aplicação de fmeca em subsistemas ferroviários

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1 INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA ACADEMIA MRS ESPECIALIZAÇÃO EM TRANSPORTE DE CARGA FERROVIÁRIO MARCÍLIO EUSTÁQUIO DE OLIVEIRA ROCHA APLICAÇÃO DE FMECA EM SUBSISTEMAS FERROVIÁRIOS Rio de Janeiro 2006

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1

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

ACADEMIA MRS

ESPECIALIZAÇÃO EM TRANSPORTE DE CARGA FERROVIÁRIO

MARCÍLIO EUSTÁQUIO DE OLIVEIRA ROCHA

APLICAÇÃO DE FMECA EM SUBSISTEMAS FERROVIÁRIOS

Rio de Janeiro

2006

2

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

MARCÍLIO EUSTÁQUIO DE OLIVEIRA ROCHA

APLICAÇÃO DE FMECA EM SUBSISTEMAS FERROVIÁRIOS

Monografia apresentada ao Curso de Especialização em Transporte Ferroviário de Carga

Orientador: Prof. Marcelo Sucena - D. C. Tutor: Carlos Magno Cascelli Schwenck

Rio de Janeiro

2006

3

INSTITUTO MILITAR DE ENGENHARIA

MARCÍLIO EUSTÁQUIO DE OLIVEIRA ROCHA

APLICAÇÃO DE FMECA EM SUBSISTEMAS FERROVIÁRIOS

Monografia apresentada ao Curso de Especialização em Transporte de Carga Ferroviário do Instituto Militar de Engenharia.

Orientador: Prof. Marcelo Sucena - D. C. Tutor: Carlos Magno Cascelli Schwenck.

Aprovada em 23 de agosto de 2006 pela seguinte Banca Examinadora:

_______________________________________________________________

Prof. Marcelo Sucena - D. C.

_______________________________________________________________

Carlos Magno Cascelli Schwenck – da MRS

_______________________________________________________________

Profa Maria Cristina de Fogliatti Sinay – do IME

_______________________________________________________________

Profa Vânia Gouveia Barcelos Campos – do IME

Rio de Janeiro

2006

4

AGRADECIMENTOS

A Deus pela saúde e oportunidades sempre presentes em minha vida.

A minha mãe D. Bida pelo exemplo de vida. Aos meus irmãos Maurício e Maísa e

ao meu cunhado Max pelo apoio nos momentos necessários.

A minha noiva Natielle pelo incentivo e entendimento nos momentos de ausência

devido a dedicação a este trabalho.

A MRS Logísitica pela oportunidade.

Ao César Brant, Carlos Magno e Hostalácio pelo convite de participação no curso

de especialização em Transporte Ferroviário de Carga pelo Instituto Militar de

Engenharia.

Ao orientador Marcelo Sucena e tutor Carlos Magno pelo apoio no

desenvolvimento do trabalho.

Ao Hostalácio, Marcus Vinicius, Sérgio, Jair Cancela e Flávio pela paciência e

essenciais informações para o desenvolvimento deste trabalho.

5

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS ............................................................................................. 4 SUMÁRIO............................................................................................................... 5 LISTA DE ILUSTRAÇÕES ..................................................................................... 9 LISTA DE TABELAS ............................................................................................ 10 RESUMO.............................................................................................................. 11 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................ 12

1.1. GRUPO DE ATIVOS FERROVIÁRIOS..................................................... 12

1.2. INTRODUÇÃO AO SISTEMA LOCOMOTIVAS........................................ 12

1.2.1. GERAL ............................................................................................... 12

1.2.2. PRINCIPAIS COMPONENTES.......................................................... 13

1.2.3. SUBSISTEMAS.................................................................................. 14

1.2.3.1. SUBSISTEMA DE ALIMENTAÇÃO DE COMBUSTÍVEL ............ 14

1.2.3.2. SUBSISTEMA DE ADMISSÃO DE AR........................................ 15

1.2.3.3. SUBSISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO ............................................ 16

1.2.3.4. SUBSISTEMA DE REFRIGERAÇÃO .......................................... 18

1.2.3.5. SUBSISTEMA DE TRUQUES ..................................................... 19

1.2.3.6. SUBSISTEMA ELÉTRICO........................................................... 20

1.2.3.7. SUBSISTEMA PNEUMÁTICO..................................................... 22

1.3. DEFEITOS E REBOQUES DE LOCOMOTIVAS NA MRS LOGÍSTICA ... 23

1.4. CARACTERIZAÇÃO DE COMPONENTES CRÍTICOS DE LOCOMOTIVAS

.......................................................................................................................... 26

1.5. ESTRUTURA DO TRABALHO ................................................................. 29

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA............................................................................ 31

2.1. INTRODUÇÃO À MANUTENÇÃO............................................................ 31

2.2. MCC – MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE (RCM –

RELIABILITY CENTRED MAINTENANCE)...................................................... 33

2.3. ANÁLISE DO MODO, DO EFEITO E DA CRITICIDADE DAS FALHAS

(FMECA - FAILURE MODES, EFFECT AND CRITICALITY ANALYSIS)........ 34

6

2.3.1. INTRODUÇÃO ................................................................................... 34

2.3.2. SEQÜÊNCIA DE ATIVIDADES PARA ELABORAÇÃO DA FMECA .. 36

2.3.2.1. DEFINIR A EQUIPE RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO DA

FMECA...................................................................................................... 37

2.3.2.2. DEFINIR OS ITENS DO SISTEMA QUE SERÃO

CONSIDERADOS...................................................................................... 37

2.3.2.3. PREPARAÇÃO PRÉVIA E COLETA DE DADOS ....................... 37

2.3.2.4. ANÁLISE PRELIMINAR DOS ITENS CONSIDERADOS ............ 38

2.3.2.5. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE FALHA E SEUS EFEITOS. 38

2.3.2.6. IDENTIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS FALHAS.......................... 38

2.3.2.7. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE DETECÇÃO DE FALHAS .. 38

