Metodologia de apoio à gestão da manutenção para identificação e análise da degradação da fiabilidade de equipamentos

Universidade do Minho Escola de Engenharia Estefany Diana Fabião Soares Metodologia de Apoio à Gestão da Manutenção para Identificação e Análise da Degradação da Fiabilidade de Equipamentos outubro de 2020 UMinho | 2020 Estefany Soares Metodologia de Apoio à Gestão da Manutenção para Identificação e Análise da Degradação da Fiabilidade de Equipamentos Universidade do Minho Escola de Engenharia Estefany Diana Fabião Soares Metodologia de Apoio à Gestão da Manutenção para Identificação e Análise da Degradação da Fiabilidade de Equipamentos Dissertação de Mestrado Mestrado Integrado em Engenharia e Gestão Industrial Trabalho efetuado sob a orientação da Professora Doutora Isabel da Silva Lopes outubro de 2020 ii DIREITOS DE AUTOR E CONDIÇÕES DE UTILIZAÇÃO DO TRABALHO POR TERCEIROS Este é um trabalho académico que pode ser utilizado por terceiros desde que respeitadas as regras e boas práticas internacionalmente aceites, no que concerne aos direitos de autor e direitos conexos. Assim, o presente trabalho pode ser utilizado nos termos previstos na licença abaixo indicada. Caso o utilizador necessite de permissão para poder fazer um uso do trabalho em condições não previstas no licenciamento indicado, deverá contactar o autor, através do RepositóriUM da Universidade do Minho. Licença concedida aos utilizadores deste trabalho Atribuição CC BY https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ iii AGRADECIMENTOS Assim termina a última etapa do meu percurso académico, uma das mais difíceis e também única e satisfatória. Começo por agradecer à orientadora da universidade, a Professora Doutora Isabel Lopes, por toda a prontidão, orientação e partilha do seu vasto conhecimento. Agradeço à Bosch Car Multimedia Portugal pela oportunidade da realização da dissertação numa das maiores empresas mundiais. No seu seio, agradeço à orientadora da empresa, a Engenheira Juliana Pinheiro, por toda a disponibilidade, proatividade, ajuda e demonstração de um contexto empresarial e de como este funciona. Agradeço também à Engenheira Bruna Neto pela oportunidade de estar presente nesta empresa e na secção de manutenção. Não poderia deixar de agradecer ao Luís Pina, por toda a paciência e disponibilidade que conseguiu para me auxiliar neste projeto, e também por todos os conhecimentos partilhados, agradeço também, a toda a equipa do Bonding e não poderia deixar de agradecer ao Gabriel por toda a partilha de conhecimento técnico e auxílio. Tenho de agradecer também à minha colega Mariana por me manter sempre motivada, pela partilha e por todo o companheirismo. Por fim, agradeço a todas as pessoas que se cruzaram no meu caminho, nesta empresa e me ensinaram um pouco mais, tanto em questões técnicas como interpessoais. Agradeço aos meus pais por me terem proporcionado e investido nestes cinco anos de aprendizagem. Agradeço também por toda a confiança demonstrada e por toda a motivação concedida, sem dúvida o pilar desta dissertação. Agradeço à minha irmã e a toda a minha família pela motivação, força, ajuda e, principalmente, por me terem proporcionado momentos de descontração e por serem a melhor família do mundo! Um agradecimento muito especial às minhas amigas do coração, Ângela, Marta, Raquel, Sónia, Sara e Vânia, não só por serem as melhores pessoas que a universidade me deu, mas também por sempre me apoiarem, estarem presentes e me manterem focada. Obrigada por todos os momentos que me proporcionaram e por fazerem esta caminhada comigo! Por último, mas não menos importante, agradeço a todos aqueles que se cruzaram comigo nestes anos e me ensinaram algo com que cresci. A todos, um muito obrigada! iv DECLARAÇÃO DE INTEGRIDADE Declaro ter atuado com integridade na elaboração do presente trabalho académico e confirmo que não recorri à prática de plágio nem a qualquer forma de utilização indevida ou falsificação de informações ou resultados em nenhuma das etapas conducente à sua elaboração. Mais declaro que conheço e que respeitei o Código de Conduta Ética da Universidade do Minho. v Metodologia de Apoio à Gestão da Manutenção para Identificação e Análise da Degradação da Fiabilidade de Equipamentos RESUMO A presente dissertação foi realizada em contexto industrial na empresa Bosch Car Multimedia Portugal, na secção de manutenção, tendo como objetivo a criação de uma metodologia de apoio à gestão da manutenção para identificação e análise da degradação da fiabilidade de equipamentos. De modo a atingir este objetivo foi importante o acesso a toda a informação relativa às avarias dos equipamentos e a normalização do registo da informação das avarias. Com a evolução do processo produtivo e da automatização dos equipamentos e dos processos, a atividade de monitorização das falhas e do seu estado dificultou-se, pelo que surgiu a necessidade de um processo de monitorização mais intuitivo, visual e viável. Para a construção da metodologia, começou-se por analisar o estado atual, em que se verificou a falta de normalização na informação registada nas avarias e a inexistência de um procedimento, ou qualquer análise que permita identificar falhas recorrentes. Quanto à construção propriamente dita, começou-se por definir os requisitos. A referida metodologia inclui a aplicação do teste de Laplace de modo a identificar equipamentos em que a sua fiabilidade para um determinado período de tempo esteja a diminuir. De seguida, realiza-se uma análise às avarias dos equipamentos, de modo a identificar os componentes críticos e respetivas causas de terem falhado. Finaliza-se com sugestões de propostas de melhoria para os motivos recorrentes dos componentes selecionados. Para a aplicação desta metodologia foi necessário realizar uma preparação dos dados de avarias registados, por meio da realização da técnica Análise de Modos e Efeitos de Falha ( Failure Mode and Effects Analysis - FMEA), com o intuito de obter dados específicos e coerentes, sucedendo uma análise de dados precisa e fiável, resultando em conclusões e oportunidades de melhoria. Após a metodologia ter sido desenvolvida foi validada através da sua aplicação aos equipamentos da empresa. Em suma, com a aplicação desta metodologia, obtiveram-se os seguintes resultados: redução das opções das listas dos campos no registo de avarias através do registo normalizado para o tipo de equipamento em questão que foi necessário para a aplicação da metodologia, identificação do equipamento com taxa de avarias crescente, identificação das causas do problema e, por fim, identificação de ações de melhoria a implementar e monitorizar para o equipamento em questão. PALAVRAS-CHAVE Falhas recorrentes, Fiabilidade, FMEA, Manutenção, Teste de Laplace vi Methodology to Support Maintenance Management for the Identification and Analysis of the Degradation of Equipment Reliability ABSTRACT The current dissertation was carried out in an industrial context at Bosch Car Multimedia Portugal, in the Maintenance section, its main goal is to create a methodology to support maintenance management for identification and analysis of equipment reliability degradation. To reach this goal, it was important to access all the information related to equipment failures and to standardize the reports of failures information. With the evolution of the production process and, equipment and processes automatization, failure monitoring has become more challenging, which raised the need for an intuitive, visual and feasible monitoring system. For the methodology development, the current state was analyzed which allows to identify a lack of standardization in the recorded failures information and the lack of a procedure, or any analysis, to highlight recurring failures. The development itself started by defining requirements. This methodology includes the application of the Laplace test in order to identify equipment whose reliability for a certain period of time is decreasing. An analysis is then carried out to equipment failures which resulted in an increasing trend for the same period, in order to identify the critical components and respective causes of having failed. It ends with suggestions of improvement proposals for the recurrent reasons of the selected components. For the application of this methodology, it was necessary to perform a preparation of the data failure report, using the technique Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), in order to obtain specific and coherent data, following a precise and reliable data analysis, resulting in conclusions and opportunities for improvement. The methodology has been validated by its application to the company’s equipment. In conclusion, by applying this methodology, the following results have been achieved: reduction of the field listing options in the failure register through the standard recording for the type of equipment in question that was necessary to apply the methodology; identification of equipment with increasing failure rate, identification of the causes of this issue and; finally, identification of improvement actions to be implemented and monitored for the equipment in question. KEYWORDS FMEA, Laplace test, Maintenance, Recurrent failures, Reliability vii Índice Agradecimentos .................................................................................................................................. iii Resumo............................................................................................................................................... v Abstract.............................................................................................................................................. vi Índice de figuras .................................................................................................................................. x Índice de tabelas .............................................................................................................................. xiii Lista de abreviaturas, siglas e acrónimos .......................................................................................... xiv 1. Introdução .................................................................................................................................. 1 1.1 Enquadramento .................................................................................................................. 1 1.2 Objetivos ............................................................................................................................. 3 1.3 Metodologia de investigação ................................................................................................ 3 1.4 Estrutura da dissertação ...................................................................................................... 4 2. Revisão da literatura ................................................................................................................... 5 2.1 Manutenção ........................................................................................................................ 5 2.1.1 Definição ..................................................................................................................... 5 2.1.2 Evolução histórica ........................................................................................................ 6 2.1.3 Tipos de manutenção .................................................................................................. 7 2.2 Gestão da manutenção........................................................................................................ 9 2.2.1 Definição ..................................................................................................................... 9 2.2.2 Manutenção Produtiva Total ....................................................................................... 10 2.2.3 Manutenção Centrada na Fiabilidade ......................................................................... 12 2.2.4 Indicadores ............................................................................................................... 14 2.3 Técnicas e ferramentas ..................................................................................................... 16 2.3.1 Ciclo PDCA ................................................................................................................ 16 2.3.2 Análise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA) .............................................................. 18 2.4 Fiabilidade ........................................................................................................................ 19 2.4.1 Sistemas reparáveis ................................................................................................... 21 2.4.2 Sistemas não reparáveis ............................................................................................ 24 2.5 Síntese da revisão da literatura .......................................................................................... 25 viii 3. Apresentação da empresa ......................................................................................................... 27 3.1 Grupo Bosch ..................................................................................................................... 27 3.1.1 Bosch no mundo ....................................................................................................... 27 3.1.2 Áreas de negócio ....................................................................................................... 27 3.2 Bosch em Portugal ............................................................................................................ 28 3.3 Bosch Car Multimedia em Portugal S.A. ............................................................................. 28 3.3.1 Estrutura organizacional ............................................................................................ 29 3.3.2 Secção de manutenção ............................................................................................. 30 4. Análise da situação atual ........................................................................................................... 32 4.1 Composição do registo de avarias e descrição dos procedimentos ..................................... 32 4.2 Análise de dados provenientes dos registos ....................................................................... 