Manutenção de Sistemas

 

 "Dois dedos, o cabo do martelo e a pala do boné (!)" dizia um meu antigo colega de trabalho, quando gracejava sobre o grau de "precisão" usado por muitos técnicos nas suas análises 

 

 Porquê utilizar expressões novas (a maioria das vezes acrónimos anglo-saxónicos, como por exemplo, lean maintenance, TPM, RCM, 6 SIGMA, etc.) para traduzir conceitos

 antigos como o da EFICÁCIA e EFICIÊNCIA? Um consultor norte-americano que tive o prazer de conhecer pessoalmente dizia (e escreveu em livros

 seus), que estes neologismos não são mais do que "vinhos velhos embalados em garrafas novas" que ajudam a vender serviços!

 

 

No meu livro, em segunda edição, "Apoio à Decisão em Manutenção na Gestão de Activos Físicos" expõem-se métodos analíticos e de simulação de Monte-Carlo

necessários para maximizar a disponibilidade dos equipamentos e minimizar os custos da manutenção, com o apoio de 65 aplicações em EXCEL

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Quadro 1 - Conceito de MP (manutenção preventiva)

Na gestão de activos, os custos de manutenção constituem frequentemente uma grande fatia dos custos totais de gestão e podem somar quatro a cinco vezes o custo de aquisição no fim da sua vida útil. Daqui, dedicar-se cada vez maior atenção ao controlo desta natureza de custos. Custos estes que são muitas vezes incompreendidos. Com efeito, uma boa manutenção não consiste em executar religiosamente as rotinas de manutenção preventiva recomendadas pelo fabricante, mas sim em implementar uma rotina baseada nas condições reais de utilização (carga e ambiente), da qual resulte um custo das intervenções (materiais, mão-de-obra e oportunidade) mínimo. É natural que o fabricante desconhecedor das condições reais em que o equipamento vai funcionar , se salvaguarde e recomende uma frequência exagerada de intervenções preventivas. Compete ao utilizador determinar a frequência mais económica com base na sua própria experiência. Com efeito, na manutenção de um qualquer equipamento, existe uma proporção ideal, na perspectiva económica, entre o número de intervenções preventivas NP e o número de intervenções total (soma das intervenções preventivas NP e correctivas NC) realizadas durante um certo período (1 ano, por exemplo). A próxima figura mostra, de modo aproximado, a evolução do custo de manutenção por hora (ciclo, Km, manobra, etc.) de funcionamento de um equipamento com o rácio r = NP / (NP + NC). O valor ideal deste rácio r* corresponde ao custo de manutenção mínimo.

                                                                                                                               

Quando o equipamento está sujeito a uma política de manutenção estritamente correctiva (repara quando falha), resulta que NP = 0 e r = 0. Em consequência, os custos de manutenção podem ser muito elevados. Quando o equipamento está sujeito a uma política de manutenção preventiva de acordo com as recomendações do fabricante, resulta que NC @ 0 e r ® 1. Em consequência, os custos de manutenção podem ser igualmente muito elevados. Na perspectiva do utilizador, interessa conhecer a frequência com que se verificam as falhas do componente (função das condições de carga e ambiente a que efectivamente este se encontra sujeito), de modo a determinar a proporção ideal r*. Esta proporção depende dos custos efectivos das consequências e da frequência com que as falhas são observadas. Para tal, é necessário manter permanentemente actualizado o cadastro com o registo dos momentos em que todas as falhas se verificaram e os correspondentes tempos e custos de reparação. Enquanto o equipamento ainda é novo e a experiência é reduzida, devemos seguir as recomendações do fabricante. Com o passar do tempo, devemos ir ajustando o programa de manutenção com base: a) no nosso julgamento e experiência vivida, b) em analogia com equipamentos semelhantes ou c) na informação colhida em bases de dados públicas.