2.3.2.8. DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE CRITICIDADE.................. 39

2.3.2.9. ANÁLISE DAS RECOMENDAÇÕES........................................... 39

2.3.2.10. REVISÃO DOS PROCEDIMENTOS ......................................... 39

2.3.2.11. PREENCHER OS FORMULÁRIO DE FMECA.......................... 39

2.3.3. FORMULÁRIO DE FMECA................................................................ 40

3. PROPOSTA DE APLICAÇÃO DA FMECA DE PROCESSOS EM

SUBSISTEMAS FERROVIÁRIOS........................................................................ 43

3.1. EQUIPE RESPONSÁVEL PELA FMECA................................................. 43

3.2. DEFINIR OS ITENS DO SISTEMA QUE SERÃO CONSIDERADOS....... 45

3.3. PREPARAÇÃO PRÉVIA E COLETA DE DADOS .................................... 47

3.4. ANÁLISE PRELIMINAR DOS ITENS CONSIDERADOS.......................... 48

3.5. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE FALHA E SEUS EFEITOS .............. 49

3.6. IDENTIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS FALHAS....................................... 51

3.7. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE DETECÇÃO DE FALHAS ............... 52

3.8. DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE CRITICIDADE............................... 52

3.8.1. TAXA DE SEVERIDADE DE UM MODO DE FALHA......................... 53

3.8.2. TAXA DE FREQÜÊNCIA DA OCORRÊNCIA DE UM MODO DE

FALHA........................................................................................................... 53

3.8.3. TAXA DE DETECÇÃO DE UM MODO DE FALHA............................ 54

3.8.4. RPN (RISK PRIORITY NUMBER)...................................................... 55

3.9. ANÁLISE DAS RECOMENDAÇÕES........................................................ 55

7

3.10. REVISÃO DOS PROCEDIMENTOS....................................................... 56

3.11. PREENCHIMENTO DOS FORMULÁRIOS DE FMECA......................... 56

3.12. REFLEXÃO SOBRE O PROCESSO ...................................................... 57

4. APLICAÇÃO DA FMECA DE PROCESSO NO SUPERALIMENTADOR GE

C30/C36 16 CILINDROS...................................................................................... 58

4.1. EQUIPE RESPONSÁVEL PELA FMECA................................................. 58

4.2. ITENS DO SISTEMA QUE SERÃO CONSIDERADOS NA FMECA......... 58

4.2.1. CONHECENDO O SISTEMA............................................................. 59

4.2.1.1. SUBCONJUNTOS DO SUPERALIMENTADOR.......................... 59

4.3. PREPARAÇÃO PRÉVIA E COLETA DE DADOS .................................... 60

4.3.1. PEÇAS QUE COMPÕEM O SUPERALIMENTADOR E SUA FUNÇÃO

...................................................................................................................... 61

4.3.1.1. CONJUNTO DA CAIXA DA TURBINA ........................................ 61

4.3.1.2. CONJUNTO DA ENTRADA DA TURBINA .................................. 61

4.3.1.3. CONJUNTO DA CARCAÇA DO COMPRESSOR ....................... 61

4.3.1.4. CONJUNTO DO ROTOR ............................................................ 62

4.3.2. METAS DE DESEMPENHO DAS PEÇAS QUE COMPÕEM O

SUPERALIMENTADOR................................................................................ 62

4.3.2.1. CONJUNTO DA CAIXA DA TURBINA ........................................ 62

4.3.2.2. CONJUNTO DA ENTRADA DA TURBINA .................................. 64

4.3.2.3. CONJUNTO DA CARCAÇA DO COMPRESSOR ....................... 65

4.3.2.4. CONJUNTO DO ROTOR ............................................................ 66

4.3.2.5. TORQUES................................................................................... 67

4.3.3. INTERFACES DO SUPERALIMENTADOR COM OUTROS

SISTEMAS DA LOCOMOTIVA ..................................................................... 68

4.4. ANÁLISE PRELIMINAR DOS ITENS CONSIDERADOS.......................... 69

4.4.1. COMPILAÇÃO DAS FALHAS DO BANCO DE DADOS DE

CONTROLE DE MANUTENÇÃO DO SUPERALIMENTADOR .................... 70

4.4.2. COMPILAÇÃO DAS FALHAS DOS RELATOS DE ANOMALIA DO

SUPERALIMENTADOR................................................................................ 70

4.4.3. ÁRVORE FUNCIONAL DO COMPONENTE ..................................... 71

8

4.4.4. FLUXOGRAMA FUNCIONAL DO COMPONENTE

SUPERALIMENTADOR................................................................................ 72

4.4.5. FLUXOGRAMA DE MANUTENÇÃO DO COMPONENTE

SUPERALIMENTADOR................................................................................ 73

4.4.6. AÇÕES QUE NÃO SERÃO CONSIDERADAS COMO FONTE DE

INADEQUAÇÃO DAS METAS DE DESEMPENHO...................................... 73

4.5. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE FALHA E SEUS EFEITOS .............. 73

4.6. IDENTIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS FALHAS....................................... 74

4.7. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE DETECÇÃO DE FALHAS ............... 74

4.8. DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE CRITICIDADE............................... 74

4.9. ANÁLISE DAS RECOMENDAÇÕES........................................................ 78

4.10. REVISÃO DOS PROCEDIMENTOS....................................................... 78

4.11. PREENCHIMENTO DOS FORMULÁRIOS DE FMECA......................... 78

5. RECOMENDAÇÕES E CONCLUSÕES.......................................................... 79

5.1. RECOMENDAÇÕES ................................................................................ 79

5.2. CONCLUSÕES......................................................................................... 80

LISTA DE REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................... 81

ANEXO 1 - EXEMPLO DE RELATO DE ANOMALIA............................................ 82 ANEXO 2 - FLUXOGRAMA DE MANUTENÇÃO DO SUPERALIMENTADOR.....83 ANEXO 3 - FORMULÁRIO DE FMECA DO SUPERALIMENTADOR C30/36...... 85

9

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1 – Desenho esquemático de uma locomotiva com respectivos componentes principais. KITAMURA (2005)................................................. 13

Figura 2 – Desenho esquemático do sistema de alimentação de combustível.

