Manutenção baseada no estado de condição. Uma abordagem utilizando cartas de controlo modificadas

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia Industrial

Levantamento, identificação e classificação de dados para a gestão da manutenção numa empresa industrial

O presente trabalho refere-se à análise de conceitos gerais de manutenção e sua gestão, aplicados a uma indústria de produção de fibra têxtil sintética. Contempla uma primeira fase de organização e segmentação de um registo histórico de dados, para a identificação de equipamentos críticos e o seu impacto a nível capital na instalação industrial, e uma outra fase de caracterização de tipos de avaria comuns para a definição de um plano de acções. Neste contexto o trabalho visa o estudo de um equipamento essencial ao processo produtivo, pois a ocorrência de uma avaria/falha traduz-se na paragem da máquina e consequentemente perda na produção. Partindo dos dados organizados sobre avarias comuns identificam-se as causas raiz, com recurso a diagramas de causa e efeito. Acrescenta-se uma análise dos investimentos necessários para cumprir algumas das acções do plano. A estrutura de dados realizada permite à empresa dispor de uma nova ferramenta de apoio à gestão da manutenção, com vista a uma melhor preparação de trabalhos futuros e consequente aumento da produtividade.

Sistematização das atividades de manutenção para uma instituição de solidariedade social

Nos tempos atuais e devido ao ambiente cada vez mais competitivo que as empresas enfrentam, a gestão da manutenção tornou-se reconhecida pelos gestores como uma das atividades mais importantes em empresas industriais e organizações. A presente dissertação foi realizada no âmbito de colaboração entre o DEMI, FCT-UNL e o Banco Alimentar Contra a Fome de Lisboa. Foi estabelecido inicialmente como objetivo, o desenvolvimento de um plano de manutenção preventiva de máquinas e equipamentos existentes no Banco Alimentar. Porém, no desenvolvimento do trabalho, revelou-se a necessidade de se satisfazer outros objetivos prementes. Entre os novos objetivos que surgiram entretanto, destacam-se a codificação dos equipamentos, a criação de novos documentos essenciais na gestão da manutenção, assim como a melhoria dos existentes, e a conceção de bases para uma futura análise da fiabilidade e manutibilidade dos equipamentos. A análise do estado atual do serviço de manutenção foi feita com base na norma NP EN 13306 (2007). Algumas das propostas apresentadas poderão ser de aplicação imediata, com resultados a curto prazo, outras só poderão ter impacto a médio ou longo prazo. As lacunas preenchidas e as propostas de melhoria apresentadas poderão ter impacto significativo, não só a nível de custos imediatos da manutenção de equipamentos, como também a nível organizacional, motivacional dos colaboradores e da disciplina institucional.

Desenvolvimento de um sistema de diagnóstico de falhas em motores elétricos de indução

Os motores trifásicos de indução são os mais utilizados na indústria a nível mundial essencialmente devido à sua versatilidade, fiabilidade e baixo custo. Apesar da alta fiabilidade destes motores, o decorrer do tempo acaba por inevitavelmente levar a um desgaste que se poderá tornar excessivo quando negligenciado, levando assim o motor à situação de avaria. De forma a contornar este problema que resulta em gastos energéticos e prejuízos financeiros para as empresas, consequentes da paragem dos seus sistemas produtivos, as empresas recorrem à prática da manutenção preditiva. Através de uma monitorização contínua dos parâmetros de funcionamento, são realizados sucessivos diagnósticos não invasivos aos sistemas produtivos, nomeadamente motores, prevenindo deste modo o surgimento de falhas e avarias, identificando a origem do problema. A presente dissertação foi elaborada no âmbito da realização de um estágio numa empresa do setor eletromecânico. A referida empresa comercializa equipamentos industriais, dentro dos quais motores elétricos, entre outros componentes de acionamentos eletromecânicos, prestando serviços de manutenção dos mesmos. Este trabalho visou uma reformulação de um projeto de uma bancada para realização de testes de capacidade dos motores. A bancada de ensaio, além de reformulada, ganhou novas funcionalidades. Foi desenvolvido um sistema de análise e diagnóstico de falhas mecânicas em motores elétricos, através da inclusão de sensores adaptados para monitorização dos parâmetros de funcionamento. A escolha das técnicas utilizadas teve por base uma análise dos modos de falha dos elementos do motor. Para facilitar o trabalho do operador, foi incluída uma consola com botões de navegação e um mostrador em LCD para visualização do menu. Foram também comparados dois sistemas diferentes para simulação de carga, ou seja, de teste à capacidade dos motores. No âmbito desta dissertação está a ser preparado um artigo e uma apresentação para o 13º CNM (Congresso Nacional de Manutenção da APMI).

