Desenvolvimento da análise RCFA na ColepCCL

Desenvolvimento da análise RCFA n

Orientador na FEUP: Prof. Bernardo Almada Lobo Orientador ColepCCL:

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

esenvolvimento da análise RCFA na

ColepCCL

Carlos Manuel Silva Lima Barbosa

Dissertação de Mestrado

Orientador na FEUP: Prof. Bernardo Almada Lobo Orientador ColepCCL: Eng.º André Pinho

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

30 De Junho de 2011

a

Orientador na FEUP: Prof. Bernardo Almada Lobo

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

ii Dedicado à minha mãe.

iii Resumo (português)

Esta tese tem como objectivo principal o desenvolvimento de uma análise RCFA (“Root Cause Failure Analysis”) para uma linha de enchimento de aerossóis, na ColepCCL. Dada a limitação de recursos e a impossibilidade de estudar todos os problemas que se encontram numa indústria, a adopção de uma metodologia que seja capaz de triar, estudar e solucionar problemas de forma expedita e económica, é vista como uma necessidade para o actual mundo competitivo.

Foi efectuada uma pesquisa pela bibliografia existente sobre o tema proposto e os assuntos que gravitem em seu torno. Posteriormente, desenvolveu-se uma metodologia adequada à realidade da empresa, baseada no processo A3 utilizado pela Toyota. Algumas das situações mais frequentes de paragem da linha foram examinadas com recurso à metodologia proposta e adequada à empresa, tendo sido apontadas recomendações de melhoria que visam a eliminação dos problemas ou, no limite mínimo, a redução da sua incidência.

Apesar de não ter sido possível a implementação de todas as recomendações, algumas foram implementadas e, à data de conclusão desta tese, aguardam-se os resultados para posterior comparação com o esperado.

Espera-se também que, com a implementação das recomendações, ocorra um aumento da disponibilidade da linha e do MTBF e diminuição do MTTR (quando aplicável).

iv

Development of the RCFA analysis in the filling line A5

Abstract

This thesis aims to develop a Root Cause Failure Analysis to an aerosol filling line. Since all industries possess limited resources and it is impossible to study every problem that appear in the daily routine, the adoption of a work method that allows to sort, study and find a solution for a problem in an economic and prompt manner is seen as a need for today´s competitive world.

It was carried out a research over the proposed subject and related topics. Afterwards, a work method, that fit the on the company’s reality, was developed. This development was based on the A3 process used by Toyota.

Some of the main referred issues were analyzed through the applications of the proposed work method and some recommendations were presented to eliminate them or, at most, to reduce their occurrence.

Despite the implementation of all the proposed recommendations did not take place before the writing of this report, some of them were implemented and results are expect to be positive. With the adoption of the recommendations it is expectable an increase in the monthly availability index and MTBF and a decrease of the MTTR (when applicable).

v Agradecimentos

Ao Professor Bernardo Almada Lobo, pela orientação dada a esta tese. Ao Engenheiro André Pinho, pelo apoio e orientação na empresa. Ao Professor José Fernando Oliveira, pelas recomendações prestadas. À ColepCCL, por me ter proporcionado excelentes condições de trabalho.

Às pessoas da ColepCCL, que durante o desenvolvimento desta tese tiveram a paciência e o interesse em me ajudar a perceber uma série de questões operacionais e técnicas.

À minha família, em particular à minha mãe, por me ter proporcionado todas as condições para que, um dia, me tornasse Engenheiro.

À minha namorada, pela paciência e incentivos demonstrados ao longo do meu curso. Aos meus amigos, por me terem apoiado em todos os momentos.

vi Índice de Conteúdos 1 Introdução ... 1 1.1 Projecto - Enquadramento ... 1 1.2 Objectivos ... 1 1.3 Metodologia... 1 2 A ColepCCL ... 2 2.1 Apresentação da empresa ... 2

2.2 Processo de enchimento de um aerossol na linha A5 ... 3

2.3 Projecto RCFA na ColepCCL ... 5

3 Contextualização do problema ... 6

3.1 Introdução ... 6

3.2 TPM - Total Productive Maintenance... 6

3.3 RCFA - Root Cause Failure Analysis ... 12

3.3.1 O que é ... 12 3.3.2 Considerações gerais ... 13 3.3.3 Vantagens e limitações ... 15 3.3.4 Razões de insucesso ... 15 3.3.5 Processo A3 ... 18 3.3.6 Classificação de falhas ... 22

3.3.7 Evidência, a peça fundamental ... 24

3.3.8 Ferramentas de análise ... 27

3.4 Comentários gerais sobre a revisão de literatura ... 32

4 Implementação da análise RCFA ... 34

4.1 Situação encontrada ... 34

4.2 Metodologia RCFA proposta ... 36

4.2.1 Criação de equipa ... 36

4.2.2 Comunicação da avaria ... 37

vii

4.3 Problemas estudados ... 41

4.3.1 Máquina de filme – P1 (filme plástico) ... 41

4.3.2 Cravação – P1 (Falta de vácuo) ... 47

4.3.3 Microdoseadora ... 52

4.4 Restantes problemas estudados ... 58

4.4.1 Quadro resumo ... 58

4.4.2 Comentários aos restantes problemas ... 59

viii Siglas

ETA - Event Tree Analysis FTA - Fault Tree Analysis

MTBF - Mean Time Between Failures MTTR - Mean Time To Repair

OEE - Overall Equipment Effectiveness RCFA - Root Cause Failure Analysis RCA - Root Cause Analysis

Shopfloor - Software de apoio às linhas de enchimento onde é registada a actividade produtiva da linha.

ix Índice de figuras

Fig. 1- Representação esquemática do processo de enchimento de um aerossol. ... 4

Fig. 2 - Relação de compromisso entre a manutenção planeada e a correctiva (adaptado de [3]). ... 8

Fig. 3 - A grande vantagem do TPM: olhar para o icebergue completo (adaptado de [5]). ... 9

Fig. 4 - O verdadeiro custo da manutenção (adaptado de [4]). ... 10

Fig. 5 - A quebra do ciclo vicioso (adaptado de [4]). ... 11

Fig. 6 - Triângulo dos incidentes proposto por Frank Jr. (adaptado de [8]). ... 16

Fig. 7 - Triângulo das falhas referido por Sondalini (adaptado de [7]). ... 17

Fig. 8 - O ciclo de Deming (adaptado de [3]) no processo A3. ... 19

Fig. 9 - Os 10 passos de Mobley (adaptado de [3]). ... 21

Fig. 10 - Modelo de relatório final do processo A3 proposto por Sobek (adaptado de [11]). ... 22

Fig. 11- Aumento de desempenho dos equipamentos segundo Modarres (adaptado de [1]). ... 24

Fig. 12 - Exemplo de aplicação do método dos “5 Porquês” (adaptado de [21]). ... 28

Fig. 13 - Diagrama de Ishikawa (adaptado de [22]). ... 29

Fig. 14 - Ciclo de Deming (adaptado [23]) ... 30

Fig. 15 - Exemplo de uma árvore de falhas (adaptado de [6]) ... 31

Fig. 16 - Exemplo de uma árvore de eventos (adaptado de [6]). ... 32

Fig. 17 - Comunicação inicial proposta de avaria. ... 39

Fig. 18 - Modelo do processo A3 proposto para auxílio de RCFA. ... 40

Fig. 19 - Vista parcial da máquina de filme, onde estão assinaladas 3 zonas de restos de filme acumulado e duas barras ionizadoras da máquina. ... 41

Fig. 20 - Restos de sujidade na zona 3. ... 42

Fig. 21 - Filme carregado estaticamente (dobrado sobre si próprio). ... 42

Fig. 22 - Facilidade criada no acesso para limpeza. ... 45

Fig. 23 - Membrana com deformação em forma de rim. ... 47

Fig. 24 - Anilha em falta. ... 48

Fig. 25 - Válvula de vácuo sem anilha. ... 49

Fig. 26 - Desenho de definição fornecido pela Humphrey Products onde se encontram as duas anilhas (elemento 5-10). ... 49