KITAMURA (2005) ........................................................................................ 15 Figura 3 – Subsistema de admissão de ar. KITAMURA (2005) ........................... 16 Figura 4 – Desenho esquemático do sistema de lubrificação. KITAMURA (2005)17 Figura 5 – Subsistema de refrigeração. KITAMURA (2005)................................. 19 Figura 6 – Desenho esquemático do sistema de truques. KITAMURA (2005)..... 20 Figura 7 - Gráfico com Número de Reboques nas Locmotivas da MRS X Meses

(julho de 2005 a setembro de 2006, atualizado em março de 2006). ........... 23 Figura 8 - Gráfico com Número de Defeitos nas Locmotivas da MRS X Meses

(julho de 2005 a setembro de 2006, atualizado em março de 2006). ........... 24 Figura 9 – Trem Hora Parado Devido a Falhas e Falta de Locomotivas X Meses

(abril de 2005 a março de 2006, atualizado em março de 2006). ................. 26 Figura 10 – Gráficos com padrões de falhas propostos pelas três gerações de

estudo da manutenção. MOUBRAY (2000) .................................................. 32 Figura 11 – Fluxograma com as atividades para elaboração de uma FMEA.

HELMAN e ANDREY (1995) ......................................................................... 36 Figura 12 – Estrutura da superintendência produção industrial. .......................... 44 Figura 13 - Árvore de hierarquização dos subconjuntos do superalimentador e

seus componentes. ....................................................................................... 71 Figura 14 – Diagrama esquemático demonstrando relações entre subconjuntos do

superalimentador e outros sistemas da locomotiva. ..................................... 72

10

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Componentes de locomotivas mais críticos segundo o critério adotado...................................................................................................................................... 28

Tabela 2 – Estrutura básica de um formulário de FMECA. ....................................... 40 Tabela 3 – Exemplo de base de dados de falhas do componente

Superalimentador GE............................................................................................... 49 Tabela 4 – Modelo para lista de verificações de modos e efeitos de falhas. ......... 50 Tabela 5 – Modelo de lista de verificação com modo, causas e efeitos das falhas.

..................................................................................................................................... 51 Tabela 6- Modelo de lista de verificação com modo, causas e efeitos das falhas e

modos de detecção. ................................................................................................. 52 Tabela 7– Padrão de formulário de FMECA a ser utilizado. ..................................... 57 Tabela 8 – Modos de Falha extraídos do programa Access de controle da

manutenção do componente superalimentador. ................................................. 70 Tabela 9 – Modos de Falhas extraídos dos relatos de anomalia de componentes

superalimentador. ..................................................................................................... 71 Tabela 10 – Lista de verificação com os modos, efeitos, causas, modos de

detecção e índice de criticidade das falhas.......................................................... 75 Tabela 10 (Continuação) – Lista de verificação com os modos, efeitos, causas,

modos de detecção e índice de criticidade das falhas. ...................................... 76 Tabela 10 (Continuação) – Lista de verificação com os modos, efeitos, causas,

modos de detecção e índice de criticidade das falhas. ...................................... 77

11

RESUMO

As ferrovias possuem três grupos principais de ativos: via permanente,

eletro-eletrônica e material rodante (locomotivas e vagões). Com o aumento

progressivo da demanda de transporte de carga junto às ferrovias e a

manutenção da extensão quilométrica da malha ferroviária, é essencial que estes

ativos tenham o máximo de confiabilidade possível. Isto por que falhas em

qualquer dos grupos de ativos podem ser um fator primordial para o não

atendimento da demanda crescente de transporte. Verificado isto, este trabalho

selecionou dentro do grupo material rodante, os ativos locomotivas, para

proposição de implantação de uma ferramenta da metodologia RCM (Reliability

Centered Maintenance – Manutenção Centrada em Confiabilidade) de

manutenção. Para a implantação desta ferramenta foi identificado o componente

crítico da locomotiva, de acordo com critérios pré estabelecidos que consideraram

volume e custo de recuperação. O componente selecionado foi o

superalimentador de locomotivas modelo GE C30 e C36. A ferramenta escolhida

foi a FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis - Análise dos Modos,

dos Efeitos e da Criticidade das Falhas). Com estas definições foi desenvolvida

uma metodologia para execução de FMECA para componentes de locomotivas.

Tal metodologia foi usada na implementação da FMECA para o componente

superalimentador de locomotivas modelo GE C30 e C36. De posse da FMECA

deste componente foi proposta uma sistemática para execução da FMECA para

os demais componentes de locomotiva e também uma metodologia para uso dos

dados presentes na FMECA para análise de falhas do componente e melhoria

continua do processo de manutenção.

12

1. INTRODUÇÃO

1.1. GRUPO DE ATIVOS FERROVIÁRIOS

Na ferrovia podem-se definir alguns grandes grupos de ativos que são

fundamentais para que a operação ferroviária ocorra de maneira plena: via

permanente, eletro-eletrônica e material rodante (locomotivas e vagões).

Portanto, a manutenção dos ativos inseridos nestes grupos deve garantir que eles

estejam disponíveis para utilização durante o maior tempo possível, ou seja,

deve-se garantir que eles falhem o menor número de vezes, sendo zero a

quantidade alvo. Este trabalho tratará da manutenção das locomotivas

pertencentes ao grupo de ativos Material Rodante.

1.2. INTRODUÇÃO AO SISTEMA LOCOMOTIVAS

1.2.1. GERAL

Na ferrovia, as locomotivas são responsáveis por tracionar os trens,

rebocando vagões no caso de ferrovias de carga e carros, no caso de ferrovias de

passageiros. Segundo BRINA (1988), O termo tracionar significa a maneira pela

qual a locomotiva obtém o esforço mecânico necessário para o deslocamento dos

trens. Normalmente a tração das locomotivas é elétrica, ou seja, são usados

motores elétricos para obter o esforço mecânico necessário ao deslocamento dos

trens. A variação entre estas locomotivas ocorre devido à fonte de alimentação

destes motores elétricos. Quando tais motores são alimentados primariamente

por uma fonte externa elétrica, tem-se a tração puramente elétrica. Tal sistema de

tração é muito utilizado no Brasil no transporte de passageiros (metrôs e trens

urbanos). Outra forma de tração muito utilizada nas ferrovias de carga no Brasil é

a Diesel-Elétrica, em que a fonte energética primária dos motores é um gerador

elétrico instalado na própria locomotiva e acoplado a um motor diesel.

