IMPLANTAÇÃO DE PROGRAMAS DE MANUTENÇÃO A PARTIR DA MANUTENÇÃO CENTRADA NA CONFIABILIDADE (RCM) 0. INTRODUÇÃO
Para atingir os seus objetivos a Manutenção precisa conhecer os equipamentos, suas funções e seus modos de falha. A análise destas funções e dos modos de falha são de fundamental importância para que a Manutenção estabeleça os seus planos de ação.
A seguir será descrita metodologia de análise de modos e efeitos de falha baseada na Análise de Modos e Efeitos de Falha (FMEA - Failure Mode and Effect Analisys" proposta pelo Engenheiro Gil Branco Filho para implantação de Programas de Manutenção segundo a filosofia da Manutenção Centrada em Confiabilidade (RCM - Relaibility Centered Manitenance).
Na Etapa 5 desta metodologia, que se constitui na aplicação do FMEA, este método de análise é apresentado detalhadamente.
Passos Básicos para Implantação de um Programa de Manutenção Conforme Smith
Smith (1993) em seu livro, sugere o uso de sete passos para implantar um sistema de Manutenção baseado no RCM.
Etapa 1 – Seleção do sistema e coleta de informação Etapa 2 - Definição das fronteiras do sistema.
Etapa 3 - Descrição do sistema e construção de diagrama de blocos. Etapa 4 - Descrições das funções do sistema e das falhas funcionais Etapa 5 – Análise de modos e falhas e seus efeitos.(FMEA).
Etapa 6 – Análise com bases na árvore de lógica e decisão. Etapa 7 – Seleção de tarefas.
Note que os passos básicos de Smith são quatro fases: localização ou indentifição do sistema, obtenção de documentação, estudo e análise, proposição de soluções, implantação.
1. Primeira Etapa – Seleção do Sistema e Coleta de Informações 1.1. Escolha do Sistema
A primeira etapa consiste na definição do sistema a ser analisado, na coleta das informações pertinentes e da modularização do sistema em seus subsistemas (ou módulos) principais. A escolha do sistema deve ser feita dentro dos itens a seguir enumerados, pois deve haver uma justificativa correta e, na medida do
possível quantificada e irrefutável. Esta etapa é feita em apenas dois passos e deve ser registrada em formulário próprio e único.
1.2 Seleção dos Sistemas
Os principais fatores em sistemas a serem considerados conforme Smith (1993) para o início dos estudos de RCM são o seguintes:
a) sistemas que apresentem muita manutenção preventiva ou alto custo desta manutenção preventiva;
b) sistemas que tenham muita corretiva nos últimos dois anos, por exemplo. c) A combinação dos itens “a” e “b” acima;
d) sistema que tenham manutenção corretiva onerosa, independente de quantas, nós últimos dois anos, por exemplo, pois o novo componente de custo poderá trazer resultados diferentes do analisado em “b”;
e) Sistema com uma grande participação na quantidade total ou parcial das paradas ou da indisponibilidade das instalações nos últimos anos;
f) Sistemas que apresentem grande preocupação ou conseqüência na área de segurança pessoal, das instalações ou ambientais.
Pode parecer que, com base na experiência, qualquer destes esquemas, exceto o da letra “f” passa ser usado com aproximadamente as mesmas respostas. No caso da letra “f” a segurança e a proteção ambiental, ainda que real, não são necessariamente bom indicadores de onde as melhorias feitas em manutenção podem ou devem ser executadas.
Jones (1995) sugere os seguintes critérios que não diferem muito dos acima dispostos e recomenda que o sistema a ser analisado satisfaça alguns critérios a seguir listados:
a) sistema que contribuem significativamente para a disponibilidade da planta; b) Sistema onde ganhos econômicos são esperados da RCM;
c) Sistema que afetam a segurança;
d) O sistema em estudo é novo e necessita de planejamento de manutenção; e) Sistema onde existe preocupação com a parte referente ás leis (legais) ou com entidades reguladoras ou classificadoras;
f) Sistema que possuem grande proporção de paradas ou consumo de mão de obra;
g) Sistema onde existem dados disponível para análise.
Na fase inicial, deve-se escolher sistemas que sejam simples e que tragam resultados. Ou seja, treine em caso simples e objetivos, ainda que alguns administradores forcem para que se comece pelo que mais esta aborrecendo, ainda que complexo. A questão pode ser política.
É recomendável iniciar por algo que esteja ao seu alcance concluir, que seja muito necessário e que os problemas sejam de conhecimento de todos. Os resultados serão mais evidentes .Um módulo piloto, se assim chamado e
divulgado, deve ser o primeiro a ser executado, os resultados positivos amplamente divulgados, as dificuldades tornadas de conhecimento e muito enfatizadas as melhorias.
1.3 A coleta da Informação
Uma vez selecionado o sistema, é fundamental que sejam coletadas todas as informações relevantes sobre o projeto e operação do sistema e estes documentos sejam relacionados em formulário próprio.
