Lean na Manutenção
– Optimização do TPM
Gonçalo Rocha Nunes de Amorim
Dissertação de Mestrado
Orientador na FEUP: Professor Bernardo Almada-Lobo Orientador na Colep: Engenheiro André Pinho
Faculda de de Engenharia da Universidade do Porto Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica
O lucro de uma empresa pode ser maximizado pelo aumento de receita ou pela redução de custos. Com a globalização da economia as empresas começaram a ter concorrentes que do outro lado do mundo podem fabricar o mesmo produto a um preço mais competitivo.
O aumento de players no mercado global alterou a relação entre a oferta e a procura, causando a diminuição dos preços dos produtos. O preço já não é um factor de diferenciação entre as empresas do mesmo sector. No mercado global quem dita o preço de um determinado produto é o mercado. Assim, o caminho a trilhar para ganhar competitividade é a diferenciação pela melhor qualidade do produto ou serviço oferecido, a um preço igual ou inferior ao da concorrência.
Uma das forma de cortar custos numa organização é eliminar os desperdícios associados a processos que geram valor acrescentado e simultaneamente diminuir aqueles que não criam valor, aumentando a produtividade da empresa.
O aumento da eficiência consegue-se com o melhor aproveitamento do tempo de funcionamento dos equipamentos já que é desta que depende a produtividade da empresa. Percebe-se assim que é vital eliminar as causas que provocam as suas avarias, diminuem a sua cadência ou a qualidade dos produtos que fabricam.
A metodologia TPM – Manutenção Produtiva Total é o resultado natural do desenvolvimento do pensamento Lean na área da manutenção de equipamentos. Esta metodologia provou nas últimas décadas ser um pilar essencial no garante da estabilidade produtiva através da implementação de planos estratégicos na manutenção. A metodologia TPM procura obter a melhor taxa de utilização de um equipamento e a participação de todas as áreas no objectivo comum que é a melhoria da eficiência. Este envolvimento gera mudança de atitudes e origina um ambiente de trabalho mais atractivo para cada colaborador, atribuindo-lhe um papel fundamental no desenvolvimento desta metodologia.
Este trabalho relata a implementação da metodologia TPM imediatamente após a substituição do parque produtivo. A remodelação da fábrica e a instalação de máquinas mais rápidas, com o dobro da cadência das máquinas antigas, é o ponto de partida para esta implementação. Detectaram-se e eliminaram-se as falhas nos equipamentos mais propícios a avarias, foram criados planos de manutenção autónoma em falta, adaptaram-se os planos de manutenção autónoma já criados em que havia dificuldades de execução, estudou-se o custo-benefício de soluções de lubrificação automática dos equipamentos e desenvolveram-se formas de diminuir e reaproveitar produtos que de outra forma seriam considerados sucata.
Lean Maintenance – TPM Optimization
Abstract
A company‟s profit can be maximized by increasing revenues or reducing costs. In the transition to the global economy environment companies began to struggle as their competitors across the world were able to manufacture the same product and provide it at a lower prices.
The increase of players in the global marketplace has changed the relationship between supply and demand, causing a decrease in product prices. The price is no longer a differentiating factor between companies in the same business. In a globalised market it is the market itself that sets the price of a particular product. So, the way to go is to gain competitive differentiation through improved quality of products or services offered at an equal or lower price than the competition.
The way to reduce costs in an organization is to cut the waste related to the processes that generate added value and simultaneously decreasing those that do not create value, thus increasing efficiency.
The increase in efficiency may be achieved by better using the time available to produce. This is what the company relies on to maximize productivity. It is vital to the elimination the causes of work stoppage, the decrease of pace and the increase of quality of the products being manufactured.
The Total Productive Maintenance (TPM) methodology proved through the last decades to be an essential pillar in ensuring the stability of production through the implementation of strategic maintenance plans. Its aim is to reduce the number of unplanned machine stoppages, anticipating failures in one hand through both preventive and predictive maintenance. The TPM methodology seeks to get the best equipment efficiency and gather everyone around this common objective . This creates a sense of group and eventually will change the employees behavior and generate an attractive working environment for everyone, making everyone important in the development of this methodology.
This thesis seeks to continue the company‟s policy of implementation of TPM currently underway in the organization and to promote the continuous improvement of productivity and interpersonal relationships among the company‟s employees.
Most of the equipment failures were detected and eliminated, some autonomous maintenance plans were created and others were readapted in order to make them easier and, therefore, completely done. Cost-benefit solutions on automatic lubrication equipment have been studied and ways to reduce and reuse products that would otherwise be considered scrap were developed.
Ao Professor Bernardo Almada – Lobo, orientador do estágio na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, por me aceitar sob a sua supervisão e pelo papel fundamental que desempenhou no desenrolar deste projecto.
Ao Engenheiro André Pinho, orientador do estágio na Colep Portugal, S.A. pela disponibilidade dedicada diariamente a este projecto e pela excepcional integração no mundo empresarial que me proporcionou.
A todo o departamento da manutenção que acompanhou o meu trabalho, ao Sr. Carlos Pereira, João Matos, Ângelo Martins, Vítor Pinho e Sérgio Fonseca pela ajuda e explicações técnicas que me deram.
A todos os que de alguma forma auxiliaram o meu percurso na vida Académica, em particular aos amigos que me acompanharam ao longo destes anos na FEUP e me ajudaram a crescer. À Isabel, a minha melhor amiga.
Índice de Conteúdos
1 Introdução ... 1
1.1 Enquadramento ... 1
1.2 Apresentação da Empresa ... 2
1.3 Visão geral da estrutura do documento ... 3
2 Revisão Bibliográfica ... 4
2.1 Investimento em Manutenção vs. Custos de Não Manutenção ... 4
2.2 TPM: o caminho para a excelência produtiva ... 4
2.3 Manutenção Autónoma ... 5
2.4 OEE – Overall Equipment Effectiveness ... 6
2.5 Objectivos do TPM ... 7
2.5.1 Casa TPM ... 8
2.5.2 Protocolo dos 5S ... 9
2.5.3 Colep Operational Excelence Improvement Strategy ... 9
2.6 Root Cause Failure Analysis ... 10
2.7 Standartização de Procedimentos ... 12
2.8 Gestão visual ... 13
3 A linha A2 ... 14
3.1 Processo de fabrico ... 15
3.2 Restrições à modificação de equipamentos para produtos inflamáveis e tóxicos ... 19
4 Implementação do TPM no Shop Floor ... 20
4.1 Aumento do Índice de Disponibilidade – Eliminação de causas de falha ... 20
4.1.1 Análise de Pareto ... 22
4.1.2 Definição da Equipa de Trabalho ... 23
4.1.3 Reuniões de brainstorming para a análise RCFA ... 23
4.1.4 Máquina de Filme - Análise dos sintomas ... 24
4.1.5 Análise das causas ... 24
4.1.6 Implementação de melhorias na máquina de filme ... 25
4.1.7 Máquina de Gás - Análise das causas ... 26
4.1.8 5 “Porquê?” na máquina de gás ... 27
4.1.9 Realização de acções de despistagem de hipóteses ... 28
4.1.10 Definição de medidas a tomar no caso da ininterrupção de deposição de água nos circuitos pneumáticos da gas house ... 29
4.2.1 Proposta de melhoria da instalação da Máquina Orientadora de Tampas ... 31
4.2.2 Manutenção Autónoma ... 32
