Um método para detectar falhas incipientes em máquinas rotativas baseado em análise de vibração e lógica Fuzzy

Este trabalho apresenta um método para detectar falhas no funcionamento de máquinas rotativas baseado em alterações no padrão de vibração do sistema e no diagnóstico da condição de operação, por Lógica Fuzzy. As modificações ocorridas são analisadas e servem como parâmetros para predizer falhas incipientes bem como a evolução destas na condição de operação, possibilitando tarefas de manutenção preditiva. Utiliza-se uma estrutura mecânica denominada de Sistema Rotativo (Figura 1), apropriada para as simulações das falhas. Faz-se a aquisição de dados de vibração da máquina usando-se um acelerômetro em chip biaxial de baixa potência. As saídas são lidas diretamente por um contador microprocessador não requerendo um conversor A/D. Um sistema de desenvolvimento para processamento digital de sinais, baseado no microprocessador TMS320C25, o Psi25, é empregado na aquisição dos sinais de vibração (*.dat), do Sistema Rotativo. Os arquivos *.dat são processados através da ferramenta matemática computacional Matlab 5 e do programa SPTOOL. Estabelece-se o padrão de vibração, denominado assinatura espectral do Sistema Rotativo (Figura 2) Os dados são analisados pelo sistema especialista Fuzzy, devidamente calibrado para o processo em questão. São considerados, como parâmetros para a diferenciação e tomada de decisão no diagnóstico do estado de funcionamento pelo sistema especialista, a freqüência de rotação do eixo-volante e as amplitudes de vibração inerentes a cada situação de avaria. As falhas inseridas neste trabalho são desbalanceamentos no eixovolante (Figura 1), através da inserção de elementos desbalanceadores. A relação de massa entre o volante e o menor elemento desbalanceador é de 1:10000. Tomando-se como alusão o conhecimento de especialistas no que se refere a situações normais de funcionamento e conseqüências danosas, utilizam-se elementos de diferentes massas para inserir falhas e diagnosticar o estado de funcionamento pelo sistema fuzzy, que apresenta o diagnóstico de formas qualitativa: normal; falha incipiente; manutenção e perigo e quantitativa, sendo desta maneira possível a detecção e o acompanhamento da evolução da falha.

Análise dinâmica de rotores de grupos turbo e hidrogeradores com o método das matrizes de transferência

Conhecer o comportamento vibratório de rotores de máquinas rotativas, já durante a fase de projeto, é uma necessidade cada vez maior nos dias atuais, quando modificações corretivas, após o início da operação, já não são mais aceitáveis, devido aos altos custos de material e execução empregados, se comparados com os lucros que são cada vez mais reduzidos, em função das regras impostas pelo mercado, e devido também ao tempo necessário para tais modificações, que implica em manter a máquina parada, sem gerar lucros nesse penodo, acarretando em mu1tas contratuais para o fabricante. o presente trabalho visa dar subsídiosà análise dinâmicadas linhas de eixos de turbo e hidrogeradores (conjuntos formados pela turbina mais o gerador, usados respectivamentenas centraistermelétricase hidrelétricas). Inicialmente é feita uma breve explanação sobre formas construtivas de hidrogeradores e tipos de turbinas hidráu1icas utilizados atualmente. O trabalho prossegue apresentando as propriedades dos mancais com filme de óleo, os fenômenos do empuxo magnético no rotor do gerador e do efeito giroscópico, bem como a norma ISO 1940, que define os níveis admissíveis de desbalanceamentos residuais para rotores de máquinas É apresentada uma formulação matemática pelo Método das Matrizes de Transferência para as análises das vibrações livres, bem como das vibrações forçadas com carregamentos cíclicos devido aos desbalanceamentos residuais das linhas de eixos. A análise das vibrações livres é feita para a obtenção das fteqüências naturais torcionais e das fteqüências tlexionais críticas em um plano. A análise das vibrações forçadas é elaborada para fornecer as respostas dinâmicas em dois planos ortogonais, devido ao desbalanceamento residual. Para aplicação da metodologia de cálculo apresentada, são elaboradas rotinas computacionais de cálculos, utilizando como plataforma o software MATLAB. Para testar o Método das Matrizes de Transferência, bem como os programas de computador elaborados, faz-se algumas análises com soluções analíticas exatas e comparam-se resultados obtidos. Como aplicação prática, faz-se um estudo aprofundado dos comportamentos dinâmicos algumas linhas de eixos de hidrogeradores, para variações de configurações de construção dessas, bem como para as diversas condições de operação.