35 5. Metodologia de identificação e análise da degradação da fiabilidade .......................................... 39 5.1 Requisitos para a metodologia ........................................................................................... 39 5.2 Construção e descrição da metodologia ............................................................................. 40 5.2.1 Identificação do(s) equipamento(s) ............................................................................. 40 5.2.2 Análise dos dados das avarias ................................................................................... 41 5.2.3 Identificação de propostas de melhoria ...................................................................... 43 5.3 Preparação dos dados ....................................................................................................... 44 5.3.1 Formação da equipa FMEA ........................................................................................ 45 5.3.2 Definição da estrutura................................................................................................ 45 5.3.3 Identificação das funções ........................................................................................... 46 5.3.4 Identificação dos modos de falhas e revisão ............................................................... 46 5.3.5 Divulgação da FMEA .................................................................................................. 48 6. Validação e implementação da metodologia .............................................................................. 49 6.1 Identificação do(s) equipamento(s) .................................................................................... 49 6.2 Preparação dos dados ....................................................................................................... 52 6.2.1 Formação da equipa FMEA ........................................................................................ 52 6.2.2 Definição da estrutura................................................................................................ 53 6.2.3 Identificação das funções ........................................................................................... 54 1 1. INTRODUÇÃO Neste primeiro capítulo é apresentado o enquadramento relativamente ao tema em estudo, seguido dos objetivos a atingir neste projeto. Posteriormente, descreve-se a metodologia de investigação utilizada e, por fim, é apresentada a estrutura da dissertação. 1.1 Enquadramento A importância da manutenção tem aumentado devido ao seu papel na continuidade e na melhoria da disponibilidade, do desempenho, da eficiência, da qualidade dos produtos, nas entregas a horas, dos requisitos do ambiente e de segurança, e na rentabilidade total do layout (Alsyouf, 2007). A falha num equipamento ou nas instalações não só resulta na perda de produtividade, mas também na perda de serviços oportunos aos clientes e pode até levar a problemas ambientais e de segurança que danificam a imagem da empresa. Há uma necessidade de mostrar como é que a manutenção pode contribuir para os objetivos dos negócios em geral (Alsyouf, 2007). Segundo Alsyouf (2007), a manutenção não é um centro de custos, mas sim uma função geradora de lucro. Como a manutenção é considerada uma função de suporte para a produção (o que significa que tem efeitos indiretos noutras funções) é difícil identificar o seu impacto (Alsyouf, 2007). De acordo com o estudo feito por Mobley (1990), 15% a 40% dos custos totais de produção são atribuídos às atividades de manutenção (Chan, Lau, Ip, Chan, & Kong, 2005). Outro estudo conduzido por Wireman (1990), em 1989 mostra que o custo estimado da manutenção de um grupo selecionado de empresas aumentou de 200 biliões de dólares em 1979 para 600 biliões de dólares em 1989 (Chan et al., 2005). De modo a alcançar um desempenho de classe mundial, as empresas estão a substituir as estratégias de manutenção reativa para a manutenção proativa, como a manutenção preventiva e preditiva, e a adotar o sistema Manutenção Produtiva Total ( Total Productive Maintenance - TPM). Embora estas novas estratégias de manutenção exijam mais formações, mais recursos e mais integração, elas também prometem melhorar o desempenho (Swanson, 2001). Existem vários tipos de manutenção, as principais são a manutenção corretiva, a manutenção preventiva e a manutenção preditiva (Standard EN13306:2017). Uma pesquisa feita por Mobley (1990) refere que o custo da manutenção corretiva é cerca de três vezes maior que o custo da manutenção preventiva (Chan et al., 2005), concluindo que se deve investir mais tempo e recursos na manutenção preventiva. 2 Em resposta aos problemas encontrados na manutenção e baseado em ambientes de fabricação, os japoneses desenvolveram e introduziram a metodologia TPM, em 1971. O TPM é um sistema de manutenção definido por Nakajima (1988) no Japão, que abrange toda a vida útil do equipamento em todas as divisões de uma organização, incluindo o planeamento, a fabricação e a manutenção (Chan et al., 2005). O TPM consiste numa abordagem inovadora de manutenção, que melhora a eficácia do equipamento, elimina paragens e promove a manutenção autónoma, ao envolver os operadores em tarefas diárias de manutenção. Esta estratégia promove o relacionamento sinérgico entre todas as funções organizacionais, particularmente entre a produção e manutenção, com o objetivo de melhorar continuamente a qualidade do produto e a eficiência operacional (Ahuja & Khamba, 2008; Chan, Lau, Ip, Chan, & Kong, 2005). O TPM, normalmente, é composto por 8 pilares. Segundo Sharma (2012), os pilares são: • Manutenção autónoma; • Manutenção planeada; • Melhorias específicas; • Gestão de novos equipamentos; • Gestão da qualidade do processo; • TPM na administração; • Educação e formação; • Gestão da segurança e do ambiente. Na abordagem usada pela Bosch Car Multimedia Portugal S.A., o TPM é constituído apenas por 4 pilares. Sendo estes: • Eliminação dos principais problemas; • Manutenção autónoma; • Manutenção planeada; • Planeamento de novos equipamentos. A Bosch Car Multimedia Portugal S.A. é uma empresa produtora de sistemas de navegação, infotainment de última geração, sistemas de instrumentação, cluster de instrumentação, sensores de ângulo de direção, sistemas de unidade de controlo e clusters de instrumentação para duas rodas. A gestão da manutenção da montagem final e atividades associadas são asseguradas por especialistas de cada equipamento/processo, por colaboradores focados na manutenção preventiva e no TPM, e ainda por colaboradores que auxiliam aquando da avaria de um equipamento. Todos estes também têm como 3 função analisar as causas de uma avaria (modos de falha) e tentar solucionar o problema permanentemente. Como se pretende que todos os equipamentos estejam operacionais, a trabalhar no seu melhor e em bom estado, sentiu-se a necessidade de implementar melhorias na gestão da manutenção com a criação de uma metodologia de apoio, integrada na metodologia TPM, capaz de identificar e analisar a degradação da fiabilidade dos equipamentos. 1.2 Objetivos Para tornar a empresa mais responsiva aos imprevistos e conseguir satisfazer os clientes, a secção de manutenção quis realizar um acompanhamento dos seus equipamentos de modo a observar e concluir se os mesmos estavam a funcionar de acordo com o expectável. Esta investigação tem como objetivo a implementação de uma abordagem sistemática que permita a identificação e análise da degradação da fiabilidade dos equipamentos e auxilie na identificação de soluções. Este projeto foi realizado no âmbito da metodologia TPM, já implementada na empresa. Pretendeu-se assim a: • Identificação do(s) equipamento(s) que demonstre(m) um número anormal de avarias, de modo a analisar e realizar o seguimento; • Definição dos passos da metodologia; • Definição do(s) indicador(es) e método que permitam identificar um comportamento anormal do equipamento; • Definição dos registos de dados e informação necessários à implementação da metodologia; • Criação da documentação necessária e guia prático de seguimento da metodologia. Desta forma, pretendeu-se diminuir o número de avarias e/ou rejeições não esperadas, e um maior envolvimento de todos os colaboradores e especialistas. 1.3 Metodologia de investigação Esta dissertação regeu-se pela metodologia de Caso de Estudo ( Case Study ). Considerou-se uma metodologia adequada ao projeto, dado que é um estudo num contexto específico, que oferece a oportunidade de todos os cenários serem estudados e testados num ambiente controlado, tendo como finalidade a interpretação e compreensão de um dado caso real (Eisenhardt & Graebner, 2007; Junkes, Tereso, & Afonso, 2014). 4 Yin (1994) refere ainda que este método de investigação não é uma forma de recolha de dados ou um método de identificação de características, mas uma estratégia de pesquisa que consiste em investigar detalhadamente um conjunto de evidências e informações obtidas a partir de arquivos, questionários e observações, podendo ser usados segundo diversos objetivos, tais como: fornecer descrição; teste de teoria ou gerar teoria. 1.4 Estrutura da dissertação Este projeto teve como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia de apoio à gestão da manutenção para a identificação e para a análise da degradação da fiabilidade dos equipamentos. Deste modo, a presente dissertação está estruturada em 7 capítulos. No capítulo inicial, onde se insere esta secção, é apresentado o enquadramento deste projeto, mostrando o tema desta dissertação, os objetivos, a metodologia que a rege, e por fim, como esta está organizada. Ao longo do capítulo 2, foi realizada uma ampla revisão da literatura sobre os temas abordados neste projeto. Trata-se do conceito, da evolução e dos tipos de manutenção numa primeira secção, seguindose a definição de Gestão de Manutenção, do TPM, dos indicadores utilizados e da Manutenção Centrada na Fiabilidade ( Reliability Centered Maintenance - RCM). Numa terceira secção descrevem-se as duas técnicas usadas, o Ciclo PDCA ( Plan – Do – Check - Act ) e a FMEA, e por fim, aborda-se o conceito Fiabilidade. Tendo em consideração que este projeto foi desenvolvido em ambiente industrial, o capítulo 3 é composto por uma breve descrição da empresa e da sua história internacionalmente, descrevendo o Grupo Bosch e as suas áreas de negócio como também, a Bosch em Portugal, terminando com a empresa, a Bosch Car Multimedia em Portugal, referenciando a sua estruturação e a secção em que este projeto se inseriu. O capítulo 4 é constituído por uma descrição da situação atual da empresa, no que se refere à composição do registo de avarias e da descrição dos procedimentos e ainda da análise dos dados provenientes desse registo. No quinto capítulo apresenta-se a metodologia desenvolvida, onde se referem os requisitos para o seu desenvolvimento, seguindo a sua descrição. No capítulo 6, segue-se a validação da metodologia por meio da sua aplicação a todos os equipamentos pertencentes à área de montagem final. Por fim, no capítulo 7 surgem as conclusões retiradas da realização do presente trabalho, bem como as propostas de trabalho futuro. 5 2. REVISÃO DA LITERATURA Este capítulo apresenta uma revisão da literatura do tema em estudo, de modo a realizar o enquadramento teórico desta dissertação. Para tal, aborda-se o conceito, a evolução e os tipos de manutenção numa primeira secção. De seguida, refere-se o conceito de gestão da manutenção, algumas das suas metodologias e alguns indicadores, na terceira secção alude-se a duas ferramentas utilizadas. Termina-se com a apresentação do conceito de fiabilidade e do que este engloba. 2.1 Manutenção 2.1.1 Definição Após um longo período em que a manutenção foi considerada um “mal necessário” da função produtiva, reconhece-se, hoje, que esta é uma das áreas mais importantes e atuantes da atividade industrial através do seu contributo para o bom desempenho produtivo, a segurança, a qualidade do produto, a imagem da empresa, a rentabilidade económica do processo produtivo e a preservação dos investimentos. Este reconhecimento é adicionalmente reforçado pelas exigências crescentes das normas de qualidade relativamente à manutenção dos equipamentos produtivos (Cabral, 2006). O ciclo de vida de um equipamento é definido pelo intervalo de tempo em que se inicia, com a sua conceção, e termina, com a sua eliminação (Standard EN13306:2017). A Manutenção pode ser definida como a combinação de todas as ações técnicas e administrativas associadas, com a intenção de reter ou restaurar um sistema ou um item, de forma a que este continue a desempenhar as funções para as quais é requerido (Dekker, 1996; Waeyenbergh, Pintelon, & Dekker, 2002). Estes autores também mencionam que os objetivos da manutenção podem ser resumidos em quatro fatores: garantir o funcionamento do sistema (disponibilidade, eficiência e qualidade do produto); garantir a vida do sistema (gestão de ativos); a segurança; e o bem-estar do ser humano. A Norma EN 13306 – Standard Europeu acrescenta ainda que a manutenção também engloba as ações de gestão durante a vida de um item, com o objetivo de reter ou de repor este num estado em que esteja apto a desempenhar a função para a qual foi adquirido. Waeyenbergh et al. (2002) e Alsyouf (2007) definiram o conceito manutenção como o conjunto de várias intervenções de manutenção (corretiva, preventiva, baseada na condição, etc) e a estrutura geral em que essas intervenções estão previstas. A Manutenção, em termos práticos, traduz-se na realização das reparações e recondicionamentos necessários para compensar a deterioração e os desgastes provocados pelo movimento relativo das 6 peças, pela oxidação ou perda de função dos equipamentos, materiais ou seus elementos protetores, e pela tomada de decisão relativa aos investimentos necessários, seja para a sua reabilitação, ou para a sua substituição. Uma boa manutenção consiste na realização de todas estas operações a um custo global otimizado (Cabral, 2006). Cabral (2006) aponta ainda que os objetivos da manutenção industrial têm de estar ligados aos objetivos globais da empresa, já que a manutenção afeta a rentabilidade do processo produtivo, tanto da sua influência no volume e na qualidade da produção como no seu custo: por um lado, melhora o desempenho e a disponibilidade do equipamento, por outro, acresce aos custos de funcionamento. Concluindo, na literatura, todos os autores convergem para a mesma definição de manutenção. 