Fig. 27 - O-ring danificado ... 52

Fig. 28 - O-ring em NBR após 4 dias imerso em perfume. ... 54

Fig. 29 - O-rings (indiferenciáveis) em teflon após 4 dias imersos em perfume. ... 54

Fig. 30 - Conector partido: local onde os fios eléctricos são“arrancados”. ... 59

Fig. 31 - Célula da Omron aconselhada pelo fabricante. ... 60

x Índice de Tabelas

Tabela 1- Falhas mais comuns dos departamentos (adaptado de [3]). ... 13

Tabela 2 - Classificação das falhas mecânicas segundo Modarres (adaptado de [1]). ... 23

Tabela 3- Classificação das falhas eléctricas segundo Modarres (adaptado de [1]). ... 23

Tabela 4 - Registo de avarias, em Shopfloor, de um equipamento. ... 34

Tabela 5 - Problemas denunciados nas 2 reuniões efectuadas. ... 36

xi Índice de Gráficos

Gráfico 1 - Transversalidade dos custos de manutenção pelos diversos departamentos (adaptado de [3]). ... 12

Gráfico 2 - Gráfico de Pareto: a separação entre os poucos problemas vitais dos muitos triviais. ... 27

Gráfico 3 - Análise de Pareto efectuada para inicio de análise. ... 35

Gráfico 4 - Procedimento RCFA ... 38

Gráfico 5 - Diagrama de espinha aplicado ao problema da estática ... 43

Gráfico 6 - “5 Porquês” aplicado ao problema da estática. ... 44

Gráfico 7 - “5 Porquês” aplicado à falta de vácuo. ... 48

Gráfico 8 - “5 Porquês” aplicado ao problema de vedação. ... 53

Gráfico 9 - Comparação de tempo entre ferramentas. ... 55

1

1 Introdução

Neste capítulo é efectuada uma breve introdução sobre o enquadramento do projecto, objectivos e qual a metodologia usada na abordagem desta tese.

1.1 Projecto - Enquadramento

A presente tese terá como objectivo o desenvolvimento de uma análise Root Cause Failure Analysis (RCFA). Define-se “análise RCFA” como um método capaz de descobrir a raiz de uma avaria. Com a aplicação desta metodologia é esperado um estudo sobre a avaria que culmina com a apresentação de recomendações de melhorias que levem à eliminação da avaria ou redução da sua ocorrência. Este desenvolvimento estará focado para uma linha de enchimento de aerossóis. Um aerossol é um fluído propulsor pressurizado contido numa lata (tipicamente em folha de flandres ou alumínio) que é usado para expelir um outro fluído presente na mesma lata. Este projecto será desenvolvido num ambiente empresarial, nomeadamente na ColepCCL.

No fim desta tese, o autor apresentará algumas recomendações de melhoria aos problemas estudados e uma metodologia de trabalho adaptada à realidade da empresa.

1.2 Objectivos

O objectivo deste projecto é estudar e propor um modelo de Root Cause Failure Analysis (RCFA) para aplicação à linha A5, da fábrica de enchimento. No fim, passará por: dotar, a empresa, com uma metodologia de análise capaz de responder ao problema proposto e que sirva como um fio condutor em futuras análises de problemas crónicos; estudar alguns dos problemas mais frequentes e apresentar recomendações de melhoria; proceder à implementação e validação, tanto quanto possível, de algumas das recomendações propostas.

1.3 Metodologia

Este trabalho envolveu uma pesquisa na extensa bibliografia que existe sobre o tema proposto. A sua compreensão e estudo permitiram desenvolver uma análise RCFA que se adequasse à realidade da empresa. Estudaram-se e propuseram-se uma série de ferramentas de apoio ao desenvolvimento desta análise e sempre que possível, as soluções propostas foram implementadas e os seus resultados registados.

2

2 A ColepCCL

Neste capítulo descreve-se brevemente a história da empresa e justifica-se a existência do projecto. Apresenta-se também, de forma sucinta, o processo industrial de enchimento de um aerossol.

2.1 Apresentação da empresa

A Colep foi fundada no ano de 1965, em Vale de Cambra, pelo Eng.º Ilídio Leite de Pinho. Começou por ser uma pequena oficina cuja principal actividade era o fabrico de embalagens metálicas. Com o crescimento sustentado, a empresa diversificou-se por outras áreas de negócios, como os plásticos e enchimento de aerossóis. No ano de 2001 o grupo RAR adquiriu a totalidade do seu capital. Em 2004, passou a assumir a designação de ColepCCL, uma vez que ocorreu a fusão entre a Colep e a CCL dando lugar a uma joint-venture que culmina na designação actual de ColepCCL, passando o grupo RAR a deter 60% do capital. Em 2007, o grupo RAR procedeu à aquisição do restante capital.

A ColepCCL tornou-se uma empresa de referência na Europa e contou com um volume de negócios, em 2010, de 475M€. A empresa está repartida em três divisões de negócio distintas: Packaging (Embalagens Metálicas e Plásticas), Contract Operations (Formulação, Enchimento e Co-packing) e Speciality Custom Manufacturing (Formulação e Enchimento de produtos farmacêuticos não sujeitos a prescrição médica).

Na unidade de Vale de Cambra, a maior do grupo, existem actualmente cerca de 1000 colaboradores, distribuídos pelas 2 divisões existentes alocadas: Packaging e Contract Operations. Actualmente manufactura produtos para áreas de cuidados de higiene pessoal, cosmética, produtos farmacêuticos não sujeitos a prescrição médica e produtos de limpeza, sendo uma das líderes Europeias, enquanto fornecedora, de soluções ao nível das embalagens metálicas.

3

2.2 Processo de enchimento de um aerossol na linha A5

O processo de enchimento dos aerossóis, seja em folha-de-flandres seja em alumínio, começa com a sua colocação numa mesa de alimentação que servirá a linha de enchimento. Seguidamente e mediante o produto a ser cheio, o processo poderá requerer a utilização de uma microdoseadora e uma das duas máquinas de produto ou apenas uma máquina de enchimento de produto. A microdoseadora, com recurso a seis bombas, é responsável pelo enchimento de perfume, depositando uma quantidade que varia entre 0,8 a 1,5 gramas de perfume. Ambas as máquinas de produto têm funcionamento idêntico, sendo que uma possuí seis bombas e a outra nove. A primeira é normalmente usada para o enchimento de desodorizante e a segunda para o enchimento de APD (antiperspirant deodorant). Passada esta fase, o aerossol segue para uma máquina aplicadora de válvulas que, com a ajuda de um parafuso sem fim, insere uma válvula por lata (as válvulas são posicionadas através de uma panela de posicionamento). Depois passam por um posicionador que as coloca no respectivo lugar para a cravação. Neste ponto, os aerossóis encontram-se preparados para serem cravados. Nos instantes anteriores à cravação e já com os aerossóis posicionados, é efectuado vácuo (com um diferencial de pressão negativo de 0,6 bar) seguido da cravação das válvulas nas latas. Este equipamento rotativo possui nove cabeças para o efeito. Finalizada a etapa de cravação, segue-se a injecção de gás numa gas house, localizada no exterior da fábrica. A máquina de gás é, também, um equipamento rotativo e possui um conjunto de nove cabeças para a injecção de gás. Os gases típicos de injecção são: Propel 45 e 54, Butano 40 e 5.5, Isobutano e Isopentano, DME, sendo tipicamente inseridas entre 20 a 80 gramas de gás. Após a saída da gas house, o lote de aerossóis é verificado por uma carta de controlo (tipo Np) de modo a verificar a existência de produto não conforme. Após a injecção de gás passam por um estágio, de cerca de cinco minutos, num banho quente que se encontra a uma temperatura entre 55º e 58ºC, com o propósito de verificar a existência de fugas e a resistência do aerossol ao aumento da pressão interna. Segue-se a colocação do actuador, caso não venha em conjunto com a tampa, seguida da tampa. Os aerossóis passam pela máquina de código (para identificação do lote de produção) antes de entrarem na máquina de filme, que tem a capacidade de agrupar os aerossóis em packs de diversos formatos envolvidos por um filme plástico. O processo termina com a montagem dos packs em paletes. A linha está dimensionada para uma cadência de 180 latas/min. A figura 1 representa, de forma esquemática, as etapas acima descritas.