Desenvolvimento de fornecedores : um estudo de caso no setor de máquinas agrícolas

Devido ao aumento da competitividade entre as empresas, torna-se cada vez mais importante obter vantagens, principalmente se os benefícios puderem ser estendidos aos diversos elementos da cadeia de fornecimento. O objetivo deste trabalho é abordar as etapas que foram realizadas durante um programa de desenvolvimento de fornecedores. Este programa partiu da necessidade de uma empresa montadora de máquinas agrícolas melhorar o desempenho de seus fornecedores, auxiliando-os a obter melhorias de processos e operações. As ações desenvolvidas em três fornecedores são descritas e discutidas, tomando como base a Troca Rápida de Ferramentas (TRF), com o objetivo de diminuir o tempo de preparação e melhorar a produtividade do setor gargalo. Os ganhos percentuais com o projeto, sobre o total de vendas de cada fornecedor (F1, F2 e F3), foram 0,93%, 0,91% e 8,13%, respectivamente. Os resultados alcançados após a intervenção foram positivos e reforçam a necessidade de programas de desenvolvimento de fornecedores, como os abordados na literatura. Ao final é apresentado o método utilizado para promover o desenvolvimento de fornecedores, o qual é composto de 10 etapas desenvolvidas junto a empresa e 12 etapas desenvolvidas junto aos fornecedores.

Desenvolvimento de novos produtos através do gerenciamento simultâneo de projetos (GSP) : um estudo de caso na indústria de máquinas agrícolas

Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de otimizar as atividades de gerenciamento no desenvolvimento de novos produtos na AGCO, empresa fabricante de máquinas agrícolas, e em sua cadeia de fornecedores. A engenharia simultânea ou, mais amplamente, o gerenciamento simultâneo de projetos é um sistema para administração de projetos que permite encurtar o tempo de lançamento de um produto e, ao mesmo tempo, reduzir os gastos no projeto, atendendo às necessidades dos clientes-alvo. Pesquisadores do Massachussets Institute of Technology (MIT) Womack, Jones e Roos apresentaram em 1990 um estudo de cinco anos visando identificar quais as características desse sistema que contribuíam efetivamente para seu sucesso. Este estudo foi detalhado por Daniel Schrage, do Georgia Institute of Technology, que expandiu as quatro características básicas identificadas (líder forte, trabalho em equipe, comunicação eficiente, desenvolvimento simultâneo com fornecedores). Recentes estudos indicam que, além das conclusões dos estudos acima, três fatores são hoje preponderantes para o sucesso do gerenciamento simultâneo de projetos: comunicação, coordenação e colaboração. Esta pesquisa identifica as técnicas atualmente empregadas na AGCO e seus fornecedores e seus métodos de gerenciamento dos processos e pessoas, propondo ao final uma série de melhorias que permitirão a otimização deste sistema de gerenciamento de novos produtos. A coleta de informações foi feita através de entrevistas e envio de questionários a mais de 80 fornecedores da AGCO. A análise dos resultados da pesquisa nos leva à conclusão de que a AGCO e seus fornecedores podem aperfeiçoar seu sistema de gerenciamento de projetos, principalmente no item coordenação dos grupos técnicos e nas técnicas empregadas para avaliação de performance dos produtos. A aplicação dos métodos de desenvolvimento, e o envolvimento das pessoas estão em um patamar superior de performance.