13

Este trabalho irá focar locomotivas com tração diesel-elétrica, considerando

que a maioria da frota da MRS Logística é composta por locomotivas deste tipo.

1.2.2. PRINCIPAIS COMPONENTES

Como todo sistema, as locomotivas são formadas por subsistemas e por

componentes. Nesta seção serão apresentados os componentes genéricos de

locomotivas diesel-elétricas. Na seção 1.2.3 serão detalhadas as suas

características operacionais principais e apresentadas as definições e funções

destes componentes. A Figura 1 mostra o desenho esquemático de uma

locomotiva com seus respectivos componentes principais.

Figura 1 – Desenho esquemático de uma locomotiva com respectivos componentes principais.

KITAMURA (2005)

1 - Conexões para Unidade Múltipla (Jumper) 2 – Reservatórios de Areia 3 – Toalete 4 – Faróis e Caixas de Números 5 – Painel de Comando 6 – Compartimento Elétrico Superior 7 – Bebedouro 8 – Compartimento de Controle do Motor Diesel 9 – Filtros Inerciais da Galeria 10 – Soprador 11 – Painel Retificador 12 – Gerador Auxiliar 13 – Excitatriz 14 – Gerador de Tração CA 15 – Governador de Controle 16 – Componentes do Sistema de Combustível

17 – Motor Diesel 18 – Resfriador de ar 19 – Superalimentador 20 – Tanque de Expansão 21 – Resfriador de Óleo Lubrificante 22 – Filtro de Óleo Lubrificante 23 – Filtros Inerciais do Motor Diesel 24 – Filtros de Ar do Motor Diesel 25 – Compressor de Ar 26 – Resistores de Freio Dinâmico 27 – Ventiladores dos Radiadores 28 – Radiadores 29 – Reservatórios Principais de Ar 30 – Tanque de Combustível 31 – Alternador de Eixo 32 – Compartimento Elétrico Inferior

14

1.2.3. SUBSISTEMAS

1.2.3.1. SUBSISTEMA DE ALIMENTAÇÃO DE COMBUSTÍVEL

Este subsistema é responsável pela alimentação de combustível ao motor

diesel das locomotivas. A seguir serão detalhados os seus componentes e suas

respectivas funções básicas.

➥ Tanque de Combustível: responsável pelo armazenamento de combustível;

➥ Tubulações e Mangueiras: responsáveis pela circulação do combustível entre

os componentes do subsistema;

➥ Bomba de Sucção: responsável pela sucção de combustível do reservatório e

pelo seu bombeamento sob pressão, a fim de suprir o motor diesel;

➥ Filtros: retêm as impurezas contidas no combustível;

➥ Válvula de Alívio: protege o sistema de sobrecargas de pressão devido às

restrições;

➥ Coletores de combustível do motor diesel: reservatórios intermediários de

onde as mangueiras coletam o combustível para alimentar os conjuntos de

força, tanto do lado esquerdo quanto do lado direito do motor diesel;

➥ Válvula Reguladora: responsável por manter a pressão de combustível nos

coletores, no nível necessário;

➥ Coletor de Drenagem: reservatório intermediário que recebe o excesso de

combustível dos bicos injetores.

Um desenho esquemático do Subsistema de Alimentação de Combustível é

mostrado na Figura 2.

15

Figura 2 – Desenho esquemático do sistema de alimentação de combustível. KITAMURA (2005)

1.2.3.2. SUBSISTEMA DE ADMISSÃO DE AR

Este subsistema é responsável pela alimentação de ar ao motor diesel das

locomotivas. A seguir serão descritos os componentes deste subsistema e suas

respectivas funções básicas.

➥ Superalimentador: responsável por aspirar o ar externo que será fornecido ao

motor diesel, por intermédio da câmara de ar sem impurezas, devendo ainda

pressurizá-lo e enviá-lo aos resfriadores de ar. Tal componente é acionado

pelos gases de exaustão do motor diesel;

➥ Tubulações e Mangueiras: responsáveis pela circulação do ar entre os

componentes do subsistema;

➥ Filtros: retêm as impurezas contidas no ar;

➥ Resfriadores de ar: responsáveis por resfriar o ar que foi aquecido durante o

processo de compressão no superalimentador;

16

➥ Coletores de ar: responsáveis por conduzir o ar aos cilindros do motor diesel;

➥ Coletores de exaustão: responsáveis por recolher os gases da exaustão e

enviá-los ao superalimentador para acionamento do mesmo. Após acionarem

o superalimentador os gases da exaustão são enviados para a atmosfera;

➥ Chave de Vácuo: dispositivo de segurança que faz o motor funcionar em

marcha lenta quando existir o entupimento dos filtros.

Um desenho esquemático do Subsistema de Admissão de Ar é mostrado na

Figura 3 .

Figura 3 – Subsistema de admissão de ar. KITAMURA (2005)

1.2.3.3. SUBSISTEMA DE LUBRIFICAÇÃO

Este subsistema é responsável pela lubrificação, utilizando óleo lubrificante,

dos componentes da locomotiva. A seguir serão descritos os componentes deste

subsistema e suas respectivas funções básicas.

