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Análise Da Mantenabilidade e Confiabilidade da Frota
de uma Indústria Sucroenergética em Períodos Críticos
Thamires de Souza Fernandes
Resumo
Este artigo busca mesclar conceitos adquiridos academicamente à um ambiente altamente operacional como de uma oficina de uma indústria sucroenergética. Aplicando conceitos de mantenabilidade e confiabilidade em uma frota de caminhões, ônibus, automóveis e motocicletas. Utilizando de indicadores da manutenção para contextualizar situações e realidades vivenciadas pelos mantenedores de frota.
Palavras chaves: Confiabilidade, MTBF, MTTR, Gestão da Manutenção, Mantenabilidade.
Abstract
This article seeks to merge concepts acquired academically to a highly operational environment such as a workshop of a sugarcane industry. Applying concepts of reliability and reliability in a fleet of trucks, buses, automobiles and motorcycles. Using indicators of maintenance to contextualize situations and realities experienced by the fleet maintainers.
Keywords: Reliability, MTBF, MTTR, Maintenance Management, Maintainability
Introdução
A frota de uma indústria sucroenergética não para, sendo período de safra ou entressafra, a todo o momento os veículos são requisitados para uma nova atividade, no entanto, a temporada de safra é considerada a mais crítica visto que todos os veículos operam em regime de uso severo. Ao final a cadeia de produção precisa ser alimentada e os veículos, destacando-se os caminhões, são o meio de transporte que garante que a cana-de-açúcar chegue à usina.
Este artigo realiza uma análise da mantenabilidade e confiabilidade da frota (caminhões, automóveis e motocicletas) em períodos críticos pois, garantem a cadeia de processos ativa. Ressalta-se que atualmente os departamentos de manutenção, em sua grande maioria, trabalham com estratégias engessadas, focadas na execução de manutenção corretiva ou preventiva. Logo, esse
trabalho fornece variáveis de confiabilidade de uma frota de uma indústria sucroenergética possibilitando expandir os horizontes de manutenção.
Ao estimar as variáveis de confiabilidade tem-se uma ferramenta para desestagnar as estratégias de manutenção. Para o presente artigo objetiva-se coletar e classificar os dados da frota em estudo, tratar esses dados, e dessa forma, gerar as variáveis de confiabilidade da frota. A partir dessas informações será possível diagnosticar possíveis soluções para deficiências e gargalos encontrados em meio ao processo, contribuindo para uma melhorar a gestão de frota.
O objeto desse estudo é criar analisar e monitorar constantemente a frota de indústria sucroalcooleira de forma a auxiliar a gestão de manutenção melhorando sua eficiência e consequentemente reduzindo custos desnecessários e aumentado a disponibilidade dos veículos. Ressalta-se que a baixa disponibilidade impacta diretamente a produção.
Revisão Bibliográfica
Segundo Xenos (2004) a manutenção tem o papel de evitar a deterioração de ativos por motivos naturais ou então pelo uso frequente. Esta deterioração pode manifestar-se de vários modos, como aparência estética desgastada, ou um simples ruído diferente, chegando até a perda de desempenho, paradas do processo, má qualidade dos produtos fabricados, e, em casos extremos, riscos à segurança dos operadores e das instalações.
A vivência diária com os vários tipos de problemas de manutenção e a falta de treinamento gerencial, muito comum nesse meio profissional, levam a gerência de manutenção a gastar tempo demais em atividades de baixa importância, prejudicando sobremaneira o gerenciamento. (Lobato,1993).
O objetivo técnico da manutenção é o aumento da confiabilidade e da efetiva disponibilidade das plantas. Isso resulta na redução da duração do tempo e na frequência das falhas. O objetivo financeiro é alcançar o objetivo técnico a um custo mínimo. O custo direto de manutenção é apenas um dos fatores a serem considerados, os outros são representados por custos indiretos, ou seja, os custos de indisponibilidade e/ou degradação de desempenho do sistema. A finalidade da manutenção é a minimização da sua resultante, ou seja, a redução do custo geral de produção. (STEFANINI, 2011).
Fogliatto (2009), confirma que o objetivo principal da manutenção é, portanto, manter e melhorar a confiabilidade e regularidade de operação do sistema produtivo. Muitas indústrias têm percebido a importante conexão existente entre manutenção e confiabilidade e adotado programas de manutenção
artigo os indicadores que foram desenvolvidos para tornar claro, o que antes era visto como número em oportunidade de melhoria.