Raciocínio baseado em caso : uma aplicação em manutenção de máquinas e equipamentos

o ambiente econômico atual tem imposto desafios em atividades como atendimento de pedidos de produção, com lotes e prazos de entrega cada vez menores e garantia de inexistência de erros de qualidade e entrega. Portanto, se faz imperativo um tratamento diferenciado da manutenção dos equipamentos, exigindo o uso de tecnologias que permitam, através da minimização dos tempos envolvidos em reparos, avanços contínuos na direção de "zero-quebra" e "zero-defeito". Embora a busca sempre deva ser de eliminar paradas por quebra, atacando suas causas na raiz, através de ações de melhoramento contínuo das condições das máquinas e instalações, estas ainda persistem. Seja por falta de recursos para a implantação das ações técnicas necessárias ou pela inviabilidade econômica desta implantação, as intervenções corretivas, que em quase sua totalidade estão estruturadas com base na experiência individual dos profissionais da área, continuam sendo requeridas. A empresa fica então na dependência da correta avaliação de profissionais especialistas, os quais são também suscetíveis a erros de diagnóstico, o que coloca em risco a continuidade das operações fabris. Este trabalho revisa o conceito de TPM (Total Productive Management ou Gestão Produtiva Total) aplicado a organizações, processos produtivos e resultados potenciais tangíveis e intangíveis de sua aplicação. A manutenção planejada, um dos pilares do TPM onde são focalizadas as intervenções por quebra-máquina, descreve as divisões de atividades em uma intervenção de conserto. Neste ponto são localizadas as etapas onde o CBR (Case-Based Reasoning) ou Raciocínio Baseado em Casos, pode ser utilizado a fim de minimizar o tempo total da intervenção. Um protótipo de CBR é criado para auxiliar especialistas de manutenção durante o processo de diagnóstico de causas de quebras de máquinas. Este protótipo utiliza CBR como método para armazenamento de casos pregressos de quebras de máquina. A base de casos do CBR fornece ferramentas para recuperação e reutilização destas experiências quando da recorrência da quebra de máquina, auxiliando profissionais da manutenção a executar seu trabalho O pacote de ferramentas CBR Content Navigator, Versão 3.2 desenvolvido pela Inference CorporationTM foi utilizado como: (i) repositório para modelagem e armazenamento do banco de casos, (ii) mecanismo de recuperação (ou busca) de casos na base do sistema e, (iii) ferramentas para apresentar a solução dos problemas de quebra de máquina.

Desenvolvimento de programa de gestão voltado à manutenção das máquinas e equipamentos e ao melhoramento dos processos de manufatura fundamentado nos princípios básicos do Total Productive Maintenance (TPM)

Esta dissertação de mestrado trata do tema Total Productive Maintenance (TPM) ou Manutenção Produtiva Total (MPT). O principal objetivo é avaliar sua contribuição no gerenciamento das atividades de manutenção industrial e como uma ferramenta da engenharia de processos para otimização dos processos de manufatura. A avaliação foi realizada com base em estudo de caso onde o TPM foi implementado em uma empresa do ramo eletro - eletrônico localizada na cidade de Caxias do Sul - RS. O plano de implementação foi elaborado baseado em revisão bibliográfica, a qual considerou o pensamento de autores nacionais e internacionais bem como a adequação do TPM levando em consideração a cultura e a realidade do sistema produtivo da empresa. A parte prática do programa envolveu a aplicação dos conceitos e filosofias fundamentais do TPM no sistema produtivo da empresa. Os principais resultados mensuráveis obtidos com a implementação, foram: (1) a elevação do Índice de Rendimento Operacional Global (IROG) de 0,552 para 0,634, observado nas máquinas consideradas restrição do sistema produtivo do setor (gargalos), (2) a redução nas quebras de máquinas em aproximadamente 45 %, (3) a criação de um ambiente que incentiva a participação dos funcionários com sugestões de melhorias, atingindo 3,2 sugestões de melhorias por funcionário por ano e, (4) reduções de 12,6 % de energia elétrica, 40 % no consumo de água e 797 litros de óleo lubrificante por ano. Entre os beneficios não mensuráveis destacam-se a criação de um ambiente de trabalho limpo, organizado e seguro, a formação de operadores multifuncionais e a eliminação de atmosfera de confronto que existia entre a operação e a manutenção. O estudo de caso também mostrou que o comprometimento da alta direção é fator fundamental para o sucesso do TPM.

