A GESTÃO DA PRODUÇÃO COM FOCO NA GERAÇÀO DE ENERGIA EM PEQUENAS UNIDADES HIDROELÉTRICAS.

A produção, parte da empresa onde estão localizados os equipamentos da cadeia produtiva foi durante anos tratada como sendo um mal necessário. Os outros setores enxergavam a esta área como a origem principal dos problemas, afinal era a parte da empresa sem carpete, barulhenta, muitas vezes suja, onde trabalhavam pessoas resistentes à mudanças, com aparência cansada e sempre apressadas em resolver o último problema, ou “apagar o último incêndio”. Esta segregação da função produção vem mudando nos últimos anos, através de um movimento de revalorização do papel da produção na criação dos insumos de saída visando atender os objetivos estratégicos da organização (CORRÊA; GIANESI, 2001 citado por ALMEIDA, 1999).

A produtividade, elemento comum nas estratégias competitivas, parte de um conceito básico representado pela relação entre o resultado e o esforço despedido. Um processo será mais produtivo quando o objeto de saída de interesse (resultado) possuir menor esforço despendido em sua obtenção em relação aos processos anteriores.

Uma definição simples do conceito de produtividade é uma relação entre quantidade de saídas e a quantidade de entradas necessárias para produzir. Neste caso, a saída pode ser entendida como um produto, por exemplo, energia, ou um serviço ao final do processo, enquanto as entradas serão os recursos utilizados na produção de um bem ou na execução de um serviço. Os principais recursos são os trabalhos, representado pela mão de obra envolvida, e o capital, este envolvendo materiais, serviços, ferramentas e equipamentos (PICANÇO, 2003 citado por ALMEIDA, 1999).

Na produção existem diversos fatores envolvidos, que são os recursos humanos, materiais, equipamentos e instalações (SCHAFRANSKI, 2002 citado por ALMEIDA, 1999). Usando esta visão no fornecimento de energia elétrica, a gestão da produção ou produtividade está relacionada justamente com a administração desses insumos de forma a obter maior quantidade de estoque energético (KW/h) em um determinado período sem afetar a disponibilidade e confiabilidade dos equipamentos da cadeia produtiva, se comparados em períodos em que se deseja uma menor escala de energia.

Do ponto de vista do setor energético, a primeira causa da mudança na visão da produção e sua conseqüente valorização, é a necessidade estratégica do produto, ou seja, a

Capítulo 2: Aspectos gerais da manutenção e produção com foco em técnicas preditivas. ₅₀

energia elétrica é fundamental para o desenvolvimento do país porque que é insumo básico para outros setores produtivos.

O segundo fator na revalorização é que além da constante necessidade do crescimento do potencial energético pelo menos proporcionalmente ao crescimento do setor industrial e residencial, com pontos de demanda dispersos por todo o país. A solução adotada, a interligação do sistema de geração, fez com que o gerenciamento da produção enérgica não fique limitado somente em uma planta e sim, a um conjunto de centrais geradoras de energia. Desta forma, a disponibilidade de energia é fundamental, o que exige a atualização e desenvolvimento de novas tecnologias de processo e de gestão da produção e manutenção. As operadoras ainda não possuem um plano de gestão completamente desenvolvido, mas por exigência legal, cada PCH deve possuir: um gerente, mais dois administrativos, três equipes de operadores/manutendores, um mecânico, um auxiliar e dois zeladores. Já para cada grupo de PCHs, com até 15, existe uma equipe de operadores na central de operação, uma gerência geral, uma gerência de manutenção, duas equipes de manutenção, mais administrativos, incluindo compras, mas tudo isso são tentativas, por enquanto.

A necessidade de aumentar a produção, os grandes níveis de disponibilidade e segurança exigidos e a redução os custos com a manutenção, têm contribuído para um crescimento de popularidade dos métodos de manutenção preditiva que substituem a manutenção preventiva e/ou melhoram o planejamento da mesma nas unidades geradoras de energia, juntamente com o controle operacional.

De uma forma mais direta, o aumento do uso da automação afasta o operador do equipamento, colocando-o, muitas vezes à quilômetros de distância. Com isto, perde-se a monitoração da condição da máquina baseada na experiência e sentimento das pessoas que trabalhavam muitos anos com elas. Este fato confere aos equipamentos maior vulnerabilidade a defeitos que surjam sem causar maiores transtornos iniciais ao processo produtivo e evoluam para uma quebra não programada, provocando perdas econômicas substanciais, devido ao lucro cessante durante o tempo parado do equipamento, custo da restauração do equipamento para uma condição operável que pode ser inferior a situação anterior, além de representar riscos à saúde/segurança e ao meio ambiente, onde as penalizações envolvidas despendem grandes recursos financeiros.