Concepção e desenvolvimento de um sistema de limpeza de circuitos hidráulicos

Atualmente na indústria, surge a dificuldade expressa de encontrar soluções viáveis para a limpeza dos seus circuitos hidráulicos. As soluções existentes no mercado são por vezes incomportáveis, seja devido ao elevado custo inerente ou porque têm associado um tempo de paragem do equipamento industrial demasiado elevado. Dentro das tubagens existentes nos circuitos hidráulicos é possível distinguir dois tipos: flexíveis e rígidas. As flexíveis, apesar de terem um custo superior ao das rígidas, a facilidade de montagem permite a sua substituição, sempre que se deteta algum desgaste. A concepção duma tubagem rígida é feita através de um tubo de aço inoxidável, dando-lhe a forma adequada, cravando-se, de seguida, as ponteiras. Este método apesar de mais económico é muito mais demorado e por esta razão, a solução existente para este tipo de tubagens passa pela limpeza interna das impurezas. Este tema tem um elevado interesse devido às implicações que advêm da utilização de uma instalação de tubagens com impurezas incrustadas. A libertação dessas impurezas, causam a maioria das avarias em componentes sensíveis, o que equivale a perdas monetárias consideráveis por parte das entidades industriais. A solução para este problema, passa pelo desenvolvimento de uma unidade hidráulica de flushing, capaz de efetuar a limpeza dos circuitos, assegurando no seu final uma contaminação reduzida dentro das normas reguladoras da contaminação do óleo. A tecnologia do flushing, tem por base a utilização de escoamentos turbulentos com a finalidade de aumentar a tensão de corte junto das paredes das tubagens e por consequência remover as impurezas nela inclusa. O projeto prevê a concepção e construção de uma unidade de flushing que, após ser testada e validada, esteja em condições de ser comercializada tanto a nível nacional como internacional.

Avaliação de risco de operação em armazém robotizado

Este trabalho teve como objetivo a realização de uma análise e avaliação de riscos (AAR) de um armazém robotizado na empresa Inapa, para a qual esta avaliação era sentida como uma necessidade urgente. Para a realização do estudo foram aplicadas duas ferramentas de análise e avaliação de riscos. A primeira, de “banda larga”, foi a metodologia Análise dos Desvios utilizada para fazer um varrimento geral dos perigos, isto é, abrangendo a vertente de risco ocupacional, mais especificamente os riscos inerentes às tarefas de manutenção, e também a vertente de risco operacional ou seja o risco intrínseco aos equipamentos e instalações. Posteriormente foi aplicado a metodologia FMECA (Failure Mode and Effects and Criticality Analysis), para uma análise mais específica ao risco de operação, e deste modo complementar a metodologia de análise dos desvios. Em conjunto com as metodologias Análise dos Desvios e FMECA foi adotada a matriz BS 8800:2004 para a valoração do risco ocupacional, tendo sido desenvolvida intencionalmente uma matriz de risco direcionada para a operação do armazém robotizado na Inapa. A aplicação das duas metodologias revelou-se essencial, para identificação de um maior número de riscos. Os resultados obtidos permitiram identificar os perigos e situações perigosas que apresentam maior risco para o trabalhador e para a instalação. Na vertente do risco ocupacional, verificou-se que as situações com risco mais elevado para os operadores, quer em termos de frequência, quer em termos de consequência grave são as paletes partidas por baixo e as deficiências de formação em segurança. Relativamente ao risco operacional foram identificados diversos riscos considerados como elevados pelas metodologias aplicadas. A consequência mais grave é a paragem total e prolongada do armazém robotizado, que por sua vez está associado a múltiplos fatores de risco. Do ponto vista geral deste sistema (armazém robotizado) é prioritário implementar um procedimento de registo de avarias e custos. Como consequência da análise realizada apresentam-se propostas de melhoria de modo a incrementar o desempenho do sistema. Para algumas dessas medidas foi feita uma análise do tipo custo-benefício para verificar se o investimento é excessivamente avultado para o benefício que trazem.

Estudo de melhoria da disponibilidade de uma linha numa indústria alimentar

Numa unidade fabril um dos fatores decisivos para o cumprimento dos objetivos exigidos é a capacidade de produção sem paragens involuntárias, isto é, a fiabilidade dos equipamentos tem de ser elevada. Para que tal aconteça é necessário que exista um planeamento da manutenção desses mesmos equipamentos e que esta seja aplicada de forma coerente e estruturada. No âmbito do estudo de caso, para a determinar a fiabilidade, manutibilidade e disponibilidade dos componentes do sistema utilizaram-se modelos estatísticos, baseados nos dados disponíveis do ano 2014. Iniciou-se a análise do sistema global fazendo o levantamento do número de falhas por equipamento e das suas respetivas durações que, por sua vez, foram recolhidas através dos registos das folhas de obra abertas/fechadas para cada equipamento. Utilizou-se o teste de Laplace para determinar qual a tendência das avarias, e, com o auxílio dos indicadores de manutibilidade e fiabilidade, determinou-se a disponibilidade intrínseca do sistema. Em seguida, iniciou-se um estudo mais detalhado sobre os tempos registados no decorrer de cada avaria, visando reduzir o gap presente na base de dados usada e, com isso, aumentar a sua fiabilidade. Identificaram-se os equipamentos críticos, assumindo que estes se encontram abaixo dos valores aceitáveis para um fluxo produtivo contínuo e eficiente. Por fim, realizou-se um levantamento de custos, associados ao ciclo de vida de cada equipamento, de forma a ajudar a empresa a decidir se a melhor opção será a substituição dos equipamentos críticos ou a sua reparação. Com toda esta informação, elaborou-se um documento que demonstra, quais os equipamentos que têm maior influência na disponibilidade da linha e ainda todos os gastos existentes em manutenção e componentes. Espera-se que, com este estudo, a empresa possua as ferramentas necessárias para poder tomar uma decisão que se traduza numa melhoria do fluxo produtivo do sistema.