Gerenciamento do crescimento da confiabilidade : um estudo aplicado no setor de máquinas agrícolas

Este trabalho é um estudo aplicado da implementação e utilização do gerenciamento do crescimento da confiabilidade no setor de máquinas agrícolas na empresa John Deere Brasil SA. O uso de técnicas e softwares de confiabilidade para monitorar o desenvolvimento do projeto da colheitadeira de grãos – modelo da série 1100 – foi fundamental para determinar o momento exato de introduzir o produto no mercado. A análise das falhas dos produtos existentes, sugestões dos clientes e informações da área de suporte e serviços, serviram como base para a introdução de diversas melhorias para o novo modelo de colheitadeira. As principais atividades referentes à confiabilidade foram, a previsão da confiabilidade, testes e planejamento do crescimento da confiabilidade, modelagem do crescimento da confiabilidade e a análise dos dados obtidos com os testes de campo. O objetivo da implementação das ferramentas do gerenciamento do crescimento da confiabilidade foi administrar as informações dos eventos de testes de campo, para que as falhas verificadas durante o período de testes fossem reprojetadas e as ações corretivas implementadas e verificadas suas melhorias.

Desenvolvimento de um sistema de medição de deformações em máquinas agrícolas

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um projeto para análise experimental em semeadoras agrícolas a fim de levantar dados sobre as deformações e solicitações mecânicas na sua estrutura, bem como nos diversos componentes da máquina. Visa-se o desenvolvimento de uma ferramenta / metodologia que permita localizar as regiões de maior deformação mecânica, quantificar estas deformações e registrá-las de forma dinâmica com a máquina realizando seu trabalho em campo para posterior análise dos dados. Para o desenvolvimento deste trabalho foi realizada a averiguação do estado da arte na análise experimental de tensões. Posteriormente foi feito um estudo para verificar quais dos métodos experimentais poderiam ser utilizados e qual destes métodos poderia apresentar melhores resultados para este caso. As características básicas de cada método receberam classificação e estes dados foram colocados em um programa comercial de QFD. Este estudo considerou que o baixo custo de implementação e a facilidade de operação devem apresentar maior importância. O estudo mostrou que nenhum dos métodos isoladamente atende a todos os requisitos exigidos. A fim de que atender as necessidades decidiu-se pela aplicação de dois métodos: Camada Frágil e Extensometria. O primeiro método utilizado inicialmente para localizar os pontos de maior deformação do equipamento, enquanto o segundo método fornece dados quantitativos para a posterior análise dos dados. Assim, os dois métodos escolhidos são apresentados com maior detalhamento. Este trabalho ainda apresenta uma descrição de problemas encontrados na aplicação de cada método, bem como as soluções adotadas; descreve detalhes de equipamentos e materiais comerciais utilizados e discute detalhes do processo experimental empregado. Posteriormente são discutidos os erros experimentais Os resultados obtidos demonstram que o método escolhido atendeu as necessidades e que foi capaz de proporcionar arquivos contendo dados sobre as deformações mecânicas dos componentes quando submetidos aos carregamentos dinâmicos encontrados no trabalho em campo.

Implementação de sistema sequenciado comparado ao tradicional MRP : um estudo de caso em indústria de máquinas agrícolas

Satisfazer de modo rápido às necessidades dos clientes quanto a produtos personalizados requer implementação de técnicas de compra de materiais e componentes. Nessa perspectiva, o objetivo deste estudo é a implantação de uma técnica que possibilite a conversão de um sistema de produção MRP (Material Requirements Planning) para um sistema seqüenciado, que tenha um replanejamento autônomo e um fluxo orientado pela demanda do produto final solicitado pelo cliente, possibilitando flexibilidade e redução de estoques. A metodologia aplicada para cumprir com o objetivo proposto foi o estudo de caso, a partir da aplicabilidade das ferramentas Kanban, Sistema de Ponto de Pedido e Sequenciamento, destacando suas peculiaridades em termos de aplicação e em seguida implementação em um lote piloto para comparativo com o Tradicional MRP (Material Requirements Planning), mensurando os resultados em termos de redução de estoques e ganhos em flexibilidade e agilidade ao atendimento ao cliente interno – linha de montagem. Os resultados alcançados na implantação das ferramentas citadas ao lote piloto mostraram que no Sistema Ponto de Pedido, tevese consideráveis ganhos em acuracidade de estoque aplicado às matériasprimas (chapas de aço), no Sistema Kanban encontrouse uma redução de 35% e no Sistema Seqüenciado a redução foi de 60% no nível de inventário. Concluise que a implementação das ferramentas experimentadas através do lote piloto representa uma redução expressiva no nível de inventário e, também, promove a flexibilidade e agilidade no atendimento aos clientes.