Você deve coletar todas informações possíveis sobre o sistema, sobre como ele operar, comparar isto, ir até a área e verificar se esta de acordo etc.
A coleta de informação no início do trabalho visa minimizar o tempo necessário durante a execução da análise e por isso devem ser relacionados em formulário próprio.
Onde coletar esta informação.
As informações são coletadas normalmente em: 1 - Fluxogramas de engenharia; 2 – Diagramas de tubulação; 3 – Diagramas de instrumentações; 4 – Memorial descritivo; 5 – Diagramas esquemáticos; 6 – Diagramas de bloco;
7 – Manuais dos equipamentos adquiridos;
8 – Manuais de vendedores de equipamentos e componentes;
9 – Registros de históricos de equipamentos em que estarão listados os dados de falhas atuais e a manutenção corretiva que foi efetuada e os procedimentos para o reparo;
10 – Manuais de operação dos sistemas que deverão fornecer informação valiosa sobre como o sistema deveria operar, como ele se relaciona com outros sistemas e quais são os seus limites operacionais;
11 – Especificações de projeto de sistema e dados descritivos, memorial descritivo, geralmente apoiam e aumentam todo os dados antecedentes;
12 – Ordens de serviço de manutenção;
13 – Ordens de serviço de modificação de equipamentos, 14 – Folhas com dados de operação;
2. Segunda Etapa: A Definição das Fronteiras do Sistema
A definição das fronteiras do sistema e suas interfaces é importante para que se tenha certeza de que tudo o que é importante está incluído no nosso estudo e que nada foi colocado de lado, seja intencionalmente ou inadvertidamente.
Entendemos como fronteira a delimitação clara e objetiva e documentada do que exatamente você esta estudando. Por isso, as delimitações de fronteiras são importantes para que consiga saber quais são os reais limites do sistema que está sendo estudado, ou seja, as interfaces de entrada e saída do sistema em estudo. Ou melhor, onde o se estudo inicia e ode ele termina.
Deve-se identificar clara e precisamente o que faz parte do escopo da análise. Isto se torna mais importante a medida que o sistema tenha um grande número de interfaces que possam gerar desvios nos objetivos da análise.
O fundamental nesse passo é que a definição das fronteiras seja documentada, o meio sugerido é de registro em forma de texto em um formulário e através de delimitação um diagrama que melhore o entendimento de quem está acompanhado.
E ainda, para que quando o estudo aumentar você passa saber, ou melhor, verificar nos documentos destas fase, o que realmente você iniciou a estudar. Dentro do que se pode esperar, não existe uma regra rígida e rápida, pré definida ou pré estabelecida para estas fronteiras, estando normalmente condicionadas á percepção ou á prática do homem que estuda o sistema.
Umas das maneiras de ser conseguidas uma delimitação mais ou menos coerente é o uso de fluxogramas de processo ou de engenharia.
Então, e somente então, é que podemos estabelecer e conhecer quais são os fluxos de entrada e saída.
Estes fluxos de entrada são sempre considerados existentes, pois caso não existam são sempre problemas de um ou outro sistema, ou de um outro módulo, que será estudado na sua integra quando aquele módulo for estudado e determinadas quais as suas saídas.
Você deve citar todos os subsistemas deste sistema que está em estudo. Algumas vezes um organograma que mostre a hierarquia de como os equipamentos ou subsistemas estão interagindo ajuda a visualizar as fronteiras.
Mencione os principais subsistemas incluídos no estudo e seus equipamentos.
Mencione onde ele inicia e onde ele termina.
A seguir descreve-se o sistema, documentando o que se estendeu como “o sistema em estudo” desenha-se um diagrama de blocos, marcando-se as entradas e saídas, e confecciona-se uma relação de equipamentos que estão dentro deste sistema, sejam eles elétricos, mecânicos, hidráulicos, pneumáticos, instrumentos digitais, PLC, etc. O diagrama de blocos deverá mostrar todos os fluxos de entrada e saída de cada um dos subsistemas ali desenhados .
Relacione as fronteiras físicas e o que entra e sai do seu sistema. Por exemplo:
A água chega por determinada entrada.
A energia elétrica alimenta o sistema por determinado circuito. A água sai por determinado local,
O gás entra em determinado aquecedor etc.
Você descreve detalhadamente todos os sinais que entram no sistema em estudos e todos os sinais que saem do sistema em estudo, e por onde saem.
3. Terceira Etapa: Descrição e Construção de Diagrama de Blocos 3.1. A descrição do Sistema
Uma boa descrição do sistema ajudará a documentar uma linha básica de definição do sistema como ele existe atualmente, na hora da análise. Como pode haver ocorrido mudanças no sistema devido modificações operacionais e de projeto, é importante que se estabeleça como ele está na hora do estudo.