4

5

2.3 Projecto RCFA na ColepCCL

Este projecto nasceu da necessidade da empresa aumentar a sua eficiência. A eficiência de uma empresa depende em parte da disponibilidade dos seus equipamentos, que é função da sua fiabilidade. A fiabilidade de um item pode ser mensurada através do Mean Time Between Failures (MTBF)[1] ou Mean Operating Time Between Failures[2]. MTBF é definido como “o tempo médio ocorrido entre falhas sucessivas”[2].

Deste modo, e após ter descoberto este tema, a empresa concluiu que iria beneficiar da implementação do RCFA na principal linha de enchimento da fábrica. O objectivo era o de efectuar uma análise aos principais problemas crónicos da linha e propor soluções para os dirimir. A falta de recursos da empresa levava a uma gestão meramente reactiva da avaria, por intermédio da reparação.

6

3 Contextualização do problema

Neste capítulo apresentam-se os principais resultados do estudo teórico que serviu de suporte científico para o desenvolvimento da metodologia proposta.

3.1 Introdução

A evolução tecnológica e a competitividade deste século têm fomentado o valor acrescentado que uma indústria transformadora acrescenta a um produto. Neste sentido, é cada vez mais notório que o preço a que um produto se vende é ditado pelo mercado e já não por quem o comercializa, ou melhor, o inventa e produz. Se antigamente o custo de venda do produto se baseava no custo da sua produção mais a margem de lucro desejada, hoje em dia o mercado impõe o preço de venda e, praticamente, a única maneira da empresa obter algum controlo sobre o lucro com o produto é através dos custos de produção por ela controláveis.

Uma das vertentes que contribui para o aumento dos custos de produção é, sem margem de dúvida, os custos associados à manutenção dos equipamentos. Considerem-se os custos de manutenção preventiva, correctiva e preditiva (quando existente). Quanto maior for o controlo e rigor sobre estas três variáveis - em particular sobre as correctivas - menor será o custo total com a manutenção, implicando desde já um aumento à margem de lucro de uma empresa. Assim a necessidade de redução das intervenções correctivas (que são as mais dispendiosas) torna-se cada vez mais relevante e prioritária na vida diária da manutenção. Perceber a origem de uma intervenção correctiva e efectuar as devidas rectificações, de modo a reduzir a sua frequência (ou até mesmo a sua eliminação quando possível), deve nortear a sobrevivência e o sucesso de uma empresa.

3.2 TPM - Total Productive Maintenance

A pressão exercida por produtos de grande qualidade a baixo preço tem orientado os fabricantes a adoptar programas de manutenção. Um dos programas timoneiros deste domínio é o denominado TPM, Total Productive Maintenance. Este programa, ou melhor, esta filosofia, é vista como uma atitude pró-activa no melhoramento de uma empresa, sendo medida a sua eficiência através do principal indicador associado, o OEE, Overall Equipement Effectiveness.

Segundo Kumar [2], esta abordagem integrada da manutenção foi desenvolvida no Japão, durante a década de 70 e é definida como: “manutenção produtiva efectuada por todos

7 os colaboradores, através da participação em pequenas actividades de grupo”. O conceito de TPM passa por incluir os seguintes elementos:

• Almejar a maximização do OEE através da eliminação das seis principais causas de perdas nos equipamentos: avarias; tempos de setup; tempos mortos e micro paragens; perdas de velocidade; redução de sucata e baixos rendimentos nos arranques;

• Proceder à sua implementação nos mais variados departamentos de uma indústria, tais como a manutenção e produção;

• Envolver todos os colaboradores, desde a gestão de topo ao simples colaboradores de linha;

• Assentar na motivação pessoal através do envolvimento de actividades em pequenos grupos;

• Ambicionar zero defeitos, zero avarias e zero acidentes.

Deste modo, a introdução e utilização do OEE deve ser vista como uma métrica de desempenho que é constituída por três índices (disponibilidade, eficiência e qualidade), onde o TPM tem como objectivo a optimização deste indicador. O OEE é definido por:

ܱܧܧ = ܦ݅ݏ݌݋ܾ݈݊݅݅݅݀ܽ݀݁ × ܧ݂݅ܿ݅ê݊ܿ݅ܽ × ܳݑ݈ܽ݅݀ܽ݀݁.

Seguindo esta filosofia, aos colaboradores caberá uma nova forma de estar e de agir no seu papel diário. É esperado que sejam atribuídas novas competências na forma de trabalhar com um determinado equipamento. Já não é suficiente ensinar o colaborador a operar com o equipamento. É preciso monitorizar a sua condição e encorajá-lo a constituir a primeira linha de assistência. Dada a sua polivalência de utilização, este paradigma tem sido usado para atingir grandes progressos em diversas áreas, tais como:

• Eliminação de tempos não produtivos;

• Monitorização e eliminação de problemas específicos dos equipamentos; • Melhoria do trabalho de equipa;

• Ajuda aos colaboradores na percepção de como podem melhorar a eficiência do equipamento onde trabalham;

8 Mobley [3] refere que o “TPM não é uma ideia radical nem nova; é apenas o passo seguinte da evolução nas boas práticas de manutenção”. Para se tirar o máximo partido desta filosofia torna-se necessário que a mesma seja integrada no meio produtivo sendo aplicada na devida quantidade e situação. O autor divide o TPM em três categorias: manutenção autónoma, manutenção planeada e redução da manutenção. A ideia central da manutenção autónoma é a de munir o colaborador de maior autonomia e atribuir-lhes competências nas verificações rotineiras do equipamento. Idealmente, tal procedimento libertará o colaborador da manutenção dos “fogos” diários permitindo-lhes espaço para se focarem noutro tipo de actividade, tais como a manutenção preventiva e o estudo de avarias recorrentes. A teoria vigente é a de que com o aumento da manutenção preventiva, a manutenção correctiva decresça, arrastando consigo os custos totais da manutenção até ser atingido um ponto de equilíbrio (figura 2).

.

Como já referido, a disponibilidade do equipamento contemplada no cálculo do OEE, é afectada directamente quer pelo tempo de paragem previsto (caso dos tempos de setup e de ajuste), quer pelo tempo de paragem não previsto (falhas no equipamento). Numa indústria funcional e eficiente, o tempo de paragem programado é optimizado e o tempo de paragem não previsto é minimizado. No entanto a situação mais comum de perda de disponibilidade deve-se às paragens não programas tornando-se de grande importância a categorização das

9 mesmas de modo a facilitar uma análise à sua génese. Todavia, a eliminação de problemas crónicos passa directamente por rastrear qual, ou melhor, quais as raízes da sua causa. É comum que pequenas avarias, muitas vezes ignoradas e negligenciadas e às quais não se prestam grande atenção, sejam a génese de graves falhas que provocam as inesperadas paragens e consequente redução de disponibilidade. Neste campo, a inclusão de metodologias específicas, nomeadamente o RCFA deve ser visto como uma mais-valia, de forma a construir um novo paradigma na abordagem de paragens por avaria.

De acordo com Rao [4], “TPM é mais do que apenas limpeza dos equipamentos”. É um procedimento encorajador para uma mudança extensa na postura da gestão da empresa e nos programas de melhoramento. O autor considera “os operadores o melhor método de monitorização alguma vez existente” e realça que: os verdadeiros custos de produção estão escondidos nos relatórios normais de procedimentos; os custos de funcionamento podem estar a ser muito superiores aos iniciais, na altura da compra do equipamento; se a capacidade produtiva puder ser aumentada, o custo fixo por unidade pode ser reduzido.