17

➥ Cárter do Motor Diesel: reservatório do óleo lubrificante;

➥ Bomba de Sucção: responsável pela sucção do óleo lubrificante do cárter e

pelo envio desse para o subsistema sob pressão a fim de lubrificar os

componentes necessários;

➥ Filtros: responsáveis por reter as impurezas do óleo lubrificante;

➥ Resfriador de Óleo: após ter sido aspirado pela bomba, o óleo lubrificante é

encaminhado a este componente a fim de ser resfriado. Este componente é

um trocador de calor a base de água;

➥ Tubulações e Mangueiras: responsáveis pela circulação do óleo lubrificante

entre os componentes do subsistema;

➥ Válvula de Alívio: responsável por evitar sobrecargas de pressão no

subsistema;

➥ Dispositivo de Segurança de Baixa Pressão de Óleo Lubrificante: responsável

por desligar o motor caso a pressão de óleo lubrificante seja reduzida abaixo

de um valor mínimo.

Um desenho esquemático do Sistema de Lubrificação é mostrado na Figura 4.

Figura 4 – Desenho esquemático do sistema de lubrificação. KITAMURA (2005)

18

1.2.3.4. SUBSISTEMA DE REFRIGERAÇÃO

Este subsistema é responsável pela refrigeração, utilizando água, de

componentes da locomotiva. A seguir serão descritos os componentes deste

subsistema e suas respectivas funções.

➥ Tanque de Expansão: reservatório de água da locomotiva;

➥ Bomba de Sucção: responsável pela sucção da água do tanque de expansão

e pela circulação dessa pelo subsistema, a fim de refrigerar alguns

componentes, tais como cilindros do motor diesel, superalimentador, etc. Ela é

acionada pelo motor diesel;

➥ Tubulações e Mangueiras: responsáveis pela circulação da água de

refrigeração entre os componentes do subsistema;

➥ Coletores de Entrada d' água: responsáveis por distribuir a água de

refrigeração entre os cilindros do motor diesel;

➥ Coletor de Descarga d' água: a água, após resfriar os cilindros do motor diesel,

é recolhida no coletor de descarga;

➥ Caixa de Junção: responsável por receber a água que resfriou os

componentes necessários. Desta caixa a água é enviada para o tanque de

expansão ou para os radiadores;

➥ Válvula de Controle de Fluxo: de acordo com a temperatura, é responsável por

enviar a água para o tanque de expansão ou para os radiadores;

➥ Radiadores: são trocadores de calor responsáveis pelo resfriamento de água

utilizando ar soprado pelos ventiladores.

Um desenho esquemático do subsistema de refrigeração é mostrado na

Figura 5.

19

Figura 5 – Subsistema de refrigeração. KITAMURA (2005)

1.2.3.5. SUBSISTEMA DE TRUQUES

Este subsistema é responsável por receber o peso da locomotiva e distribuí-lo

entre os eixos e rodas de tração. A seguir serão descritos os componentes deste

subsistema e suas respectivas funções básicas.

➥ Estrutura do Truque: é composta por duas laterais fundidas, unidas por duas

travessas transversais também fundidas. A interligação entre a plataforma e a

estrutura do truque se dá por intermédio da travessa flutuante (Bolster);

➥ Prato Pião: prato central localizado na travessa flutuante que liga o truque ao

pião da locomotiva;

➥ Coxins de Borracha e Aço: fazem a interligação entre a travessa flutuante e a

estrutura do truque e têm o objetivo de absorverem os impactos provenientes

da plataforma;

20

➥ Batentes: limitam o movimento relativo entre truque e travessa flutuante,

evitando que as peças sejam excessivamente solicitadas ao cisalhamento;

➥ Conjunto de Molas Helicoidais: transfere o peso da locomotiva da estrutura

para os eixos;

➥ Pedestais das Laterais do Truque: limitam o movimento relativo dos eixos ao

truque;

➥ Mancais de suspensão e Transversal da Estrutura do Truque: apoiam os

motores de tração;

➥ Timonerias de Freio: conjunto de alavancas que multiplica a força proveniente

do cilindro de freio que será aplicadas às rodas por intermédio das sapatas.

Um desenho esquemático do subsistema de truques é mostrado na Figura 6.

Figura 6 – Desenho esquemático do sistema de truques. KITAMURA (2005)

1.2.3.6. SUBSISTEMA ELÉTRICO

Este subsistema pode ser dividido em duas partes: subsistema elétrico de

baixa potência e subsistema elétrico de alta potência.

O subsistema elétrico de baixa potência é responsável pelo controle

automático da locomotiva e por suprir de energia elétrica os circuitos de

iluminação e os acessórios da mesma. A seguir são descritos alguns

componentes deste subsistema e suas respectivas funções básicas.

21

➥ Conjunto de Baterias: responsável por suprir de energia elétrica o circuito de

baixa potência ao dar partida no motor da locomotiva. Tensão de 74 Volts,

corrente contínua;

➥ Gerador Auxiliar: é um gerador elétrico acionado pelo motor diesel, a partir de

engrenagens. Sua função é recarregar o conjunto de baterias e suprir o

subsistema elétrico de baixa potência.

➥ Relés e Contatores: são componentes que possuem contatos que são

fechados ou abertos a partir de um sinal elétrico. São utilizados para realizar

as lógicas no controle automático da locomotiva, acionando ou desligando

componentes elétricos;

➥ Painéis Eletrônicos: responsáveis por processar os sinais elétricos de baixa

potência recebidos de diversos pontos da locomotiva e por gerar outros sinais

elétricos para acionamento de componentes deste subsistema;

➥ Controlador Mestre: é o conjunto de alavancas que o maquinista utiliza para

operar a locomotiva. Existem três alavancas com as seguintes funções:

� Alavanca 1: define o sentido de deslocamento da locomotiva;

� Alavanca 2: define o ponto de aceleração do motor diesel da locomotiva (8

pontos de aceleração);

� Alavanca 3: define o modo de atuação do sistema de frenagem dinâmica

da locomotiva (possibilidades: neutro, preparação e área de atuação).

O subsistema elétrico de alta potência é responsável por gerar energia

elétrica por meio do gerador a fim de suprir os motores elétricos que tracionam a

locomotiva. A seguir são descritos alguns componentes deste subsistema e suas

respectivas funções básicas.

➥ Gerador Elétrico: responsável por receber energia mecânica gerada pelo

motor diesel através de acoplamento por eixos e por transformá-la em energia

elétrica.