 

Quadro 2 - As minhas competências nesta área permitem-me:

 

Quadro 3 - As apresentações, os artigos e as aplicações Excel seguidamente listados exemplificam como abordar alguns destes temas e destinam-se apenas a ilustrar as minhas competências.

 

Faça aqui o download de uma apresentação em Power Point sobre Princípios de Automação pertencente a um curso de formação de operadores de máquinas para os habilitar a intervenções de 1º nível em manutenção.

 

Faça aqui o download de uma demonstração em Power Point do software profissional INES III (Custos e disponibilidade de políticas de manutenção de equipamentos) que desenvolvi para o Instituto de Soldadura e Qualidade em consórcio com a EDP, Portucel, Celbi, Alstom e FEUP.

 

 

Quadro 4 - Eis alguns artigos meus sobre manutenção de equipamentos que poderão ser-lhe úteis:

 

Caso "ESCAVADORA - Dimensionamento de uma equipa de manutenção" (em 20 de Outubro de 2016)

 Caso fictício construído para avaliar se é economicamente rentável adoptar uma política de MPS ou de MPC num moto-redutor

Caso "RECICLIXO - Manutenção Preventiva Sistemática ou Condicionada?" (em 17 de Outubro de 2016)

 Caso fictício construído para avaliar se é economicamente rentável adoptar uma política de MPS ou de MPC num moto-redutor

A aplicação EXCEL "RECICLA" resolve este caso e encontra-se no Quadro 6 para download.

Caso "CARRETO - Manter em stock peças de substituição ou rotáveis?" (em 06 de Agosto de 2016)

 Caso fictício construído para avaliar se é economicamente rentável adoptar um rotável em lugar de manter em stock alguns dos seus componentes

Caso "VIOLETA - Gestão do stock de componentes não reparáveis" (em 06 de Agosto de 2016)

 Caso fictício construído para determinar os parâmetros de gestão do stock de componentes que falham casualmente

Caso "MOBILEX - Disponibilidade de equipamentos de produção" (em 05 de Junho de 2016)

 Caso fictício construído para exemplificar os passos necessários para conhecer quais as estações de uma linha de produção para as quais

serão necessários equipamentos redundantes de modo a cumprir o prazo de entrega de uma encomenda exigente.

A aplicação EXCEL "MOBILEX" resolve este caso e encontra-se no Quadro 6 para download.

Artigo "Testes de burn-in" (em 21 de Março de 2016)

 Publicado na revista "Qualidade" edição 01, 2016

Periodicidade óptima económica de limpeza do feixe tubular de um permutadorde calor (pdf)

Comunicação às Jornadas da APMI em Novembro de 2014 (em 02 de Junho de 2015)

Limpeza permutador e Intervalo P-F.XLSX (em 02 de Junho de 2015)

Determina a periodiodicidade de limpeza do feixe tubular de um permutador de calor com base nos critérios:

Risco limite máximo de falha e Máxima economia

Caso "Grupos Homogéneos (GH)" (pdf) (em 31 de Maio de 2015)

Caso fictício construído para exemplificar todos os passos necessários para selecção das políticas de manutenção e de gestão do stock de um componente

comum em vários equipamentos, com base nos princípios do RCM (Reliability Centered Maintenance), com recurso a várias aplicações

EXCEL que acompanham o meu livro Apoio à Decisão em Manutenção na Gestão de Activos Físicos

Caso "Rotáveis" (pdf) (actualizado em 18 de Agosto de 2015)

Caso fictício construído para exemplificar o cálculo do número necessário de rotáveis (componentes reparáveis)

Um Caso de Análise FMEA em 20 Passos (em 14 de Novembro de 2014)

Comunicação ao 39º Colóquio da Qualidade

Diagrama de decisão de políticas de manutenção em RCM (em 23 de Novembro de 2013)

Como avaliar se um equipamento deve ou não ser substituído na perspectiva de um Gestor de Activos (pdf) (em 23 de Novembro de 2013)

Comunicação ao 12º Congresso Nacional de Manutenção, 17.º Congresso Ibero-americano de Manutenção,