2.1.2 Evolução histórica Ao longo dos últimos anos, a manutenção sofreu muitas alterações e muitos desenvolvimentos, isto devido ao aumento e ao desenvolvimento mecânico e eletrónico dos equipamentos. Este novo desenvolvimento acarretou desenhos mais complexos, novas técnicas de manutenção, novas visões sobre o conceito de manutenção nas empresas e novas responsabilidades (Moubray, 1992). A evolução do termo pode ser descrita por três gerações, em que o marco da sua evolução foi após a Segunda Guerra Mundial, quando a indústria foi “obrigada” a desenvolver-se para responder à procura do mercado (Pintelon & Parodi-Herz, 2008). A primeira geração cobre o período até à Segunda Guerra Mundial. A indústria era pouco desenvolvida (Moubray, 1992), a maioria dos equipamentos eram simples e pouco mecanizados, as consequências das falhas não eram vitais e estas situações eram negligenciadas. Portanto, os equipamentos operavam até falhar, a solução passava por repará-los ou substituí-los, “ fix it when it breaks ” (Alsyouf, 2007). A Manutenção era considerada uma tarefa da produção e um mal necessário. A produtividade não era grande e a manutenção não era sistematizada. Apenas havia serviços de limpeza, lubrificação e reparação após a quebra, estas atividades eram denominadas de Manutenção Corretiva (Pintelon & Parodi-Herz, 2008). Durante a Segunda Guerra Mundial até os anos sessenta (2ª geração), com a pressão do período da guerra, a procura aumentou drasticamente em todo o tipo de produtos e a disponibilidade da mão de obra foi reduzida rapidamente, o que levou ao aumento da mecanização, bem como à complexidade das instalações industriais (Alsyouf, 2007; Moubray, 1992; Pintelon & Parodi-Herz, 2008). Para conseguir o aumento da produtividade, houve a necessidade de maior disponibilidade e, também, de maior confiabilidade dos equipamentos (Pintelon & Parodi-Herz, 2008). Devido à crescente valorização da 7 manutenção foi criado um novo departamento focado nesta e esta tornou-se uma questão técnica, “ I operate – you fix ” (Alsyouf, 2007). A indústria passa a depender do bom funcionamento dos equipamentos, onde surge o pensamento que as falhas destes poderiam e deveriam ser evitadas, o que resultou no conceito de Manutenção Preventiva. Nessa mesma década, as intervenções de manutenção preventiva eram executadas em intervalos fixos. O seu custo aumentou bastante quando comparado aos custos operacionais, o que levou ao aumento de sistemas de planeamento, ao controlo da manutenção e ao aumento da vida útil dos equipamentos (Moubray, 1992; Pintelon & Parodi-Herz, 2008). A partir da década de setenta, a terceira geração, o processo de mudança nas indústrias acelerou e os equipamentos tornaram-se mais complexos e automatizados (Alsyouf, 2007). Com o crescimento da automação e da mecanização, a confiabilidade e a disponibilidade tornaram-se pontos-chave. Com a automação, constatou-se que as falhas, com muita frequência, afetavam a capacidade de manter os padrões de qualidade estabelecidos dos produtos e dos serviços (Pintelon & Parodi-Herz, 2008). Para apoiar na resolução destas situações geraram-se novas metodologias, tais como: RCM e TPM (Alsyouf, 2007). Também devido ao fenómeno da globalização foram criados mais esforços para desenvolver parcerias internas e externas entre a manutenção e os restantes elementos da cadeia de abastecimento (Alsyouf, 2007). 2.1.3 Tipos de manutenção Na literatura encontram-se várias classificações quando se alude aos tipos de manutenção, todas elas, muito semelhantes. A terminologia utilizada no Standard EN13306:2017 é estruturada (conforme apresentado na Figura 1). Figura 1 - Terminologia utilizada (adaptada do Standard EN13306:2017) Manutenção Alteração das características intrínsecas de fiabilidade Sem alteração das características intrínsecas de fiabilidade Manutenção Preventiva Manutenção Corretiva Manutenção Prédeterminada Manutenção Condicionada Antes de detetar a falha Depois de detetar a falha Manutenção Preditiva Diferida Imediata Manutenção Não Preditiva Melhoria 8 Como é visível na Figura 1, as intervenções de manutenção, de forma geral, são compostas por dois tipos, a manutenção preventiva, que visa a avaliação e a mitigação da degradação e da redução da probabilidade de falha de um item, e a manutenção corretiva, que é realizada após a identificação da falha e cujo objetivo é restaurar o item ao estado em que este seja capaz de executar a função pretendida (Standard EN13306:2017). A Manutenção Corretiva, denominada também por Manutenção Reativa, é efetuada após a constatação de uma anomalia num órgão, com o objetivo de restabelecer as condições que lhe permitam cumprir a sua missão. Normalmente, este tipo de manutenção envolve a reparação ou a troca de um componente que é responsável pela falha do sistema (Standard EN13306:2017). A finalidade desta manutenção é restabelecer o sistema a um estado de funcionamento, no menor intervalo de tempo (Sharma, 2012). Segundo o Standard EN13306:2017, se a anomalia se verificar de forma catastrófica, e para evitar possíveis consequências irreversíveis, a manutenção tem de intervir de emergência (Manutenção Imediata). Caso contrário, a manutenção não é realizada imediatamente após a deteção da falha, sendo agendada para o momento mais oportuno (Manutenção Diferida). A Manutenção Preventiva, designada também por Manutenção Proativa, é efetuada em intervalos de tempo pré-determinados ou de acordo com critérios prescritos, com a finalidade de reduzir a probabilidade de avaria ou de degradação do funcionamento de um bem (Standard EN13306:2017). De acordo com Sharma (2012), este tipo de manutenção é executada antes da falha do equipamento. A manutenção preventiva pode ser uma manutenção condicionada ou uma manutenção pré-determinada. A Manutenção Preventiva Pré-Determinada, também designada por manutenção de preventiva sistemática, tem como objetivo a realização de tarefas de acordo com intervalos de tempo estabelecidos ou número de horas de trabalho (Standard EN13306:2017). A vantagem deste subtipo de manutenção é a redução da probabilidade de quebra do equipamento, prolongando a sua vida útil, sendo a desvantagem a necessidade de interromper a produção em intervalos programados para realizar a manutenção, se não for possível realizar fora do período de trabalho (Sharma, 2012). Relativamente à Manutenção Preventiva Condicionada, esta é baseada no desempenho e/ou na monitorização de parâmetros e nas ações consequentes. Pode tratar-se de uma Manutenção Preditiva quando se segue uma previsão derivada de análises repetidas ou características e avaliações conhecidas dos parâmetros significativos da degradação do item, ou seja, a manutenção é iniciada em resposta à condição de um determinado equipamento (Sharma, 2012). 9 A Manutenção por Melhoria é o conjunto de todos os aspetos técnicos, administrativos e ações de gestão destinadas a melhorar a fiabilidade intrínseca, manutibilidade e/ou segurança de um item, sem alterar a função original (Standard EN13306:2017). 2.2 Gestão da manutenção 2.2.1 Definição O Standard EN13306:2017 define gestão da manutenção como a agregação de todas as atividades de gestão que determinam os objetivos, a estratégia e as responsabilidades respeitantes à manutenção, e que os implementa por diversos meios, tais como: o planeamento, o controlo, a supervisão da manutenção e a melhoria de métodos na organização, incluindo aspetos económicos. O propósito da gestão da manutenção é reduzir os efeitos adversos do colapso e maximizar a disponibilidade do sistema de produção, a um custo reduzido. A quebra do sistema de produção leva a uma perda de output (Sharma, 2012). Cabral (2006) explica a gestão da manutenção como o conjunto de ações destinadas a encontrar o nível de manutenção que equilibre o benefício e o custo, de forma a maximizar o contributo positivo da manutenção para a rentabilidade geral da empresa. Segundo Cabral (2006), gerir a manutenção nos dias de hoje é uma tarefa complexa que alcança um grande número de disciplinas. O gestor terá de ter o conhecimento prático sobre todas elas. Essas disciplinas são: • Conceitos gerais de manutenção; • Planeamento; • Gestão de pessoas; • Engenharia geral dos equipamentos; • Lubrificação; • Calibração; • Gestão de Materiais; • Técnicas de manutenção; • Informática. Perceciona-se a necessidade das organizações adotarem metodologias de manutenção mais eficientes, tais como: o TPM ou o RCM, explicadas nas secções seguintes. No entanto, também é importante focar nos indicadores de desempenho para poder analisar o progresso dos equipamentos e das equipas de 10 manutenção, por exemplo com o indicador tempo médio de espera ( Mean Waiting Time - MWT) ou tempo médio para reparar ( Mean Time To Repair – MTTR), uma vez que a eficiência da equipa tem efeitos nestes indicadores. 2.2.2 Manutenção Produtiva Total O TPM é uma abordagem para melhorar continuadamente o desempenho e a eficácia, como também, a eficiência de certas atividades da indústria, e em primeiro lugar, a manutenção (Waeyenbergh et al., 2002). Segundo Jeong & Phillips (2001), o TPM foi originalmente sugerido por Nakajima (1988), e trata-se de uma filosofia da gestão da manutenção, desenvolvida na indústria japonesa para apoiar a implementação da produção just-in-time , para apoiar a produção tecnológica avançada e os esforços na melhoria da qualidade do produto (Swanson, 2001). Swanson (2001) afirma que o TPM é uma manutenção do tipo agressiva que tem como objetivo a melhoria do desempenho do equipamento enquanto evita as falhas do mesmo. No entanto, Jeong & Phillips (2001) consideram que esta metodologia é um sistema de manutenção preventiva cujo objetivo é maximizar a eficiência de um equipamento, e que envolve todos os departamentos e funções de uma organização. O objetivo das atividades de TPM é reforçar as estruturas corporativas ao eliminar todas as perdas, através da obtenção de zero defeitos, zero falhas e zero acidentes. Destas, a obtenção de zero falhas é a que tem mais impacto, dado que, as falhas levam diretamente a produtos defeituosos e a uma menor taxa de operação do equipamento que, por sua vez, se torna no fator principal para acidentes (Sharma, 2012). Cabral (2006) concorda com Sharma e realça que o principal objetivo é a eliminação das falhas, dos defeitos e outras formas de perdas e desperdícios, visando a maximização global da eficiência dos equipamentos, com o envolvimento de todos, a todos os níveis. Alguns autores como Deshmukh (2006) consideram que o TPM é um tipo de manutenção. Porém, Waeyenbergh et al. (2002) afirmam que, embora a manutenção seja um componente chave no TPM, o TPM não é um tipo de manutenção. Por um lado, o TPM vai muito além da simples manutenção, mas, por outro lado, o TPM é um conceito incompleto de manutenção, porque não fornece regras claras para decidir qual a política de manutenção utilizada. Concluindo, esta metodologia é definida como sendo uma estratégia de gestão. O TPM é baseado nas relações sinergéticas entre todas as funções de uma organização, particularmente entre a produção e a manutenção (Haleem, Qadri, & Kumar, 2012). Deshmukh (2006) denota algumas das vantagens da implementação do TPM. Estas são: 17 De acordo com Sokovi, Jovanovi, & Vujovi (2009), o Ciclo PDCA é uma parte integral do processo de gestão e foi concebido para ser usado como um modelo dinâmico, em que um ciclo representa uma etapa completa no processo de melhoria. O ciclo PDCA é muito mais que uma simples ferramenta, é uma filosofia de melhoria contínua introduzida na cultura de uma empresa. Esta metodologia induz uma mudança gradual, contribuindo para a evolução da organização (Sokovic, Pavletic, & Pipan, 2010). Este ciclo ainda enfatiza e demonstra que o programa de melhoria deve começar por um planeamento cuidadoso, deve resultar numa ação eficaz, e deve continuar com um planeamento prudente num ciclo contínuo. É uma estratégia utilizada para alcançar melhorias impactantes nas áreas da segurança, da qualidade e da motivação (Sokovi et al., 2009). O Ciclo PDCA consiste em 4 passos consecutivos, como demostra a Figura 2: • Planear: as oportunidades de melhoria são identificadas e, posteriormente, priorizadas. A situação atual é analisada através da documentação existente, as causas do problema são determinadas, e as possíveis ações de melhoria para mitigar os problemas são planeadas. • Implementar: implementar o plano de ação, documentar todos os passos realizados, os acontecimentos inesperados, as lições aprendidas, e também, o conhecimento adquirido. • Verificar: nesta fase, os resultados das ações são analisados. Há uma comparação entre a situação atual (após a implementação das ações) e a situação passada. É possível verificar as melhorias e se os objetivos foram atingidos. • Melhorar: existe uma envolvência da equipa no desenvolvimento de métodos para normalizar as melhorias (se as metas foram alcançadas). Figura 2 - Ciclo PDCA num processo de melhoria contínua (Sokovic et al., 2010) 18 Segundo Sokovic, Pavletic, & Pipan (2010) , o aspeto mais importante do PDCA é a fase do Act , depois da conclusão de um projeto, pois é quando o ciclo começa novamente para a ocorrência de novas melhorias. Posto isto, para Sokovic et al. (2010), o uso do Ciclo PDCA significa olhar continuadamente para novas ações de melhoria. 2.3.2 Análise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA) O método da Análise de Modos de Falha e Efeitos foi desenvolvido pelo Exército dos Estados Unidos, em 1949. Esta ferramenta era usada como uma técnica de avaliação da fiabilidade, para retratar os efeitos das falhas do sistema e dos equipamentos, em que as falhas eram classificadas de acordo com a influência no sucesso das missões em relação à segurança pessoal e dos equipamentos (AIAG & VDA, 2017). Esta metodologia avalia um sistema, processo ou serviço em que as falhas (problemas e erros) podem ocorrer (Chin, Wang, Ka Kwai Poon, & Yang, 2009). Franceschini & Galetto (2001) acrescentam ainda que a FMEA é uma ferramenta de fiabilidade que requer a identificação dos modos de falha de um produto ou sistema específico, a sua frequência e possíveis causas. Além disso, normalmente, é uma metodologia aplicada por uma equipa interfuncional com o correto know-how para fazer a análise de todo o ciclo de vida do produto. As entidades AIAG & VDA (2017) definem a FMEA como sendo um método sistemático, qualitativo, analítico e orientado para equipas, que pretende: • Avaliar os potenciais riscos técnicos de falha de um produto ou processo; • Analisar as causas e os efeitos dessas falhas; • Documentar as ações preventivas e de deteção; • Recomendar ações para reduzir o risco. A FMEA é uma ação “antes do evento”, e não um exercício “depois do facto”. Para alcançar o melhor valor, a FMEA deve ser realizada antes da implementação do produto ou do processo em que o potencial do modo de falha existe (AIAG & VDA, 2017). Um modo de falha é qualquer evento que cause uma falha funcional (Moubray, 1992). O objetivo da FMEA é identificar as funções de um produto ou as etapas de um processo e associar potenciais modos de falha, efeitos e causas. Além disso, é usada para avaliar se as ações preventivas e de deteção já planeadas são suficientes, e caso não sejam, recomendar ações adicionais para reduzir os riscos (AIAG & VDA, 2017). 