Além do mais, isto garantirá na identificação de parâmetro de projetos e operacionais críticos que muitas vezes possuem parte importante no traçado da degradação e da perda das especificações desejadas no sistema.
A descrição do sistema tem como objetivo auxiliar no registro do que foi considerado na analise realmente obtiveram uma compreensão boa do funcionamento do sistema e auxiliar na identificação de parâmetros de projeto e operacionais críticos.
Uma definição completa inclui identificação das funções internas e de interfaces, performance esperada em todos os níveis de desdobramento, restrições do sistema, critérios de falha.
Descrições funcionais do sistema devem incluir descrições detalhadas de cada forma de operação do sistema em termos de funções que identifiquem as atividades a serem realizadas para o sucesso de uma dada forma de operação.
As descrições devem indicar as condições ambientais, tempos esperados para realizar as missões e a utilização de equipamentos e das funções e das saídas de cada um dos itens considerados.
Você deve descrever quais, se existem, os equipamentos ou sistemas redundante, quais são os instrumentos que fazem parte deste sistema e quais são as proteções que os sistemas dispõem nele mesmo.
3.2. O Diagrama Funcional em Blocos
Smith (1993) informa-nos que o diagrama de blocos é a parte de representação de mais alto nível das funções maiores que o sistema executado e com isto os blocos deverão ser chamados como função ou subsistemas. Como o nome indica, este diagrama é composto apenas de função do sistema. Nenhum equipamento aparece neste diagrama. Funções típicas num subsistema podem incluir blocos de bombeamento, mas não bombas. Podem incluir blocos de aquecimento, refrigeração, controle, proteção, armazenamento, e distribuição, entre outros possíveis.
Setas e linhas devem interligar os subsistemas para demonstrar como eles interagem entre si, quando terminada a etapa de entrada e saída este esquema dará uma compreensiva figura funcional de como se supõe o nosso sistema deveria funcionar. Um diagrama de blocos, nesta etapa servirá de elo para o quarto passo. O diagrama de bloco é então registrado ou desenhado numa folha com o da figura. Com isso teremos uma visualização da estrutura funcional o sistema por onde futuramente poderemos dividir em menores pacotes nas etapas quatro e sete.
Figura 2 - Diagrama de blocos com a colocação das funções
Como regra geral, (Smith-1993) recomenda que nesta fase, o sistema não seja representado por mais de cinco subsistemas, onde dois ou três subsistemas tornaram-se uso comum de análise e de estudos por especialistas .
Por isso este valor é muito usado para diagramas funcionais de subsistemas. Se for proposto mais de cinco subsistemas, uma olhada atenta demostrará que está havendo sobreposição em funções.
Por exemplo, dentro de um sistema de vazão, a tarefa de bloqueio ou retenção é realmente parte de um sistema de regulagem de vazão e não um subsistema próprio.
Um diagrama funcional em blocos ilustra a operação do sistema e as inter-relações entre as entidades funcionais de um sistema, tendo por bases dados de engenharia e esquemáticos.
Um diagrama funcional em blocos irá fornecer a seqüência do fluxo de funcionamento para o sistema, em casa um de seus níveis de desdobramentos podendo ser utilizado tanto uma abordagem física como uma abordagem funcional.
Os diagramas funcionais em blocos são constituídos de blocos (um para cada item físico do sistema) e linhas orientadas que os interligam, representando o fluxo de funcionamento do sistema, cabe destacar que todas as entradas e saídas de cada item devem ser representadas.
3.2.1. Níveis de Desdobramento (Localização do Sistema na Planta)
Os níveis de desdobramento são utilizados para garantir a organização da análise e rastreabilidade do processo, o primeiro nível de desdobramento considera o sistema como um todo, a partir daí vai-se subdividindo o sistema em porções cada vez menores até que chegue ao menor nível a der considerado na análise. Deste modo o sistema pode ficar hierarquizado adequadamente e ai facilmente ser visualizado e entendido.
O automóvel é dividido em blocos e cada bloco é classificado dentro do sistema com seu nível hierárquico.
A seguir desdobramos o motor em um outro nível e assim sucessivamente até chegarmos ao menor nível.
Normalmente quatro ou cinco nível são suficientes .
Em seguida vamos desdobrar mais um pouco, até onde parecer suficiente para este caso.
A descrição de funcionamento em cada nível, contempla de forma diferente a descrição.
No segundo nível poderia se descrever cada equipamento no sistema como ele aparece.
No quarto nível, será feita a descrição de funcionamento de cada equipamento ou componente como ali ele aparece.
3.2.2. O Levantamento das Interfaces de Entrada e Saída do Sistema
O estabelecimento da fronteira do sistema e o desenvolvimento de subsistemas funcionais, entenda-se aqui, as funções mais importantes, permite que agora possamos completar a parte mais difícil e crucial do diagrama de blocos, observando e documentando o fato de que uma grande variedade de elementos cruzam estas fronteiras. Estes elementos podem ser potência, energia, calor, sinais, fluidos, gases, etc.