4.3.3 Elaboração de uma One Point Lesson ... 35
4.3 Aumento do Índice de Qualidade – Diminuição de sucata ... 37
4.3.1 Elaboração de um protocolo de controlo da rejeição da balança de linha ... 37
4.3.2 Elaboração de uma instrução de trabalho para correcção dos parâmetros da máquina orientadora de tampas ... 38
5 Conclusões e perspectiva de trabalhos futuros... 39
6 Referências ... 41
ANEXO A: Planos de manutenção autónoma da Linha A2 ... 42
ANEXO B: Payback do sistema de lubrificação automático ... 64
ANEXO C: OPL: Máquina de Cola ... 65
ANEXO D: Instruções para configuração dos parâmetros da máquina orientadora de tampas ... 66
Índice de Figuras
Figura 1 – Tempo óptimo de substituição: Balanceamento entre o custo de substituição de
componentes por manutenção preventiva e manutenção correctiva ... 4
Figura 2 – Motivos para melhorar o processo ... 5
Figura 3 – A influência dos parâmetros operacionais na produtividade da empresa ... 7
Figura 4 - A casa TPM ... 8
Figura 5 – Metodologia 5S ... 9
Figura 6 – Modelo OEIS da Fábrica de Enchimento de Vale de Cambra – Grupo PSG - Colep ... 10
Figura 7- Método expedito para resolução de problemas... 12
Figura 8 – A contribuição da standartização para o aumento dos ganhos associados aos processos ... 12
Figura 9 – A linha A2 em perspectiva ... 14
Figura 10 – Esquema da linha A2 ... 14
Figura 12 - Macromat 2045 do lado direito da linha A2 ... 15
Figura 11 – Mesa de alimentação da linha A2 ... 15
Figura 13 – Torre da máquina de gás da linha A2... 16
Figura 14 – Balança da linha A2 ... 17
Figura 15 – Banho da linha A2 ... 17
Figura 17 - Máquina de filme da linha A2 ... 18
Figura 16 – Máquina orientadora de tampas da linha A2 ... 18
Figura 18 – Diagrama de Pareto que relaciona a influência de cada equipamento no tempo de paragem da linha A2 ... 22
Figura 19 – Enumeração dos problemas na reunião de brainstorming... 23
Figura 20 – Substituição de equipamento de fixação da célula detectora do fim-de-curso do cilindro ... 25
Figura 21 - Substituição das borrachas de soldadura da faca de corte de filme ... 26
Figura 22 – Renovação do mecanismo de controlo ... 26
Figura 23 – Aplicação da metodologia dos 5 porquês na procura da causa-mãe ... 28
Figura 24 – Tamponamento da entrada de ar exterior ... 29
Figura 25 - Fluxograma Revisão da Humidade no Circuito de Ar Comprimido da GASHOUSE na linha A2 ... 30
Figura 26 – Vista de frente do soprador de tampas da máquina orientadora de tampas ... 31
Figura 27 – Vista de cima do soprador de tampas da máquina orientadora de tampas ... 31
Figura 31 - Evolução da simbologia adoptada para os mostradores pneumáticos ... 36
Figura 32 – OPL sobre a máquina de cola... 36
Figura 33 – Ferramenta de verificação do correcto funcionamento da balança de linha ... 37
Figura 34 – Comparação de marcas com cores ligeiramente diferentes ... 38
Figura 35- Máquina colocadora de tampas e Máquina colocadora de actuadores ... 39
Índice de Tabelas
Tabela 1 – Informação disponibilizada sobre as paragens da linha A2 em Janeiro e Fevereiro de 2011 ... 21 Tabela 2 – Sintomas da máquina de filme enunciados na reunião de brainstorming ... 24 Tabela 3- Resumo das causas associadas aos sintomas descritos na máquina de filme ... 24 Tabela 4 - Sintomas da máquina da máquina de gás enunciados na reunião de brainstorming ... 27
OEE - Overall Equipment Effectiveness ou Overall Equipment Efficiency (eficiência operacional do equipamento)
OEIS – Operational Excellence Improvement Strategy (Estratégia de Melhoria para a Excelência Operacional)
OPL – One Point Lesson (Instrução de Reparação)
PDCA – Plan Do Check Act (Planear Concretizar Confirmar Actuar) TPM – Total Productive Maintenance (Manutenção Produtiva Total) TQM – Total Quality Management (Gestão da Qualidade Total)
1 Introdução
1.1 Enquadramento
O lucro de uma empresa pode ser maximizado pelo aumento de receita ou pela redução de custos. Com a globalização da economia as empresas começaram a ter concorrentes que do outro lado do mundo podem fabricar o mesmo produto a um preço mais competitivo.
O aumento de players no mercado global alterou a relação entre a oferta e a procura, causando a diminuição dos preços dos produtos. O preço já não é um factor de diferenciação entre as empresas do mesmo sector. No mercado global quem dita o preço de um determinado produto é o mercado. Assim, o caminho a trilhar para ganhar competitividade é a diferenciação pela melhor qualidade do produto ou serviço oferecido, a um preço igual ou inferior ao da concorrência.
Uma das forma de cortar custos numa organização é eliminar os desperdícios associados a processos que geram valor acrescentado e simultaneamente diminuir aqueles que não criam valor, aumentando a produtividade da empresa.
O aumento da eficiência consegue-se com o melhor aproveitamento do tempo de funcionamento dos equipamentos já que é desta que depende a produtividade da empresa. Percebe-se assim que é vital eliminar as causas que provocam as suas avarias, diminuem a sua cadência ou a qualidade dos produtos que fabricam.
A metodologia TPM – Manutenção Produtiva Total é o resultado natural do desenvolvimento do pensamento Lean na área da manutenção de equipamentos. Esta metodologia provou nas últimas décadas ser um pilar essencial no garante da estabilidade produtiva através da implementação de planos estratégicos na manutenção. Um dos objectivos visa a diminuição do número de paragens não planeadas das máquinas por antecipação das avarias, tanto através de manutenções preventivas como de manutenções preditivas.
O processo de reestruturação industrial da Colep, iniciado em 2009, foi concluído com o encerramento de duas das suas fábricas, localizadas em Scunthorpe, Reino Unido, e Neutraubling, Alemanha. A optimização da estrutura industrial permitiu melhorar a competitividade, reforçando o compromisso de longo prazo da empresa com os seus stakeholders. (RAR S.A. 2010)
Em virtude deste processo a Fábrica de Enchimento de Vale de Cambra beneficiou directamente da situação e substituiu o seu parque produtivo por um mais competitivo (linhas mais modernas e de maior cadência – aumento da capacidade de produção) proveniente das fábricas encerradas.
A oportunidade de realizar este projecto no Departamento da Manutenção surge da vontade da Colep em manter-se competitiva e aumentar a eficiência das linhas recentemente instaladas para níveis de excelência. O aumento da eficiência consegue-se com o melhor aproveitamento do tempo de funcionamento dos equipamentos, já que é desta que depende a produtividade da empresa. Percebe-se assim que é vital eliminar as causas que provocam as suas avarias, diminuem a sua cadência ou a qualidade dos produtos que fabricam.
A filosofia Lean, abarca, globalmente, a eliminação de desperdício em todos os processos associados à elaboração do produto final. Isto inclui a logística associada às deslocações de
Departamento da Manutenção pretende-se desenvolver e implementar a metodologia TPM – Total Productive Maintenance (Manutenção Produtiva Total).
O objectivo primordial deste projecto é aumentar a fiabilidade e, por inerência, a rentabilidade da Linha A2.
Pretende-se também tornar os operários mais interventivos, dotá-los de competências de reparação de avarias simples e através de pequenas medidas (limpeza, controlo da lubrificação, formação) criar a capacidade de evitar que ocorram problemas graves na linha A2 que poderiam ser antecipados pela análise de sintomas iniciais (barulho suspeito, pingas de óleo no chão).
1.2 Apresentação da Empresa
Fundada em 1965, a Colep S.A. iniciou a sua actividade pelo fabrico e comercialização de embalagens metálicas para bolachas. Rapidamente se expandiu a novos sectores, tais como o fabrico de embalagens industriais, a produção de embalagens aerossol e plásticas, e mesmo a formulação e fabrico dos produtos dos seus clientes, assumindo o seu processo produtivo na globalidade.