1.º Encontro de Manutenção dos Países de Língua Oficial Portuguesa (APMI - 2013)

Periodicidade óptima de inspecções na procura de falhas ocultas (pdf) (em 18 de Maio de 2012)

Comunicação ao 4º Encontro Nacional de Riscos, Segurança e Fiabilidade (IST - 2012)

Obtenção e combinação de dados de falha provenientes de várias fontes (pdf) (em 06 de Maio de 2011)

Comunicação ao 11º Congresso Nacional de Manutenção (APMI - 2011)

Gestão da Manutenção ou Gestão de Activos? (custos ao longo do Ciclo de Vida) (pdf)

Comunicação ao 10º Congresso Nacional de Manutenção (APMI - 2009)

Calendário de inspecções em Manutenção Preventiva Condicionada com base na Fiabilidade (pdf)

 3º Encontro Nacional de Riscos, Segurança e Fiabilidade (IST - 2009)

Comparação quantitativa de políticas alternativas de manutenção (pdf)

Comunicação ao 9º Congresso Nacional de Manutenção (APMI - 2007)

Torre de arrefecimento de uma central (pdf)

 

 

Quadro 5 - Eis alguns elementos que poderá achar interessantes:

 

Robots espaciais (jpg) (em 23 de Janeiro de 2012)

Cinco casos de robots espaciais cuja fiabilidade ultrapassou todas as expectativas,

(retirado do Science et Vie)

Atribuições da Manutenção na aquisição de um novo equipamento

Manutibilidade sacrificada à operacionalidade (jpg) retirado de "Case Studies in Reliability and Maintenance",

Blischke, Wallace and D.N.Prabhakar Murthy, John Wiley & Sons, 2003, New Jersey

Reliability Engineer Job Description by H. Paul Barringer, P.E.

 

 

Quadro 6 - Eis algumas aplicações em Excel que poderá usar ou adaptar:

 

Caso Sobressalente_reparável.XLSX (alterado em 18 de Julho de 2017)

Esta aplicação constitui um acrescento ao conjunto de 65 aplicações EXCEL da 2ª edição do meu livro "Apoio à Decisão em Manutenção

na Gestão de Activos Físicos" e calcula o custo de 3 alternativas:

1) Manter um sobressalente não reparável caro permanentemente em stock (SS/nR); 

2) Manter um sobressalente reparável caro permanentemente em stock, considerando um Factor de Restauro (SS/R);

3) Adquirir um sobressalente reparável caro somente quando o componente que vai substituir esgotou o número limite de reparações e considerando um Factor de Restauro (SN/R).

Simulador_SRAR e SRAnR_1oo3_2oo3.XLSX (introduzida em 13 de Julho de 2017)

Esta aplicação constitui um acrescento ao conjunto de 65 aplicações EXCEL da 2ª edição do meu livro "Apoio à Decisão em Manutenção

na Gestão de Activos Físicos" e calcula os indicadores MTBF, DT (Down Time), A (Availability) e o custo de manutenção (por hora

de funcionamento) de um Sistema Redundante Activo Reparável (SRAR) ou não Reparável (SRAnR) do tipo 1oo3 (koon: 1 out of 2)

ou 2oo3 (koon: 2 out of 3) sujeito apenas a manutenção correctiva, pelo método de simulação de Monte-Carlo.

O método aqui usado só é válido quando MTTF >> MTTR de cada componente (comum na prática).

ESCAVA.XLSX (introduzida em 20 de Outubro de 2016)

Esta aplicação resolve o caso ESCAVADORA apresentado no Quadro 4 supra.

RECICLA.XLSX (introduzida em 20 de Outubro de 2016)

Esta aplicação resolve o caso RECICLIXO apresentado no Quadro 4 supra.

MOBILEX.XLSX (introduzida em 08 de Junho de 2016)

Esta aplicação resolve o caso MOBILEX apresentado no Quadro 4 supra.