Alguns deles entram outros saem. Os que entram são chamados de entrada e os que saem de saída do sistema.
Compreendemos, neste ponto que os sinais que saem do nosso sistema são a razão da existência do sistema, e por isso são onde nós deveremos estar com a atenção voltada, pois estes sinais são a representação da, ou a, função que deveremos preservar do sistema.
Vamos fazer agora uma outra consideração: todos os sinais que chegam estarão sempre presentes e disponíveis quando solicitados. Isto é verdade, pois se não estiverem presentes é porque houve falha de um outro subsistema que deveria fornecer o sinal de entrada. Lembre que as entradas neste sistema são a saída de outro sistema que deveria fornecer outra saída lá. Que é entrada aqui. Assim não estamos sendo negligentes em nosso trabalho.
Freqüentemente deveremos usar linhas para interligar alguns blocos para mostrar como eles interagem entre si.
O formulário deve conter três tipos de informações: as interfaces de entrada, as interfaces de saída e as interfaces internas ou seja, como os blocos funcionais trocam informações entre si e como interagem entre si no comprimento da função do sistema em estudo.
A estrutura de trabalho e falha do sistema
Esta parte do trabalho pode ser feita dentro de uma metodologia usada pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos (Smith1993) e serve para descrever o levantamento da lista de componentes dos equipamentos para cada subsistema funcional mostrado no diagrama de blocos. Esta lista de equipamentos é definitiva ao nível de componente conforme definirmos na etapa 1.
É fundamental que todos componentes dentro das fronteiras sejam incluídos nesta lista de equipamentos.
Se algo for esquecido teremos problemas na etapa 4 e 7, pois estes “esquecidos” não estarão sendo trabalhados lá quando consideramos as manutenções preventivas. Em instalações onde não exista uma documentação adequada para ser consultada é recomendável uma visita cuidadosa ás instalações. aliás, esta visita é sempre recomendada e adequada.
O histórico do equipamento
Este histórico das falhas deve ser obtido e utilizado sempre. Normalmente os dados dos últimos dois ou três anos são suficientes. Os históricos de dados de falha são obtidos por ordens de serviço corretivas. Use um formulário adequado para ordenar estas anotações. Esteja atento que os dados que necessitamos são sobre o modo de falha e causas da falha e quais as ações corretivas tomadas.
Esta informação será usada mais tarde na etapa cinco ou seja a FMEA. Se puder procure as pessoas que trabalharam evento mal descrito e tende agora documentar de forma adequada, pois estes dados serão necessários mais adiante em outras etapas.
Espera-se que ao recolher os dados, se alguma coisa lhe chamou a atenção, você registra e comente em linguagem clara neste formulário.
4. Quarta Etapa: Análise do Sistema e Falhas Funcionais
A Quarta etapa compreende o estudo detalhado de todas as funções desempenhadas pelo sistema e por seus subsistemas individualmente, e as identificações das correspondentes falhas que possam afetar a máquina ou sistema que está sendo analisado.
Neste estágio da análise, como o material gerado e as informações coletadas, de identificar todas as funções dos sistemas e dos seus subsistemas, é
importante que estas informações fiquem registradas, para que, a partir daí, possamos nos concentrar na identificação das falhas funcionais, ou seja devemos identificar e registrar as formas como as funções identificadas podem vir a falhar.
Podem haver sinais de saída e módulos internos do sistema (os subsistemas) que sejam fundamentais para o sucesso da função do sistema como um todo, ainda que não saiam das fronteiras dos sistemas, pode haver funções passivas que sejam fundamentais, mas que não sejam notadas como saída do sistema.
A função principal do sistema deve ser identificada, mas também devem se identificadas as funções secundárias. No caso de uma bomba, sua função principal é bombear um líquido.
Uma função secundária, não menos importante , é a manter da integridade do sistema: a bomba não pode apresentar vazamento ainda que com sistema inoperante. Já mencionamos isto anteriormente, no estudo das funções.
Neste estágio o que interessa é a perda da função e não a do equipamento. As falhas funcionais são mais que uma simples afirmação de perda de função. Algumas das funções possuem mais que um condicionante.
Por exemplo, pode haver uma perda de condição que pare uma planta inteira, ou uma falha que fornece uma saída de carga, enquanto uma condição
menos severa fornece apenas a parada de uma parte das instalações ou apenas deteriore parte de uma variável.
Muitas funções possuem e podem ter mais de uma condição de perda de função. Nem todas as perdas de função possuem a mesma importância e isto deve ser levado em conta. Estas distinções freqüentemente nos levam a encontrar diferentes modos de falha.
Não se esqueça que perda de função de um sistema tem muito a ver com o seu projeto. Se um sistema não está operando dentro de suas capacidades de projeto, não existem problemas de manutenção, mas existem problemas de projeto (reprojeto) para adequação do sistema as suas novas condições de operação.