➥ Gerador Excitatriz: é um gerador elétrico acionado pelo motor diesel, a partir

de engrenagens. Sua função é suprir de energia elétrica o circuito de

excitação do campo do gerador elétrico.

22

➥ Painel Retificador: existe em locomotivas cujo gerador elétrico fornece energia

elétrica em corrente alternada. É responsável por transformar a corrente

elétrica alternada em contínua;

➥ Chave Reversora: seu posicionamento define o sentido de deslocamento da

locomotiva;

➥ Chave BKT: seu posicionamento define se a locomotiva está tracionando ou

se está em frenagem dinâmica;

➥ Motor de Tração: é um motor elétrico que é suprido de energia elétrica pelo

gerador e cuja função é transformar essa energia elétrica em mecânica que é

transferida às rodas da locomotiva por intermédio de acoplamento por

engrenagem.

1.2.3.7. SUBSISTEMA PNEUMÁTICO

Esse subsistema é responsável por gerar ar comprimido, armazená-lo e

distribuí-lo pelos componentes pneumáticos, tanto das locomotivas quanto dos

vagões em uma composição ferroviária. A seguir são descritos alguns

componentes deste subsistema e suas respectivas funções básicas.

➥ Compressor: responsável por captar ar da atmosfera e comprimi-lo até se

atingir a pressão necessária nos reservatórios de ar comprimido. É acionado

pelo motor diesel por intermédio de um eixo de acoplamento;

➥ Reservatórios de Ar Comprimido: responsáveis por armazenar o ar

comprimido gerado pelo compressor;

➥ Tubulações e Mangueiras: responsáveis por conduzir o ar comprimido entre os

componentes do subsistema;

➥ Válvulas Pneumáticas: responsáveis por controlar o fluxo de ar comprimido

entre os componentes do subsistema;

➥ Cilindro de Freio: é responsável por executar o movimento das sapatas que

origina o acionamento do freio ferroviário. É acionado por ar comprimido;

23

➥ Buzina: componente pneumático que emite sinal sonoro e é utilizado pelo

maquinista para que as pessoas que estiverem próximas à circulação da

composição a vejam e tome os devidos cuidados.

1.3. DEFEITOS E REBOQUES DE LOCOMOTIVAS NA MRS LOGÍSTICA

Conforme foi dito na seção 1.1, dentro do grupo de ativos Material Rodante,

estão as locomotivas. Foi dito também que a quantidade de falhas alvo, para

garantir a boa fluência da operação ferroviária, é zero. Porém este alvo não é

atingido atualmente pela MRS Logística, o que causa diversos transtornos para a

operação ferroviária. A Figura 7 mostra a evolução mensal de “reboques” nas

locomotivas da MRS Logística.

Figura 7 - Gráfico com Número de Reboques nas Locmotivas da MRS X Meses (julho de 2005 a

setembro de 2006, atualizado em março de 2006).

A Figura 8 mostra a evolução mensal de “defeitos” nas locomotivas da MRS

Logística.

24

Figura 8 - Gráfico com Número de Defeitos nas Locmotivas da MRS X Meses (julho de 2005 a

setembro de 2006, atualizado em março de 2006).

Apresentado na Figura 7 e na Figura 8 os quantitativos de reboques e defeitos

nas locomotivas da MRS Logística, se faz necessário definir os conceitos deste

termos.

Reboques são falhas ocorridas nas locomotivas que as impedem de tracionar,

ou seja, quando ocorre um reboque é necessário retirar a locomotiva

imediatamente da composição ferroviária e substituí-la por outra. Evidentemente,

este é o pior tipo de falha que pode ocorrer em uma locomotiva durante sua

operação em um trem.

Defeitos são falhas ocorridas nas locomotivas que não as impedem de

tracionar, ou seja, ao ser detectado o defeito, a locomotiva continua na

composição ferroviária. Isto por que nos defeitos a locomotiva continua tendo

capacidade de tração, ela passa apenas a ter um determinado sistema fora de

funcionamento. Por exemplo: uma locomotiva ao tracionar um trem na primeira

posição sofre um defeito no sistema de frenagem dinâmica. Tal locomotiva pode

ser manobrada para a segunda posição da composição ferroviária e continuar

tracionando o trem. Quando existir a disponibilidade de uma locomotiva para

substituí-la, ela é enviada à oficina para recuperação deste sistema.

25

Estes quantitativos de reboques e defeitos em locomotivas da MRS

Logística causam diversos problemas para a operação ferroviária, que são

contabilizados segundo um item de controle denominado THP, Trem Hora

Parado. Tal item de controle é utilizado pelas gerências de operação ferroviária da

MRS Logística para medir o tempo o qual a composição ferroviária ficou parada

devido a algum tipo de problema (falhas em locomotivas, falha em vagões, falha

na via permanente, falha na eletro-eletrônica, etc). Será mostrado na Figura 9 o

número de Trens Hora Parado devido a falhas nas locomotivas, a fim de se ter

uma idéia do impacto dos defeitos e reboques na operação ferroviária.

A Figura 9 mostra a quantidade de Trem Hora Parado devido a três tipos de

ocorrência no tráfego: Ag. Defeito de Loco (601) – trem está parado aguardando

solução quanto a falha de locomotiva, Ag. Falta de Loco (602) – trem está parado

aguardando locomotiva para completar a composição e Defeito Loco Trem a

Frente (605) – trem está parado aguardando solução de falha de locomotiva de

trem nos próximos quilômetros de linha férrea, o que impede sua passagem.

Estas ocorrências são aquelas geradas por falhas nas locomotivas e podem ser

correlacionas com a Figura 7 e a Figura 8. Os 65 reboques e os 443 defeitos de

locomotivas em fevereiro estão diretamente relacionados às aproximadamente

635 Horas de Trem Parado neste mesmo mês devido a problemas em

locomotivas.

26

Figura 9 – Trem Hora Parado Devido a Falhas e Falta de Locomotivas X Meses (abril de 2005 a

março de 2006, atualizado em março de 2006).