19 Os AIAG & VDA (2017) definem duas abordagens principais à FMEA: a análise de acordo com as funções do produto ( Design FMEA) e a análise de acordo com as etapas do processo ( Process FMEA). Esta dissertação foca-se apenas na Design FMEA, visto que se trata do estudo realizado num equipamento. A Design FMEA envolve a realização de seis passos, que proporcionam um método sistemático para realizar uma análise de modos de falha e efeitos, e serve como registo da análise de risco. Os passos que constituem a Design FMEA são (AIAG & VDA, 2017): 1. Definição do objetivo, definir o que incluir e excluir na FMEA baseado no tipo de análise a ser desenvolvida. 2. Análise da estrutura, identificar e desagregar o projeto em sistema, subsistema e componente. 3. Análise da função, garantir que as funções especificadas pelos requisitos/ especificações sejam alocadas adequadamente aos elementos do sistema. 4. Análise das falhas, identificar as causas, os modos e os efeitos das falhas, e mostrar as relações para permitir a avaliação de riscos. 5. Análise de risco, estimar o risco pela avaliação da severidade, da ocorrência e da detenção, e priorizar as que necessitam de ações. 6. Otimização, determinar ações para atenuar o risco e avaliar a eficácia dessas ações. O foco e os resultados da FMEA devem ser registados. O conteúdo documentado deve satisfazer os requisitos do leitor e deve ser detalhado. 2.4 Fiabilidade Tomar decisões sobre a conceção e operação da infraestrutura de um equipamento requer estimar o desempenho futuro dos sistemas, o que, por sua vez, implica a avaliação da capacidade destes para executar o esperado, na janela temporal predefinida. Esta avaliação é definida por análise da fiabilidade (Sánchez-Silva & Klutke, 2016). A qualidade é uma propriedade que pode ser alterada ao longo da vida de um produto ou serviço. Em consequência, a aceitabilidade de um produto depende em parte da sua capacidade de funcionar satisfatoriamente (ou do seu desempenho) ao longo do tempo. A esta vertente da performance dá-se o nome de fiabilidade (Assis, 2014). A Fiabilidade é a aptidão de um bem para cumprir uma função requerida sob determinadas condições, durante um dado intervalo de tempo. Este termo também é utilizado como uma medida de desempenho 20 e poderá também ser definido como uma probabilidade (Cabral, 2006; Ireson, Cooms, & Moss, 1996; Lopes, 2014; Standard EN13306:2017). Em engenharia, a fiabilidade é definida, de uma forma mais precisa, como medida da capacidade de um produto operar sem falha, isto é, como uma probabilidade de operação sem falha (Assis, 2014; Lopes, 2014). Segundo Sánchez-Silva & Klutke (2016), a fiabilidade abrange um campo vasto de atividades, como: • Recolha e análise de dados de experiências físicas e virtuais (conceção de experiências, testes estatísticos e simulações); • Caracterizar processos físicos que levam à falha do sistema (modelagem das avarias e da degradação) e modelar as incertezas que regem essas falhas (modelagem probabilística do ciclo de vida); • Compreender a estrutura lógica, que determina as interações e as dependências entre os componentes do sistema e a sua influência no desempenho geral do sistema (análise da fiabilidade dos sistemas). Na Figura 3 está representada a curva da banheira, que mostra a evolução da taxa de avarias ao longo do tempo de um sistema. Esta curva mostra um período em que a taxa de avarias é alta e decrescente, chamada de Fase Infantil/Inicial, que diminui até uma taxa de avarias constante, Fase de Vida Útil. Quando se aproxima da Fase de Velhice/Desgaste/Final, a taxa de avarias aumenta novamente (Ireson et al., 1996). Figura 3 - Curva da banheira (Smith, 2005) Analisando a Figura 3, conclui-se que na Fase Infantil ocorrem muitas falhas iniciais e poucas falhas por desgaste ou nenhuma. Na fase de Vida útil, as falhas iniciais diminuem e as de desgaste aumentam, sendo necessário proceder à substituição dos componentes cuja causa de falha seja o desgaste. Por fim, 21 na Fase Final, as falhas predominantes são as de desgaste e estas crescem acentuadamente em consequência de fenómenos de degradação (Assis, 2014). Qualquer sistema ou equipamento pode ser classificado num dos dois tipos básicos de sistemas: sistemas não reparáveis (ou não reutilizáveis) e sistemas reparáveis (reutilizáveis) (Lopes, 2014). 2.4.1 Sistemas reparáveis Lopes (2014) entende que um sistema reparável é um sistema que, depois de falhar na realização de pelo menos uma das suas funções pode ser reposto em funcionamento, sendo capaz de realizar as suas funções requeridas, através de um método (intervenção de manutenção) que não seja a sua total substituição. Lopes & Leitão (2003) acrescentam que os sistemas reparáveis são aqueles equipamentos, cuja avaria não implica o seu fim de vida e que se pode considerar que um equipamento reparável é composto por vários componentes que são substituídos quando falham. A falha de um componente provoca a falha do sistema, então o número de falhas esperado do sistema é, assim, dependente da frequência de falha dos componentes que o constituem, que depende, por sua vez, da função de risco de cada componente (Lopes & Leitão, 2003). Nos sistemas reparáveis é importante detetar possíveis mudanças no padrão das avarias que, por exemplo, pode ser causado por vários efeitos de envelhecimento ou aumento da fiabilidade (Terje, 1998). A taxa de avarias dos sistemas não depende da forma da função risco dos seus componentes, mas sim do seu valor num determinado instante. Dessa forma, a substituição antes de se dar uma eventual falha de componentes com função de risco constante não altera a taxa de avarias dos sistemas, uma vez que o componente substituto tem uma função de risco com o mesmo valor do que a do componente substituído. Para os componentes com função de risco crescente, o novo componente apresenta um valor inferior para a função de risco (Lopes & Leitão, 2003). Terje (1998) acrescenta ainda que só existe uma tendência no padrão de falhas quando o tempo entre estas tendem a mudar de alguma maneira sistemática, o que significa que os tempos entre as falhas não são distribuídos de forma idêntica. Além disso, utilizando testes estatísticos é possível decidir se a alteração é estatisticamente significativa ou não. No procedimento da análise de dados de falha ou avaria é necessário, em primeiro lugar, saber qual dos modelos existentes se aplica. O primeiro passo consiste em analisar se existe tendência na ocorrência de avarias. Os tempos acumulados de funcionamento, 𝑡𝑖, (ou tempos ordenados de falhas) são analisados para verificar a presença de tendências, isto é, verificar se o tempo entre avarias, 𝑥𝑖, são identicamente distribuídos ou se, pelo contrário, esses tempos têm tendência para aumentar ou diminuir 22 com o decorrer do tempo. Para isso, utilizam-se os tempos ordenados de falha e aplica-se um teste de tendência, tal como o teste de Laplace (Lopes, 2014) ou o teste MIL-HDBK-189 (Lopes & Leitão, 2003; Terje, 1998). Em ambos, as hipóteses de teste são: 𝐻0: Não existe tendência na ocorrência de avarias. O processo de falha pode ser modelado por um Processo Homogéneo de Poisson . 𝐻1: Existe tendência na ocorrência de avarias (a taxa de avarias varia com o tempo). Neste caso, o processo de falha pode ser modelado por um Processo não Homogéneo de Poisson (Assis, 2014; Lopes, 2014; Lopes & Leitão, 2003). Na presente dissertação selecionou-se o teste de Laplace para analisar a tendência das avarias do equipamento. Este teste, através da estatística de teste, analisa os tempos acumulados de avarias, 𝑡𝑖, durante um intervalo de tempo definido, 𝑡0, representados na Figura 4 (Lopes, 2014). Figura 4 - Representação dos tempos de falha (Lopes, 2014) O teste de Laplace pode ser aplicado em duas situações diferentes, uma em que o final da observação do sistema ocorre depois de se verificar um determinado número de avarias, e neste caso o tempo acumulado até à última corresponde à duração do teste, e outra em que é definido um determinado tempo de observação. No primeiro caso, diz-se que o teste é limitado pelo número de avarias, e no segundo, que o teste é limitado pelo tempo (Assis, 2014; Lopes, 2014). A estatística de teste de Laplace , 𝑍𝑇, pode assumir duas formas, conforme o teste seja limitado pelo tempo ou pelo número de falhas, em que (Assis, 2014; Lopes, 2014): • t𝑖: momento em que ocorreu a falha de ordem i; • N: número acumulado de falhas; • 𝑇0: momento final do teste limitado pelo tempo; • 𝑇𝑁: momento final do teste limitado pela última falha. A estatística do teste limitado pelo tempo, 𝑍𝑇, assume a seguinte fórmula: 23 𝑍𝑇=√12∗𝑁∗(∑𝑡𝑖 𝑁 1 𝑁∗𝑇0−0.5) (7) No teste limitado pelo número de avarias, 𝑍𝑇, assume a seguinte expressão: 𝑍𝑇=√12∗(𝑁−1)∗( ∑𝑡𝑖 𝑁−1 1 (𝑁−1)∗𝑇𝑁−0.5) (8) A Figura 5 mostra a região de rejeição, bilateral, uma vez que 𝐻1também o é. Figura 5 - Região de rejeição (Lopes, 2014) Rejeita-se 𝐻0 quando 𝑍𝑇 < -a ou quando 𝑍𝑇 > a, ou seja, a taxa de avarias não é constante, logo o processo observado é um processo de Poisson não homogéneo e existe tendência nos dados observados. Quando 𝑍𝑇 < - 𝛼, a taxa de avarias tem uma tendência decrescente, o que significa que a fiabilidade do equipamento está a aumentar. Por outro lado, quando 𝑍𝑇 > 𝛼, a taxa de avarias tem uma tendência crescente, o que representa que a fiabilidade está a diminuir. Este resultado pode ser visualizado graficamente, nas abcissas coloca-se o tempo acumulado de funcionamento e nas ordenadas o número acumulado de avarias. Caso o tempo entre as avarias esteja a aumentar (tendência decrescente), a curva de avarias versus tempo acumulado de funcionamento é côncava, tal como se visualiza na Figura 6. Caso o tempo entre avarias esteja a diminuir ao longo do tempo, a curva de avarias versus tempo acumulado de funcionamento é convexa, como se visualiza na Figura 7 (Lopes, 2014). Figura 6 - Número de falhas vs tempo acumulado de funcionamento para tendência decrescente (Lopes, 2014) 24 Figura 7 - Número de falhas vs tempo acumulado de funcionamento para tendência crescente (Lopes, 2014) Não se rejeita a hipótese nula quando - 𝛼 ≤ 𝑍𝑇 ≤ 𝛼, o que significa que não existe evidência de que a taxa não é constante e pode pressupor que o processo observado é um processo Poisson homogéneo, para um nível de significância de 5% (Assis, 2014; Lopes, 2014; Lopes & Leitão, 2003). Caso o teste de Laplace resultar na existência de tendência crescente ou decrescente nos tempos ordenados de falha, conclui-se que o processo de falha não é estacionário e os dados não são identicamente distribuídos, não podendo ser ajustados a nenhuma distribuição de probabilidade. Para modelar a fiabilidade, modelos não estacionários devem ser utilizados, tais como o Power Law Process , IBM Process , Modelo de Cox & Lewis ou o Modelo de Riscos Proporcionais (Lopes, 2014). Quando não existe tendência, deve-se prosseguir o estudo com a análise dos tempos entre falhas. Através de um teste de qualidade de ajuste (teste de Qui-quadrado de Pearson ), será verificado se os tempos entre falhas seguem uma distribuição Exponencial Negativa para analisar a possibilidade da modelação do sistema por um processo homogéneo de Poisson . Se os tempos entre falhas não seguem uma distribuição Exponencial Negativa, o processo deverá ser modelado por um processo de renovação mais geral, baseado, por exemplo na distribuição de Weibull (Lopes, 2014). 2.4.2 Sistemas não reparáveis Os equipamentos não reparáveis, designados por componentes, têm um período de vida que termina quando ocorre a primeira e única falha (Lopes, 2014), isto é, após sofrer uma falha, é substituído por outro igual e descartado (Assis, 2014). No caso dos sistemas não reparáveis, a abordagem comum para a análise e modelação da fiabilidade consiste em usar técnicas estatísticas para ajustar os tempos de falha a uma distribuição de probabilidade (Distribuição Exponencial Negativa, Normal, Weibull, etc). A função distribuição dos tempos 25 de falha é importante quando se tem de compreender o processo de falha dos subsistemas não reparáveis, permitindo estimar para estes a respetiva função Fiabilidade (Lopes, 2014). 