Manutenção de Sistemas Elétricos 3

Manutenção de Sistemas Elétricos 3

3 - Organização da Manutenção

3.1 Introdução

A Manutenção está organizada de forma a combinar todas as açõestécnicas e administrativas, incluindo as desupervisão, destinadas a manter ou recolocar um equipamento num estado no qual possa desempenhar uma função requerida. O sistema de manutenção está dividido em dois grandes grupos principais (Figura 3.1):

  • Manutenção planejada;

  • Manutenção não-planejada.

Normalmente se implanta a manutenção para alcançar dois objetivos:

  • manter os equipamentos e os processos em condições ótimas e;

  • obter a eficácia e eficiência nos custos.

3.2 Gestão de Equipamentos

Em um sistemaelétrico depotência ou industrial a gestão dos equipamentos está influenciada profundamente por três fatores: as características especiais de seus equipamentos e a natureza de seus processos; as falhas das instalações e; a capacidade e funções de seu pessoal da manutenção. Define-se então:

Características dos Equipamentos

As plantas de produção das indústrias deprocessos consistem usualmente de equipamentos estáticos, tais como tanques, trocadores de calor etc., conectados mediante tubulações às máquinas rotativas (bombas, compressores, etc.).

Nas plantas dos SistemasElétricos dePotência (SEP) não é diferente, tem-se equipamentos estáticos como disjuntores, chaves seccionadoras, transformadores de corrente (TC's), transformadores capacitivos de potencial (DCP's), entre outros, e máquinas rotativas como geradores e compensadores síncronos. Os instrumentosdemedição e mecanismosde controle mantém as condições constantes ou as variam de acordo com um programa pré-estabelecido, ou então controlam e supervisiona de forma intermitente oprocesso.

O uso pleno do sistemadeprodução exige controlecuidadoso de todos os equipamentos. A maioria dos equipamentos é projetada e fabricada em lugares diferentes de seu local de trabalho, conseqüentemente, é comum que não se beneficiem de um programa prolongado de refinamentos e de melhorias. As incorreções de projeto e debilidades das instalações, freqüentemente, prejudicam seu funcionamento. Ademais, nos últimos anos muitas plantas foram dotadas de sistemasdecontroledigitaldistribuído, e às vezes, pequenas falhas no softwareou sinaisde controle equivocados causam problemas nos processos. Na Figura 3.2 são mostrados os problemas e preocupações com os equipamentos de uma instalação.

Falhas dos Equipamentos e Problemas de Processos

Os problemas dos equipamentos e processos são freqüentementecrônicos e provocados por uma completa combinaçãodecausas. Por exemplo, a forma externa de um equipamento, podem criar deficiências locais de conformidades na fluidez, dispersão, temperatura, composição e outras propriedades das substâncias processadas e isto, por sua vez, pode produzir mudanças físicas ou químicas não desejáveis. A maioria destes problemas é resultado de anormalidades ou desordens dos equipamentos. Uma planta pode evitá-los se conseguir fazer com que seus equipamentos e processos atinjam o estadoideal.

Pessoal de Manutenção

A proporção entre o número de profissionaisdemanutenção e o deequipamentos é geralmente pequena nas indústrias de processo e a principal tarefa do departamento de manutenção é planificareorganizar. Seu papel é primordialmenteadministrativo, e os subcontratados realizam a maior parte do trabalhodereparos e de manutenção. Já nas empresasestatais, a ação da planejada se torna bem diferenciada das privadas, ou seja, além de planejar e organizar realizam também, e na sua maioria, os trabalhos de montagemereparosdamanutenção.

3.3 Tipos de Manutenção

Como já mencionado, a manutenção divide-se em planejada e não-planejada, estas podem ser definidas como:

Manutençãonão-Planejada: é toda manutenção realizada após a ocorrência de uma falha não esperada e que não pôde ser programada;

Manutenção Planejada: é toda manutenção organizada e efetuada com previsão e controle. Existe disponibilidade de tempo e recursos para programação prévia;

Manutenção Autônoma: é toda manutenção programada e executada com objetivo de identificar problemas que possam causar defeitos e/ou falhas em um determinado equipamento ou sistema.

3.3.1 Manutenção não-Planejada

Este tipo de manutenção faz parte de um modeloultrapassado de manter ou restabelecer sistemas e/ou equipamentos em qualquer tipo de instalação. Nos dias atuais este tipo de procedimento para com as instalações pode direcionar empresas ao insucesso ou ao fracassototal.

3.3.2 Manutenção Planejada

Consiste em um conjuntodeatividades de manutenção preventiva, corretiva, pós-falha e pormelhoria, com o objetivo de aumentar a duraçãodociclodevidaútil e melhorar a confiabilidade e manutenabilidade dos equipamentos e sistemas.