Este trabalho visa o estudo da metodologia FMEA – Failure Modes and Effect

Analysis e a proposição de implantação desta metodologia para análise de falhas

de componentes de locomotivas recuperados pela Oficina de Manutenção Pesada

de Locomotivas do Horto Florestal. O objetivo da proposição de implantação

desta metodologia para a análise de falhas de componentes é a redução do

número de defeitos e reboques de locomotivas, mostrados na Figura 7 e Figura 8,

com conseqüente redução do item de controle da operação ferroviária THP,

mostrado na Figura 9.

1.4. CARACTERIZAÇÃO DE COMPONENTES CRÍTICOS DE LOCOMOTIVAS

Na seção 1.2.3 foram apresentados os subsistemas de uma locomotiva,

seus principais componentes e suas respectivas funções. Conforme dito na seção

anterior se deseja estudar a metodologia FMEA – Failure Modes and Effect

Analysis e propor a implantação da mesma para análise de falha destes

27

componentes. Como este trabalho se trata de uma abordagem inicial desta

metodologia na manutenção de componentes de locomotivas na Oficina de

Recuperação de Componentes do Horto Florestal, é necessário focar a

implantação em um tipo de componente. É interessante então que o componente

escolhido para implementação desta metodologia seja crítico na manutenção de

locomotivas da MRS. Para se julgar este grau de criticidade dos componentes, foi

desenvolvida uma metodologia a fim de elencar o componente mais crítico que

será abordado no trabalho em questão. Nos parágrafos seguintes será explicada

a metodologia. Além de se considerar um componente crítico na implementação

da ferramenta FMEA, propõe-se usar uma variação deste ferramenta denominada

FMECA na qual os modos de falha também são tratados de acordo com sua

criticidade.

Basicamente foram escolhidos dois parâmetros para caracterizar o grau de

criticidade dos componentes de locomotivas: volume de componentes

recuperado e PMP (Preço Médio Ponderado). O volume recuperado é um

indicativo da confiabilidade dos componentes, pois se um componente tem um

defeito, ele precisa ser retirado da locomotiva e enviado para recuperação. O

segundo parâmetro é o Preço Médio Ponderado, ou seja, o valor monetário

despendido na manutenção do componente. Este parâmetro é um indicativo de

criticidade pois o controle orçamentário em empresas privadas tem sido uma

preocupação grande atualmente. A proposta do índice de criticidade para se

elencar o componente que será objeto de estudo neste trabalho é a multiplicação

dos parâmetros mencionados anteriormente. Feito isto o componente mais crítico

será aquele que, após as devidas análises, apresentar o maior índice.

A Tabela 1 mostra os componentes de locomotivas mais críticos,

considerando o critério descrito no parágrafo anterior.

28

Código Descrição Total Recuperado 2005/06 Total Recuperado Relativo PMP Criticidade

R566125010 MOTOR DIESEL SD-40 23 0,44 79.935,91$ 35.356,27 R576125015 MOTOR DIESEL C30/36 16CIL. 5 0,12 268.107,61$ 31.917,57 R560101026 ALTERNADOR MOD. AR10-A7A 43 0,83 36.984,94$ 30.583,70 R578720010 SUPER GE C30 12 CIL. 7 0,37 50.167,76$ 18.482,86 R568901009 TURBO ALIMENTADOR 47 0,90 19.323,82$ 17.465,76 R578720011 SUPER GE C30/C36 16CIL. 39 0,61 26.150,81$ 15.935,65 R574315006 GERADOR TRAÇÃO U23C 5GT586E1 46 0,54 22.892,52$ 12.388,89 R562020007 COMPRESSOR SD40-2 28 0,74 14.745,60$ 10.865,18 R566140023 VENTILADOR DINÃMICO SD40 88 1,69 5.546,49$ 9.386,37 R566125007 MOTOR DE TRAÇÃO GM SD40-2 195 0,86 9.113,56$ 7.794,49 R578720008 SUPERALIMENTADOR U23-CA 45 0,40 12.915,04$ 5.143,16 R576825042 PAINEL RETIFICADOR 17FM464C3 73 1,18 3.923,13$ 4.619,17 R570176045 SOPRADOR MT.3300 35 0,31 14.885,46$ 4.610,54 R570178004 ALTERNADOR DE TRAÇÃO GE C30 (GTA11) 21 0,28 13.989,32$ 3.865,47 R576125004 MOTOR DIESEL 3300 7FDL12D22 2 0,03 125.666,34$ 3.590,47 R566140003 MOTOR ARRANQUE SD40 151 1,45 2.111,15$ 3.065,23 R576140022 MOTOR DE TRAÇÃO AF15 (U23CA) 143 0,27 10.634,54$ 2.913,29 R572020005 COMPRESSOR (SÉRIE 3300) 43 0,24 10.685,80$ 2.524,67 R576125010 MOTOR DE TRAÇÃO U20 5GE761CA12 52 0,29 7.248,09$ 2.093,89 R576140023 MOTOR DE TRAÇÃO E8A (U23C) 186 0,37 5.149,78$ 1.923,41 R571220004 CONJUNTO DE FORÇA CROMADO 558 0,73 1.592,54$ 1.157,08 R572110003 CONJUNTO DE FORÇA MELONITE 166 0,07 7.232,84$ 485,70

Tabela 1 – Componentes de locomotivas mais críticos segundo o critério adotado.

Na Tabela 1, é mostrado na primeira coluna, o código do componente no

sistema ERP da MRS (BaaN). A segunda coluna da esquerda para a direita

mostra a descrição do componente, enquanto a terceira coluna, no mesmo

sentido, mostra a quantidade destes componentes recuperada nas oficinas do

Horto Florestal nos anos de 2005 e 2006 (até o mês de março). Como a

quantidade existente destes componentes varia de acordo com o tipo de

locomotiva que os utilizam, foi necessário fazer uma proporção entre a quantidade

recuperada e a quantidade existente dos mesmos, a fim de se comparar os

componentes críticos de uma maneira mais igualitária. Para tal, foi feito o seguinte

cálculo: a relação entre o Total Recuperado 2005/06 (terceira coluna da Tabela 1)

e a quantidade existente nas locomotivas. Este cálculo é apresentado na coluna

4, (Total Recuperado Relativo). Na coluna 5 é mostrado o PMP, Preço Médio

Ponderado, praticado na recuperação dos componentes. Na sexta coluna

apresenta-se o índice de criticidade descrito anteriormente, ou seja, o produto do

Total Recuperado Relativo pelo PMP.

