Analise de Artigo

1 MANUTENÇÃO CENTRADA NA CONFIABILIDADE Estabelecendo a Política de Manutenção com Base nos Mecanismos de Falha dos Equipamentos Eduardo de Santana Seixas Consultor da Reliasoft Brasil Manutenção Centrada na Confiabilidade RCM Reliability Centred Maintenance é a aplicação de um método estruturado para estabelecer a melhor estratégia de manutenção para um dado sistema ou equipamento Esta começa identificando a funcionalidade ou desempenho requerido pelo equipamento no seu contexto operacional identifica os modos de falha e as causas prováveis e então detalha os efeitos e conseqüências da falha Isto permite avaliar a criticidade das falhas e onde podemos identificar conseqüências significantes que afetam a segurança a disponibilidade ou custo A metodologia permite selecionar as tarefas adequadas de manutenção direcionadas para os modos de falha identificados As estratégias de manutenção em vez de serem aplicadas independentemente são integradas para tirarmos vantagens de seus pontos fortes de modo a otimizar a operacionalidade e eficiência da instalação e dos equipamentos enquanto minimizamos o custo do ciclo de vida RCM Reativa Preventiva Preditiva Proativa Pequenos itens Não críticos Sem conseqüência Improvável de falhar Redundantes Sujeito a desgaste Modelo de falha conhecido Vida útil definida Modelo de falha randômica Não sujeitos a desgaste Falhas induzidas pela MP RCFA FMEAFMECA FTA Teoria da Renovação RT Exploração da Idade AE Fig 1 Componentes de um Programa de RCM Histórico A análise das políticas de manutenção na indústria da aviação civil na década de 60 e no início dos anos 70 conduziu ao desenvolvimento dos conceitos da Manutenção Centrada na Confiabilidade Os princípios e aplicações da RCM foram documentados na publicação de Nowlan and Heap intitulada Manutenção Centrada na Confiabilidade O trabalho demonstrou que a forte correlação entre idade tempo e falha não existia e a premissa básica da manutenção com base no tempo manutenção preventiva sistemática era falsa para a grande maioria dos equipamentos 2 Característica das Falhas A curva da taxa de falhas cai em seis tipos básicos eixo vertical taxa de falhas e eixo horizontal tempo A percentagem de equipamentos de acordo com os seis modelos apresentados abaixo foi determinada em quatro estudos UAL United Air Lines BROMBERG US NAVY Navio e US NAVY Submarino A E D C B F 4 2 5 7 14 68 3 1 4 11 15 66 UAL 1968 BROMBERG 1973 Tempo Tempo 3 17 3 6 42 29 US NAVY 1982 Navio Tempo 2 10 17 9 56 6 US NAVY 2001 Submarino Tempo Fig 2 Taxa da Falha versus Tempo As curvas A e B são típicas de pequenas peças e itens simples tais como pneus lâminas de compressores sapatas de freio e partes estruturais Itens mais complexos têm as curvas de probabilidade condicional dos tipos C D E e F Aplicando a Manutenção Centrada na Confiabilidade RCM A RCM quando adequadamente conduzida deverá responder a 7 sete perguntas 1 Quais as funções do sistemaequipamento e os padrões de desempenho associados 2 Como o sistema pode falhar ao realizar essas funções 3 O que pode causar a falha funcional 4 O que acontece quando uma falha ocorre 5 Quais podem ser as conseqüências quando da ocorrência da falha 6 O que pode ser feito para detectar e prevenir a ocorrência da falha 7 O que deverá ser feito se uma tarefa de manutenção não pode ser identificada Basicamente as seguintes ferramentas e áreas de conhecimento são empregadas para desempenhar a análise da RCM 3 FMEA FMECA Modos de Falha e Análise dos Efeitos Modos de Falha Efeito e Análise da Criticidade Esta ferramenta analítica ajuda a responder as perguntas de 1 a 5 Fluxo do Diagrama de Decisão da RCM Este diagrama auxilia na resposta das perguntas 6 e 7 Projeto engenharia e conhecimento operacional do equipamento Técnicas de monitoramento da condição Tomada de decisão com base no risco isto é a freqüência e conseqüência de uma falha em termos do impacto sobre a segurança ambiente e operações Documentação e implementação são os passos finais para formalizar este processo e os seguintes pontos devem ser considerados Análise e tomada de decisão Melhoramento contínuo com base na experiência da manutenção e operação Auditoria clara dos caminhos das ações tomadas pela manutenção e maneiras de melhorálas Uma vez que