Método para redução das perdas de produtividade através da análise dos defeitos durante o processo de montagem em uma empresa fabricante de máquinas têxteis

Resumo não disponível.

Avaliação dos impactos e transformações do programa MODERFROTA na indústria de máquinas agrícolas : caso AGCO

Esta pesquisa é um estudo de caso da AGCO que tem como objetivo geral identificar, caracterizar e analisar as transformações decorrentes do Programa MODERFROTA na indústria de máquinas agrícolas. Os objetivos específicos são identificar e analisar os impactos do Programa MODERFROTA nos agentes financeiros e rede de concessionárias Massey Ferguson. O trabalho justifica-se pela participação preponderante do Programa MODERFROTA, desde sua implementação no ano 2000, no financiamento de tratores e colheitadeiras produzidos pela AGCO. Para atingir os objetivos propostos, buscou-se fazer uma revisão na literatura, abrangendo desde o papel do Estado na agricultura brasileira dos anos 30 à formação dos complexos agroindustriais, popularmente conhecidos como agronegócios, bem como os instrumentos de política econômica para modernização da agricultura. Para atingir os objetivos específicos, foi realizada uma pesquisa survey junto a 223 gestores de concessionárias da rede Massey Ferguson que responderam a um questionário de quinze questões, sendo treze fechadas escalares e duas abertas, para identificar e analisar os impactos do Programa MODERFROTA na produção e comercialização de tratores e colheitadeiras. Também foram coletados dados secundários nos sites da Associação Nacional de Fabricantes (ANFAVEA), Banco Central do Brasil (BACEN), Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB), Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) para compor informações que permitiram analisar quantitativamente e comparativamente seus impactos na indústria de máquinas agrícolas e AGCO. A partir da análise dos dados coletados, chegou-se a resultados que evidenciaram a intensificação nas relações entre os agentes financeiros, concessionárias e AGCO; oscilações na comercialização em função dos desembolsos de recursos do BNDES e aumentos significativos na produção e exportação de tratores e colheitadeiras.

Características do negócio como determinantes do posicionamento logístico no setor de máquinas e implementos agrícolas na mesorregião noroeste riograndense

A crescente concorrência entre empresas intensificou a importância de se prever vendas e gerenciar os estoques para conseguir uma maior competitividade. Uma das maneiras de se adquirir essa vantagem competitiva é através do posicionamento logístico, ou seja, da integração de processos de produção com processos de decisões logísticas. Assim, a pesquisa teve como objetivo avaliar, nas empresas de máquinas e implementos agrícolas da mesorregião Noroeste do estado do Rio Grande do Sul, as características do produto, da operação e da demanda e suas relações com as decisões logísticas e com a organização do fluxo de produtos. Para isso, a partir de um enfoque transversal, foi realizada uma pesquisa de campo de caráter exploratório e descritivo, considerando duas categorias de produtos, nos diferentes portes das empresas, numa amostra quase-aleatória com repetição. Verificou-se que as características do negócio, de acordo com o porte das empresas, apresentam padrões heterogêneos de decisões logísticas, dado esse verificado a partir da análise de dois conjuntos de resultados. No primeiro, onde se analisou as características do negócio por porte das empresas, pôde-se verificar que existem diferenças significativas no setor, as quais podem derivar do porte das empresas ou da categoria dos produtos. Nas decisões de posicionamento logístico, verificou-se, majoritariamente, que a coordenação do fluxo do produto é puxada; a alocação de estoques é centralizada e a base para o acionamento da fabricação de produtos acabados é contrapedido, com pequenas diferenças em relação ao porte e categorias de produtos No segundo conjunto de resultados, verificou-se, a partir de um grande número de correlações das características do negócio com as decisões logísticas, que as decisões, em termos gerais, são influenciadas, sobretudo, por características que refletem os riscos e os custos de se manter estoques, pelo nível de concorrência de mercado e pela necessidade de assegurar vendas atendendo rapidamente ao cliente. Na análise da mediana dessas características significativamente correlacionadas, foram apontados dados que servem de apoio para a tomada de decisão de posicionamento logístico, nos diferentes portes das empresas. Por fim, a organização do fluxo de produto mostrou que a combinação puxar/centralizar/ contrapedido é a mais adequada, já que se apresentou estatisticamente correlacionado com todos os diferentes portes das empresas, constituindo-se no alicerce para segmentação de eventual estratégia logística. Portanto, concluise que as informações geradas refletem a lógica de padrões de decisão logística, possibilitando orientação e direcionamento do planejamento e tomada de decisão com relação à organização do fluxo de produtos, além de constituir-se num referencial teórico que poderá sustentar futuros trabalhos de avaliação longitudinal no setor de máquinas e implementos agrícolas.

