, cargas aleatórias maiores que as esperadas, resistência menor que a esperada, defeitos abaixo do limite de sensibilidade dos ensaios, erros humanos durante o uso, aplicação indevida, abusos, falhas não detectáveis pelo melhor programa de manutenção preventiva, falhas não detectáveis durante o melhor debugging, causas inexplicáveis e fenômenos naturais imprevisíveis

14 Período do desgaste (acelerado): nestas falhas ocorrem em função da própria idade dos componentes do equipamento. A Taxa de Falha aumenta progressivamente, colocando em risco a segurança e a produção. Os custos crescentes de manutenção e as perdas de produção podem definir o fim da vida útil. Com a velocidade da evolução da tecnologia o equipamento pode tornar- se obsoleto. Origem das falhas casuais: envelhecimento, desgaste/abrasão, fadiga, fluência, corrosão, deterioração mecânica, elétrica, química ou hidraulica, manutenção insuficiente ou deficiente, e, vida de projeto muito curta.

15 São três as distribuições estatísticas utilizadas para a previsão da confiabilidade “ajustando” os fenômenos de surgimento de falhas, a saber, a normal de Gauss, a exponencial e a de Weibull.

16 Até Amanhã! Até Amanhã!

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19 De acordo com Maximiano (2006, p. 329), estratégia é “a seleção dos meios para realizar objetivos“. Hamel e Prahalad (1995) definem a estratégia como o processo de construção do futuro, aproveitando competências fundamentais da empresa. Bateman e Snell (1996) definem o termo como o padrão de alocação dos recursos para realizar os objetivos da organização. Fonte: http://www.administracaoegestao.com.br/planejamento- estrategico/conceito-de-estrategia/ em 17/06/2009.http://www.administracaoegestao.com.br/planejamento- estrategico/conceito-de-estrategia/

20 Tendo claros os conceitos de estratégia e administração estratégica, resta ainda definir a primeira parte do termo planejamento estratégico, para que assim se possa definir o conceito final. O planejamento é o processo derivado da função da administração de planejar, que significa “especificar os objetivos a serem atingidos e decidir antecipadamente as ações apropriadas que devem ser executadas para atingir esses objetivos“. Fonte: http://www.administracaoegestao.com.br/planejamento- estrategico/conceito-de-planejamento/ em 17/06/2009.http://www.administracaoegestao.com.br/planejamento- estrategico/conceito-de-planejamento/

21 Ciência dos Materiais versus Engenharia dos Materiais Ciência dos Materiais versus Engenharia dos Materiais Ciência → relação entre estrutura e propriedades; Engenharia → em função desta relação, “projeta” a estrutura para atender determinadas propriedades; Estrutura → relaciona-se com o arranjo de componentes internos do material, em nível atômico (átomos e moléculas), em nível microscópico (grupo de átomos) e em nível macroscópico; Propriedade → resposta do material a solicitação externa ou de serviço, independentemente da geometria e tamanho. Propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas etc. [Notas de aula da disciplina Materiais de Engenharia do Departamento de Ciências dos Materiais e Metalurgia da PUC – Rio]

22 Processamento, Estrutura, Propriedade e Desempenho Estrutura = f {processamento} Propriedades = f {estrutura} Desempenho = f {propriedades} [Notas de aula da disciplina Materiais de Engenharia do Departamento de Ciências dos Materiais e Metalurgia da PUC – Rio]