esteja documentado e implementado este processo será um sistema efetivo para assegurar operações confiáveis e seguras de um sistema ou equipamento Hierarquização de um Sistema Um ponto básico para a análise da RCM é a hierarquização do sistema a ser analisado ou seja a identificação do sistema subsistema item componente e peça Sub Compartimento do Motorista Subsistema Motor Subsistema Painel Principal Sub Aliment de Combustível Subsistema Lubrificação Sub Transmissão e Direção Subsistema Freio Subsistema Elétrico Subsistema Refrigeração Subsistema Proteção QBN Subsistema Combate a Incêndio Subsistema Trem de Rolamento e Suspensão Subsistema Aquecimento Subsistema Alimentação de Ar Sub Hidráulico de Mergulho VBC Leopard I A1 Sistema Chassi Bloco Camisa Árvore de Manivelas Bielas Casquilhos Pistão Cárter Bomba Injetora Tubulações Filtro Principal Regulador da Bomba Reservatório Bomba Válvulas Acumuladores Cilindro Mestre Mangueiras e Sensores Assento Escotilhas e Controles Polia Tensora Parafuso de Regulagem Braço da Roda Amortecedores Rodas de Apoio Lagarta Rodetes de Apoio Mola Evoluta e Polia Motora Bomba com Acumulador Hidráulico Tampas de Fechamento Válvulas Bomba de Ar e Bomba do Porão Conjunto de Filtragem Exaustor de Poeira e Tomada principal de Ar Câmara de Combustão Ventilador Bomba Elétrica e Tubulações Fig 3 Hierarquia da Viatura Blindada de Combate VBC Chassi 4 Falha dos Equipamentos e Sistemas A combinação de uma ou mais falhas de um equipamento eou erros humanos causa a perda da função do sistema Os seguintes fatores geralmente influenciam a falha dos equipamentos Erro de Projeto Falha de Material Fabricação eou Construção Inadequada Operação Inadequada Manutenção Inadequada Erros de Manutenção erro humano Notar que a manutenção não influencia muito desses fatores Portanto a manutenção é meramente uma das muitas abordagens para melhorar a confiabilidade do equipamento por conseguinte a confiabilidade do sistema A RCM foca a análise na redução de falhas resultantes de manutenção inadequada Assim como auxilia na identificação de falhas prematuras dos equipamentos introduzidas pelos erros de manutenção A análise da RCM pode recomendar mudanças ou modificações de projeto eou melhoramentos operacionais quando a confiabilidade do equipamento não pode ser assegurada através da manutenção Para desenvolver um gerenciamento efetivo das falhas a estratégia deve estar baseada no entendimento dos mecanismos de falha Modelos e Taxa de Falha dos Equipamentos Uma distribuição matemática utilizada para representar as falhas de equipamentos é a Distribuição de Weibull Esta distribuição é utilizada para representar falha Devido à mortalidade infantil dominada pelos pontos fracos de fabricação e erros de partida instalação e manutenção Aleatórias dominada pelas falhas inesperadas causadas por esforços repentinos condições extremas erros humanos Por desgaste dominado pelo fim da vida de uso do equipamento Esta informação ajuda na determinação de uma estratégia de manutenção adequada A análise dos dados de falha utilizando a Distribuição de Weibull vai nos ajudar no estabelecimento do intervalo para certos tipos de tarefas de manutenção Outra medida associada com essa distribuição é o Tempo Médio Para Falhar TMPF DISTRIBUIÇÃO DE WEIBULL Função Densidade Probabilidade ft Tempo horas ft Função Densidade de Probabilidade 0002 0000 0002 0004 0006 0008 0010 0012 0014 0016 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 β 3 β 1 β 2 5 Fig 4 Forma das Curvas β 1 representa falhas por mortalidade infantil β 1 representa falhas aleatórias β 1 representa falhas por desgaste Políticas de Manutenção A manutenção envolve atividades diretamente ligadas à prevenção e a predição de falhas manutenção preventiva e preditiva e a correção de falhas manutenção corretiva PROGRAMAS DE MANUTENÇÃO PREVENTIVA PREDITIVA CORRETIVA SELEÇÃO DE UM QUADRO TÉCNICO ENVOLVE SELEÇÃO DE UM QUADRO TÉCNICO ENVOLVE INTERVALO PARA EXAMES SUBSTITUIÇÃO SELEÇÃO DOS ITENS Fig 5 Políticas de Manutenção O problema de planejar a manutenção preventiva envolve a seleção de um quadro de técnicos necessários para manter o sistema os quais estão relacionados com a determinação do tempo entre inspeções periódicas e a seleção dos itens que irão receber manutenção