Nenhuma ação de manutenção pode corrigir isto. Nenhuma ação de manutenção poderá fazer uma máquina executar uma função diferente das função de projeto.
Você deve despender algum tempo estudando e refletindo sobre isso nesta etapa da RCM. Ao descrever funções descreva o que o equipamento ou a máquina deve fazer. Por exemplo, não é correto dizer: usar uma bomba centrifuga capaz de entrar 2.500 litros por minuto na saída 14. O correto seria descrever : manter uma vazão de 2.500litros por minutos na saída 14. E se houver queda de vazão na bomba, ela ainda estará executando a sua função?
Matriz das falhas.
Esta atividade nem sempre é necessária, sendo mais aplicada em estudos de casos complexos. Nestes casos, você deve tabular as falhas relacionadas na fase anterior e colocar neste formulário usando uma matriz para verificar quais são as falhas que mais acontecem ou podem acontecer.
Esta matriz deve ser feita para cada um subsistema analisado, para verificar se o efeito da falha para o sistema. Note que esta matriz trata de falhas funcionais e não de funções e estas falhas funcionais são as que deverão ser evitadas no nosso programa de manutenção. Coloca-se num eixo os equipamentos, em outro os tipos de falhas funcionais que podem ocorrer. Na interseção, se a falha funcional pode ocorrer, coloca-se uma marca.
Para que isto seja feito, é necessário que se tenha um bom conhecimento do sistema, de seus parâmetros de projeto e das características operacionais.
Novamente retornamos ao mesmo ponto: não é falha operacional ou equipamento ou sistema que esta fazendo algo para o qual não foi projetado. Tentar fazer isso é desconhecimento. Note que falamos acima: “conhecer os parâmetros de projeto e as condições de operações”
5. Quinta Etapa: Análise de Modos e Falhas e Seus Efeitos (o uso da FMEA) O objetivo principal da FMEA é indicar os componentes cujos modos de falha serão objetivo de análise posterior, para se determinar a que o tipo de tarefa de manutenção preventiva serão submetidos.
A principal base da FMEA é a necessidade de melhorias. Esta necessidade de melhoria transforma-se numa impetuosa mudança. Os conceitos que a FMEA
propõe não são revolucionárias. São apenas uma forma metódica e sistemática para examinar problemas, preocupações, desafios, erros, e falhas, para buscar respostas para melhorias.(Stamatis, 1995).
Deve ser definido cada modo de falha funcional e dentro estes quais os modos que são importantes em cada um de seus componentes.
Deve-se, igualmente, estabelecer as causas das falhas para cada um dos modos que está sendo estudada.
Os modos de falhas considerados pouco relevantes serão colocados na lista dos que sofrerão manutenção corretiva. Neste ponto, a idéia é que nem todos os modos de falha de todos os componentes precisam ser tratados com manutenção preventiva, mas somente os significativos, onde é considerado o efeito ou o impacto da sua falha ou o sistema.
Relaciona-se então quais os componentes que serão estudados no diagrama de decisão e quais são os componentes que farão parte das tarefas de manutenção corretiva, por ser mais barato e sem risco.
O produto final da FMEA é relação dos modos de falha de partes ou de componentes que serão submetidos a uma outra análise subsequente, através do diagrama de decisão e uma relação complementar daquelas que devem ser submetidas apenas a manutenção corretiva.
A seguir descreveremos os principais critérios para a seleção dos equipamentos, partes ou componentes de um sistema, que serão analisados dentro do diagrama de decisão.
1- Problemas de segurança pessoal, da integridade do patrimônio, do meio ambiente e, sobretudo, os que afetam a disponibilidade da planta;
2- Atente para os casos mais prováveis e não se fixe apenas nos que são muito difíceis de acontecer naqueles de que são poucos prováveis de ocorrer. Por exemplo, fechamento inesperado de uma válvula que só é acionada manualmente e esta aberta. Este problema só acontece intencionalmente ou por desconhecimento ou por má fé. Não é uma falha de equipamento. Outro exemplo é “ruptura de tubulação” quando é uma tubulação que trabalha com baixa pressão, em ambiente calmo e favorável;
3- Cuidem daqueles que causam grandes custos de manutenção cada vez que falham ou naquelas que, apesar de pouco, custo falham com considerável freqüência.
Assim montado fica claro que o resultado final desta etapa é muito pessoal, diríamos, até subjetivo, e dependerá de cada equipe. Equipes diferentes poderão chegar a resultados diferentes, dentro do mesmo sistema, mas equipes experientes chegarão a resultados semelhantes.
Estudo da FMEA
Para cada falha funcional identificada na etapa 2 é feita uma análise de modos e efeitos de falhas (conhecida pela sua sigla em inglês: FMEA- “failure mode and effects analysis”). Esta análise serve como uma espécie de filtro para selecionar apenas os modos de falha dos equipamentos considerados como candidatos a algum tipo de manutenção preventiva.