Fracasso

Desgaste, negligência,

derrame, pó, corrosão,

sujidade, deformações, danos

superficiais, fracturas,

sobreaquecimento, vibrações,

barulhos, cheiros, entre outras

situações anormais.

Fig. 3 - A grande vantagem do TPM: olhar para o icebergue completo (adaptado de [5]).

Apesar de o TPM não ser a cura para todas as doenças, é bastante eficiente na união de vários planos de melhorias. Se uma empresa tem pretensão de reduzir o custo com a manutenção, deve facultar espaço a que o problema seja estudado. Esta é a grande vantagem do TPM: focar-se no icebergue como um todo, analisando não só a parte emersa mas,

essencialmente, a parte imersa manutenção, os efeitos que

longo prazo, uma espiral de fogos surgirá e com ela, uma factura final mais o cortar nos custos com a manutenção,

O custo-benefício da manutenção não é óbvio; por vezes impactos (figura 4) que as paragens (

turno, entre outros) têm na do custo real da manutenção

exemplo, o uso de componentes mais económicos.

O TPM é diferente de outros métodos de trabalho. simples, nomeadamente:

• Restaurar o equipamento à sua con melhoramento quanto à sua eficiência; • “Perseguir” as condições ideais

• Eliminar de uma maneira óbvios) defeitos de modo a mini • Efectuar planos de limpeza

Fig. 4 - O verdadeiro custo da manutenção

essencialmente, a parte imersa (figura 3). Quando uma empresa decide cortar nos custos de manutenção, os efeitos que tal medida tem no imediato é o encaixe financeiro inerente; a longo prazo, uma espiral de fogos surgirá e com ela, uma factura final mais

nos custos com a manutenção, pode advir do estudo dos problemas. da manutenção não é óbvio; por vezes é difícil que as paragens (perdas de velocidade, qualidade, start

têm na organização. Não muito surpreendentemente,

do custo real da manutenção leva a más decisões no departamento da manutenção como por exemplo, o uso de componentes mais económicos.

TPM é diferente de outros métodos de trabalho. É ancorado

estaurar o equipamento à sua condição original antes de qualquer tipo de amento quanto à sua eficiência;

erseguir” as condições ideais (só depois do restauro do equipamento)

liminar de uma maneira célere todos os pequenos (assim como os grandes óbvios) defeitos de modo a minimizar o efeito das “seis grandes perdas”;

Efectuar planos de limpeza regulares e eliminar a desordem (disciplina)

O verdadeiro custo da manutenção (adaptado de [4])

10 Quando uma empresa decide cortar nos custos de encaixe financeiro inerente; a longo prazo, uma espiral de fogos surgirá e com ela, uma factura final mais custosa. Todavia,

estudo dos problemas.

é difícil mensurar e prever os start-up’s, mudanças de Não muito surpreendentemente, uma visão distorcida decisões no departamento da manutenção como por

ancorado em ideias básicas e

dição original antes de qualquer tipo de

(só depois do restauro do equipamento);

todos os pequenos (assim como os grandes e mizar o efeito das “seis grandes perdas”;

(disciplina);

11 • Recorrer à ferramenta dos “5 Porquês”.

A figura 5 representa o típico ciclo (e vicioso) de laboração de uma empresa. Este ciclo leva a quedas na actividade diária de produção e a constantes interrupções. O TPM tem como objectivo, neste caso, quebrar este ciclo entre as etapas dois e três. A quebra deve-se ao facto de o TPM se dirigir às causas que originam as paragens e procurar corrigi-las (ou no mínimo reduzir) de uma forma sustentada. Estes acontecimentos ocorrem porque as raízes do problema não são atacadas. Opta-se apenas por eliminar os sintomas. Quando uma máquina avaria, a pressão exercida pelos prazos de entrega força a que não haja uma investigação com o intuito de descobrir a sua génese, optando-se apenas pelo seu rápido arranjo. Em muitos casos, a falta de atenção nestes defeitos, que podem até não levar à paragem total do equipamento, pode originar no futuro grandes avarias que levam a grandes paragens e consequentemente a prejuízos avultados.

3) Consertar 2) Defeito 1) Operação 1) Operação normal; 2) “Avaria” detectada; 3) “Avaria” consertada; No entanto:

1) Perda de desempenho e baixa qualidade no produto; 2) O mesmo “defeito” detectado;

3) O “defeito” consertado da mesma forma de sempre;

12

3.3 RCFA - Root Cause Failure Analysis

3.3.1 O que é

De acordo com Mobley [3] a indústria americana gravita junto da solução simples e rápida ao invés de tentar encontrar a verdadeira causa do problema, a chamada “causa raiz”. Como consequência, os mesmos problemas tendem a aparecer de uma forma estável e contínua. É fundamental, para a sobrevivência de uma indústria no actual mundo competitivo, que os seus bens sejam tão fiáveis quanto o possível. Este autor define Root Cause Failure Analysis (RCFA) como uma metodologia usada para a identificação de problemas raiz, com capacidade de identificar problemas incipientes, separando as causas principais ou forçar o seu aparecimento, isolando os principais factores que directa ou indirectamente contribuíram para este.

Com base em dados históricos, é possível quantificar e qualificar quais as causas primárias dos factores que afectam a fiabilidade de um bem. Como é visível no gráfico 1, a origem dos custos associados à fiabilidade dos equipamentos é transversal a toda a organização, visando directa ou indirectamente todos os departamentos.

Na tabela 1, vislumbram-se algumas das falhas mais comuns detectadas nos diversos departamentos. 15% 22% 17% 27% 11% 8%

Origem dos custos devido a falhas nos diversos

departamentos

Gráfico 1 - Transversalidade dos custos de manutenção pelos diversos departamentos (adaptado de [3]).

13

Departamento

Falhas predominantes dos departamentos

Vendas Venda de produto não standard, em pequenas quantidades e _{produções aceleradas}

Produção

Falhas na utilização correcta dos equipamentos instalados ou nas linhas

Desactualização ou ineficiência dos procedimentos operacionais

Práticas produtivas contrárias às melhores práticas Erros introduzidos pelos colaboradores por falta de treino,

supervisão inadequada e má auto-estima Má calibração e/ou afinação de equipamentos

Manutenção

Limitações impostas pelas funções precedentes Falha no seguimento das boas práticas em relação a planeamentos, execução de intervenções e avaliação de

equipamentos

Engenharia

Equipamentos inadequados

Falta de controlo nas modificações e mudanças nos equipamentos existentes

Falha na aplicação da análise RCFA aos problemas de capacidade, qualidade, custos e fiabilidade associados aos

equipamentos existentes

Aprovisionamento

Compras efectuadas com base no orçamento mais baixo e não nos ciclos de vida dos equipamentos

Substituição de peças de reposição inadequadas, tipicamente mais baratas

Falta de qualificação de vendedores Manutenção inadequada das peças de reposição

Na mais variada bibliografia existente é, muitas das vezes, encontrada a expressão Root Cause Analysis (RCA). Segundo este autor, esta análise é extremamente parecida com a RCFA diferindo apenas num pormenor: o RCA deve ser usado quando é detectado um desvio padrão de uma norma aceitável, enquanto o RCFA deve ser usado quando o sistema falha por completo.

3.3.2 Considerações gerais

De acordo com Mobley[3] é aconselhado que os problemas devam ser resolvidos num grupo orientado para os mesmos. Esse grupo de trabalho deve ser composto por colaboradores experientes e de todas as áreas que possam contribuir positivamente para as soluções dos mesmos. Normalmente, uma equipa deve ser multidisciplinar e composta por engenheiros, mecânicos, operadores de linha e até os vendedores dos equipamentos. Todas estas pessoas

14 têm a particularidade de verem o problema de perspectivas diferentes, o que traz enormes vantagens ao processo. A criação de um grupo de trabalho dedicado a esta tarefa potencia os resultados esperados e acelera o processo todo.