preventiva e preditiva Todos os três aspectos combinam ainda com o custo da manutenção para um determinado nível de operação do sistema Para manter um determinado equipamento num nível desejado de operação é necessário que se faça uma rotina regular de inspeções ou exames de modo que se possa determinar se o equipamento se encontra ou não em condições satisfatórias de uso Podese também desempenhar inspeções preventivas periódicas e reparos sob uma lista programada de componentes para reduzir o tempo de paralisação do equipamento devido às falhas 6 Considerações de Risco Risco é o produto do número de vezes freqüência que um evento perda ocorre pela severidade do efeito conseqüência O impacto das perdas pode ser expresso em termos da combinação do impacto do evento sobre as seguintes conseqüências Investimento de Capital Danos e custo do reparo de equipamentos Comunidade Efeito sobre o público Controle Direcional Perda completa ou redução da capacidade de manobra Explosão ou fogo Danos aos equipamentos Perda de Contaminantes Quantidade de substâncias perigosas que passam para o meio ambiente custo de limpeza Operações Perda da eficiência atrasos da missão adiamentos indesejáveis inoperância localizada Propulsão Perda completa ou redução da capacidade de propulsão Segurança Número de pessoas afetadas feridos e mortos Tendo identificado o risco de um evento perda devemos estabelecer medidas para evitar eou mitigar a extensão do risco de modo que possamos reduzilo para um nível aceitável Modo de Operação Perigos Correspondentes Eventos Indesejáveis Eventos Iniciadores Perdas Medidas Preventivas Medidas Mitigadoras Fig 6 Modelo Geral de Risco Inspeções Preditivas Uma grande variedade de tecnologias vide Fig 7 abaixo pode ser utilizada para avaliar as condições de sistemas e equipamentos para determinar o tempo mais efetivo para programar e desempenhar a manutenção Os dados obtidos permitem desenvolver uma avaliação da degradação de um sistema ou equipamento Essas técnicas podem também ser utilizadas para avaliar a qualidade de equipamentos novos ou recuperados Abaixo podemos observar as diversas tecnologias que podem incluir tanto métodos intrusivos como métodos nãointrusivos atualmente em uso e onde podem ser aplicadas A abordagem inclue Análise e Monitoramento da Vibração Termografia Infravermelha Detecção de Ruído Ultrasônico Análise do Lubrificante e das Partículas Monitoramento das Condições Elétricas Testes NãoDestrutivos 7 Podem ser aplicados em bombas motores elétricos geradores diesel condensadores guindastes equipamentos pesados disjuntores válvulas permutadores de calor sistemas elétricos tanques tubulações Fig 7 Tecnologias Preditivas 8 Processo RCM Abaixo apresentamos os passos a serem seguidos para o desenvolvimento da RCM Seleção do Sistema e Coleta de Informações Informações Básicas do Sistema Função ões do Sistema Falha Funcional Efeito da Falha Modos de Falha É visível para o operador condições normais O modo de falha afeta a segurança a produção operação o meio ambiente o custo da manutenção Definição da Tarefa de Manutenção Categoria das Tarefas TD TimeDirected Manutenção Preventiva Sistemática CD ConditionDirected Manutenção Preditiva FF FailureFinding Inspeções e Testes RTF RunToFailure Manutenção Corretiva FMEA RCFA Descrição da Tarefa fácil de ler e de entender Recursos Necessários para Implementação da Tarefa Periodicidade Definir Executante da Tarefa Operador Mantenedor Terceiro Avaliação Experiência EmpresaEntidades Métodos Estatísticos Age Exploration AE Modificar o Projeto F1 F2 F3 F3 F3 F4 F4 F4 F4 F4 F4 F4 F4 F4 F4 Conseqüência Sistema Equip 2 Subsistema3 Subsistema 2 Subsistema 1 Componente 2 Equip 1 Equip 3 Componente 1 Componente 3 HIERARQUIZAÇÃO F1 Folha para Escolha do Sistema F2 Folha para Lançamento das Informações Básicas do Sistema F3 Folha para Descrição dos Modos de Falha F4 Folha para Descrição das Tarefas Fig 8 O Processo para Desenvolvimento da RCM 9 Diagrama Lógico O diagrama é utilizado para acompanhar os seguintes pontos Identificar os componentes no sistemaequipamento que são críticos em termos de missão eou segurança Fornecer um processo lógico de análise para determinar a praticabilidade e a qualidade desejável das tarefas de manutenção programada a serem