A Colep S.A. é actualmente o líder europeu no enchimento de produtos aerossol, com actividade nos segmentos de higiene pessoal, cosmética, higiene do lar e de para-farmácia de venda livre. Realce-se a sua actividade no fabrico de embalagens metálicas, em que é o líder Ibérico na produção de embalagens industriais e um dos maiores fornecedores europeus de embalagens em aerossol.
A Colep dispõe de várias unidades industriais na Europa. Esta cobertura geográfica permite-lhe oferecer aos seus clientes soluções eficientes de outsourcing.
A área de negócio de Contract Filling Operations inserida atualmente no Product Supply Group (PSG), co-opera no mercado maioritariamente com as grandes multinacionais da área cosmética. Esta área de negócio tem vindo a expandir-se dentro da empresa fruto do largo investimento na aquisição ou parceria em empresas concorrentes, designadamente a divisão europeia de costum manufacturing da CCL Industries, a CZEWO (Alemanha) ou, mais recentemente, a Provider e Total Pack (Brasil).
Esta área de negócio está presente com diversas fábricas na Europa e Brasil e o caso de estudo que motivou o trabalho desta tese decorreu na fábrica da Colep – Product Supply Group - Enchimento em Vale de Cambra. Esta fábrica é constituída por duas áreas distintas. A área dedicada a produtos cosméticos (desodorizantes, anti-transpirantes, espumas e gel de barba, entre outros) integra cinco linhas de enchimento de aerossóis, enquanto que a área dedicada a produtos de não cosmética (shoe-care, insecticidas e outros produtos de limpeza ou lubrificação) incorpora uma linha de enchimento de aerossóis e uma linha de enchimento de líquidos.
1.3 Visão geral da estrutura do documento
Após este capítulo introdutório, nos capítulos seguintes dar-se-á ênfase tanto às questões teóricas que sustentam o desenvolvimento deste projecto como ao próprio porjecto em si. No capítulo 2 estudam-se as referências teóricas que geraram a base de conhecimento que contribuiu para o desenvolvimento deste trabalho, nomeadamente a metodologia Total Productive Maintenance.
No capítulo 3 introduz-se o caso de estudo, explica-se o processo produtivo na sua génese, delineiam-se algumas coarctações inerentes por motivos de segurança ao próprio processo produtivo e desenvolve-se a implementação de medidas que contribuem significativamente para o aumento dos vários indicadores que constituem o OEE (ver secção 2.4).
No capítulo 4 são apresentados os estudos e desenvolvimentos efectuados e a forma como se desenvolveram as soluções para atingir os objectivos delineados.
No capítulo 5 são apresentadas as conclusões do trabalho efectuado, bem como sugestões para possíveis trabalhos futuros.
2 Revisão Bibliográfica
2.1 Investimento em Manutenção vs. Custos de Não Manutenção
A mudança de paradigma no departamento de manutenção é vital para a diminuição dos custos globais de manutenção, mas ainda mais vital para a empresa, garantindo a diminuição dos seus custos de operação.
Quando o departamento de manutenção abandona o seu papel reactivo na reparação de avarias e assume um papel proactivo intervindo nos equipamentos antes destes avariarem (reestabelecendo a sua condição de utilização inicial), deixa de ser necessário manter uma equipa de manutenção sobredimensionada para lidar com a carga de trabalho imprevisível e muito variável.
É necessário ter bem presente que, apesar de ser um objectivo muito apetecível, não é economicamente viável optar por um sistema de manutenção preventiva que extinga as avarias. Na Figura 1 mostra-se que o custo de substituir componentes preventivamente num equipamento reparável antes deste avariar aumenta exponencialmente para infinito com a diminuição do tempo de funcionamento (e respectiva diminuição da probabilidade de avariar). Assim, demonstra-se facilmente que economicamente é desejável gerir o risco e tomar acções para diminuir o risco e a probabilidade da ocorrência de avarias ao invés de tomar acções para diminuir as avarias.
Com o desenvolvimento de um plano global de manutenção calendarizado é possível distribuir melhor as tarefas pelos funcionários, reduzir o número de avarias imprevistas e diminuir o tempo de resposta a essas avarias.
2.2 TPM: o caminho para a excelência produtiva
O TPM é uma metodologia inicialmente desenvolvida pela General Electric Corporation e traz uma visão diferente sobre importância da manutenção das máquinas na empresa. Apesar
Figura 1 – Tempo óptimo de substituição: Balanceamento entre o custo de substituição de componentes por manutenção preventiva e manutenção correctiva
Mundial quando o Japão, derrotado e destruído, focou todas as suas expectativas de crescimento e prosperidade no desenvolvimento e implementação de técnicas promotoras da excelência produtiva nas suas empresas. Hoje a economia japonesa é uma das maiores economias mundiais, mas tal não foi sempre verdade. O Japão, um país virtualmente sem recursos naturais e destruído pela guerra, conseguiu afirmar-se no mundo através da excelência das suas empresas e da qualidade dos seus produtos sem nunca relegar o “factor preço” para segundo plano. Este nível de competitividade catapultou a economia japonesa para o lugar cimeiro que actualmente ocupa. A Figura 2 exacerba o contraste entre a situação observada recorrentemente numa empresa que aborda a manutenção de um ponto de vista tradicional e uma empresa totalmente comprometida com o rigor da metodologia TPM. A justificação que estas empresas com perspectivas mais tradicionalistas usam para adiar a correcção definitiva dos problemas de fundo é geralmente a falta de tempo para analisar estes problemas. No entanto, apesar de esta ser uma causa premente, parece sempre haver tempo para emendar mais uma vez.
2.3 Manutenção Autónoma
O princípio da manutenção autónoma é evitar a degradação das máquinas através do empowerment do operador. Pretende-se, através de uma mudança de paradigma, incutir no operador simultaneamente a responsabilidade e o brio de cuidar do equipamento que opera. Pretende-se habilitar o operador a realizar verificações das condições dos equipamentos, executar algumas tarefas simples de manutenção e realizar pequenas reparações sem a ajuda da equipa de manutenção. Segundo (Willmott and McCarthy 2001) os sete passos da manutenção autónoma são:
Eliminação de fontes de contaminação e impurezas;
Elaboração de normas provisórias de limpeza, inspecção e lubrificação;
Inspecção geral;
Inspecção autónoma;
Reorganização e Padronização;
Manutenção completamente Autónoma.
O princípio básico da Manutenção Autónoma: “Do meu equipamento cuido eu”, requer muita formação e treino dos operadores.
Se a equipa de gestão conseguir com sucesso implementar este sistema de manutenção arriscar-se-á por um lado a conseguir familiarizar o operador com os equipamentos e, por outro lado, aliviará a carga de trabalho da equipa de manutenção, libertando-os de tarefas de baixo valor e promovendo a realização de tarefas de maior valor acrescentado. A equipa de manutenção poderá ocupar-se mais eficazmente do cumprimento de tarefas de manutenção realmente especializadas, manutenções preventivas complexas e desenvolver projectos de melhoria.
2.4 OEE – Overall Equipment Effectiveness
Segundo (Wilson 2010), o OEE é a ferramenta primária para medir a eficiência da produção. Pode ser usado para medir a produtividade de uma estação de trabalho, de uma célula, de uma linha ou de uma fábrica inteira. O primeiro passo para que uma organização inicie uma jornada Lean é precisamente adquirir competências para ponderar correctamente o OEE. Este cálculo é muito importante por permitir apartar os problemas responsáveis pela quebra mais substancial do OEE e seleccionar exactamente esses como prioritários para posterior resolução. O cálculo do OEE engloba três parâmetros operacionais:
Disponibilidade do equipamento; Performance do equipamento; Qualidade da produção;
Assim, o cálculo do OEE é dado pela expressão seguinte:
O OEE não deve ser utilizado para medir a produtividade entre diferentes indústrias ou diferentes processos. O seu principal objectivo é introduzir no próprio processo produtivo a capacidade de medir as melhorias de um equipamento e a comparação de OEE‟s deve ser sempre feita em equipamentos semelhantes sob risco de se efectuar uma análise completamente errada da situação.