2.5 Síntese da revisão da literatura Ao longo deste capítulo foi elaborada uma avaliação do estado da arte relativamente à manutenção, à metodologia FMEA e à fiabilidade, dado que a dissertação foca-se na identificação da degradação da fiabilidade dos equipamentos e na normalização dos registos das intervenções de manutenção. Como referido na subsecção 2.1.1, a manutenção tem como objetivo o restauro de um equipamento ao estado normal de funcionamento quando este falha, de forma a que continue a desempenhar as funções para as quais foi requerido. As intervenções de manutenção são sobretudo de dois tipos: do tipo corretiva (repara-se quando falha) ou preventiva (previne-se as avarias e reduz-se a probabilidade de os ativos falharem). No que diz respeito ao foco da gestão da manutenção, este consiste no balanceamento do benefício e do custo da manutenção dos ativos, maximizando o contributo da manutenção para a rentabilidade geral da empresa. Nesse sentido é necessário aplicar metodologias de manutenção mais eficientes, tais como: o TPM ou o RCM, explicadas nas subseções 2.2.2 e 2.2.3, respetivamente, estando já inseridas na empresa. Outro ponto muito importante é a medição e monitorização de indicadores de desempenho, uma vez que são estes que indicam o estado dos equipamentos, indicadores como, a taxa de avarias e o MTBF. Este ponto é importante na medida em que é a partir destes indicadores que se observa o estado dos equipamentos e se observa a possível degradação da sua fiabilidade. No tópico das técnicas e ferramentas foi abordado o ciclo PDCA dado que é uma filosofia de melhoria contínua que faz parte da cultura da empresa, utilizada em todos os projetos e no dia-a-dia dos colaboradores. O uso da FMEA nesta dissertação teve como intuito a normalização da informação registada no software utilizado na empresa, através da identificação dos modos de falha de um produto ou sistema específico, o seu efeito e possíveis causas. Um ativo tem uma validade, ou seja, um fim de vida. Assim sendo, a capacidade de um ativo operar sem falhar ou da sua capacidade de funcionar satisfatoriamente ao longo do tempo, denomina-se de fiabilidade. O estudo da fiabilidade pode ser dividido em sistemas reparáveis ou sistemas não reparáveis (subsecção 2.4.1 e 2.4.2, respetivamente). Realçam-se os sistemas reparáveis uma vez que segundo Navas, Sancho, & Carpio (2017), os gestores de manutenção devem recentrar os seus esforços para estudar a fiabilidade dos sistemas reparáveis e as suas falhas recorrentes. Relativamente à análise da tendência das falhas de um determinado equipamento, Bohoris (1996) indica que quando se aplica o 26 teste de Laplace aos dados das falhas, deve-se suportar o seu resultado recorrendo à curva de avarias versus tempo acumulado de funcionamento, de modo a confirmar o resultado e observar as discrepâncias que o equipamento sofreu, uma vez que será mais fácil de as detetar. A rejeição da hipótese nula no teste de Laplace tem como causa raiz situações de falhas recorrentes acumuladas durante os longos períodos de operação (Navas et al., 2017). Na existência de falhas recorrentes há uma necessidade crucial de melhorar a compreensão dos mecanismos de falha. A fim de compreender as falhas recorrentes deve-se realizar esforços para investigar as causas. Ao compreender os tipos de situações que conduzem a falhas recorrentes na prática, podem ser retiradas conclusões globais e podem ser desenvolvidos e implementados métodos de prevenção para evitar a sua recorrência no futuro (Chen, Hong, & Yuan, 2012). 33 se toda a informação sobre os técnicos, a que turno pertencem, e-mail, número de telefone, horário, encontrando-se, também, uma matriz de competências. É por esta matriz que o BCore se rege quando uma avaria é criada, ou seja, tendo em conta os dados inseridos, o programa inicia uma chamada telefónica ao técnico com mais capacidade para resolver a avaria em questão. Se este não atender o telefone, o que significa que está ocupado, o software inicia uma chamada telefónica para o próximo técnico na lista com maiores capacidades. A matriz de competências regista as capacidades de cada técnico a nível mecânico, elétrico, de software , de manutenção e de setup . No separador “Inventário” localiza-se a catalogação das peças, as pausas de linha, os equipamentos e ferramentas existentes na empresa. E, por fim, o separador “Administração” é o separador onde se pode inscrever novos membros, onde se concebe autorizações para explorar os restantes separadores, e onde se executam todas as configurações necessárias do software . A fase de criação da avaria consiste, por parte do operador ou do chefe de linha, na criação de um novo registo quando um equipamento não labora com a capacidade determinada ou com a disponibilidade definida no início do projeto do produto, no separador manutenção do BCore. Este registo é composto pelo preenchimento das categorias “Posto” e “Avaria” (Figura 13). Na categoria “Posto” é identificada a máquina, a linha, o subtipo a que pertence o equipamento afetado e ainda o estado da linha, se está a trabalhar a 100%, a 50% ou se está parada. A categoria “Avaria” é constituída pelo título, e este deve ser o mais específico possível para diminuir o tempo de deteção da causa raiz (este está predefinido, contudo é possível acrescentar novas opções), pelo estado da avaria, se esta está aberta, incompleta ou fechada (este campo é preenchido automaticamente pelo programa), e também é composto pela classe e pela quantidade de perdas. A classe consiste em expor qual é o tipo de problema, isto é, mecânico, elétrico, de manutenção, de software ou de setup (os mesmos campos avaliados na matriz de competências), estando predefinida uma lista. Os campos anteriormente mencionados podem ser alterados caso o técnico considere necessário. A quantidade de perdas é preenchida no final da resolução da avaria ou durante, caso seja uma avaria muito prolongada, por parte da produção, e indica o número de peças que poderiam ser produzidas no período de tempo da resolução da avaria. Após o técnico ter sido contactado, este inicia o processo de resolução da avaria, dá resposta ao pedido de forma a resolver o problema podendo ser apoiado por outros colegas. Tendo sido resolvida a avaria, o técnico tem de fechar a avaria no programa de forma, a que posteriormente se possa realizar o cálculo da duração. Contudo este tem de preencher, detalhadamente e de forma precisa, os campos da categoria “Informações”, isto é, a causa da avaria do equipamento e o que foi executado para repor o mesmo nas suas condições normais de funcionamento. Assim, a categoria “Informações” indica qual o tipo de 34 problema que ocorreu, a sua localização, o componente, qual o motivo, qual a ação realizada, qual a análise executada, se foi realizada alguma check list , e se sim, qual o tipo, as validações de intervenções e, por fim, a origem da validação. As validações de intervenções consistem na confirmação da realização de determinadas ações que são realizadas na reparação, como, por exemplo o ajuste de parâmetros. As validações têm de garantir que são verificados e executados todos os passos para o efeito, para que, posteriormente, não haja erros. A “Origem da validação” consiste na identificação do que desencadeou aquela validação, se surgiu de uma manutenção preventiva ou corretiva, pelo que deveria ser preenchida automaticamente aquando escolhida uma validação, o que não acontece. Por esse motivo este campo é o único que não é de resposta obrigatória. Estes campos têm opções de escolha predefinidas para o seu preenchimento. Quando um técnico acha que nenhuma opção existente se adequa, tem a possibilidade de acrescentar uma nova. Por fim, o último passo consiste no preenchimento das categorias “Troca de peças” e “Descrições”. A “Troca de peças” é registada sempre que se troca uma peça e também é registado o respetivo número de peça. Por último, a secção “Descrições” apresenta minuciosamente o motivo da avaria, como, por exemplo testes para descobrir a causa raiz e o procedimento que foi realizado para a sua reparação. Concluídos todos estes passos, dá-se por finalizado o registo de uma avaria. Posteriormente, toda a informação será fundamental para a análise de dados. A Figura 13 representa a estrutura a preencher quando ocorre uma avaria. Figura 13 - Estrutura do registo de avaria no BCore 35 Foram detetadas algumas más práticas adotadas pelos colaboradores neste processo de registo de avarias. Primeiramente, verificou-se que os técnicos só terminam o registo de uma avaria no final do turno, de modo a não atrasarem o início de resolução de outras avarias. Decisão esta que faz com que, por vezes, se esqueçam de detalhes importantes na descrição da avaria ou reparação. Uma outra variável que afeta a informação que se poderá retirar deste registo é a falta de normalização nas opções de preenchimento e estas não estarem bloqueadas. Por exemplo, no campo “tipo de problema”, existem várias opções de preenchimento automático que têm o mesmo significado, mas encontram-se descritas por palavras diferentes, e sempre que os técnicos não encontram o que pretendem, criam uma opção nova sem consultar o especialista. É importante ainda salientar outro problema recorrente que diz respeito ao preenchimento dos campos com termos demasiado genéricos e abrangentes, isto é, o técnico completa o tipo de problema, a localização e o componente com a mesma opção. Para além do mencionado, ainda se verificou que os colaboradores da produção iniciam um registo de avaria para dar a conhecer o consumo de perdas, o que influencia os indicadores de desempenho da secção de manutenção. Adicionalmente, não só iniciam por engano um registo de avaria, como também reportam avarias que os próprios resolvem, sem, no entanto, concluírem o registo, levando a perdas de tempo por parte dos técnicos que posteriormente terão de avaliar e resolver a situação. Em conclusão, ter um software para registo de avarias que é erradamente utilizado, não facilita o trabalho de quem analisa os registos provenientes deste registo. Desta forma, um objetivo desta dissertação passa por implementar novos, adequados e padronizados procedimentos para a utilização do software , de forma a retirar do mesmo conclusões sobre a manutenção dos equipamentos através de uma análise de dados fiáveis (normalização do registo de avarias). 4.2 Análise de dados provenientes dos registos Para analisar o estado das linhas ou mesmo dos equipamentos é realizada uma análise aos dados provenientes da informação registada no BCore sobre as avarias e são calculados indicadores de desempenho (número de avarias, número de perdas, MWT, MTTR). A análise dos dados é realizada com o auxílio de uma ferramenta externa ao BCore que apresenta gráficos ( dashboard ) e partilha informações dentro da organização, denominada por Power BI . O Power BI possibilita a tomada de decisões informadas, a exploração dos dados com relatórios visuais e uma análise bastante dinâmica. 36 A secção de manutenção elabora uma análise relativa ao desempenho da secção a nível das intervenções não planeadas denominada por Cockpit Chart . Pode-se visualizar um exemplo na Figura 14. Figura 14 - Exemplo de um Cockpit Chart O Cockpit Chart utilizado pela secção referente às linhas e equipamentos de produção é constituído por vários filtros, como o ano, mês, semana ou dia da avaria, o tipo e subtipo de equipamento, o turno ou o técnico, a área de negócio a que pertencem as linhas e a linha. Possibilita também vários tipos de análises, como a quantidade de avarias, a fração de avarias respondidas por cada turno, o total de avarias por mês e semana, a indisponibilidade da linha, as perdas ocorridas por causa da secção, o total de avarias por linha e por equipamento, o total de avarias por efeito de falha e por tipo de problema, o diagrama de Pareto relativo aos efeitos das avarias, o total de avarias por localização e, por fim, pela ação executada. Estes são os gráficos analisados pela secção. No entanto, os resultados oriundos desta análise são poucos ou inconclusivos, devido ao incorreto preenchimento do registo de avaria ou mesmo, por vezes, o esquecimento dos técnicos de completar esse registo. A única variável fiável é a frequência de avarias. Em suma, não é possível fazer uma análise concreta das causas que levam o equipamento a avariar, qual é o componente que falhou ou qual a causa da falha, como se pode analisar na Figura 15. 37 Figura 15 – Total de avarias por de efeito de falha e por tipo de problema Pela análise da Figura 15, verifica-se que o efeito mais frequente é “bloqueada”. O facto do equipamento estar bloqueado não expressa o que realmente originou a avaria. Assim como na classificação do tipo de problema, os dados mais frequentes (bolhas e kit bloqueado) não revelam o que aconteceu a nível do modo de falha, pois estes gráficos não se reportam à causa mas ao efeito e tipo de problema. Analisando a Figura 16, que reporta o total de avarias por localização, denota-se a incorporação de opções de localização como DAM (um subtipo de equipamento) que não é a localização interna do equipamento onde ocorreu a avaria, “bloqueada” ou “bloqueado” que significam exatamente o mesmo, contudo, como se escreve de forma diferente, entra como uma opção diferente; e por exemplo “bolhas”, que não é uma localização da avaria, mas um efeito visível no produto no final de todo o processo produtivo. Figura 16 - Total de avarias por localização Por fim, devido ao preenchimento impreciso dos campos, a tomada de medidas baseada nesta informação apresentar-se-ia incorreta ou ineficiente para dizimar a causa raiz. 38 Para além do registo não estar normalizado e a análise de dados não resultar em conclusões fidedignas, a empresa enfrenta também outros problemas. Um deles é que esta não possui qualquer procedimento, ou qualquer análise que permita identificar problemas recorrentes ou situações em que a avaria não foi completamente corrigida à primeira vez. 39 5. METODOLOGIA DE IDENTIFICAÇÃO E ANÁLISE DA DEGRADAÇÃO DA FIABILIDADE Neste capítulo é apresentada a metodologia desenvolvida, cujo intuito é identificar e analisar a degradação dos equipamentos e auxiliar na identificação de soluções. Metodologia esta que responde aos objetivos determinados para esta dissertação. Inicialmente, apresentam-se os requisitos e as etapas da metodologia, finalizando com uma proposta de normalização dos registos para fornecer os inputs necessários à metodologia. 5.1 Requisitos para a metodologia Pretende-se que a metodologia esteja dividida em 3 etapas, representadas na Figura 17. A primeira etapa consiste na identificação do(s) equipamento(s) cuja fiabilidade esteja a diminuir num determinado período selecionado que termina no momento presente. Seguindo-se a análise dos dados de falhas para o mesmo período. E por fim, de acordo com a análise realizada anteriormente, sugere-se uma linha de ação a prosseguir e a investigar que resulte numa melhoria da fiabilidade desse equipamento. Figura 17 – Etapas da metodologia proposta A metodologia deve ter como ponto de partida uma reunião envolvendo os intervenientes que participarão na identificação de problemas, ou seja, os responsáveis de TPM e os coordenadores. Esta metodologia tem como objetivo a identificação de equipamentos cujo número de avarias teve um aumento anormal nos últimos tempos, a identificação das causas deste aumento e, por fim, pretende auxiliar na 1. Identificação do(s) equipamento(s) 2. Análise dos dados das avarias 3. Identificação de propostas de melhoria 40 identificação de soluções. Fazendo parte da cultura da empresa, as várias etapas da metodologia devem reger-se pelo ciclo PDCA. 5.2 Construção e descrição da metodologia Nesta secção descreve-se na íntegra cada uma das etapas desta metodologia. Começa-se por explicar como se procede à identificação do equipamento objeto de estudo que está a atravessar uma fase de fiabilidade decrescente, procede-se, de seguida, à análise das suas avarias nesse mesmo período, finalizando com propostas de melhoria. 