Máquinas imprecisas : materiais, procedimentos e imaginário em aparelhos mecânicos de arte

Abordam-se o universo de cogitações e as condições materiais de instauração de obras de arte, realizadas em forma de aparelhos cinéticos mecânicos, a partir dos seus aspectos materiais, dos procedimentos técnicos e artísticos empregados na sua confecção e dos aspectos do imaginário presentes neste processo. São máquinas que podem ser denominadas de imprecisas por serem máquinas de arte e que procuram modos de indicar, para os seus usufruidores, os sujeitos que as usam, seu funcionamento e a sua própria feitura, acreditando que estas questões são partes importantes das significações e do imaginário que influenciam esta instauração, assim como do imaginário que é suscitado por ela. Estes aparelhos são objetos que requisitam, pelo seu uso, uma manipulação e uma confrontação corporal direta com os estes usufruidores. Os artistas e as obras associados à arte cinética constituem um referencial importante abordado aqui. Estas questões, a partir de uma feitura e de uma utilização de materiais e técnicas que podem ser chamados de Low Tech, se estabelecem principalmente frente às tecnologias digitais contemporâneas cujas técnicas e teorias que também lhe servem de referencial.

Estimativa do comportamento de máquinas assíncronas sujeitas a afundamentos de tensão

Os afundamentos de tensão são reduções de curta duração entre o 10% a 90% da magnitude de tensão eficaz. Usualmente, estes afundamentos são associados com falhas no sistema de energia elétrica, mas podem ser causados pela elevada corrente de partida de motores de indução ou energização de transformadores. Apesar de sua curta duração, tais eventos podem causar sérios problemas para alguns equipamentos. As conseqüências dos afundamentos de tensão sobre a máquina assíncrona são: perda de velocidade durante o afundamento e picos de corrente e de conjugado que aparecem na queda de tensão e no instante de restabelecimento. Este estudo visa analisar o comportamento da máquina assíncrona diante de afundamentos de tensão e as características destes, devido à influência do motor assíncrono como carga. Enfocando-se neste ponto, é que foram considerados diferentes tipos de afundamentos devido a diferentes falhas, que produziram quedas de tensão nos terminais da máquina assíncrona com variações na magnitude e no argumento de tensão. As simulações foram realizadas aplicando um método numérico tradicional e um método simplificado, o método simplificado lineariza as equações diferenciais elétricas da máquina assíncrona considerando a velocidade mecânica constante, para o cálculo dos transitórios elétricos no início da queda de tensão e no restabelecimento da mesma. Os transitórios obtidos pelo método numérico tradicional (Runge Kutta quarta ordem) e o método simplificado foram comparados, para verificar a precisão deste método com respeito ao numérico tradicional, concluindo-se, que o método simplificado poderá aplicar-se em máquinas de baixo escorregamento e elevada constante de inércia. Além disso, foram realizados experimentos, submetendo o sistema a diferentes quedas de tensão, considerando diferentes magnitudes e durações no afundamento.