definidas Fornecer apoio para justificar as tarefas de manutenção programada As tarefas de manutenção programada deverão ser desempenhadas em componentes nãocríticos somente quando o desempenho destas tarefas seja um custo efetivo com base nos recursos de manutenção e apoio As tarefas de manutenção programada deverão ser desempenhadas sobre itens críticos de modo a evitar qualquer redução confiabilidade segurança ou desempenho da missão Fig 9 Diagrama Lógico da RCM A aplicação da RCM conduz muitas vezes a mudanças nas atividades de manutenção tais como Mudanças nas tarefas baseada no tempo de operação do equipamento para baseada nas condições do equipamento Mudança no conteúdo das tarefas correntes eou na freqüência das tarefas Adição de novas tarefas Exclusão de tarefas Modificação de projeto 10 Colocação O objetivo deste trabalho é de apresentar os conceitos básicos de RCM Reliability Centered Maintenance assim como a aplicação simplificada da metodologia em alguns itens presentes no chassi da VBC Viatura Blindada de Combate Leopard I A1 A aplicação não foi colocada no trabalho pois foi desenvolvida utilizando o software RCM da Reliasoft Bibliografia 1Guide to Reliability Centered Maintenance RCM for Fielded Equipment Department of Army Pamphlet 75040 2Manutenção Centrada na Confiabilidade Qualytek e Reliasoft do Brasil Abril 2003 3Guidance Notes on ReliabilityCentered Maintenance ABS Americamn Bureau of Shipping July 2004 4Reliability Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment National Aeronautics and Space Administration NASA February 2000 Roteiro para análise crítica de artigos científicos Este roteiro é apenas um ponto de partida e que itens podem ser incluídos ou excluídos conforme a necessidade ou interesse e que talvez seja necessário realizar algumas modificações para determinadas áreas 1 Introdução Situar o contexto o que o artigo aborda para que público ele está direcionado e definir os objetivos deste artigo Descrever sucintamente o conteúdo deste artigo 2 Autores Nome idade instituição onde trabalhapesquisa formação quantidadequalidade dos trabalhos publicados projetos envolvidos áreas de interesse email e homepage dos autores do artigo 3 Estrutura do Artigo Descrever qual o formato utilizado abstract introdução Identificar se foram usadas tabelas gráficos desenhos figuras fórmulas matemáticas definições teoremas provas formais anexos apêndices se estes foram referenciados e explicados no texto do artigo e se os mesmos estão legíveis com todos os símbolos definidos Explicar o objetivo de cada um destes itens 4 Atualidade do Tema Procurar sintetizar em poucos parágrafos a relevância e a atualidade do tema explorado 5 Referências utilizadas pelo autor do artigo Levantar as referências bibliográficas ou não utilizadas Analisar o número e a quantidade das referências Elas são clássicas São importantes Tipo de veículo onde foram publicadas revistas congressos web relatórios internos O autor faz citações de si mesmo 6 Resumo do artigo seção por seção Resumir o artigo 7 Possibilidade de Reprodução dos Resultados Obtidos metodologia Existe possibilidade de você realizar o mesmo trabalho aqui no Brasil e chegar ao mesmo resultado Por quê 8 Sugestão de Trabalhos Futuros Descrever os trabalhos futuros que os autores sugerem e sua importânciaobjetivo 9 Lista de Dúvidas Coloque nesta seção todas as dúvidas que você teve e não foram esclarecidas 10 Perguntas Sugestivas Faça pelo menos 3 perguntas que poderiam ser feitas a respeito do assunto tratado no artigo Uma pessoa que leu este artigo deve estar apta a responder estas perguntas 11 Conclusão Qualificar o artigo seus autores veículo de publicação os resultados obtidos etc O artigo deve ser recomendado para leitura Propor temas de trabalhos futuros além daqueles já propostos pelos autores 12 Referências utilizadas para a análise crítica Coloque aqui a lista de outras referências bibliográficas ou não que você precisou utilizar para criticar o artigo em questão e que não foram citadas pelo autor Seria interessante comentar em apenas uma frase a importância desta referência 13 Anexos Cópia do artigo original assim como cópia dos diversos artigos que foram referenciados se conseguir algum TAREFA RESPOSTAS Questão 1 O artigo aborda sobre o