Em um sistema de manutenção planejada, o pessoal da manutenção realiza dois tipos de atividades:

1. Atividades que melhoram os equipamentos;

2. Atividades que melhoram a tecnologia e a capacidade da manutenção.

Estas atividades devem ser planejadas, realizadas e avaliadas dinamicamente. A Figura 3.3 possui a relação entre as duas atividades.

A gestão de equipamentos é um dos focos da manutençãoplanejada responsável por assegurar que os equipamentos funcionem e rendam como esperado, durante toda a sua vida, isto é, desde o planejamento, fabricação, instalação e operação, até sua desativação.

A Figura 3.4 possui a posição da manutenção planejada dentro do ciclo de vida de um equipamento.

Os objetivos da manutenção planejada são eliminar as falhas dos equipamentos e problemas dos processos, assim como minimizarasperdas. O primeiro passo para alcançar estes objetivos é a manutenção baseada no tempo, isto é, a realização de tarefas de manutenção de acordo com um programa estabelecido. A decisão sobre o tipo de manutenção a realizar e em quais equipamentos dependerá das políticas da empresa, planosamédioe longoprazo, planosanuais, etc. Todavia, para manter o equipamento em seu estadoidealé vital usar os dados e tecnologias de manutenção disponíveis. A segundaatividadeprincipalda manutenção planejada, a manutenção baseada nascondições, tem duas direções primordiais:

1. Supervisão das condições: deve-se fazer isto enquanto o equipamento estiver funcionando para calibrar com precisão suas funçõese rendimentos;

2. Inspeção não destrutiva durante a operação: isto ajuda a aumentaraprecisãodo planejamento da manutenção comparada. Nas plantas de processo se realizam muitas tarefas durante a manutenção anual com parada geral. Se as inspeções durante a manutenção com parada revelamdefeitosque devem ser corrigidos, o pessoal da manutenção deve modificar o plano de manutenção com parada. Isto pode causar um atrasonoretornoà operação da planta entre outros problemas.

As manutençõesbaseadasnotempoe nascondiçõesdoequipamentocontrolam as condições dos conjuntos e subconjuntos e componentes que integramosequipamentos.

A terceira atividade principal da manutenção planejada, a manutenção de avarias, consiste em substituir peças ou realizar outros trabalhos de reparação depois da ocorrência de avaria nos equipamentos. Para melhorar a eficácia da manutenção têm-se que começar por reduzirasfalhasdosequipamentos, problemasnosprocessos e perdastotaiscomo os defeitos de qualidade, altos consumos unitários, produção reduzida e problemas de segurança e do meio ambiente. O indicador básico da eficácia é a proporção output (saída) / input(entrada).

Para se medir a eficácia podemos utilizar o seguinte indicador de melhorias:

Sendo os custos da manutenção igual ao custo da manutenção baseada no tempo + custos da manutenção baseadas nas condições + custos da manutenção da avarias + custos das reparações de tarefas inesperadas.

3.3.2.1 Manutenção Preventiva

A Manutenção Preventiva, como o próprio nome sugere, consiste em um trabalho de prevençãodedefeitos que possam originar a parada ou um baixo rendimento dos equipamentos em operação. Esta prevenção é feita baseada em estudos estatísticos, estado do equipamento, local de instalação, condições elétricas que o suprem, dados fornecidos pelo fabricante (condições ótimas de funcionamento, pontos e periodicidade de lubrificação, etc.), entre outros. É destinada a reduzir a probabilidade e falha ou de degradação.

Poderá ser realizada com o equipamento em funcionamento ou não. A manutençãopreventiva pode ser baseadanotempo (periódica) e/ou baseadanascondiçõesdoequipamento (preditiva).

1. Manutenção Periódica Tbm: É toda manutenção baseadanotempo, ou seja, segundo uma periodicidade pré-determinada. Ela pode ser aplicada em equipamentos em operação ou não;

2. Manutenção Preditiva Cbm: É toda manutenção baseadanascondiçõesdopróprioequipamento, através de monitoramento por medições ou por controle estatístico para prever ou predizer a proximidade da ocorrência de uma falha. Ela também pode ser aplicada em equipamentos em operação ou não.

Dentre as vantagens desse tipodemanutenção, pode-se citar:

  • Diminuição do número total de intervenções corretivas, reduzindo o custo da corretiva;

  • Grande diminuição do número de intervenções corretivas ocorrendo em momentos inoportunos como por ex.: em períodos noturnos, em fins de semana,

durante períodos críticos de produção e distribuição, etc;

  • Aumento considerável da taxa de utilização anual dos sistemas de produção e de distribuição.