A metodologia TPM identifica seis grandes categorias de perdas que influenciam o OEE de uma empresa. São estas as perdas que a equipa responsável pela implementação do processo
TPM deve procurar, priorizar e solucionar pois são as que afectam o OEE. As seis grandes perdas são:
Paragens por avaria;
Excesso de Setups (configurações e mudanças de produto); Baixas Cadências
Micro-paragens Perdas no arranque
Sucata, defeitos e re-trabalho
As duas primeiras perdas influenciam directamente a quantidade de tempo disponível para produção e permitem definir o Índice de Disponibilidade.
As duas perdas seguintes influenciam directamente o tempo de ciclo da máquina e constituem o Índice de Performance.
Por fim, as duas últimas perdas indicam a quantidade de tempo perdido a fabricar peças não conformes com as especificações e permitem definir o Índice de Qualidade.
Na Figura 3 relaciona-se a influência dos índices referidos com as perdas de eficiência de um equipamento, célula ou empresa.
Figura 3 – A influência dos parâmetros operacionais na produtividade da empresa
2.5 Objectivos do TPM
O bom funcionamento dos equipamentos depende não de um, mas de vários factores.
(Willmott and McCarthy 2001) advoga que, segundo a metodologia TPM, as paragens para manutenção são necessariamente agendadas no plano de produção ,e em alguns casos, consideradas como parte integrante do processo produtivo.
A Tempo de abertura planeado
AVARIAS B Tempo de Funcionamento SETUPS C Produção Planeada MICRO-PARAGENS D Produção Obtida REDUÇÃO DE VELOCIDADE E Produção Obtida SUCATA / RETRABALHO F Produção Conforme PERDAS DE ESTABILIDADE perda de capacidade
OEE = B/A x D/C x F/E
PERDA DE EFICIÊNCIA
TEMPO TOTAL DISPONÍVEL
D IS PO N IB IL ID A D E Q U A LID A D E D ES EM PE N H O PARAGENS PLANEADAS
Zero Defeitos; Zero Avarias; Zero Acidentes.
A metodologia TPM foca a importância do plano de manutenção na margem de lucro da empresa, demonstrando que a manutenção não deve ser vista como um custo, mas sim como um investimento. O objectivo da metodologia TPM é conjugar o aumento da eficiência da empresa com a melhoria das condições de trabalho e dos níveis de satisfação que os colaboradores retiram do seu trabalho. Espera-se que a implementação desta metodologia contribua efectivamente para o aumento do MTBF (mean time between faillures- tempo médio entre avarias) e a diminuição do MTTR (mean time to repair – tempo médio de reparação).
O MTBF e o MTTR são termos regularmente utilizados na indústria para medir a disponibilidade dos equipamentos. Quando aplicado correctamente (assumindo que o sistema é reparável e que essa reparação leva ao restabelecimento da condição inicial do equipamento) o MTBF é um bom indicador da eficácia das medidas aplicadas com o objectivo de diminuir o número de avarias.
2.5.1 Casa TPM
A casa TPM é uma analogia utilizada como forma de facilitar a compreensão da dinâmica associada á metodologia TPM. Tal como numa casa normal, a do TPM tem as suas fundações nos 5S, sobre a qual assentam os pilares chave que pretendemos desenvolver de forma a manter o telhado bem firme e robusto. Na casa TPM os pilares representam as várias valências que se devem desenvolver e o telhado corresponde ao próprio modelo TPM. Na Figura 5 ilustram-se os pilares do TPM e as respectivas fundações.
Figura 4 - A casa TPM
2.5.2 Protocolo dos 5S
Para intervir no chão de fábrica, com o objectivo de implementar qualquer melhoria, é imprescindível que previamente se reúnam as condições básicas de operacionalidade, criando assim um ponto de partida que servirá como base a todas as melhorias efectuadas.
A metodologia dos 5S (Separar, Situar, Sanear, Standartizar, Sustentar) consiste num conjunto de tarefas que permitem o controlo visual e organizadas de forma a garantir que o local de trabalho se mantém continuamente asseado.
A grande importância desta metodologia prende-se com o facto de se poder descobrir os problemas mais cedo e, em alguns casos até, prevenir a sua ocorrência. Se o shop-floor estiver sujo com aparas de metal ou com vestígios de óleos lubrificantes é muito difícil ou impossível que o operador descubra uma fuga de óleo numa máquina que esteja a verter directamente para o chão e, mesmo que a descubra, pode relegar essa fuga e considerar isso uma situação normal.
Figura 5 – Metodologia 5S
FONTE: OEIS Colep PSG – Filling Plant, Vale Cambra
2.5.3 Colep Operational Excelence Improvement Strategy
A fábrica de enchimento da divisão PSG da Colep em Vale de Cambra desenvolveu a sua “casa Lean”, com as devidas adaptações à realidade da empresa, o Operational Excelence Improvement Strategy (OEIS). Nesta casa encontra-se um número significativo de pontos comuns à casa TPM. Tanto nas fundações como nos pilares do OEIS, é naturalmente visível a importância da metodologia TPM para a Colep atingir a Excelência Operacional. A Colep define a Excelência Operacional como um polinómio Qualidade – Custo – Entrega – Segurança. A base destes pilares, constituída por vários desses itens comuns à metodologia TPM revela quão estratégico, necessário e vital é a implementação correcta desta metodologia.
2.6 Root Cause Failure Analysis
A técnica RCFA – Root Cause Failure Analysis (Análise da Falha através da resolução da Causa Raíz) é uma técnica desenvolvida para eliminar completa e sistematicamente as perdas causadas por avarias crónicas e recorrentes, de uma forma simples e rigorosa, eficiente e duradoura.
Seguindo todos os passos desta técnica é possível eliminar as causas dos problemas com maior impacto para a organização, sejam eles de natureza física (mecânica, eléctrica e pneumática) ou humana. Aplicando esta técnica de análise é possível prevenir com mais eficácia os acidentes de trabalho, os defeitos de qualidade, as reclamações de clientes, os erros administrativos, entre outros.
Segundo (Mobly 2008) o procedimento indicado deve seguir a seguinte dinâmica: Preservar os dados:
Guardar as peças danificadas, as fotos e outros registos do problema para que possam ser consultados sempre que necessário.
Clarificar o problema:
Investigar cuidadosamente o problema e comparar as condições de ocorrência, aspecto geral e estado das peças afectadas. A opinião dos operadores deve ser tida em conta, uma vez que são quem lida, diariamente, com as máquinas. Deve perguntar-se-lhes o que aconteceu e o que viram ou sentiram antes do problema ocorrer.
Reunir uma equipa multidisciplinar para analisar o problema:
Considerar as implicações que as condições de operação da máquina (designadamente: a falta de limpeza e de lubrificação, as obstruções e a contaminação, entre outros) podem ter tido na ocorrência do problema.
Figura 6 – Modelo OEIS da Fábrica de Enchimento de Vale de Cambra – Grupo PSG - Colep
É nesta fase do problema que as ferramentas de análise, como „5Porquês‟ ou diagrama de espinha de peixe (Ishikawa) devem ser utilizadas para promover entre os elementos da equipa a dinâmica de grupo, facilitada através da comunicação visual do problema.
Comunicar as conclusões e recomendações às partes interessadas:
Sugerir as alterações, quer seja no sentido de substituir materiais ou fornecedores de equipamentos, alterar procedimentos ou outra qualquer recomendação.
Verificar se as recomendações resolveram o problema:
A análise RCFA per se, mesmo que cumpridora de todos os pontos definidos nos procedimentos e de ter identificado todas as causas para um determinado problema não garante que o problema tenha ficado resolvido.
As recomendações podem nunca chegar a ser implementadas, pode até dar-se o caso de ocorrerem novos problemas introduzidos pelas recomendações que a equipa elaborou. É por este motivo que este último passo é de importância fulcral.