O que é FMEA
É um análise efetuada num equipamento ou sistema que enumera todas as possíveis falhas e graus de reações adversas de tais falhas.
Em alguns casos, o FMEA também contém uma estimativa de freqüência de todas as classes de falhas.
Obviamente, o FMEA pode ser de imenso valor na predição da confiabilidade e manutenabilidade.
Vantagens da FMEA:
Auxilia na predição da confiabilidade, como uma análise suporte da criatividade do modo de algumas falhas especificas que não foram analisadas na predição da confiabilidade anterior. Em particular, um FMEA indicará modos de falha que envolve riscos para o pessoal de operação e/ou manutenção.
Auxilia na descoberta de modos de falha, que provocam falhas secundarias em outras partes o sistema, quando falhas secundarias são possíveis, o tempo de reparação pode aumentar consideravelmente, devido a perda de familiaridade e treinamento de manutenção, inadequada para os problemas de falhas múltiplas.
FMEA auxiliará na detecção de tais falhas múltiplas e a freqüência relativa da ocorrência dessa situações.
Auxilia o engenheiro e o técnico a uma predição mais apurada no seu tempo para isolar a falha na predição da manutenabilidade.
Propósitos da FMEA.
O propósito da FMEA é tentar prevenir trocas ou modificações custosas para o sistema devido a deficiência do projeto na área da confiabilidade e segurança, não descobertas durante o desenvolvimento do sistema. A FMEA é uma tentativa para descobrir esses pontos fracos do projeto.
Para isso a FMEA é trabalhada no seguinte modo:
Modos de falha primárias do sistema com altas taxas de falhas .
Modos de falha onde falhas secundárias podem ocorrer (que em alguns casos causa tempo de paralisação grandes e muitos problema para o pessoal de manutenção)
Modos de falha que são prejudiciais para outros elementos do sistema, especialmente para os elementos humanos envolvidos na operação e manutenção.
Descrição geral da FMEA
FMEA é um relatório e preenchimento para todos os possíveis componentes. Assim como deverá conter uma curta explicação dos pontos mais fracos do projeto, que foram descobertos como resultados da FMEA.
Principais passos do desenvolvimento da FMEA
De um modo geral, a FMEA é tratado em diversos passos : Passo 1 definir o sistema e suas exigências
Decompor o sistema em blocos principais e definir suas funções. Definir os blocos.
Passo 2- restabelecimento de regras básicas Estabelecer os limites da influencia do ambiente.
Estabelecer os objetivos (primários, segundários, de operação). Estabelecer os limites dos esforços operacionais.
Delinear as fases de operação Estabelecer o nível de análise.
Passo 3- descrição dos blocos funcionais Listar elementos a serem analisados.
Identificar relação ente componente do sistema (ligações série e paralelo).
Conffecinar os diagramas de bloco de entrada e saída e seus componentes. Aplicação, função, etc. De cada modo operacional ou fase de cada componente.
Passo 4- modos de falhas e análise dos efeitos em cada bloco. A seguir são descritas, para facilidade, alguns modos de falhas.
Os eventos listados a seguir foram extraídos diversos livros consultados e estão colocados a seguir para facilitar a sua busca de eventuais modos da falha.
Aberto, abrasão, arranhado, centelhado, conectado, contaminado, corroído, cortado, danificado defeituoso, deformado, derretido, desbalanceado, descolado, desconectado, desgastado, desintegrado, deteriorado, em curto empenhado, entupido, explodido, fadiga, faltando, frouxo, fundido, gasto, instável, interminante, incorreto, invertido, obstruído, perdido, perfurado, quabrado, queimado, rachado, rompido, separado, sobreaquecido, sobrepressão, sobretempeatura, sobrevelocidade, sujo, torcido, torto, vazando, etc.
A lista não esta completa mais é para lembrar de alguns. Passo 5- categoria de criticidade
Estabelecer o grau de criticidade de cada falha listada nas fases anteriores. A seguir está um exemplo, que é muito utilizado:
1. SEGURA...negligentes, sem efeito sobre o sistema
2. MARGINAL...falha que degrada o sistema mas não causará maiores danos para o sistema ou pessoal
3. CRITICA...falha que degrada o desempenho do sistema e /ou causa danos pessoais e se ações não são tomadas, sérios danos ou mortes de pessoas e/ ou prejuízos para o sistema ocorrerão.
4. CATASRÓFICA... falha provocara severa degradação do sistema e/ ou múltiplas mortes e ferimentos.
Passo 6 – Listas dos componentes críticos
Aqui, para os modos de falha que passaram pelo processo de seleção determinado pela FMEA, é feita a seleção das tarefas de manutenção consideradas aplicáveis e eficazes, considerando-se os critérios de segurança, tanto das pessoas como do meio ambiente, critérios operacionais e econômicos. Para alguns modos de falhas, esta etapa pode conduzir a sua inclusão na relação daqueles para os quais a manutenção corretiva é a forma mais barata e mais eficiente, do ponto de vista de custo de manutenção e do custo total do para a empresa.