Uma análise RCFA demora entre 5 a 15 dias a ser efectuada e o seu propósito não é o de encontrar o culpado humano da avaria, mas sim resolver o problema ou reduzir a sua incidência. Grande parte das avarias ocorre devido a múltiplas falhas no processo. Caso não seja possível identificar a causa raiz da falha deve-se, no limite, almejar a melhoria do processo.

O primeiro passo a ser dado para o sucesso da análise é a sua comunicação inicial. De acordo com Mobley[3], esta deve resumir-se a um breve registo (anexo A) ou nota onde sejam descritos de forma sucinta os sintomas (entre outras informações). O recurso a uma ficha de comunicação é uma ferramenta indispensável, já que normaliza o processo e, essencialmente, estabelece algumas fronteiras de acção. Quando uma análise solicitada não for efectuada, é essencial alertar a pessoa que a requereu e explicar o porquê da decisão. Assim, é evitada a desmotivação pessoal por parte de quem fez a solicitação.

O investigador deve sempre assumir uma postura de nunca basear as decisões que toma em opiniões ou pressupostos e, na existência de uma investigação formal, toda a informação obtida deve ser confirmada ou refutada por factos e evidências. Sem isto, a investigação viverá na base da incerteza e as recomendações propostas poderão não cumprir com o esperado. Aquando da iniciação de uma investigação, o factor mais importante é o isolamento e conservação do equipamento avariado até uma investigação formal ser conduzida. O recurso a desenhos, fotos e medições de instrumentos que possam estar associados ao equipamento são dados que devem ser tidos em grande conta e preservados pela equipa de investigação. Contudo nem todos os problemas reportados vão dar origem a uma investigação formal. A razão do mesmo é que os recursos, humanos e monetários, ao serviço da empresa são limitados. Se por vezes, os passos iniciais apontam para uma investigação, a próxima barreira a ser vencida poderá ser o custo-benefício esperado das conclusões da investigação. O propósito desta barreira é o de verificar os potenciais benefícios gerados pela solução e de efectuar alguma triagem nos problemas a analisar.

Efectuada a comunicação do problema e caso seja iniciada a investigação formal, a etapa seguinte recorre a um processo desenvolvido e aplicado pela Toyota, o A3 (ver capítulo 3.3.5).

15

3.3.3 Vantagens e limitações

A análise RCFA é focada nos vários tipos de avarias que um equipamento pode apresentar, direccionando-se para a origem do problema em vez de tratar dos sintomas associados. É tipicamente usado em grandes avarias, mas dada a sua complexidade e morosidade, o melhor alvo são as avarias mais recorrentes. A polivalência desta ferramenta permite a sua aplicação nos mais variados contextos que a possam confrontar: situações relacionadas com a segurança, avarias, produções, qualidade, logísticas, políticas, entre outros.

De acordo com a norma ISO 31010 – Técnicas de avaliação de Riscos[6], o processo de identificação de risco é definido como “o processo de descobrir, reconhecer e registar o risco”. O seu propósito é o de identificar situações que possam inferir no alcance dos objectivos de uma organização, através do reconhecimento de causas e riscos que tragam impactos nos meios materiais ou humanos. As vantagens da análise RCFA que esta norma indica são:

• envolvimento de pessoas experientes na constituição de uma equipa; • análise estruturada;

• construção de hipóteses de falhas prováveis; • documentação de resultados;

• produção de recomendações de melhoria;

Como limitações da ferramenta a norma apresenta os seguintes pontos:

• nem sempre existem pessoas com experiência para incluir na equipa;

• as evidências críticas por vezes são destruídas ou removidas durante as limpezas;

• raramente existe tempo de intervenção suficiente para a equipa de investigação efectuar uma avaliação total da situação;

• por vezes, podem não ser implementadas algumas das recomendações finais.

3.3.4 Razões de insucesso

De acordo com o referido por Mike Sondalini [7], muitas empresas perdem o interesse na metodologia e acabam por não ver valor na mesma, isto apesar de grandes líderes mundiais

16 (caso da Toyota) fazerem dele, uma das chaves do seu sucesso. Mas então, por que razão algumas empresas desistem dele?

Na década de 70 Frank E. Bird, Jr.[8] apresenta o “triângulo dos acidentes”. Este triângulo (figura 6) demonstra uma relação entre o número de acidentes e o número de lesões graves. A sugestiva ideia que este triângulo transmite, é que quanto menor for a sua base, menor também será a probabilidade de lesões graves ocorrerem.

Comparando o “triângulo dos acidentes” com o “triângulo das falhas” (figura 7) dos equipamentos referido por Sondalini[7], a mesma conclusão pode ser retirada: diminuindo o número de defeitos que um equipamento pode apresentar, a probabilidade de ocorrência de falhas graves também reduzir-se-á. Em ambos os casos a mensagem é a mesma, seja aplicada ao Homem ou à máquina: os pequenos problemas negligenciados oferecem óptimas oportunidades para os maiores problemas emergirem. A similaridade entre os dois triângulos, reforça a possibilidade dos princípios usados para reduzir os acidentes (estudo e compreensão) poderem ser aplicados às reduções de falhas nos equipamentos.

17 1 Avarias graves Avarias menores Perdas de processo Incidentes processuais 10 perdas 6500 reparações 20000 defeitos

Aparentemente, o grande problema com a aplicação do RCFA advém directamente do triângulo de falhas - um grande número de causas podem ter participado na avaria. Como é possível visualizar no triângulo, as “20000” falhas de um equipamento podem ter surgido em qualquer altura da vida útil: desde que foi concebido até ao momento do seu abate (e não esquecendo que pelo meio o equipamento foi construído, montado, operado, intervencionado correctiva e preventivamente, entre outros). Mesmo que um defeito latente seja removido, ainda existem muitos outros passíveis de causar avarias. Por conseguinte, o caminho para o sucesso é algo frustrante, lento e cheio de coincidências que levam a erros inconscientemente efectuados, que dificultam a descoberta do trajecto que levou à avaria. Fica assim provado que as melhores situações onde se devem aplicar os esforços são as recorrentes (se bem que este método também pode ser aplicado a casos pontuais), pois o resultado final terá uma maior abrangência. Mesmo que nunca se chegue a resolver a causa raiz da avaria, uma correcção nos procedimentos poderá ser suficiente para diminuir o risco de possibilidade de nova ocorrência em circunstâncias análogas. Portanto, almejar não apenas à causa raiz mas a um processo, é por vezes, mais eficiente e prático.

Mobley[3] refere que a análise RCFA assenta em duas premissas: a primeira é a de que existe sempre uma ou mais razões para a ocorrência de um desvio num qualquer processo ou falha no equipamento. Deste modo, a primeira tarefa para o sucesso de uma análise prende-se com a capacidade de identificar os desvios. Infelizmente uma grande proporção dos

18 desvios é identificada por pessoas que têm falta de conhecimento e de aptidões para reconhecer com precisão os desvios das normas aceitáveis, reagindo apenas aos sintomas óbvios, como as avarias ou custos elevados com a manutenção. Relativamente à segunda premissa, é mencionado que estes desvios não acontecem por força do acaso. Houve algo que mudou e foi responsável pelo desvio no processo e/ou falha de equipamento, que muitas das vezes não é detectável.

De acordo com Nithin Aurora[9] e C. Latino[10], existem ainda outras razões para que o insucesso deste processo se note mais depressa que o seu sucesso. É possível apontar as seguintes razões para o seu insucesso:

• frequentemente as pessoas têm mais prazer em descobrir o “culpado” do que tentar perceber o motivo que levou à falha;

• falta, crónica, de tempo para implementar e deixar o processo maturar dentro da empresa;

• preferência pelo conserto rápido (e continuar a produção como se fosse apenas “mais uma avaria”) à perda de tempo na análise da avaria;

• negligência na implementação das recomendações após conclusão de uma análise;

• pouca concentração na análise, devido à gestão de vários projectos em simultâneo;

• privação de técnica e da metodologia de abordagem ao problema; • ausência de meios de comunicação ou deficiência destes.