5.2.1 Identificação do(s) equipamento(s) O objetivo é identificar todos os equipamentos com fiabilidade decrescente, que serão alvo de melhoria havendo disponibilidade de recursos para o fazer. A identificação do equipamento no qual haja uma degradação da sua fiabilidade é realizada em dois passos. No primeiro, seleciona-se o “Top 10” dos equipamentos com o maior número de avarias no último mês. Este primeiro passo permite focar nos equipamentos mais críticos em relação ao número de avarias. Considera-se que, para a situação atual, um mês de análise é o período adequado para a maioria das linhas, dado que é um espaço de tempo com frequência elevada de avarias. Este período deve ser sempre ajustado consoante a situação que se esteja a lidar (de acordo com o número de avarias por equipamento). Após definidos os equipamentos críticos, aplica-se o teste de Laplace aos dados, de modo a identificar os equipamentos com fiabilidade decrescente. Este teste visa a demonstração de dados tendenciosos num conjunto sucessivo de avarias. As duas hipóteses de teste estão especificadas na subsecção 2.4.1. Este teste requer ainda que sejam observadas, pelo menos, 4 avarias no período considerado. Como o intervalo de tempo em observação, ou intervalo de teste, termina depois de decorrido um certo período de tempo pré-definido, diz-se que o teste é limitado pelo tempo. Pelo que a estatística de teste a aplicar é a equação 7, da subsecção 2.4.1. As conclusões a retirar da estatística de teste são apresentadas na subsecção 2.4.1. Concluindo, opta-se pelo(s) equipamento(s) cujo resultado do teste de Laplace seja a rejeição da hipótese nula, em que a taxa de avarias não seja constante e tenha então uma tendência crescente, quando 𝑍𝑇 > 𝛼. Procedendo-se ao estudo/análise de todas as situações que apresentem este resultado, uma vez que estas situações representam ocorrências anómalas e é necessário que estas retornem à normalidade. Caso nenhum dos “Top 10” equipamentos apresentem este resultado, deve-se analisar os 41 restantes equipamentos e verificar o resultado, caso a taxa de avarias resulte numa tendência crescente procede-se à aplicação desta metodologia. Caso contrário, não há nenhuma situação anómala no que diz respeito à fiabilidade dos equipamentos, pelo que não se prossegue à análise através desta metodologia. Contudo poder-se-á adotar outra abordagem para melhoria do(s) equipamento(s) considerado(s) crítico(s). 5.2.2 Análise dos dados das avarias Esta análise será realizada aos equipamentos cujo teste de Laplace revelou existir uma taxa de avarias crescente e o seu objetivo consiste na definição do problema, isto é, na identificação e verificação de possíveis causas que provoquem a tendência crescente, com o intuito de posteriormente se definir ações que mitiguem as causas. Os dados devem provir do registo da informação das avarias no sistema de gestão de manutenção computadorizado. Caso este não exista, deve ser estudado o custo-benefício de o implementar. Os campos exigidos aquando o registo de uma avaria para a aplicação desta metodologia são: • O efeito da avaria a nível do equipamento; • O modo de falha; • O componente em que a falha incidiu; • O motivo pelo qual o componente falhou; • O momento em que a avaria ocorreu; • A localização no interior do equipamento em que a avaria ocorreu. Com base nos dados e informação registada, procede-se a uma análise relativamente a cada tipo de avaria, que irá conduzir à definição de ações de melhoria. A análise deve principiar sempre em aspetos mais genéricos e convergir para o específico, pelo que a estrutura de análise é a que se apresenta na Figura 18. Em primeiro lugar, deve-se situar o problema e posteriormente identifica-se as causas do mesmo. 42 Figura 18 – Sequência de análise dos dados registados das avarias Em cada passo descrito na Figura 18, recorre-se à construção de gráficos que irão auxiliar a análise. No passo 1, observa-se o aumento do número de avarias no período selecionado, analisando a sua evolução por semana e também por dia, para assim confirmar visualmente o resultado obtido no teste de Laplace , utilizando um gráfico de linhas. No segundo passo, averigua-se qual a zona mais crítica do equipamento, isto é, qual a localização (conjunto de componentes) no equipamento onde decorreu um maior número de avarias, através de um gráfico de linhas. Identifica-se, também, a forma de manifestação do problema, isto é, o efeito visualizado a nível do equipamento, que serve de diagnóstico primordial, identificando os efeitos com um maior número de avarias associados, recorrendo a um gráfico de colunas. No passo 3, de modo a identificar os modos de falhas mais críticos, recorre-se, primeiramente, à análise todos os modos de falha quantificando o número de avarias associadas, recorrendo a um gráfico de colunas. Posteriormente, identificam-se os modos de falha associados aos efeitos mais frequentes, isto é, os efeitos com o maior número de avarias, identificados anteriormente, e compara-se com o resultado da análise executada exclusivamente ao modo de falha, realizado, através de um gráfico de barras agrupado. O passo 4 permite identificar os componentes mais críticos, em termos de número de falhas, no período considerado. Para se perceber qual a recorrência da falha dos componentes, identificam-se os componentes com um maior número de falhas ao longo do tempo, por meio de um gráfico em pizza. Verificando a evolução temporal das falhas destes e confirmando se são falhas recorrentes, no passo 5, por intermédio de um gráfico de colunas empilhadas. 1. Observar o aumento do número de avarias no período 2. Identificar a localização e efeito no equipamento mais frequentes 3. Identificar modos de falha mais críticos 4. Identificar componentes mais críticos 5. Observar o aumento do número de avarias nos componentes 6. Identificar os motivos pelos quais os componentes mais críticos falharam 49 6. VALIDAÇÃO E IMPLEMENTAÇÃO DA METODOLOGIA Neste capítulo apresenta-se a validação desta metodologia através da sua aplicação na empresa. 6.1 Identificação do(s) equipamento(s) De modo a se poder aplicar os dois passos mencionados na subsecção 5.2.1, é necessário, em primeiro lugar, definir o período para análise da tendência de um equipamento, que termina no momento presente. Neste caso, o intervalo de tempo escolhido foi o mês de fevereiro de 2020, visto que se procedeu a este passo no início de março do mesmo ano. De modo a tornar todo o processo automático, adicionou-se os dois passos ao Cockpit Chart , ferramenta utilizada na fábrica para a análise dos dados provenientes do registo de avaria, de modo a facilitar a identificação de situações em que a tendência da taxa de avarias é crescente. Em primeiro lugar, a pessoa definida para analisar a tendência dos equipamentos, seleciona o período de análise, posto isto é selecionado o “Top 10”, automaticamente. Em seguida, é calculada a respetiva estatística de teste para os dados de cada equipamento e é apresentada qual a conclusão de cada equipamento, se tem uma taxa de avarias constante ou não, e se não, se a tendência é crescente ou decrescente. Esta informação é indicada automaticamente numa tabela. De seguida, seleciona(m)-se o(s) equipamento(s) cuja tendência é crescente e apresenta-se um gráfico com a evolução do tempo acumulado pelo número de falhas para corroborar o resultado obtido na tabela. Aplicaram-se os dois passos supramencionados para a seleção dos equipamentos e para analisar a tendência dos mesmos. A Figura 21 permite priorizar os equipamentos, visto que os coloca por ordem decrescente do número de avarias, no mês de análise definido. Figura 21 – Total de avarias por equipamento no mês de fevereiro 50 Pela análise da Figura 21, denota-se que o “Top 10” está assinalado a vermelho, é composto por equipamentos variados, compreendendo apenas dois equipamentos do mesmo subtipo. O número de avarias para estes 10 equipamentos varia entre 48 e 88 avarias. Definido o “Top 10”, o teste de Laplace aos dados das avarias destes equipamentos no respetivo mês foi aplicado. A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos. Tabela 1 - Resultados obtidos no teste de Laplace Equipamento N 𝒁𝑻 Conclusão RIC43 88 0.26 A taxa de avarias é constante LGP05 70 -0,70 A taxa de avarias é constante MAF01_A 67 0,45 A taxa de avarias é constante RIC18 65 -1,04 A taxa de avarias é constante RI08 62 1,66 A taxa de avarias é constante DAM02 60 0,47 A taxa de avarias é constante PIS11 58 -0,32 A taxa de avarias é constante INP09 51 -1,29 A taxa de avarias é constante RIC09 51 -3,56 A taxa de avarias não é constante e tem tendência decrescente DAM07 48 2,41 A taxa de avarias não é constante e tem tendência crescente Analisando a Tabela 1, observa-se que para os primeiros oito equipamentos, aqueles com o maior número de avarias no mês em questão (N), não se rejeita a hipótese nula, pelo que se pode considerar que as avarias decorreram de forma aleatória no espaço temporal com um nível de significância de 5%. Para o nono equipamento, RIC09, foi rejeitada a hipótese nula já que 𝑍𝑇<−𝛼, o que significa que a taxa de avarias não é constante e existe uma tendência decrescente, este resultado pode ser explicado por uma melhoria realizada no equipamento ou por uma menor utilização do mesmo. Por fim, o equipamento objeto de estudo foi o DAM07, visto que a análise dos dados resultou na conclusão de que apresenta uma taxa de avarias com uma tendência crescente, para um nível de significância de 5%. Procedeu-se à elaboração do gráfico que mostra a evolução do tempo acumulado de avaria com a ocorrência de uma avaria no sentido de corroborar e demostrar que efetivamente existe uma tendência crescente (Figura 22). 51 Figura 22 – Número de avarias em função do tempo acumulado de funcionamento Pela análise da Figura 22, observa-se que os dados não se aproximam de uma reta, o que significa que as avarias não decorreram de forma aleatória ao longo do tempo. Como o gráfico se aproxima de uma curva convexa, o tempo entre avarias tende a deteriorar-se, o que significa que, de facto, há uma tendência crescente, portanto este equipamento deve ser objeto de estudo. O equipamento DAM07 pertence a um processo denominado por Optical Bonding . Este processo consiste na aplicação de um adesivo líquido invisível entre a camada de cobertura e o display para melhorar o desempenho ótico em condições ambientais de elevada luminosidade. O adesivo elimina a camada de ar entre o substrato da tampa e do display , reduzindo assim a reflexão total da luz, melhorando o contraste e a legibilidade da exibição. O Optical Bonding é composto por um número sequencial de etapas: limpeza das superfícies, tratamento destas, dispensação, seguida pelo preenchimento de material dispensado sobre o display , pela montagem e junção do vidro com o display , e por fim, pela cura no forno. Algumas das suas vantagens são: • Processo altamente flexível, totalmente automatizado e adequado a qualquer tipo de formato e tamanho de um display plano; • Melhora a qualidade dos produtos, eliminando as “armadilhas” de ar e as bolhas no adesivo e nas interfaces; • Utiliza material de colagem, e garante que não há efeitos de irregularidades durante a vida útil do display , com apenas uma camada fina de colagem. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 Nacumulado ti Análise de dados de fevereiro 52 Este processo conta com o auxílio do especialista do equipamento e técnicos, cujo foco é responder às intervenções de manutenção corretiva, e também desenvolver melhorias contínuas nestes equipamentos. Conta ainda com engenheiros do processo que auxiliam na resolução de problemas, na melhoria do software e na melhoria do processo. O equipamento DAM07 foi um dos equipamentos mais críticos e complexo das linhas deste processo, designado por DSM Dispensing , conhecido por DAM. Este equipamento faz a dispensação de um material de forma constante com um padrão específico no display . O equipamento fornece precisão e repetibilidade de dispensação excecionais e é ideal para fabricação de produção em massa, atuando com uma ampla gama de fluídos, processos e substratos usados na embalagem e montagem de semicondutores. A Figura 23 é a representação do equipamento em questão. Figura 23 – DSM Dispensing 6.2 Preparação dos dados Esta subsecção não está incluída na validação da metodologia, porém, é um passo crucial para os seguintes passos da implementação da metodologia. Uma vez que os dados registados no BCore não permitem obter conclusões fiáveis, é necessário recorrer à realização da FMEA, pois esta ferramenta permite obter listas predefinidas para o título, tipo de problema, localização, componente e motivo no registo de uma avaria. 6.2.1 Formação da equipa FMEA Dada a necessidade de uma equipa eficiente, esta foi constituída pelo especialista do equipamento, que lida com todos os equipamentos que constituem as linhas deste processo; a especialista na realização de FMEA’s; pelos técnicos alocados a estas linhas, responsáveis pela manutenção do equipamento; pela 53 autora desta dissertação; todos estes pertencentes à secção de manutenção e, por fim, pelos engenheiros de processo, que são especialistas do processo de Bonding , cujas funções incluem a definição da composição de todo o processo de manufatura do produto, alterando o mesmo, se necessário, e ainda realizam alterações/melhorias no software embebido nos equipamentos. A equipa contou então com 18 elementos. As funções de cada elemento da equipa relativas à metodologia FMEA são demonstradas na Tabela 2. Tabela 2 - Funções de cada membro da equipa Elemento da Equipa Função Especialista do equipamento Realizou um rascunho inicial da estrutura do DAM, e auxiliou nas reuniões executadas no âmbito da análise das falhas. Especialista da realização de FMEA’s Auxiliou nas reuniões e no programa utilizado. Autora da dissertação Moderou as reuniões e transpôs todos os resultados para o programa. Turno rotativo 1 Um dos membros do turno participou nas reuniões, cujo objetivo era a recolha da informação para a análise das falhas, e partilhou a informação pelos colegas de turno. Turno rotativo 2 Um dos membros do turno participou nas reuniões, cujo objetivo era a recolha da informação para a análise das falhas, e partilhou a informação pelos colegas de turno. Turno rotativo 3 Um dos membros do turno participou nas reuniões, cujo objetivo era a recolha da informação para a análise das falhas, e partilhou a informação pelos colegas de turno. Turno rotativo 4 Um dos membros do turno participou nas reuniões, cujo objetivo era a recolha da informação para a análise das falhas, e partilhou a informação pelos colegas de turno. Engenheiros de processo Partilha do conhecimento adquirido, indicando potenciais modos de falhas e as causas para os mesmos. 