2.6.1.1 Diagrama de Pareto
O diagrama de Pareto teve a sua motivação associada à Lei de Pareto. Esta lei, também conhecida como Princípio 80-20, afirma que para muitos fenómenos, 80% das consequências advêm de 20% das causas. A lei foi sugerida por Joseph Juran, que lhe deu o nome em honra do economista italiano Vilfredo Pareto.
Segundo esta lei “em qualquer população que contribui para um efeito comum existe uma minoria de alguns contribuintes - the vital few - que representam a maior parte do efeito - the tivial many”. Com a dissipação dos efeitos causados pelos vital few Juran sugeriu, anos mais tarde, que se adoptasse a evolução dos termos trivial many para useful many. Deste modo, realça-se que 80% dos elementos que causam os restantes 20% dos efeitos indesejados também podem, e devem, ser resolvidos de forma a diminuir a variação nos processos e permitir alcançar a meta dos zero defeitos.
O diagrama de Pareto é muito útil e potente para identificar se uma qualquer situação segue a Lei de Pareto dada a facilidade visual com que essa constatação se faz.
2.6.2 5 Porquês
Os 5 Porquês (5 whys) são a base de partida para a metodologia RCFA. Esta metodologia foi inicialmente desenvolvida por (Ohno 1978) como forma de promover competências de resolução de problemas no seio do grupo Toyota. Depois de analisar o problema deve perguntar-se “Porquê?” cinco vezes de forma a desvendar a causa mãe do problema.
Apesar de esta técnica ser amplamente utilizada no grupo Toyota há opiniões discordantes sobre a sua total fiabilidade pois tudo depende da motivação da entidade que pergunta “Porquê?” para ir até ao cerne da questão.
Considerando diferentes pontos de vista para o mesmo problema é possível que duas pessoas diferentes, utilizando o mesmo método, cheguem a soluções completamente opostas. Isto sucede porque o método nos indicia a seguir uma causa única em cada iteração. No entanto, cada problema pode ter causas mãe múltiplas e quem questiona “Porquê?” não poderá descobrir causas que desconhece. Assim, torna-se de fulcral importância um acompanhamento e uma monitorização constantes no terreno.
2.7 Standartização de Procedimentos
A standartização do trabalho é a solução para as dúvidas que surgem todos os dias no chão de fábrica. Standartizar é o processo de documentar todas as tarefas para garantir que são sempre feitas da mesma forma por todos os operários em todos os turnos. Assim, serão adoptados os métodos mais fiáveis e escorreitos para completar cada tarefa, não deixando margem alguma para erros ou preferência pessoal.
Esta é a melhor maneira de eliminar a variabilidade dos processos: uma metodologia altamente organizada para assegurar que os procedimentos definidos são os que são usados, para que no caso de haver desvios no processo se identifique rapidamente a sua origem e se proceda à sua resolução. A standartização orienta o operador para a melhoria do processo para que saiba precisamente o que fazer, quando fazer e como fazer.
Uma vez criado o processo standard deve rever-se o processo e optimizar uma e outra vez para criar sempre um processo mais eficiente. No entanto, sem criar standards não existem bases para aperfeiçoamento.
Figura 7- Método expedito para resolução de problemas Fonte: Colep OEIS
2.8 Gestão visual
A gestão visual é referida como um aspecto chave na transmissão de conhecimentos. (Willmott and McCarthy 2001) sugere que se torne a informação visível sempre que se revelar apropriado e proveitoso esclarecer qualquer ambiguidade. Para facilitar a transmissão destes conceitos essenciais deve obedecer-se a algumas regras:
A informação que se pretende transmitir deve ser simplificada; Não deve utilizar-se mais do que uma página;
As instruções devem ser curtas e descritas com recurso a desenhos ou imagens esclarecedoras;
As instruções devem estar colocadas tão perto do equipamento a que se referem quanto possível.
A melhor forma de gerir estas instruções é através de OPL‟s (one point lessons – lições de reparação que permitem visualizar e esquematizar pragmaticamente a tarefa que se pretende que o colaborador execute.
3 A linha A2
A linha A2 foi recentemente adquirida a outra empresa do Grupo Colep. Esta linha foi instalada na fábrica de Vale de Cambra há menos de um ano. A falta de à-vontade e desconhecimento dos operadores e da equipa de manutenção para resolver certos problemas na linha revela, por si só, a complexidade dos equipamentos. Se a esta situação se associar o facto de a linha mostrar algumas oportunidades de melhoria que, aquando da instalação, não foram resolvidos criam-se as condições ideais para a ocorrência frequente de avarias. A subsequente dificuldade em detectar e corrigir essas avarias origina elevados tempos de reparação dos equipamentos que, por estarem todos em série, provocam ama queda acentuada da produtividade da linha A2 e, por inerência, de toda a fábrica. A Figura 9 é uma foto panorâmica da linha A2 que se extende ao longo do shopfloor. Aqui é possível constatar o grande comprimentos da linha A2 no interior da fábrica. Convém salvaguardar que o processo de enchimento de gás se processa no exterior da fábrica, na gashouse (cabine de gás). A representação esquemática da linha na figura 10 indica o posicionamento da gashouse depois da parede branca ao fundo da linha.
Figura 9 – A linha A2 em perspectiva
3.1 Processo de fabrico
As linhas de enchimento de aerossóis são modulares e podem ser compostas por seis, sete, oito ou mais máquinas que processam as latas desde que entram no tapete de alimentação até que, dependendo das exigências do cliente, saem já embaladas em filme retráctil, tabuleiros ou caixas.
Para alimentar a linha o operador começa por colocar as latas na mesa de alimentação da linha de produção garantindo sempre uma quantidade mínima para que a linha não pare por falta de latas. Por cima da mesa de alimentação encontra-se o painel de controlo que lhe permite accionar os transportadores, as Macromat 2045 (Figura 12), o selector de válvulas e a máquina de gás.
À esquerda da mesa de alimentação está o selector de válvulas: um grande tambor rotativo que alinha e empurra as válvulas até duas gavetas. De cada uma destas duas gavetas sai um tubo transparente que leva as válvulas até às latas através de uma lançadeira dentro da Macromat. É dentro da Macromat que o processo de enchimento começa.
Figura 12 - Macromat 2045 do lado direito da linha A2 Figura 11 – Mesa de alimentação da linha A2
Macromat obriga a cabeça de produto a descer até à lata e a enchê-la com a quantidade desejada de produto (formulado de acordo com as especificações do cliente). Agora é o momento em que a lançadeira insere a válvula na lata. A válvula é então selada por um mecanismo com uma cabeça que desce até à lata, retira todo o ar do seu interior (cria vácuo para, mais à frente na linha, haver espaço para o gás propulsor) e crava a válvula na lata de forma a garantir uma selagem e estanquicidade medida através da altura e diâmetro de cravação. Após este processo a lata sai da Macromat e segue o seu caminho no transportador até à máquina de gás.
Quando a lata entra na máquina de gás acciona duas torres rotativas, cada uma com seis cabeças de enchimento de gás. A lata translada solidária com o movimento de rotação da torre de forma a permitir que uma cabeça de gás desça por breves momentos e acople à lata de forma a introduzir-lhe a quantidade necessária de gás (acontece duas vezes, uma em cada torre) evitando ao máximo a libertação indesejada de gás para a atmosfera controlada dentro da máquina.
Ao processo de enchimento segue-se a pesagem da lata. A balança é o próximo elemento da linha e permite conferir se o peso conjunto de produto e gás dentro da lata está dentro dos limites mínimos e máximos estipulados com o cliente. Se a lata não cumprir o padrão é encaminhada para o transportador de rejeição. Caso a lata cumpra as especificações, segue para o banho de teste.
À entrada do banho de teste a lata é encaminhada para a torreta do banho. Na torreta rotativa há uma came que levanta a lata até à corrente que transporta as pinças com as latas ao longo do banho. A lata percorre o banho de água a uma temperatura de 55ºC que dura aproximadamente 3,5 minutos com o objectivo de criar indirectamente um aumento de pressão no interior da lata através de um aumento de temperatura. Este método permite avaliar a existência ou não existência de micro-fugas na lata, especialmente no local da cravação da válvula.