Passo 7- estabelecimento da probabilidade de falha .
É nesta parte que estabelecemos, ou avaliamos a probabilidade de falha da cada um dos item estudados para efeito de análise, para efeito de quantidade ou freqüência, existem diversos critérios que podem ser usados, usaremos e descreveremos o que esta descrito no MIL-TD-1629- Procederes for Performing Failure Mode and Effect Analisys.
Segundo aquele padrão militar americanos as falhas podem ser consideradas:
A- Freqüentes: são as falhas que tem uma probabilidade de ocorrência durante o tempo de operação do item. Alta probabilidade a ser definida como maior que 0,2 (20)no período de tempo considerado.
B- Razoavelmente freqüente: São as falhas que tem uma probabilidade moderada de ocorrência durante o tempo de operação do item. Pode ser definida como entre 0,2 e 0,1 na unidade de tempo considerada.
C- Ocasionais: são as falhas que tem uma probabilidade ocasional de ocorrência durante o tempo de operação do item. Pode ser definia como entre 0,1 e 0,01, para todo o, período de tempo considerado.
D- Remotas: são as falhas que tem uma probabilidade remota de ocorrência durante o tempo de operação do item. Pode ser definida como uma probabilidade entre 0,01 e 0,001 no período de tempo em que se pretenda o que o equipamento esteja em trabalho seguro.
E- extremamente improvável: São as falhas que tem uma probabilidade extremamente improvável de ocorrência durante tempo de operação do item. Pode ser definida como uma probabilidade menor que 0,001. No período de tempo que se deseje como vida segura e confiável para o equipamento.
Quando não existem dados.
Em diversas ocasiões estamos diante da realidade onde os dados não foram coletados e por isto não estão disponíveis. Nesta situação existem duas alternativas.
a)usar como fonte de dados a MIL-STD-217 b)se ali não houver dados , recomenda-se b.1- usar os dados de outra instalação similar.
b.2- se houver outra instalação similar, reunir pessoas experientes e com vivência em instalações similares ou equipamentos semelhantes em cargas de trabalho parecidas, então solicita-se a opinião dele, comentários e faz-se uma estimativa. A matriz de criticidade
Com o uso da matriz de criticidade pode-se identificar a prioridade que se deve dar ás ações propostas na análise. Isto é uma grande vantagem em sistemas complexos para verificar de programas e métodos de manutenção.
6. Sexta Etapa: O Diagrama de Decisão
Os principais critérios utilizados para a seleção dos cenários a serem submetidos ao diagrama de decisão.
O uso do diagrama de decisão
Aqui, os principais modos de falhas, que sobreviveram ao filtro da FMEA, serão classificados neste processo que conhecido como análise na árvore de decisão. A intenção deste processo é priorizar a ênfase e os recursos que devem ser usados em, e para, cada modo de falha, reconhecendo que nós antecipamos que cada função, falha funcional, e modos de falha não acontecem igualmente e nem com a mesma importância em cada equipamento e em diversos equipamentos e instalações. O critério utilizado pela equipe deve ser documentado e a decisão tomada em cada caso ficará registrada na planilha da FMEA utilizada para análise.
Decisão com falhas ocultas e evidentes
A questão é efetuada para determinar se a falha é equivalente ou oculta. Isto tem impacto direto sobre o tipo de tarefa de manutenção mais adequada para o modo de falha. Se for falha oculta pode-se propor testes para verificação de falha, e não manutenção preventiva periódica em tempo. Se o modo de falha for considerado oculto o tratamento é outro, continuando em outro diagrama, se não puder ser enquadrado neste. Basicamente cada pergunta deve ser respondida com um sim ou com um não.
A primeira pergunta
Perguntamos se a “durante o desempenho normal das funções do operador ele sebe que a falha aconteceu?”
Como separar as falhas
As falhas deverão ser separadas agora, conforme sua conseqüência; Para efeito de separação neste exemplo vamos usar a mesma classificação tradicional em toda; literatura, inclusive no MSG-3.
Falhas do tipo “A” são falhas que afetam a segurança.
Falhas do tipo “B” são falhas que causam problemas de saída de serviço de instalação com graves conseqüências econômicas .
Falha do tipo “C” são falhas que causam pequenos problemas de ordem econômica.
Falha do tipo “D” são aquelas que são falhas oculta. Deste modo, uma falha oculta que traga problemas de segurança será classificada como A/D
Agora as perguntas serão mais detalhadas. A Segunda pergunta
A falha acarreta risco para o homem, para o meio ambiente ou para instalação?
O diagrama aqui desdobra-se em duas alternativas, mas deve ser notado que as falhas ocultas, classificadas como * / D estão agora em questão, também e levarão a letra que for encontrada, pois as falhas evidentes recebem tratamento descrito, e algumas falhas ocultas quando encontradas respondem às mesmas questões, pois são as mesmas questões para falhas evidentes e ocultas.