Para que a manutençãopreventiva funcione corretamente é necessária uma estrutura que possibilite dentre outros itens a especialização e desenvolvimentotecnológico e da equipe responsável pelafunção. Dessa forma deve-se proporcionar.

Existência de um escritório de planejamento da manutenção composto pelas pessoas mais altamente capacitadas da manutenção e tendo funções de preparação de trabalho e de racionalização e otimização de todas as ações. Daqui advém uma manutenção de maior produtividade e mais eficaz;

  • Existência de uma biblioteca organizada contendo: manuais de manutenção, manuais de pesquisas de defeitos, catálogos construtivos dos equipamentos, catálogos de manutenção (fabricantes) e desenhos de projeto atualizados ( as-built );

  • Existência de fichários contendo as seguintes informações:

  1. Fichas históricas dos equipamentos contendo registro das manutenções efetuadas e defeitos encontrados;

  1. Fichas de tempos de reparo, com cálculo atualizado de valores médios;

  2. Fichas de planejamento prévio dos trabalhos repetitivos de manutenção. Nestas fichas contém-se: composição das equipes de manutenção, materiais, peças de reposição e ferramentas.

  3. Existência de plannings nos quais se mostram os trabalhos em curso e a realizar no próximo futuro.

  4. Existência de um serviço de emissão de requisições ou pedidos de trabalho, contendo a descrição do trabalho, os tempos previstos, a lista de itens a requisitar e a composição da equipe especializada;

  5. Emissão de mapas de rotinas diárias; etc.

3.3.2.2. Manutenção Preditiva

O objetivo deste tipo de manutenção é prevenirfalhas nos equipamentos ou sistemas através de acompanhamentodeparâmetros diversos, permitindo a operaçãocontínua do equipamento pelo maior tempo possível. É a primeira grande quebradeparadigma na manutenção, e tanto mais se intensifica quanto mais o conhecimento tecnológico desenvolve equipamentos que permitam avaliação confiável das instalações e sistemas operacionais em funcionamento.

Na Figura 3.5 pode-se observar o processo de manutenção preditiva: quando o grau de degradação se aproxima ou atinge o limite estabelecido, é tomada a decisão de intervenção.

3.3.2.3. Manutenção Periódica

Como já mencionada, corresponde à manutenção realizada em um tempodeterminado e planejado. Nessa concepção enquadra-se a manutençãodetectiva, que pode ser definida como a atuaçãoefetuada em sistemas buscando detectarfalhasocultas ou não perceptíveis ao pessoal de operação e manutenção dos processos.

Como exemplo pode-se citar as lâmpadas de sinalização de painéis ou quadros de comando. Por vezes, estas perdem seu poder iluminação mas sem que se faça uma checagem do seu estado não tem como saber sobre sua real condição.

A identificação de falhasocultas é primordial para garantir a confiabilidade. Em sistemas complexos, essas ações só devem ser levadas a efeito por pessoal da área de manutenção, com treinamento e habilitação para tal, assessorado pelo pessoal de operação.

É cada vez mais constante a utilização de computadores digitais em instrumentação e controle de processo nos mais diversos tipos de plantas industriais.

São estes, sistemas de aquisição de dados, controladores lógicos programáveis, sistemas digitais de controle distribuídos - SDCD, e outra infinidade de arquiteturas de controle somente possíveis com o advento de computadores de processo.

A principal diferença, é o nível de automatização. Na manutenção preditiva, faz-se necessário o diagnóstico a partir da medição de parâmetros; na manutenção detectiva, o diagnóstico é obtido de forma direta a partir do processamento das informações colhidas junto a planta.

A manutenção periódica é uma das melhores ferramentas para detecção de possíveis falhas e prevenção de problemas que venham a comprometer o funcionamento dos equipamentos e sistemas de uma instalação.

3.3.2.4. Manutenção Pós-falha

É toda manutenção realizada após a falha do equipamento, porém com programação, pois deve existir um planejamento detalhado contendo os procedimentos, equipamentos e peças sobressalentes, reservas técnicas de componentes, etc. Geralmente este tipo de manutenção é aplicado a equipamentos sem muita importância para a instalação ou que não possam ter seu funcionamento interrompido para manutenção preventiva.

3.3.2.5. Manutenção por melhoria

É toda manutenção realizada para promover uma melhoria no equipamento, com o objetivo de melhorar sua manutenabilidade bem como melhorar seu rendimento global.

3.3.2.6. Manutenção Corretiva

A manutenção corretiva é a forma mais óbvia e mais primária de manutenção; pode sintetizar-se pelo ciclo "quebra-repara", ou seja, o reparo dos equipamentos após a avaria.