O último passo na produção de uma lata de aerossol é a colocação do actuador e da tampa. Dependendo das especificações dos clientes este passo pode realizar-se em duas etapas independentes ou uma só vez, quando o actuador já é fornecido montado na tampa. A linha A2, porém, difere neste ponto de todas as outras linhas da fábrica da Colep. Nesta linha está montado um equipamento muito específico, sensível e bastante complexo que não só monta mas também alinha as tampas com as latas numa posição predefinida. Este equipamento foi especialmente concebido para um cliente com exigências especiais e, dada a sua complexidade, será analisado à frente com maior detalhe.
Figura 14 – Balança da linha A2
Concluída a fase de produção do aerossol resta o embalamento. A próxima máquina da linha molda tabuleiros de cartão e coloca os aerossóis nesses tabuleiros de seis unidades caso o cliente assim o pretenda. Caso contrário, o aerossol atravessa simplesmente a máquina.
Segue-se a máquina de filme, onde as latas agrupadas em packs de seis unidades são envolvidas numa película de filme e passam rapidamente por um forno, apenas durante o tempo suficiente para se obter uma boa retractilização do filme. A este processo segue-se a etiquetagem para garantir a rastreabilidade do lote.
Figura 17 - Máquina de filme da linha A2
O produto é ainda embalado em caixas, paletizado e a palete envolvida em filme estirável antes de ser enviada para o armazém de produto acabado.
3.2 Restrições à modificação de equipamentos para produtos inflamáveis e tóxicos
O produto final da fábrica de enchimento é a lata aerossol. Este produto, reduzido ao seu âmago, é essencialmente um reservatório pressurizado albergando matérias perigosas, inflamáveis e tóxicas no seu interior (álcool, benzina, insecticidas). O manuseamento deste tipo de produtos exige obrigatoriamente regras de segurança apertadas, nomeadamente a directiva ATEX 94/9/CE e 99/92/CE para atmosferas explosivas.
A Directiva 94/9/CE é aplicável aos aparelhos e sistemas de protecção destinados a serem utilizados em atmosferas potencialmente explosivas; é aplicada ainda aos dispositivos de segurança, de controlo e de regulação, destinados a serem utilizados fora das atmosferas potencialmente explosivas, mas integrando e sendo indispensáveis para o funcionamento seguro dos aparelhos e sistemas de protecção no que se refere aos riscos de protecção.
A Directiva 99/92/CE estabelece as prescrições mínimas destinados a promover a melhoria da protecção, da segurança e da saúde dos trabalhadores, susceptíveis de serem expostos a riscos derivados de atmosferas explosivas.
A directiva ATEX existe para garantir: minimização dos riscos de explosão, cumprimento dos requisitos legais, redução de Prémios de Seguros e, acima de tudo, maior segurança para pessoas e bens.
A obrigatoriedade de aplicação desta directiva deve sempre ser tida em conta quando se propõe alterações ou quando se instalam novos equipamentos na linha.
4 Implementação do TPM no Shop Floor
Detectaram-se oportunidades de melhoria nos três índices contabilizados no OEE: Disponibilidade, Performance e Qualidade. Decidiu-se então que a melhor forma de aumentar a eficiência da linha A2 de forma consistente e duradoura seria tornar o projecto global, abrangendo todos os três índices. Contrariou-se a tendência de se focar todo o projecto no aumento de um único índice, por exemplo, apenas na correcção de falhas que provocam avarias, o que resultaria apenas no aumento do indicador Disponibilidade.
4.1 Aumento do Índice de Disponibilidade – Eliminação de causas de falha
Dada a impossibilidade de se analisarem todas as máquinas da linha, o primeiro passo tomado para aplicar esta análise RCFA foi definir quais as máquinas que deveriam ser analisadas. A Colep possui um software de gestão integrado que integra um módulo de manutenção. Esse módulo permite, entre outras coisas, consultar informações sobre os tempos de paragem das máquinas de uma linha. No entanto, e apesar de esta informação ser um bom ponto de partida, é impossível destrinçar cada uma das avarias, isto é: saber especificamente qual foi o elemento que originou a paragem da máquina e qual o fenómeno que despoletou esse acontecimento. Essa informação pode ser consultada na Tabela 1.
Tabela 1 – Informação disponibilizada sobre as paragens da linha A2 em Janeiro e Fevereiro de 2011
Nota: #N/A é um erro do ficheiro importado do sistema SAP que não foi possível descodificar
Motivo Total Ocorrencias Média (h) Motivo Total Ocorrencias Média (h)
Mudança 81:15:00 61 01:19:55 Falta de energia 02:35:00 1 02:35:00
Transportadores AV 34:25:00 16 02:09:04 Balança Automática AF 02:35:00 5 00:31:00
Máq. De filme AF 29:25:00 70 00:25:13 Bombas / Cabeças da
máq. De gás AF
02:30:00 11 00:13:38
Paragem para Almoço ou Jantar
25:40:00 53 00:29:03 Máq. Código de lata AF 02:30:00 10 00:15:00
Máq. De filme AV 24:25:00 34 00:43:05 Aplicador De Válvulas AF 02:10:00 9 00:14:27
Banho AV 18:35:00 14 01:19:39 Filtro AF 02:05:00 5 00:25:00
Banho AF 16:25:00 45 00:21:53 Máq. De etiquetas AF 01:55:00 4 00:28:45
Máq. De gás AV 13:40:00 14 00:58:34 Máq. de tampas AF 01:55:00 6 00:19:10
Limpeza da linha 11:30:00 25 00:27:36 Filtro AV 01:50:00 3 00:36:40
Bombas / Cabeças da máq. De gás AV
10:45:00 14 00:46:04 Quadro Eléctrico AV 01:45:00 1 01:45:00
Mudança de Prioridades 10:25:00 7 01:29:17 #N/A 01:40:00 5 00:20:00
Máq. Código de lata AV 09:35:00 10 00:57:30 Bombas Máq. Perfume
Aerofill (nº 3) Avaria
01:35:00 3 00:31:40
Outros 08:15:00 14 00:35:21 Baixa de pressão de gás 01:25:00 3 00:28:20
Mudança de Banho (Batch)
08:10:00 37 00:13:15 Máq. de tampas AV 01:15:00 1 01:15:00
Máq. de tampas APD's AV 07:55:00 9 00:52:47 Transportadores AF 01:10:00 5 00:14:00
Máq. De fechar caixas AV 06:15:00 6 01:02:30 Máq. De fechar caixas AF 01:10:00 5 00:14:00
Máq. de tampas APD's AF 05:45:00 13 00:26:32 Máq. Produto Aerofill (nº 2)
Afinação
01:10:00 3 00:23:20
Máq. De gás AF 05:20:00 10 00:32:00 Máq. Código tabuleiro
Afinação
01:05:00 2 00:32:30
Recuperação de material 04:55:00 12 00:24:35 Bombas Máq. Produto
Aerofill (nº 2) Avaria
00:55:00 2 00:27:30
Falta de ar comprimido 04:55:00 7 00:42:09 Falta de Vapor 00:55:00 1 00:55:00
Análises de Qualidade 04:35:00 6 00:45:50 Cabeça de cravação AV 00:50:00 1 00:50:00
Outros Avaria 04:05:00 3 01:21:40 Quadro Eléctrico AF 00:45:00 3 00:15:00
Máq. Produto Aerofill (nº 2) Avaria
03:45:00 3 01:15:00 Falta de Produto 00:45:00 1 00:45:00
Aplicador De Válvulas AV 03:45:00 5 00:45:00 Cabeça de cravação AF 00:40:00 3 00:13:20
Aquecimento do Banho/Forno
4.1.1 Análise de Pareto
Aplicando a Regra de Pareto às avarias da Linha A2 pretendeu-se estabelecer em que medida as avarias obedecem a esta lei. Verificou-se que a aproximação é bastante razoável. Isto indica que haverá uma enorme probabilidade de aumentar significativamente a disponibilidade da Linha A2 se se concentrarem os esforços nos 20% de máquinas com maiornúmero de tempo de paragem. Na Figura 18 pode avaliar-se a relevância das máquinas de filme e gás no tempo total de paragem da linha A2, representando em conjunto mais de 50% das paragens da linha.