6.2.2 Definição da estrutura Após a formação da equipa, identificou-se e desagregou-se o equipamento em sistema, subsistema e componente. 54 Para a elaboração de FMEA’s, a empresa utiliza o software IQ-RM da APIS Informationstechnologien GmbH©, pelo que segue a estrutura pré-definida do programa. O especialista do equipamento fez o primeiro esboço em papel e, de seguida, este foi transposto para o programa utilizado. E foi apresentado aos técnicos, nas Reuniões do Bonding , que fizeram pequenas alterações, como, por exemplo a substituição de alguns termos por expressões mais usuais na fábrica, e alterações da localização (sítio onde se enquadram na estrutura) de subsistemas e identificaram ainda outros componentes que ficaram esquecidos. As intituladas Reuniões do Bonding , têm como objetivo a transmissão dos problemas atuais deste processo e propor melhorias para os mesmos. Um outro objetivo é alcançar a transparência total deste processo a todos os níveis, tanto no interior da manutenção, com todos os turnos, como também, com os engenheiros do processo e com a produção. A estrutura sofreu várias alterações e teve inúmeras versões surgindo a versão final. A Figura 24 mostra apenas um excerto da estrutura definida. Figura 24 - Fragmento da estrutura do DAM Desta etapa resultaram 3 subsistemas e 82 componentes. 6.2.3 Identificação das funções Este passo exige a descrição da função de cada subsistema que compõe o equipamento. Esta atividade foi realizada com base no conteúdo apresentado no manual do equipamento e também com base na experiência de todos os intervenientes no processo. A Tabela 3 e a Tabela 4 descrevem as funções de cada subsistema e funções que estes incluem no equipamento. 55 Tabela 3 - Funções dos subsistemas Subsistema Função 1. Área de Dispensação 1.1. O conveyor transporta a peça de trabalho de um sistema a montante para a estação de dispensação e, em seguida, para sistemas a jusante. 1.2. A estação de purga permite que o ar que flui através do funil de purga para dentro do copo remova o excesso de fluído na agulha da cabeça de dispensação. 1.3. A balança mede o peso do líquido dispensado e envia as informações para o software Fluidmove para a calibração do fluxo de massa. 1.4. O sensor de agulha tátil mede a posição da agulha no eixo Z. 1.5. A câmara é utilizada para visualizar as superfícies de trabalho. 1.6. O sensor de altura laser é um dispositivo que mede a altura do substrato e envia um sinal para o computador do sistema. A informação de altura é usada para posicionar a agulha de dispensação a uma distância exata por cima da superfície da peça de trabalho. 1.7. Movimentar a cabeça de dispensação em relação ao equipamento. 2. Estrutura 2.1. Imobilizar a máquina após um movimento irregular (botão de emergência). 2.2. Os reguladores de ar principal e manómetros controlam a pressão de ar fornecida a todos os outros reguladores do sistema. 2.3. O disjuntor principal protege o sistema de dispensação de picos de energia da instalação e controla o fluxo da alimentação CA da instalação fornecido ao gestor de energia. 2.4. O botão ON (I) acende-se e liga a corrente do sistema mecânico do sistema dispensador. O botão OFF (0) desliga a atividade de dispensação e purga a pressão do ar. 2.5. O sistema interlock bloqueia a porta, por questões de segurança. 56 Tabela 4 - Funções dos subsistemas (continuação) Subsistema Função 2. Estrutura 2.6. Os pés reguláveis regulam a altura do equipamento, nivela a interface mecânica com os outros equipamentos. 2.7. A comunicação SMEMA é a comunicação entre os equipamentos, ambos os equipamentos têm de emitir um sinal para receber/enviar um novo kit . 2.8. A board de alimentação tem como função a alimentação do equipamento. 2.9. A board pneumática controla o sistema pneumático do equipamento. 2.10. A board PWA Main controla os componentes principais do equipamento. 3. Sistema de Dispensação 3.1. O sistema de abastecimento engloba todos os mecanismos envolvidos para que os cartuchos sejam abastecidos de forma correta. 3.2. Os sensores de pressão detetam se a pressão está ou não dentro das especificações. 3.3. A cabeça de dispensação controla ou regula o fluxo de material a partir de um reservatório pressurizado. 3.4. O software do sistema de dispensação contém os parâmetros do motor. 3.5. A board das válvulas controla o hardware de dispensação. Esta fase é indispensável para uma correta definição das falhas do sistema. Portanto após a determinação da função de cada subsistema, prontamente se pode estabelecer quais as falhas do equipamento. 6.2.4 Identificação dos modos de falhas e revisão Esta foi a etapa mais demorada e importante da FMEA, contudo não era possível caso as anteriores não fossem bem-sucedidas. Esta etapa definiu as listas para o registo de avarias doravante, ou seja, a partir da identificação de falhas extraiu-se a informação para o preenchimento dos campos de uma avaria, pelo que foi necessário proceder de forma objetiva e explícita na definição de cada modo de falha. 57 Como nem todos os técnicos estavam a par de como se procede a este processo intensivo, decidiu-se elaborar uma apresentação em PowerPoint que explicava em que consiste a FMEA, os vários tipos que existem, o que se iria redigir no registo de avarias (Figura 25), as etapas necessárias para a realização da FMEA, acima mencionadas, o preenchimento da folha standard ( Figura 26). Por fim, a apresentação incluiu alguns exemplos relativos ao equipamento selecionado para validação da metodologia desenvolvida. Figura 25 - Modificações no registo de avaria Como se pode visualizar na Figura 25, o campo título da avaria deve transparecer o efeito visualizado a nível do equipamento, o tipo de problema é o modo de falha, o componente continua a ser o componente que falhou e, por fim, o motivo representa o porquê do componente ter falhado, isto é, a causa. Figura 26 – Folha standard para a elaboração da FMEA A Figura 26 representa o standard utilizado nas reuniões para o preenchimento, por parte dos técnicos, do componente que falha, qual a sua função, qual o efeito a nível do equipamento (por norma considerase o erro que é exposto no monitor, caso contrário, expressa-se o que está a acontecer a nível do equipamento), a sua severidade, os modos de falha, as causas, a sua ocorrência e a sua detetabilidade, Efeito Causa Modo de Falha Componente Porquê? Porquê? 58 se existe alguma forma de prevenção para evitar a falha deste componente, por exemplo lubrificação com uma certa periodicidade, ou a troca de um componente após um período de tempo predefinido e, finalmente, as ações de deteção, que podem ser visuais, cross test , teste de flowrate ou medição com paquímetro. No final, toda esta informação foi transposta para o programa utilizado. No sentido de os técnicos terem um ponto de arranque, na apresentação que lhes foi exposta, foram exibidos alguns exemplos aleatórios de modos de falha, efeito e causas respetivas, representados na Tabela 5. Tabela 5 - Exemplo facultado aos técnicos Módulo/Componente Efeito Modo de Falha Causa Correias Conveyor 1 fault: S2 stop pin error A unidade não completa um ciclo de entrega Correias com desgaste Regulador de Largura Fiducial not found Indexa antes de chegar ao stopper Largura das correias desajustada Na Tabela 5, visualiza-se que está registado um modo de falha associado às correias, em que o equipamento mostrou o erro “Conveyor 1 fault: S2 stop pin error”. Para completar a informação, questionou-se o motivo deste efeito no equipamento e chegou-se à conclusão de que se deveu a não ter sido completado o ciclo de entrega. Seguidamente, questionou-se qual a causa, concluindo-se que as correias estavam desgastadas, o que impossibilitava que a unidade completasse o seu ciclo de entrega. Esta foi uma etapa muito morosa por motivo da falta de disponibilidade dos técnicos para reunir, visto que estes apenas estão de mês a mês no turno normal (das 8h às 16h). A proposta inicial baseava-se em reuniões periódicas durante o mês de março. Inicialmente acordou-se em reunir um dia completo por semana, porém, após a primeira sessão e pelo feedback do primeiro técnico, decidiu-se mudar para duas manhãs devido ao cansaço sentido. No entanto, devido à situação pandémica mundial, a equipa teve de se adaptar a uma nova realidade, o que resultou em reuniões via skype e num atraso nesta tarefa. No que diz respeito à revisão da FMEA, esta consistiu na eliminação de modos de falha redundantes (que tinham sido definidos pela equipa, no software utilizado na empresa), no acréscimo de novos modos de falha para os componentes, na realização de uma última revisão a todos os efeitos, aos modos de falhas e respetivos componentes, o que resultou num excerto da FMEA, representada na Tabela 6. Esta não é divulgada na íntegra por questões de confidencialidade. Desta análise resultaram 28 efeitos, 96 modos de falha e cerca de 350 causas. 65 salientar uma recorrência no final do mês, conforme analisado na Figura 28. Através de um filtro podese a analisar a ocorrência das falhas para cada um dos componentes. Pela análise da Figura 37, conclui-se que no componente “correias” verificaram-se falhas recorrentes, uma vez que entre dia 22 e 24 registaram-se 3 falhas, pelo que o tempo entre falhas ( Time Between Failures - TBF) diminuiu. Através da análise da Figura 38, constata-se que as falhas devido a este componente não ocorreram apenas uma vez, isto é, em duas situações, no mês de fevereiro, esta falha ocorreu duas vezes seguidas. Contudo não se denota um aumento acentuado no número de avarias, o que pode significar que decorreram falhas aleatórias neste componente. Observando a Figura 39, deduz-se que este componente merece especial atenção, visto que no final do mês verificaram-se falhas muito recorrentes, pelo que poder-se-ia tratar de uma situação anómala. Da análise das Figuras 36, 37 e 38, pode-se concluir que a taxa de avarias crescente resulta essencialmente dos componentes “correias” e “agulha”. A Figura 40 apresenta o número total de ocorrências por causa e componente associado. Na Figura 34 verifica-se que os componentes com maior frequência de avarias foram a “agulha” e as “correias”. Pela análise da Figura 40, verifica-se que os motivos para a agulha ser o componente mais afetado foram “empenada/danificada” e “Realização de Manual Locate ”. O segundo componente mais afetado foram as correias cujos motivos passaram por “Desgaste”, “Largura desajustada” e “Sujidade”. A Figura 41 representa uma síntese desta análise. 66 Figura 30 - Total de avarias por localização Figura 31 - Total de avarias por efeito de falha 67 Figura 32 - Total de Avarias por tipo de problema/modo de falha Figura 33 - Total de Avarias por modo de falha associado aos efeitos mais frequentes 68 Figura 34 - Distribuição das avarias por componente Figura 35 – Total de avarias para os efeitos mais frequentes por componente e por modo de falha 69 Figura 36 – Evolução temporal das falhas dos componentes com um maior número de falhas Figura 37 – Evolução temporal das falhas do componente “Correias” 70 Figura 38 - Evolução temporal das falhas do componente “Comunicação SMEMA” Figura 39 - Evolução temporal das falhas do componente “Agulha” 71 Figura 40 – Número de falhas por causa e componente associado 72 Figura 41 – Síntese da relação componente e motivo da falha Concluindo, a Figura 41 demonstra as possíveis áreas de foco, sendo estas definidas em reunião pela observação dos gráficos. 6.4 Identificação de propostas de melhoria Como referido na subsecção 5.2.3, esta etapa consiste em sugerir ações para eliminação de causas com um maior número de falhas associadas a componentes com também um maior número de falhas. A apresentação da análise das avarias do mês de fevereiro do DAM07 foi realizada em etapas (para validação da metodologia), ou seja, primeiramente ocorreu para a coordenadora da autora desta dissertação, de seguida para o especialista do equipamento, e por fim, para cada turno rotativo nas reuniões do Bonding . O resultado focou-se no desgaste das correias e na agulha empenada/danificada. A posteriori definiu-se de que modo era necessário atuar com o objetivo de as mitigar. No futuro, o objetivo, após validação, é que haja uma reunião com todos os envolvidos. 6.4.1 Correias com desgaste Especificações As correias (Figura 42) têm como função movimentar o kit ao longo do equipamento. Consistem em correias planas, com faces distintas, uma face mais rugosa e a outra mais lisa. Tendo um comprimento de 2350 mm, uma largura de 5.7 mm e uma espessura de 1.4 mm. A Figura 43 representa o sistema de transporte do equipamento analisado. Agulha Empenada /danificada Realização de Manual Locate Correias Desgaste Largura desajustada Sujidade 73 Figura 42 – Correias utilizadas no equipamento DAM Figura 43 – Sistema de transporte do equipamento DAM O sistema de transporte é composto por 4 roletes (1), um pinhão (2) e uma calha (3), onde apoia a correia e o kit . Análises e respetivos resultados Correias a desfiar, correias menos esticadas, acinzentadas (pó do alumínio nos kits ) (Figura 44) e escorregamento do kit no transporte são as formas de desgaste que os técnicos reportaram que estavam na origem de decisão de substituição das correias. Figura 44 – Exemplo de uma forma de desgaste da correia De modo a identificar as causas que resultavam numa correia com desgaste, contruiu-se o Diagrama de Ishikawa apresentado na Figura 45, através de um brainstorming com os técnicos. 