3.3.5 Processo A3

A Toyota tem sido uma empresa pioneira nos processos de melhoria contínua. Uma das ferramentas desenvolvidas para o melhoramento operacional da empresa é o chamado “Processo A3 – Relatório de resolução”. Este processo tem vários estilos que devem ser adaptados conforme a necessidade e aplicação: para a resolução de problemas; para redacção de relatórios de estado de projectos e até propostas de novas políticas. Este processo é um plano de intervenção conciso, que facilita a partilha de informação entre todos intervenientes. A figura 8 representa de uma forma bastante intuitiva o processo A3. É ainda possível visualizar o ciclo de Deming (ver capítulo 3.3.7) incorporado no processo.

19 Mobley[3] define 10 passos, representados esquematicamente na figura 9, que servem de guia durante o processo A3:

Passo 0 – Identificar um problema ou necessidade: sempre que surgir uma avaria ou necessidade de corrigir algo que sai fora das especificações existe um problema identificado;

Passo 1 – Efectuar um estudo para a compreensão do problema: através da observação do processo, elaborar de um diagrama de precedências; quantificar a magnitude do problema, entre outros;

Passo 2 – Executar a análise RCA/RCFA: recurso às diversas ferramentas disponíveis para descobrir, ou apontar, as raízes do problema;

20 Passo 3 – Propor soluções para o problema: quando devidamente identificada a causa, propor soluções que eliminem o problema ou diminuam a sua recorrência;

Passo 4 – Estabelecer uma meta a atingir: as soluções propostas irão levar a mudanças nos procedimentos actuais. Neste passo é aconselhado o desenvolvimento de um diagrama, semelhante ao da condição actual, que ilustre como será efectuado o novo procedimento;

Passo 5 – Elaborar um plano de implementação: para atingir a meta proposta é necessário a criação de um plano de implementação onde deverá estar descrito: a lista de acções a executar, a pessoa responsável por executar a acção, data de implementação, entre outras possíveis acções;

Passo 6 – Desenvolver um plano de acompanhamento com resultados previstos: é um passo crítico na melhoria do processo que demonstra se o investigador compreendeu bem o problema de modo a melhora-lo. Este plano é ainda responsável por averiguar se o plano foi executado, a meta atingida e se os resultados obtidos estão de acordo com o esperado;

Passo 7 – Discutir os planos desenvolvidos: devem ser discutidos os planos de implementação ou metas a atingir com as secções ou pessoas que estejam abrangidas nos mesmos. O objectivo deste passo é o de alertar todos os afectados pelas alterações que venham a decorrer;

Passo 8 – Obter a autorização para a implementação: Se a pessoa que conduz a equipa não tem autonomia suficiente, deverá procurar junto de quem tem o poder de decisão a autorização para a sua implementação. Esta pessoa deverá ainda ter a competência de verificar se o problema foi estudado o suficiente e se todos os afectados pela implementação estão de acordo com a mesma;

Passo 9 – Criar planos de implementação: executar a implementação;

Passo 10 – Avaliar os resultados: os processos de melhoramento não devem terminar com a implementação. É importante medir os desvios entre o actual com o previsto e caso sejam significativos é imperativo perceber o seu porquê e, se necessário, modificar o processo e repetir a implementação.

21 No fim deste ciclo (figura 9), independentemente do objectivo ter ou não sido atingido, torna-se necessário apresentar um relatório que proporcione uma visão sucinta de todo o processo. Sobek[11] propõe um modelo para o relatório final do processo A3, já utilizado várias vezes, nos Estados Unidos, na área da saúde[12-14] com relativo sucesso. Este modelo (figura 10) contempla seis secções: “Detalhe do problema”, “Situação actual”, “RCA/RCFA”, “Meta a atingir”, “Plano de implementação” e “Plano de acompanhamento”.

22

Problema:

•Levantamento detalhado do problema; •Perceber como isso afecta a organização;

•Diagrama detalhado do processo (de preferência com legendas de modo a ser compreendido por toda a gente envolvida); •Anotar os principais problemas;

•Quantificar a extensão do problema;

•Listar os problemas principais; •Usar os “5 porquês”;

•Listar todas as respostas dos “5 porquês”;

•Inserir um diagrama que ilustre a meta a atingir, devidamente identificado; •Inclusão de medidas para a correcção da falha;

•Prever as melhorias esperadas;

•Listar as acções, responsabilidade pelas mesmas e seus prazos de execução; •Inclusão de outros itens, como por exemplo o custo da melhoria;

•Medir as melhorias trazidas pelo plano; •Indicar como serão medidas as melhorias e de quem será a responsabilidade de efectuar as medições;

•Comparar com o previsto e efectuar nova análise caso necessário;

Detalhe do problema: Situação actual: RCA/RCFA: Meta a atingir Plano de implementação Plano de acompanhamento

3.3.6 Classificação de falhas

Como referido por Modarres [1], o estudo da fiabilidade prende-se com o facto dos sistemas de engenharia não serem perfeitos. Esta falta de perfeição deve-se muitas vezes, não há falta de conhecimento científico, mas a factores limitantes tais como o desenho, a produção, a construção, a operacionalidade, o custo dos materiais e a manutenção (entre outros) que como um todo superam as perspectivas económicas de viabilidade do equipamento. De forma a maximizar os recursos disponíveis e usá-los de forma sábia torna-se, tão importante como saber o porquê da ocorrência da avaria, saber classificar o tipo de avaria.

As falhas dos equipamentos, segundo este autor, podem ser divididas em duas classes: mecânicas e eléctricas. As falhas mecânicas (tabela 2) subdividem-se em três categorias: as falhas por tensões induzidas (caso de forças aplicadas que causam deformações elásticas e que desaparecem quando as forças deixam de ser aplicadas), por reduções da resistência mecânica do material (ataques químicos, radicação, etc.) e por aumentos de tensões.

23

Falhas por tensões

induzidas

Redução da resistência

mecânica do material

Aumentos de

tensões

Fractura frágil Desgaste Fadiga

Encurvadura (buckling) Corrosão Radiação

Impacto Fendas Choques-térmicos

Fractura dúctil Difusão Impactos

Deformação elástica Deslizamento Tensão de cedência Danos por radiação

Quanto às falhas eléctricas (tabela 3) estas tendem a ser mais complicadas do que as mecânicas dada a quantidade de componentes que compõem os circuitos electrónicos. Tal como as falhas mecânicas, as falhas eléctricas também podem ser subdivididas em categorias, neste caso duas: por aumentos de tensão eléctrica, por mecanismos intrínsecos (directamente relacionado com o próprio mecanismo) e extrínsecos (o caso do ambiente onde estes funcionam).

Mecanismos

Causas

Efeitos

Descrições

Diferenças de potencial elevadas

(EOS - Electrical overstress)

Má aplicação ou

manuseamento Fusão localizada e destruição da

camada protectora de

óxido

O componente é sujeito a uma voltagem maior do que aquela para

o qual foi concebido. Descargas electrostáticas (ESD - Electrostatic discharge) Acumulação de cargas estáticas

O contacto com as cartas estáticas durante a montagem do componente ou durante o seu

manuseamento resulta num aumento de cargas electrostáticas.

Ainda segundo o mesmo autor, o desempenho de um equipamento pode ser medido a partir de quatro parâmetros:

• Capacidade do equipamento em corresponder aos requisitos funcionais;

• Eficiência do equipamento em cumprir os objectivos de forma eficaz e simples;

• Fiabilidade do equipamento;

• Disponibilidade de um equipamento num curto espaço de tempo após avaria; ficar operacional (a manutenibilidade, no caso de equipamentos reparáveis).