38% 17% 16% 14% 5% 3% 2,2% 1,9% 0,8% 0,8% 0,8% 0,55% 38% 55% 71% 84,8% 90,1%92,8%95,0% 97,0%97,8%98,6%99,4% 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% 80,00% 90,00% 100,00% Pe so R e lat iv o
Paragens Linha A2 - Janeiro e Fevereiro
4.1.2 Definição da Equipa de Trabalho
Para contornar a situação adversa que se precipitou em virtude da falta de informação discriminativa sobre as avarias foi decidido constituir um grupo de trabalho multidisciplinar composto por elementos quer da manutenção quer da produção. O grupo de trabalho constituído foi composto pelos seguintes elementos: Engenheiro-chefe da manutenção, Cell-Leader, Chefe de Linha e Mecânico de Linha.
Com a criação deste grupo pretendeu-se simplificar a recolha e tratamento de informações precisas sobre o tipo de avarias graves mais frequentes. Nas reuniões do grupo procurou-se através da análise das avarias não só identificar problemas mas também promover o debate sobre possíveis intervenções nos equipamentos ou definição dos caminhos a trilhar em busca das causas-mãe para essas falhas.
4.1.3 Reuniões de brainstorming para a análise RCFA
As reuniões da equipa revelaram-se decisivas para a definição das acções a tomar. Logo de início foi possível constatar a motivação de todos os elementos envolvidos na resolução das avarias que sistemática e recorrentemente lhes foi pedido para reparar.
Foram realizadas reuniões com o intuito de resolver os problemas na máquina de filme de gás devido ao seu peso no tempo total das avarias. Na Figura 19 mostra-se o resultado de uma das reuniões referidas.
4.1.4 Máquina de Filme - Análise dos sintomas
Na primeira reunião foi examinada a Máquina de Filme, um modelo bastante complexo da Skinetta que, sempre que ocorre uma mudança de diâmetro ou altura das latas, exige inúmeras alterações em várias células detectoras. Os sintomas enumerados consensualmente pela equipa resumem-se na Tabela 2.
Tabela 2 – Sintomas da máquina de filme enunciados na reunião de brainstorming
Sintoma
Falhas na Fixação Células Ferramentas / Peças com desgaste
Borracha soldadura deteriorada Corte irregular do filme
Dificuldade em Afinar a Máquina nos Setup Dificuldade Detecção Avarias Deficiências na Lubrificação Pneumática
4.1.5 Análise das causas
Os sintomas citados nas reuniões de brainstorming foram posteriormente análisados, estudados e a sua situação verificada no chão de fábrica. As conclusões obtidas sobre as causas dos sintomas enunciados podem ser consultadas na Tabela 3.
Tabela 3- Resumo das causas associadas aos sintomas descritos na máquina de filme
Sintoma Causa
Falhas na Fixação Células
Utilização de material inapropriado provisoriamente que, com o passar do tempo, se transformou no standart
Ferramentas / Peças com desgaste Utilização demasiado frequente
Borracha soldadura deteriorada Envelhecimento
Corte irregular do filme Faca de corte desnivelada
Dificuldade em Afinar a Máquina nos
Setups Afinação complexa / falta de referências
Dificuldade Detecção Avarias O sistema não oferece feedback dos erros que causam paragem
4.1.6 Implementação de melhorias na máquina de filme
A multiplicidade de problemas enumerados nas reuniões de brainstorming abrange graus de complexidade discrepantes. Alguns problemas revelaram-se de simples resolução e as suas origens foram expeditamente anuladas, outros carecem ainda de implementação devido a constrangimentos de agenda de fornecedores, dificuldades técnicas, incapacidade de alteração imediata do planeamento da produção da linha, entre outros.
A pressão do dia-a-dia obriga muitas vezes os técnicos da manutenção a recorrer a soluções provisórias que, com o passar do tempo, se transformam no standard. A Figura 20 exemplifica a correcção de uma dessas soluções de recurso onde se substituiu “provisoriamente” os equipamentos adequados de aperto das células detectoras por abraçadeiras em plástico. A vibração associada ao funcionamento dos cilindros torna frequente o deslocamento das células deficientemente fixadas e provoca a paragem da máquina sem que por vezes o motivo seja imediatamente evidente.
A régua de corte de filme a quente (160ºC), além de desalinhada arrefecia regularmente. O cabo de alimentação eléctrica da régua derretia com o calor provocado pelo efeito de Joule e quebrava a transmissão de energia para a régua. A solução adoptada passou pela reformulação da instalação eléctrica e substituição do cabo da alimentação por um correctamente dimensionado. As condições de acesso ao equipamento impossibilitaram o registo fotográfico da melhoria efectuada dada a proximidade ao forno de retratilização de filme.
Outra situação corrigida prende-se com a borracha de soldadura do filme retráctil. A deterioração da borracha de soldadura provoca a não homogeneidade no corte do filme retrátil. Este fenómeno influi na velocidade de operação da máquina e cria micro paragens (Índice de Performance).motivadas pelo encravamento do filme. A Figura 22 exibe esta substituição.
Tendo já sido previamente referido, a máquina de filme estirável contém uma vasta quantidade de sensores. Esses sensores fazem a indicação do posicionamento dos cilindros empurradores das latas, da presença de latas ao longo da máquina (na alimentação, na garra, no calcador, no forno), da posição do sistema esticador do filme, da presença de filme no sistema esticador, entre outros. Perante esta parafernália de sensores torna-se extremamente moroso e penoso detectar e reparar avarias relacionadas com encravamentos da máquina dado que, aparentemente costumam parecer arbitrárias, sem apresentar um motivo aparente.
O projecto para eliminar a falta de feedback sobre qual célula detectora causa a paragem da máquina foi proposto e posteriormente adjudicado ao representante nacional do controlador da máquina (PLC Mitsubishi). Dada a idade avançada do sistema de controlo (mais de duas décadas), este é um projecto difícil.
Este projecto exige simultaneamente uma sólida experiência de programação (fruto da evolução nas linguagens-máquina de controlo – algumas instruções foram abolidas e outras adoptadas, o que dificulta o trabalho de actualização) e compreensão avançada dos conceitos fundamentais de funcionamento da máquina (para estabelecer correctamente a interligação do software de controlo com o funcionamento do hardware a controlar).
4.1.7 Máquina de Gás - Análise das causas
Numa segunda fase da análise RCFA abordou-se a máquina de gás. Recorde-se que por Figura 22 – Renovação do mecanismo de controlo
máquina está contida dentro de gas house no exterior da fábrica. A máquina apresentava essencialmente um único problema.
O problema prende-se com o facto de, em dias frios de Inverno, a máquina de gás parar de funcionar abruptamente.
A máquina de gás, contida dentro da gas house, apresentava essencialmente um único problema. O problema prende-se com o facto de, em dias frios de Inverno, a máquina de gás parar de funcionar abruptamente. A tabela seguinte ilustra os sintomas descritos:
Tabela 4 - Sintomas da máquina da máquina de gás enunciados na reunião de brainstorming
Sintoma
As cabeças de gás funcionam mal.
Condensações de água nos cilindros pneumáticos
O sintoma imediatamente associado a este problema foi prontamente referido pelo mecânico da linha: condensação de grandes quantidades de água nos cilindros pneumáticos das bombas da máquina de gás. Esta quantidade de água em fase líquida ocupa o volume que deveria ser ocupado por ar comprimido, causando a imobilização do cilindro que acciona a bomba de gás.