Neste artigo serão considerados e destacados 4 indicadores tidos como básicos na manutenção, são eles: MTBF – Mean Time Between Failures -Tempo Médio Entre Falhas; Ao – Operational Availability - Disponibilidade Operacional; MTTR – Mean Time To Repair - Tempo Médio de Reparo; MDT – Tempo Médio Inativo.
Os cálculos apresentados serão embasados nesses indicadores e fornecerão informações valiosas quanto a “ saúde” do setor de manutenção da indústria sucroenergética aqui apresentada.
Indicadores de Manutenção da Frota de uma Indústria
Sucroenergética
A frota objeto de estudo desse artigo foi classificada em três categorias para que os cálculos dos indicadores fossem feitos, são elas: automóveis sejam eles sedans, hatchs e caminhonetes e utilitários esportivos (SUV’s), Motocicletas e Caminhões e Ônibus.
As informações coletadas sobre a frota dessa indústria foram agrupadas da seguinte maneira: Soma do tempo entre as falhas (Ʃ TBF), número de falhas (n₁), tempo médio inativo (MDT), tempo de reparo (TTR), número de reparos (n₂), com um valor correspondente a cada categoria. Essa divisão e nomenclatura do conjunto e valores foi dada em função do cálculo dos indicadores de manutenção (MTBF, AO, MTTR, MDT). Além desses indicadores será calculada a taxa de falha (λ) e confiabilidade (R(t)) de cada equipamento, os cálculos considerarão o número de falhas e o período crítico, que neste caso é o período da safra.
Calculando indicadores
Automóveis
Na indústria objeto de estudo desse artigo foi constatado 47 automóveis, mesclados entre veículos sedan, hatch e caminhonetes e utilitários esportivos (SUV’s). O tempo entre as falhas desses automóveis totalizou 18 dias, com uma média de 20 falhas, um tempo médio inativo de 0,95 dias, o tempo de reparo, ou seja, a permanência desses equipamentos na oficina foi de 58, dias e por fim o número de reparos, nesse caso foram computados o número de OS’s totalizando 222, das quais 88 foram corretivas, as demais preventivas. Considerando ainda o período de operação desses equipamentos e de os outros equipamentos, foram 123 dias.
M T BF = (^) n ₁ , dias
∑ T BF = 2018 = 0 9
M T T R = (^) n 2 , 7 dias
∑ T T R = 58,9 88 = 0 6
A O = (^) M T BFM T BF + M DT = (^) 0,9+0,950,9 = 0 4, 86 = 48, 6 %
λ = nT ₁^ = 12320 = 0 1 , 6 f alhas / dia
R ( t ) = e −λ t^ = 2 0 , 6×10 −
Motocicletas
Para a categoria motocicletas constatado 35 unidades. O tempo entre as falhas dessas motos totalizou 22 dias, com uma média de 48 falhas, o tempo médio inativo foi de 0,47 dias, já o tempo de reparo, ou seja, a permanência na oficina foi de 119,7 dias e totalizando 237 OS’s, sendo 94 delas corretivas, as demais preventivas.
M T BF = (^) n ₁ , 6 dias
∑ T BF = 4822 = 0 4
M T T R = (^) n ₂ , 3 dias
∑ T T R = 58,9 94 = 0 6
A O = (^) M T BFM T BF + M DT = (^) 0,46+0,470,46 = 0 4, 94 = 49, 4 %
λ = nT ₁^ = 12348 = 0 3 , 9 f alhas / dia
R ( t ) = e −λ t^ = 1 4 , 2×10 −
Caminhões e Ônibus
A indústria sucroenergética estudada conta com 56 unidades de veículos dos tipos caminhões e ônibus. O tempo entre as falhas desses equipamentos somou 41 dias com uma média de 782 falhas, o tempo médio inativo foi de 3,14 dias e o tempo de reparo de 628,8 dias, totalizando 1953 OS’s, sendo 781 delas corretivas e as demais preventivas.
M T BF = (^) n ₁ , 5 dias
∑ T BF = 78241 = 0 0
sistemas mais complexos, menos expostos e mais resistentes, diferente das motocicletas.
A vantagem de possuir múltiplos sistemas acarreta em mais horas trabalhadas nos mesmos, estendendo as horas de reparo. Como visto o valor da MTTR é maior, ou seja, exige-se mais tempo tanto para correções quanto para ações preventivas. Quando se trata de uma ação preventiva é importante controlar esse rodizio de veículos para que as atividades da indústria não sejam afetadas, quando corretiva, é necessária uma boa logística para cumprir as atividades da indústria, mesmo com um automóvel a menos.