Constitui a forma mais cara de manutenção quando encarada do ponto de vista total do sistema. Pura e simples, conduz a:

  • Baixa utilização anual dos equipamentos e máquinas e, portanto, das cadeias produtivas;

  • Diminuição da vida útil dos equipamentos, máquinas e instalações;

  • Paradas para manutenção em momentos aleatórios e muitas vezes, inoportunos por corresponderem a épocas de ponta de produção, a períodos de cronograma apertado, ou até a épocas de crise geral.

É claro que se torna impossível eliminar completamente este tipo de manutenção, pois não se pode prever em muitos casos o momento exato em que se verificará um defeito que obrigará a uma manutenção corretiva de emergência. Apesar de rudimentar, a organização corretiva necessita de:

  • Pessoal previamente treinado para atuar com rapidez e proficiência em todos os casos de defeitos previsíveis e com quadro e horários bem estabelecidos;

  • Existência de todos os meios materiais necessários para a ação corretiva que sejam: aparelhos de medição e teste adaptados aos equipamentos existentes e disponíveis, rapidamente, no próprio local;

  • Existência das ferramentas necessárias para todos os tipos de intervenções necessárias

que se convencionou realizar no local;

  • Existência de manuais detalhados de manutenção corretiva referentes aos equipamentos e às cadeias produtivas, e sua fácil acessibilidade;

  • Existência de desenhos detalhados dos equipamentos e dos circuitos que correspondam às instalações atualizados;

  • Almoxarifado racionalmente organizado, em contato íntimo com a manutenção e contendo, em todos os instantes, bom número de itens acima do ponto crítico de encomenda;

  • Contratos bem estudados, estabelecidos com entidades nacionais ou internacionais, no caso de equipamentos de alta tecnologia cuja manutenção local seja impossível;

  • Reciclagem e atualização periódicas dos chefes e dos técnicos de manutenção;

  • Registros dos defeitos e dos tempos de reparo, classificados por equipamentos e por cadeias produtivas (normalmente associadas a cadeias de manutenção);

  • Registro das perdas de produção (efetuado de acordo com a operação-produção) resultantes das paradas devidas a defeitos e a parada para manutenção.

3.3.3. Manutenção Autônoma

No caso de algum profissional encontrar um defeito que possa ser resolvido pelo mesmo, este, prontamente, executará a manutenção para evitar uma falha do equipamento e/ou um problema maior ao sistema.

Dessa maneira todos os integrantes da empresa são responsáveis pela manutenção da instalação.

Após a definição da manutenção autônoma e dos demais tipos, pode-se detalhar melhor o diagrama de fluxo para a manutenção apresentado na Figura 3.1, através da Figura 3.6, onde são identificadas as características de cada etapa dos processos e seus setores responsáveis (MP e MA).

3.3.4. Engenharia de Manutenção

É uma nova concepção que constitui a segunda quebra de paradigma na manutenção.

Praticar engenharia de manutenção é deixar de ficar consertando continuadamente, para procurar as causas básicas, modificar situações permanentes de mau desempeno, deixar de conviver com problemas crônicos, melhorar padrões e sistemáticas, desenvolver a manutenibilidade, das feedback ao projeto, interferir tecnicamente nas compras. Ainda mais: aplicar técnicas modernas, estar nivelado com a manutenção de primeiro mundo.

Tipos de Manutenção

Custo US$/ HP/ ano

Corretiva

17 a 18

Preventiva

11 a 13

Preditiva e monitoramento de condição/ corretiva planejada

7 a 9

Tabela 3.7: Comparação de custos entre os tipos de manutenção.

Na Tabela 3.7 existem os valores médios dos preços dos processos de manutenção, onde pode-se notar que as intervenções não-planejadas custam mais do que procedimentos de prevenção e correção devidamente planejados.

O gráfico da Figura 3.8 possui a curva da melhoria de resultados à medida que se evolui dentre os tipos de manutenção. As duas mudanças de inclinação representam as quebras de paradigma. Observe o salto significativo quando se adota engenharia de manutenção.

A Engenharia de Manutenção atua na busca do constante desenvolvimento e implementação de soluções para as atividades de manutenção e em sua logística. Opera também na melhoria do desempenho da manutenção na obtenção de um padrão classe mundial e no desenvolvimento de serviços globais e de satisfação do cliente.

A Engenharia de Manutenção pode trabalhar também como suporte à área de Gestão de Manutenção da sua empresa, desenvolvendo auditorias periódicas, redesenho dos processos de trabalho, implementações de engenharia de melhorias.

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