74 Figura 45 – Diagrama de Ishikawa para correias com desgaste Analisando o Diagrama de Ishikawa , denota-se que há problemas de conceito, erros de operação e desgaste noutros componentes do transporte que afetam o desgaste da correia. Para dar sequência à análise do desgaste, definiu-se que se iria proceder à recolha de todas as correias substituídas de todos os equipamentos DAM presentes na fábrica. Colocou-se uma caixa identificada no quiosque da secção para se proceder a essa recolha, no interior da caixa encontravam-se também identificados alguns “sacos zip” e umas etiquetas com a informação da linha, do equipamento a que pertenciam aquelas correias, como também, o dia em que foram retiradas (Figura 46). Figura 46 – Caixa de recolha das correias substituídas Para a análise do respetivo desgaste é necessário saber quanto tempo estiveram aquelas correias no equipamento. O tempo médio de vida consiste, em 15 dias, a laborar em processo normal. De modo a analisar as correias, criou-se uma sistemática de análise, em que se verificaram as medidas e a frequência de oscilação das mesmas, com o auxílio de um frequencímetro. A sistemática de análise Correias com desgaste Conceito Máquina Ambiente Método Mão de Obra Material Peso do Kit de 3 kg + display 0,5 kg Formação Temperatura do kit Durabilidade dos componentes que suportam a correia Diagnóstico da causa-raiz Durabilidade dos roletes Durabilidade do Pinhão Sistema de transporte Adesão entre correias e kit Atrito entre kit e transporte Especificação das correias Especificação dos Roletes Interação correias - Roletes Forma de colocação da correia Ajuste da tensão da correia Orientação da colocação da correia Pressão 81 Figura 53 – Percentagem da realização da c hecklist Analisando a Figura 53, verifica-se que apenas em 33% das avarias de transporte foi utilizada a checklist pelos técnicos, ou seja, somente em 37 de 112 avarias. Figura 54 – Realização da checklist por equipamento Pela análise Figura 54, denota-se que o DAM02 e o DAM08 são os equipamentos mais afetados por este tipo de problemas. De seguida, encontra-se o DAM07, equipamento objeto de estudo nesta dissertação. A figura demonstra o número de vezes que foi executada a checklist por equipamento, em que se denota que na maioria dos equipamentos a não realização da checklist prevalece à realização da mesma, excetuando o DAM09, em que em todas as avarias foi realizada a checklist , e o DAM06. Assim, infelizmente, os técnicos não utilizaram sempre esta checklist , ou por esquecimento, ou por pressão em dar resposta a outras avarias, ou pela demora da realização da mesma (cujo objetivo é prevenir que aconteçam outras avarias do tipo que está especificado na checklist ). A ação a tomar 67% 33% Percentagem de utilização da checklist Não Sim 27 6 6 13 23 11 58 5 7 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 DAM02 DAM05 DAM06 DAM07 DAM08 DAM09 Nºde avarias de transporte Equipamento Realização da checklist por equipamento Sim Não 82 consiste na sensibilização dos técnicos, nas reuniões do Bonding , demonstrando as suas vantagens (mitigação de avarias em que a resolução/ o problema dos pontos presentes na checklist ). Quanto à primeira solução do sistema de transporte, colocação de roletes em vez da calha (Figura 55), foi testada noutro equipamento do mesmo tipo, resultando numa troca de correias após 20 dias, a uma taxa de produção normal. Esta solução elimina o atrito entre o kit e o transporte, alterando-se o sistema de transporte de uma forma reversível. Figura 55 – Novo sistema de transporte: roletes em vez de calha 6.4.2 Agulha empenada/danificada Especificações A agulha (Figura 56) tem como função a dispensação da quantidade especificada de material no display , sendo a sua matéria-prima um polímero. Figura 56 – Agulha utilizada no equipamento DAM Quando a agulha fica empenada, a trajetória com que o material é dispensado altera-se, o que é bastante crítico, visto que o processo requer uma elevada precisão. Sempre que a agulha não dispensa material por um período superior a 15 minutos, esta tem de ser trocada. Este é o tempo de início de cura do material. 83 Análises e respetivos resultados Denota-se que a presença de bolhas no display ou mesmo de o vidro não estar centrado com o display são as formas de identificação de um problema com a agulha por parte dos técnicos, que evidenciam que a trajetória foi alterada, o que leva à necessidade de troca da agulha. Esta situação apenas é observada no final da linha de produção. A identificação do problema é instantânea quando a agulha está bastante empenada. De modo a auxiliar no estudo das causas dos acontecimentos anteriormente mencionados, construiu-se o Diagrama de Ishikawa apresentado na Figura 57, recorrendo à técnica brainstorming . Figura 57 – Diagrama de Ishikawa para agulha empenada/danificada Como ilustra a Figura 57, há um problema no material da agulha, uma vez que esta é frágil, e apenas com o embate de um kit fica danificada. Nesta situação, esta deve ser imediatamente trocada de forma a não ocorrerem problemas com a trajetória da dispensação, e evitar a sucatagem dos displays . Salientase, ainda, a leitura de altura incorreta do laser, para posteriormente se realizar o cálculo da medida a que a cabeça de dispensação tem de descer para efetuar a dispensação do material. Um outro erro de operação que acontece, é quando o programa não encontra o fiducial, e é necessário encontrar este manualmente e há uma falha na realização do Manual Locate . Propostas de melhoria Uma possível solução seria alterar o material da agulha de um polímero para metal, visto que não se deformaria tão facilmente. Porém, o preço é elevado e, como a troca é realizada um número substancial de vezes, uma vez que o material cura (a agulha tem de ser trocada a cada turno e cada abastecimento de material), não sendo uma solução viável. Uma outra desvantagem era o facto de subir a pressão de outfeed de 2 para 3 bar, o que faria com que o motor se desgastasse mais rapidamente. Pontos de medição ( standard ao produto) Medição do laser Maximum Search Depth Agulha empenada / danificada Conceito Máquina Ambiente Método Mão de Obra Material Robustez do polímero utilizado Remoção do kit do interior do equipamento Realização de Manual Locate Pressão do equipamento DAM07 84 A remoção do kit do interior do equipamento está relacionada com os problemas de transporte, pelo que se se conseguir reduzir os bloqueios de transporte, poder-se-á resolver esta questão, o que poderá resolver grande parte deste problema também. Em adição, também se melhorou a robustez da bomba (Figura 58). Haverá um maior suporte e proteção da agulha, pelo que ao retirar algum item do interior do equipamento ou quando a altura de dispensação estiver mal definida, não se verificará a danificação ou empeno da agulha. Figura 58 – Excerto da constituição da nova bomba A ligação entre a agulha e o static mixer (rosca azul) está mais protegida, evitando vazamentos de material por esta ligação. A peça preta, confecionada de aço inoxidável, permite uma ligação mais robusta do static mixer à bomba, garantindo que não há mobilidade do static mixer e a sua perpendicularidade. Por fim, o static mixer ainda possui uma proteção à sua volta que diminui a probabilidade de este e a agulha se danificarem. 6.5 Resultados da implementação do registo normalizado O conteúdo presente nesta secção reporta-se ao equipamento que foi identificado e sujeito a análise. O registo normalizado para este tipo de equipamento (DAM) foi implementado no dia 5 de agosto e a monitorização da realização do registo foi realizada até 15 de setembro. Na Figura 59, Figura 60, Figura 61 e Figura 62 são apresentadas as alterações que foram realizadas nas opções das listas do preenchimento no registo de avaria. 85 Figura 59 - Mudança das opções do campo de registo título Como ilustra a Figura 59, houve uma redução na lista de opções do título (efeito), de 260 para 30 opções, o que resulta numa diminuição de 89% das opções. Diminuindo assim, o tempo de deteção da causa raiz e redundâncias. Figura 60 - Mudança das opções do campo de registo tipo de problema Através da análise da Figura 60, observa-se uma diminuição das opções da lista do tipo de problema (modo de falha), de 955 para 103, convertendo-se numa redução de 89% das opções dos modos de falha. De modo a facilitar a exposição da relação entre o título e o tipo de problema, numeraram-se ambos e relacionaram-se para reduzir as incongruências. 86 Figura 61 - Mudança das opções do campo de registo localização Analisando a Figura 61, constata-se que houve uma redução das opções das listas da localização, de 475 para 16 opções, resultando numa diminuição de 96% das opções de localização no equipamento. Como se verifica na nova lista de opções da localização, existe a opção “sem ação”, cujo intuito é classificar situações em que não se verifica uma avaria no equipamento, isto é, quando o técnico responde à avaria e o equipamento já labora normalmente, ou quando o chefe de linha resolve a avaria e depois o técnico não consegue analisar o que realmente aconteceu. Figura 62 - Mudança das opções do campo de registo componente 87 Pela análise da Figura 62, verifica-se um decréscimo nas opções da lista dos componentes, de 543 para 103, originando uma redução de 96% das opções. Desta forma, é possível, a partir do momento da implementação, realizar uma análise de dados fidedigna sem recorrer à necessidade de transcrever a informação das avarias, para este tipo de equipamento, o que resulta numa tomada de medidas mais correta e eficiente de modo a dizimar a causa raiz. De modo a validar o processo do registo da informação das avarias, realizou-se um gráfico no sentido de perceber se as avarias foram bem preenchidas ou não, colocando de parte as avarias em que não houve uma ação corretiva. A Figura 63 demonstra a percentagem de avarias, para o total de 49 avarias, na janela temporal de 5 de agosto até 14 de setembro, no equipamento DAM07. Figura 63 - Monitorização da normalização dos registos no DAM07 na janela temporal definida Analisando a Figura 63, conclui-se que, apenas, 53% das avarias registadas foram descritas com as opções das listas e de forma correta. Verifica-se que 22% das avarias registadas neste equipamento estavam a ser mal preenchidas, ou seja, o título não correspondia a nenhum da lista existente, o tipo de problema não correspondia ao título em questão ou o componente não correspondia à localização do problema em questão. Constata-se, também, que 25% das avarias foram classificadas como sem ação por partes dos técnicos ou mesmo “sem avaria”. Como intenção de aumentar a percentagem das “avarias bem preenchidas” sensibilizaram-se os colegas, em todas as reuniões do Bonding ,. Indicou-se que, em caso de dúvidas, deveriam questionar os responsáveis pela FMEA e pelo processo. Adicionou-se, ainda, um sistema semelhante ao do título e tipo de problema à localização e componente, ou seja, as localizações começam por uma letra, e os componentes pertencentes a essa localização, com a respetiva letra e um número, exemplo, “a. Cabeça de dispensação”, “a1.agulha e static mixer ”, de modo a eliminar as incongruências entre estes dois. 53% 22% 25% Monitorização da normalização dos registos no DAM07 Avaria bem preenchida Avaria mal preenchida Sem ação/ Sem avaria 88 7. CONCLUSÕES E TRABALHO FUTURO Este capítulo expõe as considerações finais relativas ao trabalho realizado. Apresentando ainda, algumas sugestões de trabalho futuro, com o intuito de prosseguir a melhoria do desempenho dos equipamentos. 7.1 Conclusões Esta dissertação retrata o desenvolvimento de uma metodologia de apoio à gestão da manutenção para identificação e análise da degradação da fiabilidade de equipamentos. De modo a atingir este objetivo, começou-se por avaliar de que forma era realizado o registo de avarias e a análise dos dados provenientes deste registo, visto que a informação é o ponto-chave para a aplicação desta metodologia. Após serem identificados os pontos a aprimorar, foram definidos os requisitos e desenvolvida a metodologia composta por três etapas. Na fase de desenvolvimento da metodologia destacam-se as etapas: a definição dos requisitos, a definição das etapas da metodologia e, por fim, a validação da metodologia. Estas etapas inovaram e auxiliaram o desenvolvimento de uma sistemática de identificação da degradação da fiabilidade de equipamentos, baseada no ciclo PDCA, que auxiliou na melhoria da eficiência da manutenção na empresa. De modo a facilitar a aplicação da metodologia desenvolvida, criou-se toda a documentação necessária e um guia prático de seguimento da metodologia. No que concerne à validação da metodologia, o balanço é positivo, uma vez que se verificou através da sua aplicação que permite realizar, de forma estruturada, a identificação de equipamentos cuja fiabilidade está a diminuir e propor ações de melhoria para falhas recorrentes. Para além disso, mostrouse os benefícios da normalização dos registos, através da aplicação ao equipamento objeto de estudo. Conclui-se, então, que os objetivos inicialmente definidos foram atingidos. O maior desafio deste projeto consistiu no envolvimento de todas as equipas para o desenvolvimento da metodologia. 7.2 Trabalho futuro Relativamente à metodologia desenvolvida nesta dissertação, o objetivo é, no final de cada mês, aplicar a metodologia aqui apresentada e ir refinando-a, de acordo com os objetivos da secção. No que diz respeito à implementação da metodologia no equipamento DAM07, os passos seguintes serão testar a solução 1 (roletes em alternativa da calha) noutro equipamento do mesmo tipo e, posteriormente, caso seja bem-sucedido, aplicar nos restantes equipamentos. Pretende-se, ainda, 89 desenvolver o tensor automático, de modo a que as correias estejam sempre à tensão ideal e não haja falhas deste tipo, também será um dos próximos passos para reduzir os problemas de transporte. No final da implementação de cada ação, será realizada a monitorização para verificar se as soluções foram bem-sucedidas e se de facto houve uma redução no número de avarias deste tipo. Um próximo passo será definir os critérios de remoção das correias e a tensão ideal a que cada correia deve estar. Em relação aos problemas relativos à agulha, a montagem da nova bomba e a monitorização desta ação serão as etapas futuras. 90 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Ahuja, I. P. S., & Khamba, J. S. (2008). Total productive maintenance: Literature review and directions. International Journal of Quality and Reliability Management , 25 (7), 709–756. https://doi.org/10.1108/02656710810890890 AIAG, & VDA. (2017). Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) Handbook (1a; AIAG & VDA, Eds.). 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