Testes burn-in.XLSX (actualizada em 21 de Março de 2016)

Determina o tempo necessário de burn-in para que se possa garantir a fiabilidade pretendida ou

melhorar a fiabilidade com o menor custo possível.

Simulador_SRAR_1oo2.XLSX (introduzida em 27 de Fevereiro de 2016)

Esta aplicação constitui um acrescento ao conjunto de 65 aplicações EXCEL da 2ª edição do meu livro "Apoio à Decisão em Manutenção

na Gestão de Activos Físicos" e calcula os indicadores MTBF, DT (Down Time) e A (Availability) de um Sistema Redundante

Activo Reparável (SRAR) do tipo 1oo2 (koon: 1 out of 2) sujeito apenas a manutenção correctiva, pelo método de

simulação de Monte-Carlo e pelo método analítico (este último só válido em casos particulares)

Simulador SSR em MPS.XLSM (introduzida em 25 de Janeiro de 2016)

Esta aplicação constitui um acrescento ao conjunto de 65 aplicações EXCEL da 2ª edição do meu livro "Apoio à Decisão em

Manutenção na Gestão de Activos Físicos" e calcula os indicadores MTTM, MTTR, D (disponibilidade) e os

custos de manutenção de um Sistema Série Reparável (SSR) composto por (até) 6 componentes sujeitos a

Manutenção Preventiva Sistemática pelos métodos alternativos analítico e de Monte-Carlo.

Gaskets of three pumps.XLSX (introduzida em 05 de Julho de 2015)

Calcula o ponto de encomenda de um componente de desgaste comum a três bombas hidráulicas sujeitas a MP

Intervalos entre eventos.XLSX (actualizada em 10 de Julho de 2015)

Calcula quantos dias mediaram entre cada duas naturezas de eventos sucessivos, cujos códigos são seleccionados

Erros tipo I e tipo II em Fiabilidade.XLSX

Calcula quantas unidades de um produto devem ser ensaiadas de forma a demonstrar a sua fiabilidade

Turbinas eólicas.XLSX

Exemplifica o cálculo de alguns indicadores de fiabilidade e de manutibilidade no caso de um aerogerador

Reliability_Availability.XLSX

Demonstra pelo método de simulação numérica de Monte-Carlo que a Disponibilidade pode ser calculada como a probabilidade

de um equipamento se encontrar disponível num qualquer intervalo de tempo futuro. Demonstra, pelo mesmo método,

que a fiabilidade é a probabilidade de um equipamento não falhar até um certo momento futuro.

Repairable series system.XLSM (activar a macro)

Demonstra, combinando o método de simulação numérica de Monte-Carlo e o teste de Qui-quadrado, que os TTF de um sistema de

fiabilidade série seguem uma distribuição exponencial negativa e tanto melhor quanto maior for o número de componentes (inglês).

Ajustamento máxima verosimilhança.XLSM (activar a macro)

Estima os dois parâmetros da distribuição de probabilidade WEIBULL que melhor se ajusta a um conjunto de TTF observados,

pelo método de Máxima Verosimilhança. O método alternativo de Regressão encontra-se disponível

no meu livro "Apoio à Decisão em Manutenção na Gestão de Activos Físicos"

Saídas de armazém.XLSX

Exemplo da determinação do ponto de encomenda de um componente que incorpora duas máquinas a partir

dos dados históricos de 3 anos de saídas de armazém.

Emergência.XLSX

Calcula a probabilidade de que um equipamento possa ser necessário quando se encontra indisponível

em reparação, uma vez, duas vezes,...(até dez vezes), durante um período longo.

MTBM.XLSX

Determina os indicadores previsionais MTBM, MTBMc e MTBMp a partir de uma distribuição Weibull

pelo método de simulação numérica de Monte-Carlo.

Gestão pneus frota.XLSX

Determina o stock de alerta dos pneus de uma frota de autocarros de transporte público.