método de Manutenção Centrada na Confiabilidade Em específico ele busca propor estratégias de manutenção direcionadas a um sistema ou equipamento Para tanto ele investiga a funcionalidade e o desempenho do equipamento a ser analisado posteriormente identifica falhas para possíveis resoluções O objetivo do trabalho foi apresentar conceitos básicos do método em questão e também a aplicação simplificada da metodologia em alguns itens Sua aplicação pode ser utilizada na indústria da aviação civil dentre outros Questão 2 Eduardo de Santana Seixas Possui graduação em engenharia elétrica especialista em sistemas elétricos de potência Universidade Federal Fluminense 1977 Atua como consultor com foco em desenvolvimento de softwares ainda promove treinamentos na área de confiabilidade mantenabilidade simulação de sistemas dentre outros Possui aproximadamente nove trabalhos publicados Questão 3 A estrutura do artigo se dá em Introdução Objetivo Referencial Teórico Considerações Finais e Referenciais Bibliográficas O artigo traz consigo figuras cujo objetivo é promover maior compreensão do leitor a partir de uma análise mais lúdica Para isso componentes do método taxas de falha em relação ao tempo hierarquização do sistema políticas de manutenção modelo geral de risco tecnologias preditivas e o processo delineamento de resoluções são demonstrados a partir de um fluxograma e gráficos Questão 4 A importância de tal temática é de suma importância isso porque viabiliza diversas formas de diagnosticar taxas de falhas e possíveis resoluções Tendo em vista que cada vez mais sistemas complexos são desenvolvidos métodos direcionados que podem auxiliar na resolução de problemas e conflitos são essenciais Além disso seu incremento pode ser utilizado nas mais diversas áreas da engenharia e tecnologia podendo atuar de forma integrada e conjunta a outros formatos Questão 5 Para a construção do artigo o autor utilizou quatro referências O incremento de tais fontes se tornou essencial para a construção de um trabalho respaldado cientificamente As publicações foram citadas em sites específicos da área o autor não fez citação sobre trabalhos seus Questão 6 O artigo inicia introduzindo a temática e demonstrando a importância de sua abordagem Isto é aponta sobre o método e suas utilizações ao longo dos anos Caracteriza sua história e avanço ao longo de seu aprimoramento Posteriormente elucida conceitos importantes como a identificação de falhas e como funciona tal processo como se dá o sistema em relação aos seus elementos modelos e ferramentas de sistema que podem ser utilizados manutenção e risco sistemas preditivos e a conclusão acerca do cenário trazido Questão 7 Tal artigo não traz consigo um método que descreve de forma específica a aplicação do estudo dessa forma não é tangível utilizar tal artigo para reproduzir novos estudos É preciso que um método seja exposto afim de que o mesmo possa ser utilizado em outros estudos o que não foi o caso Ainda para se reproduzir um estudo é preciso compreender os métodos e os instrumentos utilizados bem como se haverá amostra ou não Mudanças em relação a tais elementos podem gerar resultados discrepantes Questão 8 Não é trazido no artigo Questão 9 Não possuo dúvidas apenas gostaria de sugerir que próximos trabalhos relacionados a esse tema trouxessem métodos direcionados de aplicação O artigo em questão trouxe um referencial teórico bem elucidado entretanto não trouxe aplicações práticas relacionadas ao tema Questão 10 Pergunta 1 Como identificar falhas a partir da identificação delas Pergunta 2 Em quais sistemas o método pode ser incrementado Pergunta 3 Quais são os riscos Questão 11 O artigo em termos de conceitos e referencial teórico foi bem desenvolvido O autor em questão possui diversos trabalhos publicados na literatura além de participar de diversos simpósios congressos e seminários Nessa perspectiva sugiro e recomendo sua leitura para pessoas que querem se aprofundar nos conceitos e aplicação de tal método Questão 12 O artigo evidencia fácil compreensão inclusive para leigos no assunto Sendo assim não foi preciso pesquisar artigos com a mesma temática para compreensão tendo em vista a conceituação relevante acerca do tema bem como sua importante utilização na prática Questão 13 Não há