Tabela 2 - Classificação das falhas mecânicas segundo Modarres (adaptado de [1]).

24 Uma vez que os dois primeiros parâmetros dependem da construção do equipamento, a fiabilidade e a disponibilidade são os que mais influenciam a operacionalidade do equipamento. Usando estes dois parâmetros como medidas de desempenho que se pretendem melhorar, deve-se não só aumentar a fiabilidade do equipamento como, sempre que possível, melhorar a sua manutenibilidade (figura 11). Uma das medidas mais conhecidas de manutenibilidade é o Mean Time To Repair (MTTR). Este indicador representa o tempo esperado de reparação de um item[2].

3.3.7 Evidência, a peça fundamental

Rolly [15-20] advoga que a eliminação da recorrência do problema numa única intervenção nem sempre é possível (recorde-se que a análise RCA/RCFA é um processo de melhoria constante). O mais importante sublinhado é focar em factos que assentem nas

25 evidências recolhidas (exposto à vista de todos). Deve-se, sempre que possível, falar com as pessoas, examinar as partes que avariam, estar atento a pormenores pouco comuns que possam ter sucedido, consultar os registos dos diversos aparelhos de leitura junto do componente avariado e clarificar se, de facto, a análise estará ancorada em evidências ou não. Adicionalmente as indústrias cometem dois tipos de erro: o primeiro é o facto de estas acharem que o factor mais importante na análise é ter dados suficientes; o segundo é assumirem que uma análise RCFA é efectuada entre 24 a 48h. Aquelas que seguem o primeiro caminho (e se guiam apenas pelos dados) perdem o factor mais importante, a evidência. Sem esta, é praticamente impossível efectuar a análise. A evidência é a peça de informação que irá suportar uma futura conclusão e evitar o risco de incorrer numa análise tendenciosa. As falhas, quando ocorrem deixam sempre pistas ou evidências. Às que seguem o segundo erro recorda que é, tipicamente, difícil acertar na resposta à primeira.

As evidências, segundo este autor, podem ser classificadas com recurso à técnica dos “três P’s”: pessoas, físico (physics) e papel. Segundo esta técnica, as pessoas que testemunharam o acidente, constituem a evidência mais importante a considerar. Elas têm os sentidos que as ajudam a ver, sentir, ouvir e cheirar. Daí a prioridade absoluta de dialogar com elas após a ocorrência da falha. Estas são também as evidências mais voláteis, pois à medida que o tempo passa, a probabilidade de as “testemunhas” se esquecerem de pormenores aumenta. Segue-se a evidência física que deve ser conservada tanto quanto possível (o recurso à fotografia e/ou filme são excelentes instrumentos). Quando existe uma intervenção num equipamento que falhou, a parte danificada tem de ser conservada pela equipa de reparação. Nestas peças, ou equipamentos, existem sempre pistas do que possa ter sucedido que não devem ser menosprezadas. Por último, as evidências em papel correspondem aos dados históricos dos equipamentos: manutenções preventivas, manuais de ajuda na resolução de problemas, mapas de fins de linha diários, desenhos dos equipamentos, etc.

Uma visão curiosa transmitida por este autor é sobre as reparações crónicas. Ele refere “que se um mecânico se torna muito bom a arranjar uma falha, a única conclusão que é possível tirar é a de que a falha ocorre demasiadas vezes” apontando para a existência de oportunidade de efectuar uma análise.

Este autor apela à reflexão sobre o potencial de aprendizagem que as falhas podem acrescentar à empresa. A tendência natural humana de se afastar dos problemas, leva à perda de conhecimento porque não se presta a devida atenção às falhas. “Deve-se aprender com o sucesso dos outros ou com as falhas e barreiras a vencer?”, questiona. É ainda enfatizada a ideia, mais uma vez, de que esta metodologia não serve para atribuir culpas. Todos, desde o

26 director até ao simples colaborador, contribuem de forma directa ou indirecta para a avaria. Adicionalmente o autor divide o RCA em três níveis:

-1º nível, onde determina a causa física da falha; -2º nível, onde analisa a falha humana;

-3º nível, dedicado á causa latente da falha.

No entanto, este tipo de análise falha recorrentemente na sua execução. Perceber a causa de uma falha é como visionar um icebergue: as falhas são óbvias de serem vistas, mas o que está por detrás delas permanece oculto e a sua única ligação são as evidências. Tipicamente existem duas equipas de intervenção numa falha: a rápida, capaz de reparar a avaria crónica cada vez mais depressa e a lenta, que analisa e perde tempo a descobrir o porquê da falha crónica. Por norma a equipa rápida elimina as pistas dos problemas, dado apenas fazer parte das suas competências a reparação do que está avariado e deita fora os componentes inutilizados. É eficiente, mas não é eficaz. Quando a equipa lenta surge, a maior parte das pistas já não existem e os equipamentos (as evidências) não estão disponíveis. Naturalmente que sem pistas não se podem analisar avarias. Mais uma vez se destaca a importância da conservação dos equipamentos avariados. A análise RCFA é morosa e dolorosa dada não ser possível obter as respostas que se quer e pretende em pouco tempo.

27

3.3.8 Ferramentas de análise

De acordo com a pesquisa efectuada, existem um conjunto de ferramentas que servem de apoio à análise RCFA. Estas ferramentas apoiam a sua iniciação da análise e servem de auxílio na construção de um raciocínio lógico e estruturado, designadamente:

• Análise de Pareto

A análise de Pareto ou a regra de 80 - 20 define que 80% dos problemas são oriundos de apenas 20% de causas. A título de exemplo (gráfico 2) é possível verificar que os equipamentos A e B constituem 80% do tempo de paragem total, sugerindo que o inicio da análise deverá ser começada por estes. Esta ferramenta será mais dirigida ao início de uma análise RCFA.

Uma das dificuldades que podem surgir na análise do gráfico é que o efeito de Pareto pode não ser visível. Neste caso é necessário repensar a análise a efectuar e escolher um outro tipo de variável a analisar, de modo a ser possível a criação do efeito (por exemplo: número de ocorrências, MTBF, MTTR, custo, entre outros).

• 5 Porquês

A denominada ferramenta dos “5 Porquês” é a espinha dorsal de uma análise RCFA (figura 12). É a ferramenta que mais aproxima o analista da raiz do problema. Esta ferramenta

57% 79% 88% 93% 95% 98% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% A B C D E F

Análise de Pareto - Tempo de paragens do

equipamento

Frequência relativa Frequência acumulada Gráfico 2 - Exemplo de aplicação da análise de Pareto.

28 é extremamente bem-sucedida devida: à facilidade de utilização (logo é fácil criar um método de investigação); facilidade de ensino (assimilação intuitiva); capacidade de prevenção do “crónico remendo” ou à solução rápida baseada em julgamentos meramente impulsivos e pouco aprofundados.

Um vedante está danificado. Óleo a verter da máquina.

Aparas metálicas presentes no óleo.

d

Um visor da bomba de recirculação do óleo está partido.

O ecrã está num local onde é alvo da queda de peças que o partem. Foi descoberto óleo debaixo de um equipamento.

Root Cause

Acção: Redesenhar a máquina, ou adicionar uma protecção sobre o ecrã para prevenir a sua quebra. Se o vedante apenas tivesse sido substituído, certamente o problema iria ocorrer novamente.

“5 Porquês”

Porquê?

Porquê?

Porquê?

Porquê?

Fig. 12 - Exemplo de aplicação do método dos “5 Porquês” (adaptado de [21]).

Deve-se no entanto ter em atenção que esta análise apenas aponta para uma causa possível e a mesma pessoa em dias diferentes, usando este método, pode chegar a resultados diferentes. Esta ferramenta torna-se ainda mais eficiente quando combinada com o diagrama de causa-efeito (abaixo referido - figura 13). A existência de confirmação de cada “Porquê” colocado serve de evidência para uma maior assertividade da causa raiz (anexo B).