A pergunta seguinte estabelece se o modo de falhas tem implicações de segurança ou não.
As falhas com implicações de segurança são colocadas nas categoria A se forem evidentes e A/D se forem ocultas, neste exemplo.
Evidentemente não se dá o mesmo tratamento para as falhas tipo “A/D” que o tratamento que for dispensado para as falhas tipo “A”.
As falhas tipo “A/D” ou seja, falhas ocultas que afetam a segurança deverão ser sempre tratadas prioritariamente sobre as falhas “A” pois alem de afetarem a segurança, se acontecerem não serão notadas. Normalmente problemas deste tipo serão resolvidos com equipamentos redundantes, com equipamento monitorados e redundantes e com alarmes que tornem conhecida a falha.
A terceira pergunta.
A pergunta aqui é: Este modo de falha acarreta a parada da produção ou da instalação, traz grandes perdas financeiras?
Aqui é sempre conveniente graduar o que, para a sua empresa é grave perda financeira.
A pergunta acima verifica se o modo de falha causa um distúrbio operacional significativo na planta(categoria B ou D/C).
Alguns autores propõe que os modos de falha categorizados como C ou D/C sejam colocados na relação dos itens submetidos a manutenção corretiva. A Quarta pergunta
No entanto é melhor antes de colocar como “C’ fazer uma outra questão ; qual é o valor que minha empresa aceita como correto para não fazer manutenção preventiva e permitir a quebra?
Um plano de manutenção, baseado na RCM, para o diagrama de decisão anterior contemplará todas as tarefas de manutenção listadas, ou seja, manutenção preventiva sistemática com base em tempo, manutenção preditiva, teste de funcionamento para falhas ocultas e a conseqüente terminação de tarefa de manutenção que visem prevenir a falha, se economicamente viáveis, caso contrário resta a manutenção corretiva ou o descarte, se for a nível de componente.
Além disto deveremos listar as tarefas de preventiva que preencham os seguintes critérios:
Sejam aplicáveis, isto quer dizer que as tarefas evitarão ou reduzirão as conseqüências das falhas ou descobrirá uma falha oculta. Será, por manutenção corretiva;
Esta tarefa trará vantagem se levado em consideração o custo do ciclo de vida. Se não trouxer vantagens será selecionada uma manutenção corretiva.
Em seguida deveremos determinar a prioridade das tarefas.
7. Sétima Etapa: O Plano de Manutenção Baseado na RCM
A sétima etapa consiste na montagem de plano de manutenção que contemple os valores ou as soluções encontrada até este estágio, e a conseqüente implementação deste plano.
O que é feito neste diagrama de decisão
O diagrama de decisão apresentado na Figura 4 é usado como roteiro para a selecionar tarefas de manutenção aplicáveis e eficazes para cada modo de falha indicado pela FMEA e classificado na primeira parte do diagrama.
Tarefas a serem montadas
Após passar pelo crivo da árvore de lógica, algumas tarefas devem ser esboçadas para resolver as falhas funcionais que necessitam de manutenção. Espera-se que as tarefas sejam montadas detalhadas mais tarde, quando aprovadas num passo mais adiante, mas nesta fase você deverá ter declarado em sua linha de conduta que as falhas funcionais devem ser resolvidas, ou prevenidas ou corrigidas com as tarefas ou como alguns preferem chamar “procedimentos de manutenção padrão(PMP), ou procedimento técnico de manutenção (PMT), ou instrução de manutenção (IM).
Note que no formulário adotado você deve usar o componente como está no estudo, citar o modo de falha que a tarefa pretende resolver e mencionar a prioridade.
Pode ser, por exemplo, que seja um tarefa de manutenção preventiva sistemática , com periodicidade de seis meses, e com troca de componentes. Pode ser que a periodicidade seja a cada duas mil toneladas produzidas. Qual a base de “tempo” você irá determinar na sua máquina ou no seu sistema.
Pode ser que seja uma tarefa de monitoração de parâmetros de máquinas, como por exemplo: ferrografia, e diversos outros parâmetros que a instrumentação e a manutenção preventiva nos coloca nas mãos.
Você não irá colocar a opção de “rodar até a falha (RTF) porque isto vai sair mais adiante.
Você poderá colocar opções de modificar o equipamento apenas se for item de segurança e se nenhuma das tarefas que sua equipe sugeriu resolver o problema.
8. Referências Bibliográfica
Branco Filho, Gil - Manutenção Centrada em Confiabilidade. Apostila de curso
Mubray, John - Reliability Centered Maintenace, Second Edition, Industrial Press Inc, New York, 320 páginas
Smith, Anthony M, Reliability Centered Maintenace, 1993, Mgraw-Hill, New York. 220 páginas
Stamtis, D.H. - Failure Mode and Effect Analisys - ASQ Press, 1995, 494 páginas