Capítulo 2: Aspectos gerais da manutenção e produção com foco em técnicas preditivas. ₅₁

Neste contexto, um sistema de manutenção preditiva pode ser apto na monitoração das condições de operação do equipamento, emitindo alertas antecipados das possíveis falhas e predizendo o período de vida de um componente da máquina defeituoso antes de uma quebra fatal, evitando paradas não previstas, aumentando a confiabilidade e disponibilidade dos equipamentos, diminuindo as paradas programadas da produção.

CAPÍTULO 3

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Com o avanço da automação dos equipamentos bem como, o aumento do custo de reparo e manutenção dos mesmos fizeram com que os métodos de manutenção preditiva utilizando análise de vibrações se popularizarem nos últimos anos. Isso também se deve ao fato do acesso mais fácil e diminuição dos custos dos avanços tecnológicos. Outro fator importante foi a grande evolução da interface hardware-software-instrumentação melhorando a qualidade dos sinais e logo, a capacidade de diagnóstico de falhas.

Nesse contexto começaram a surgir pessoas que devido ao acúmulo da experiência em trabalhos e nível de conhecimento teórico bastante “sólido” tornavam-se essenciais na monitoração e diagnóstico de falhas dos equipamentos, estas pessoas são comumente chamadas de especialistas.

Capítulo 3: Os especialistas, instrumentação e características gerais dos transdutores de vibração. ₅₃

As técnicas e conceitos da análise de sinais são aplicados em todo o processo de monitoração. A escolha do sensor de vibração adequado e o restante dos dispositivos utilizados são de vital importância para que o trabalho seja realizado com confiabilidade resultando em um diagnóstico real da condição do equipamento. Devido a esse fato vários tipos de sensores foram e continuam sendo desenvolvidos para uso em determinadas aplicações.

Neste capítulo faz-se uma análise global da iteração especialista-equipamento, os conceitos básicos da análise de sinais e principais tipos de transdutores de vibração, bem como, seus princípios de funcionamento e aplicações na manutenção preditiva.

3.1. OS ESPECIALISTAS.

O desenvolvimento de novos equipamentos tem sido sinônimo de progresso tecnológico na atualidade. Este aumento tem resultado em uma tendência dos equipamentos industriais migrarem para um crescimento na complexidade de seu funcionamento, altas velocidades de regime e uma grande sofisticação. A roda d’agua evoluiu para plantas hidroelétricas, o motor rudimentar a vapor foi base para a criação da turbina a gás e os dispositivos mecânicos rústicos foram substituídos por circuitos eletrônicos.

Devido essa evolução da sofisticação tecnológica, novas indústrias e ocupações estão sendo criadas. Em décadas recentes, especialistas responsáveis por diagnósticos sobre o estado de funcionamento de máquinas têm aparecido dentro do setor de engenharia da manutenção de algumas organizações. Esses indivíduos geralmente possuem um grande conhecimento em construção e projetos de máquinas, onde dominam os procedimentos de reparos e também possuem o conhecimento de funcionamento (dinâmica) dos equipamentos. Isso inclui a familiarização do sistema de vedação e lubrificação, esquemas do processo e controles do equipamento, entre outros quesitos. Especialistas são geralmente instruídos para o monitoramento de máquinas ou supervisão da instrumentação que as mesmas utilizarão.

Claramente o especialista deve ser qualificado em algumas disciplinas técnicas. A figura 3.1 mostra um diagrama exemplificando as características que um especialista deve apresentar.

Capítulo 3: Os especialistas, instrumentação e características gerais dos transdutores de vibração. ₅₄

Figura 3.1 – Diagrama da base educacional e profissional que o especialista deve possuir

As áreas básicas que um especialista deve conter incluem: o conhecimento de máquinas, conhecimento do comportamento dinâmico dos equipamentos e um adicional conhecimento de instrumentação. O conhecimento da máquina deve ser completo e este fato pode permitir ao especialista um foco mais realístico e correto do mecanismo de falha ao invés de teorias sem fundamento. A categoria do conhecimento do comportamento físico do equipamento adota uma variedade de conceitos provenientes da estática, dinâmica, cinética, comportamento mecânico dos materiais, dinâmica dos fluidos, transferência de calor, matemática, dinâmica de rotores entre outras que venham a contribuir para o entendimento de funcionamento da máquina em estudo. O conhecimento nessas áreas pode ser completamente integrado com aspectos da instrumentação e medições, cujas requerem um bom conhecimento de dinâmica das máquinas.

3.2. CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SINAIS UTILIZADOS PARA