• Diagrama causa-efeito (diagrama de Ishikawa)

O diagrama causa-efeito tem como objectivo organizar as ideias e montar uma estrutura de suporte no processo de resolução do problema. É comum, na indústria usar-se os “6’s M” como possíveis causas: equipamentos (Machines), métodos (Methods), ambiente (Mother Nature), materiais (Materials), medições (Measurement) e pessoas (Manpower).

29 As hipóteses de possíveis causas são propostas através de um “brainstorming” com pessoas chave da equipa de trabalho. Cada problema a estudar deve ter o seu próprio diagrama e a sua construção deve ser faseada. É uma ferramenta à qual se deve aliar o método dos “5 Porquês” (acima referido). As vantagens desta ferramenta têm a ver com o trabalho em equipa, contemplar uma análise estruturada, consideração de todas as hipóteses e ser de fácil leitura. No entanto apresenta algumas limitações, tais como uma eventual falta de experiência da equipa trazer dificuldades no seu desenvolvimento e ficar aquém do seu potencial quando utilizado de forma isolada de outras ferramentas, como por exemplo, sem a integração dos “5 Porquês”.

• Ciclo PDCA (o ciclo de Deming)

O ciclo PDCA (figura 14) é um ciclo eterno que tem como objectivo a melhoria contínua do problema em causa. O acrónimo PDCA significa:

- Planear (Plan): é onde se traçam os objectivos e se reúne informação para o melhoramento;

- Fazer (Do): efectuar a actividade segundo o planeamento; - Verificar (Check): monitorização dos resultados obtidos;

- Agir (Act): com os resultados obtidos, efectuar novos planos de forma a melhorar o problema se necessário.

• FMEA/FMECA

Failure mode and effects analysis

analysis (FMECA) é uma técnica usada para estruturar entenda-se falha como uma

que podem levar a que um determinado objecto ou sistema não cumpra o propósito para o qual foi concebido. O FMEA t

seus efeitos sistémicos, contribui

todos os modos de falha de sistema foram considerados,

humanos e servindo para melhorias nos procedimentos de manutenção.

Algumas das vantagens do método são a sua ampla aplicabilidade equipamentos, procedimentos, pessoas, sistemas de falhas,

falhas dos componentes e seus efeitos no sistema, apresentando os resultados num simples modo de leitura. Algumas das limitações prendem

identificar falhas isoladas e não uma

objectivo, existe o risco de ser muito moroso e dispendioso.

uma ferramenta que na falta de dados (métricos), é assente num empirismo que pode levar à falta de precisão na sua conclusão.

• Árvore de falhas (

É uma ferramenta usada para o rastreio de factores que possam contribuir para uma causa específica, denominada de “evento principal”

Fig.

/FMECA

Failure mode and effects analysis (FMEA) ou Failure mode and effect critically é uma técnica usada para estruturar e identificar as potenciais falhas (e

uma avaria do equipamento ou desvio no seu modo de fu

que podem levar a que um determinado objecto ou sistema não cumpra o propósito para o O FMEA tem a capacidade de identificar os mecanismos de falhas

contribuindo para a mitigação dos mesmos. As a de sistema foram considerados, identifica para melhorias nos procedimentos de manutenção.

mas das vantagens do método são a sua ampla aplicabilidade os, procedimentos, pessoas, sistemas de falhas, entre outros),

e seus efeitos no sistema, apresentando os resultados num simples modo de leitura. Algumas das limitações prendem-se com o facto de só poder ser usado para identificar falhas isoladas e não uma possível combinação; se não for bem controlado

xiste o risco de ser muito moroso e dispendioso. Ainda limitante é o facto de ser uma ferramenta que na falta de dados (métricos), é assente num empirismo que pode levar à falta de precisão na sua conclusão.

Árvore de falhas (Fault tree analysis)

a usada para o rastreio de factores que possam contribuir para uma nominada de “evento principal” (figura 15).

Fig. 14 - Ciclo de Deming (adaptado [23])

30 Failure mode and effect critically as potenciais falhas (e desvio no seu modo de funcionamento) que podem levar a que um determinado objecto ou sistema não cumpra o propósito para o os mecanismos de falhas e os Assegura também que tificando potenciais erros

mas das vantagens do método são a sua ampla aplicabilidade (englobando entre outros), identificação das e seus efeitos no sistema, apresentando os resultados num simples se com o facto de só poder ser usado para ; se não for bem controlado e Ainda limitante é o facto de ser uma ferramenta que na falta de dados (métricos), é assente num empirismo que pode levar à

31 Esta ferramenta permite a aproximação disciplinada e sistemática ao caminho que levou à falha, apresentando flexibilidade em vários factores, incluindo os factores humanos e fenómenos físicos; durante a sua aplicação mantém sempre o centro da atenção no evento em análise, sendo particularmente focado para sistemas com numerosos interfaces e interacções Adicionalmente, dada ser uma árvore com pictogramas, favorece uma leitura simples e rápida. No entanto, a ferramenta apenas permite tratar estados binários (falha/não falha) sendo os modelos subjacentes estáticos. Realce-se também a dificuldade na assertividade de todos os caminhos.

• Árvore de evento (Event tree analysis)

Esta ferramenta constitui uma representação gráfica da sequência de eventos que se seguem ao evento principal, de acordo com o funcionamento (ou não funcionamento) dos vários sistemas projectados para mitigar as suas consequências. Podem ser aplicados factores quer qualitativos quer quantitativos. A título de exemplo, a figura 16 apresenta a sequência de eventos e uma probabilidade de ocorrência associada.

Estas árvores encerram representações gráficas da sequência de eventos que não podem ser representados usando uma FTA que tem em conta o “timing”, a dependência e o

32 efeito dominó que tornam a FTA pesada. As suas limitações prendem-se com a necessidade de identificar todas as potenciais falhas que podem ocorrer.

Evento inicial Existência de incêndio Sprinkler funcionar Alarme disparar Situação final Frequência anual Incêndio controlado e detectado pelo alarme Incêndio controlado mas não detectado

pelo alarme Incêndio não controlado mas detectado pelo alarme

Incêndio não controlado e não detectado pelo alarme

Sem incêndio Explosão Sim Sim Sim Sim Não Não Não Não 0,8 0,2 0,99 0,01 0,999 0,999 0,001 0,001

3.4 Comentários gerais sobre a revisão de literatura

Chegado a este ponto, cabe ao autor explicar em que medida a revisão bibliográfica exposta nos pontos anteriores, será útil na abordagem aos problemas que foram colocados.

Começou-se por efectuar uma abordagem ao TPM e promover o incentivo ao seu uso ainda mais amplo dentro da empresa, essencialmente através da recomendação da implementação da análise RCFA. Alertou-se também para o impacto que um maior recurso ao TPM trará em geral e, em particular, para o estudo de avarias. Consertar uma avaria não é o mesmo que a resolver. Consertar é apenas eliminar a consequência da avaria e, por isso, todas as avarias devem ser estudadas e analisadas para além dos danos óbvios.

Segundo a lógica acima descrita, o autor tenta também demonstrar que uma avaria quando devidamente estudada, demonstrará oportunidades de melhoria em diversos departamentos da organização e servirá também como um caso de aprendizagem. A

33 manifestação da avaria está relacionada com uma sequência de procedimentos não recomendáveis que, quando conjugados, promovem a sua recorrência.

Para a resolução da avaria é proposto o uso do processo A3. Este processo está ancorado à mais básica ideia do TPM: a melhoria contínua. Com este estudo, é proposta uma metodologia que se adapte à empresa onde são demonstradas as vantagens e as limitações, as razões de insucesso, o processo A3, a classificação de falhas e a investigação com base em evidências e ferramentas de análise. Apesar de nesta tese nem todas as ferramentas de análise mencionadas terem sido utilizadas, podem ser contempladas em futuras análises.