Vida esperada.XLSX (actualizada em 11 de Dezembro de 2010)

Determina a vida média de um componente até ao momento t e a vida média restante de um componente após o momento t

por um método numérico e pelo método de simulação de Monte-Carlo.

Probabilidade condicional de falha.XLS (actualizada em 10 de Setembro de 2015)

Mostra graficamente o significado de uma probabilidade condicionada de falha e compara as situações de falha de um

componente a partir de novo e de falha a partir de usado, através de simulação de Monte-Carlo.

Indicadores de desempenho_sistema.XLS

Mostra, através de um exemplo, o modo de cálculo dos indicadores de desempenho de um sistema a vários níveis.

Disponibilidade.XLS

Mostra, através de um exemplo, a diferença entre dois modos possíveis de cálculo da disponibilidade de um sistema.

MTTF trend example.XLS

Exemplifica o método de cálculo de uma média móvel simples e de uma média móvel ponderada do indicador de fiabilidade MTTF.

O método é porém extensível a qualquer outro indicador de desempenho.

Sistema reparável e não-reparável.XLS (actualizada em 30 de Março de 2014)

Mostra através de simulação de Monte-Carlo que o tempo médio entre falhas (MTTF) e a fiabilidade de um sistema

é maior  no caso deste não ser reparável do que se o fosse.

Hazard function.XLS

Simula o teste de um componente que pode falhar devido a (até) 4 diferentes modos de falha e constrói os gráficos da fiabilidade R(t),

probabilidade acumulada de falha F(t), densidade de probabilidade de falha f(t) e risco de falha h(t).

Componentes usados.XLS

Demonstra que a fiabilidade de um sistema composto por n componentes já usados é igual ao produto das

fiabilidades condicionais proporcionadas por cada um destes.

Simulador gráfico de falhas.XLS

Mostra graficamente a distância temporal variável entre cada duas falhas (TTF - Time To Failure) e

determina os parâmetros da distribuição de Weibull de melhor aderência.

Periodicidade preventiva.XLS

Determina a periodicidade de intervenção preventiva sistemática para substituição de um componente crítico

 de um equipamento de modo a minimizar o custo de manutenção ou a maximizar a disponibilidade.

Distribuição Weibull_usados.XLS

Determina a probabilidade de falha, a taxa instantânea de falha e a vida média até à substituição preventiva de componentes

novos e a probabilidade de falha e a vida média até à substituição preventiva de componentes já usados.

Indicadores desempenho.XLSX (actualizada em 22 de Fevereiro de 2015)

Um exemplo de como se determinam os indicadores típicos de fiabilidade e de manutibilidade em gestão corrente.

Fiabilidade_série.XLS

Um exemplo de como se determina a fiabilidade de um sistema, conhecida a fiabilidade dos seus componentes críticos.

Paralelo_activo_parcial.XLSX

Um exemplo de como se determina a fiabilidade de um sistema com componentes em paralelo activo parcial.

Paralelo_passivo.XLS

Um exemplo de como se determina a fiabilidade de um sistema composto por um componente activo e um ou dois

passivos (ou em standby).

Preventiva ou correctiva?XLS (activar a macro)

Determina através de simulação se é mais económico manter preventiva ou correctivamente um componente.

Brocas.XLS

Um exemplo de como se determina o risco de rotura do stock de um componente em armazém e de como se determina

a quantidade necessária desse componente para um certo período (missão).

Elevador.XLS

Um exemplo de como se determina o risco de a tensão de rotura de um material ser excedida.

Risco_acidente.XLS

Um exemplo de como se determina o risco de ocorrência de um acidente de trabalho.

Pressão_Temperatura.XLS

Determina o risco de um motor de explosão falhar quando a pressão do óleo de lubrificação cai abaixo de

um valor mínimo e, simultaneamente, a sua temperatura excede um valor máximo.

Bolbos UV.XLS

Dimensiona economicamente um sistema composto por bolbos de Ultra-Violetas, de modo a satisfazer uma

potência e uma duração mínimas.

 

 

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