Tendo em vista a maior quantidade e demanda da categoria caminhões e ônibus, pode-se observar que a disponibilidade desses equipamentos é significativamente menor que as demais categorias. Dentre todo o período crítico avaliado, todos os caminhões e ônibus estiveram ativos e operando somente em 1,6% desse intervalo de tempo.
Esse dado repercute sobre o MTBF, que para essa categoria foi de 0,05 dias, de maneira grosseira pode-se dizer que a cada 1 ou 2 horas ocorreu uma falha nos caminhões e/ou ônibus pertencentes a essa frota. Um fator que deve ser duramente revisto e trabalhado, pois, a indústria é altamente dependente desse tipo de transporte, caso não tenha uma quantidade de equipamentos operantes para suprir sua demanda, ela para e consequentemente a produção para.
Um dado bastante positivo e animador nesse grupo é o MTTR, que apesar de ter um intervalo de tempo curto entre uma correção e outra, o tempo de reparo é ágil tornando mais eficaz o setor. O MTTR dessa categoria foi de 0,8 dias, consideravelmente menor que o dos automóveis, visto que se trata de um equipamento ainda mais complexo, composto de elementos maiores, mais pesados e alguns sistemas mais sensíveis que os dos automóveis. Também deve ser levado em conta o fato desse valor englobar tanto as ações corretivas como as preventivas, mas, mesmo assim, mais ágeis.
Quanto as taxas de falhas dos equipamentos, vale uma ressalva, para cada categoria foi considerada uma taxa constante calculada a partir dos dados dispostos. No caso das motocicletas observou-se uma taxa de 0,39 falhas/dia e confiabilidade de 2 0, 6×10 −9, para os automóveis 0,16 falhas/dia e
confiabilidade de 1 4, 2×10 −21, já os caminhões a taxa foi de 6,36 falhas/dia e
confiabilidade 0. Isso significa confiabilidade zero nos equipamentos, melhor dizendo, é impossível não haver falhas nessa frota.
Considerações Finais
É notável a discrepância entre as categorias de veículos, os valores flutuam conforme as particularidades de cada uma delas, em alguns casos, a disponibilidade operacional é maior, em outros o tempo de reparo é menor, no entanto o tempo médio entre as falhas é um valor considerável e até assustador para quem não conhece a real rotina de trabalho desses equipamentos. Um fato é que cada sistema, cada categoria possui um gargalo. Entretanto ele deve ser continuamente trabalhado e minimizado, quando possível eliminado, quando não, sanado de forma que não comprometa as demais atividades da empresa.
Os dados confirmam, os caminhões é a categoria mais crítica dessa indústria, em contrapartida a mais necessária, essa frota é responsável pelo abastecimento e distribuição, logo é o meio que garante desde o abastecimento de insumos a entrega dos produtos aos consumidores finais.
Em contrapartida os caminhões sofrem uma série de condições adversas que justifica o agravante dessas máquinas, canaviais com topografia totalmente irregular, aclives e declive íngremes; alta rotatividade de operadores, terreno acidentado com solo difícil. E em meio a essas dificuldades existe o período da chuva que agrava a situação e influencia diretamente as atividades e o desempenho dos equipamentos. A defasagem da frota agrava esse cenário.
É importante salientar que esses veículos trabalham em regime severo em cerca de 90% da sua vida útil, sendo o período de safra, o mais crítico, onde a indústria está ativa integralmente, durante 123 dias, logo, a frota não tem folga. O estudo feito neste artigo contatou que a confiabilidade no período de safra é praticamente nula, ou seja, sempre haverá falhas.
Portanto, para evitar a incidência de tantas falhas fica sugerido: redução do intervalo entre as preventivas, atualmente o setor atua de forma semanal, sugere-se atuar de forma bissemanal; introduzir ferramentas de qualidade como Análise de Modo e Efeito da Falha (FMEA) e Análise da Causa Raiz da Falha (RCFA); treinamento com operadores/motorista sobre manutenção autônoma e cuidados operacionais afim de reduzir vícios e manobras indevidas nos equipamentos; treinamento e reciclagem constante de mecânicos.
Além dessas, recomenda-se também reparação do solo que será trafegado facilitando o trabalho dos equipamentos, eliminando pedras e erosões, amenizando aclives e declives, entre outros obstáculos que atrapalham o trajeto ao longo do dia a dia. E quando possível substituir trechos de estradas de chão por asfalto melhorando consideravelmente as condições de trabalho da frota.