4.1.8 5 “Porquê?” na máquina de gás
A acumulação de água no interior dos cilindros pneumáticos indiciou prontamente que careceria de uma análise profunda e não seria analisável através de um simples procedimento sintoma- causa- acção.
Decidiu-se adoptar o método dos 5 “Porquê?” (5 Whys) para eliminar consistentemente a causa para a falha. A sua aplicação revelou-se importante mas não se provou ainda conclusiva. Para ser fiável esta análise precisa de realimentação sob pena de que, se assim não for, as conclusões finais estejam deturpadas por não se verificar a realidade no terreno. Assim, o diagrama esboçado na Figura 24 demonstra o estado actual do problema.
4.1.9 Realização de acções de despistagem de hipóteses
De forma a triar a hipótese mais correcta do diagrama da Figura 24 procedeu-se à análise de cada uma e decidiu-se seleccionar a hipótese certa por exclusão das outras.
Pelo estudo dos dados técnicos fornecidos pela Colep Energia (divisão do grupo Colep responsável pelo fornecimento de electricidade, vapor de água e ar comprimido a cada fábrica da Colep em Vale de Cambra) detectou-se que o compressor de ar comprimido tem um ponto de orvalho de 3º Celsius.
Isto significa que sempre que a temperatura no interior da Gas House é inferior a 3ª Celsius – situação recorrente pela sua localização geográfica no exterior da fábrica (requisito de segurança) – a água contida no ar comprimido condensa sobre a forma de gotas de água que se aglomeram dentro dos cilindros.
Cientes de que o sistema de exaustão da Gas House captura o ar do exterior (em que muitas vezes a temperatura é mais baixa do que a do ponto de orvalho do compressor de ar instalado) mas que pode em alternativa capturar ar pelo orifício de entrada das latas, decidiu-se tamponar a entrada de ar exterior do circuito de ventilação. Assim, força-se o circuito de ventilação a capturar ar do interior da fábrica partindo do pressuposto que a temperatura do ar no interior da fábrica é sempre mais amena do que a do ar exterior.
4.1.10 Definição de medidas a tomar no caso da ininterrupção de deposição de água nos circuitos pneumáticos da gas house
A consciência plena da breve duração deste trabalho ditou que se procedesse à elaboração de um fluxograma simples com instruções de trabalho futuro. O objectivo é facilitar que a detecção da causa-mãe do problema da deposição de água nos cilindros das bombas de gás possa continuar a receber acompanhamento adequado da equipa de manutenção.
Exige-se à equipa de manutenção que se debruce sobre este assunto regularmente e siga os passos descritos na Figura 26 ao longo do processo de resolução, de forma a garantir que quando este processo se concluir não ocorrerá a deposição de água nos circuitos pneumáticos da gas house mesmo nas condições mais adversas (temperaturas exteriores negativas nas noites mais frias de Inverno).
Fluxograma Revisão da Humidade no
Circuito de Ar Comprimido da GASHOUSE na linha A2 / S1
Figura 25 - Fluxograma Revisão da Humidade no Circuito de Ar Comprimido da GASHOUSE na linha A2
SIM NÃO
- RESOLVIDO -
SIM NÃO Instalar secador de ar e ligar só no Inverno.-RESOLVIDO -
Verificar funcionamento dos purgadores do circuito de ar comprimido da máquina de gás. 1 mês depois:Verificar se o sistema está enxuto.
Instalar secador de ar e ligar durante todo o ano.
- RESOLVIDO-
Verificar se o sistema está enxuto durante o Inverno .
4.2 Aumento do Índice de Performance – Diminuição das micro-paragens
4.2.1 Proposta de melhoria da instalação da Máquina Orientadora de Tampas
Durante este trabalho foram detectadas algumas oportunidades de melhoria de equipamentos que, apesar de não terem sido referidos em nenhuma reunião, se revelam necessários por possibilitarem a redução das micro-paragens e avarias nesta máquina e, por inerência, em toda a linha A2.
Por observação, constatou-se que o alimentador de tampas encrava com regularidade, fruto da dificuldade em afinar os reguladores pneumáticos “1”, ”2” e ”3” na Figura 27. Assim, deve instalar-se uma plataforma mais elevada que permita ver para dentro do selector na zona do soprador de forma a permitir afinações do selector de tampas. Isto permitirá, virtualmente, eliminar as micro-paragens regulares causadas pela desafinação.
Figura 26 – Vista de frente do soprador de tampas da máquina orientadora de tampas
Figura 27 – Vista de cima do soprador de tampas da máquina
orientadora de tampas
1 2
3
A manutenção autónoma promove o entrosamento do operário com a máquina. Ao realizar as tarefas básicas de manutenção o operário ganha a confiança e entendimento do correcto funcionamento da máquina para efectuar rápidos desencravamentos e pequenas reparações no equipamento que opera.
4.2.2.1 Adaptação dos planos de manutenção autónoma existentes na Linha A2
Os planos de manutenção existentes para a linha A2 revelaram-se demasiado extensos, argumento esse que era usado pelos operadores da linha como desculpa para o seu incumprimento sistemático. Esses mesmos planos alongavam-se por mais de duzentos e cinquenta pontos de inspecção, limpeza e lubrificação, tornando uma tarefa que deveria ser simples, célere e eficaz numa dor de cabeça para todos. Esta situação vinha-se arrastando não por facilitismo mas sim por falta de recursos da fábrica dado que, como anteriormente referido, esta atravessa um período de reestruturação com novos equipamentos e novos layout’s.
Tendo em conta esta situação resolveu-se adoptar novamente os princípios básicos da manutenção autónoma e fazer as adaptações necessárias de um plano extenso e de difícil execução à realidade industrial actual. Os planos existentes foram simplificados para fomentar a adesão dos funcionários ao plano de manutenção autónoma. Quando terminar a fase de transição actualmente vivida na empresa ponderar-se-á o abrangimento de todos os pontos agora abolidos no plano de manutenção autónoma (actualmente a cargo da equipa de mecânicos de linha).
4.2.2.2 Definição do plano de manutenção autónoma da Máquina Orientadora de Tampas
A máquina orientadora de tampas não possuía até então qualquer tipo de plano de manutenção. A análise efectuada no âmbito deste trabalho focou-se na definição das tarefas de manutenção autónoma e na sua integração no plano de manutenção autónoma da linha A2.
4.2.2.3 Proposta de instalação de um sistema automático de lubrificação com um copo central
De acordo com o standart exigido pelas apertadas normas de segurança ATEX, nas linhas de aerossóis, por norma, quase todos os mecanismos de accionamento e controlo são pneumáticos. A linha A2 não é excepção e possui nas suas variadas máquinas 18 copos de óleo que precisam de ser enchidos regularmente.
Na Figura 30 pode ver-se a representação de cada copo com uma bola vermelha. O rectângulo vermelho representa o aglomerado de copos debaixo da máquina de produto Macromat. Este equipamento é de difícil acesso e a intervenção para enchimento dos copos de óleo exige a sua imobilização total durante 20 minutos a cada dois dias. Essa imobilização obriga à paragem da produção e consequentemente reduz o OEE.
Para eliminar a necessidade de paragem dos equipamentos e simultaneamente libertar os operadores para a realização de outras tarefas de manutenção autónoma foi proposta a instalação de um sistema de lubrificação automático com um copo central. Espera-se que com este sistema seja possível aumentar a longevidade dos equipamentos e dos seus componentes, reduzir o número de paragens devidas à falta de lubrificação e eliminar os tempos de paragem programada para encher os copos de óleo.
4.2.2.4 Levantamento das necessidades de equipamentos
De acordo com as necessidades das várias máquinas da linha foi pedido um orçamento para a compra do equipamento pneumático necessário e coordenou-se a medição do comprimento das tubagens necessárias para instalar o sistema na linha. Teve-se em conta as diferente necessidades de caudal de ar e de lubrificação de cada máquina.