Os dados da Tabela 1 foram classificados em ordem decrescente do índice de

criticidade adotado, ou seja, a primeira linha desta tabela apresenta o

componente mais crítico. Entretanto, faz-se necessário tecer algumas análises

antes de se afirmar sobre o nível de criticidade. O primeiro componente, MOTOR

DIESEL SD-40, não pode ser considerado o mais crítico, pois o volume de

29

recuperação apresentado na coluna 3 (23) se deve ao programa de manutenção

preventiva da MRS do ano de 2005. Foram feitas 23 Revisões de 4 anos (R4) em

locomotivas da frota GM-SD40/2. Nestas revisões necessariamente os motores

diesel têm que ser recuperados. O segundo componente, MOTOR DIESEL

C30/36 16CIL., também não pode ser considerado o mais crítico pois, dos 05

motores, 03 foram recuperados devido ao projeto de manutenção preventiva da

MRS em 2006 (Revisões de 4 anos) quando necessariamente têm que ser

recuperados. O terceiro componente, ALTERNADOR MOD. AR10-A7A, também

não pode ser considerado o mais crítico, pois, dos 43 componentes recuperados

no período estipulado, 23 foram devido ao programa de manutenção preventiva

da MRS em 2005 (23 Revisões de 4 anos em locomotivas GM-SD40/2 e /3)

quando necessariamente este componente precisa ser recuperado. O quinto

componente, TURBO ALIMENTADOR, também não pode ser considerado o mais

crítico pelo mesmo motivo do componente anterior, ou seja, a recuperação de 23

destes componentes foi devido ao programa de manutenção preventiva da MRS

nas frotas GM-SD40/2 e /3. O quarto componente, SUPER GE C30 12 CIL., pode

ser considerado o mais crítico baseando-se nos critérios estabelecidos, porém

verifica-se que o índice de criticidade dele é muito próximo ao índice de criticidade

do sexto componente, SUPER GE C30/C36 16CIL. (18.482,86 e 15.935,65).

Porém o total de itens recuperados é muito maior para o SUPER GE C30/C36

16CIL. (39) do que para o SUPER GE C30 12 CIL. (7). Sendo assim, o

componente mais crítico é o sinalizado na sexta linha da Tabela 1, (SUPER GE

C30/C36 16CIL.), que será o componente alvo para a aplicação da metodologia

FMECA – Failure Modes, Effects and Criticality Analysis.

1.5. ESTRUTURA DO TRABALHO

Este trabalho será divido em cinco capítulos, dos quais o primeiro será uma

introdução aos principais grupos de ativos de uma ferrovia, dando ênfase às

locomotivas, objeto de estudo. Neste mesmo capítulo será mostrado o número de

30

falhas que ocorrem atualmente em locomotivas da MRS Logística e sua

conseqüência para a operação ferroviária. Serão apresentados também o objetivo

deste trabalho e o componente de locomotiva para o qual será desenvolvida a

metodologia FMECA – Failure Modes, Effects and Criticality Analysis.

No capítulo dois será feita uma introdução às técnicas RCM - Reliability

Centered Maintenance, FMEA – Failure Modes and Effect Analysis e FMECA –

Failure Modes, Effects and Criticality Analysis que serão utilizadas neste trabalho.

No capítulo três será proposta a utilização da FMECA na recuperação de

componentes de locomotivas nas oficinas do Horto Florestal.

No capítulo quatro será descrita uma proposta de trabalho para iniciar a

implantação da metodologia FMECA nas oficinas de recuperação de

componentes de locomotivas no Horto Florestal a partir do um componente crítico

superalimentador C30/36.

No quinto e último capítulo serão apresentadas as conclusões e

recomendações do trabalho.

31

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. INTRODUÇÃO À MANUTENÇÃO

Para se iniciar a explanação sobre manutenção é interessante definir-se este

termo. Segundo MOUBRAY (2000), o objetivo da manutenção é assegurar que os

ativos físicos continuem a fazer o que os seus usuários querem que ele faça. .

O aumento da quantidade e diversidade de itens físicos (instalações,

equipamentos e construções) e também da complexidade dos projetos destes

itens no decorrer dos anos teve como conseqüência uma série de evoluções na

maneira como a manutenção é planejada e executada. Estas evoluções podem

ser resumidas no tempo como três gerações, sendo que atualmente está-se

vivendo a fase da terceira geração. Para se entender melhor estes conceitos

serão descritos nos próximos parágrafos as principais características destas

gerações.

A Primeira Geração abrange a manutenção no período até a II Guerra

Mundial. Como nesta época as indústrias não eram muito mecanizadas, os

períodos de paralisação devido a falhas não eram importantes. Estas

características tinham como conseqüência a não necessidade de manutenção

sistemática nos equipamentos que eram muito simples. Logo o conserto

acontecia após o defeito ter ocorrido.

A Segunda Geração inicia com a II Guerra Mundial. O aumento da demanda

por produtos industrializados e a escassez de mão-de-obra culminaram na

necessidade de aumento da mecanização nas indústrias. Com isto as falhas nos

equipamentos passaram a ser substanciais, sendo necessário agora preveni-las.

Com isto nasce o conceito da manutenção preventiva, que se baseia na

manutenção periódica dos equipamentos a fim de evitar as falhas.

32

A Terceira Geração inicia em meados dos anos setenta, quando a indústria

começa a incorporar mudanças cada vez maiores em seus processos produtivos.

O aumento da mecanização e o advento da automação levam as indústrias a

terem necessidade cada vez maior de confiabilidade e de disponibilidade nos

seus ativos.

Com isto existe a necessidade demonstrada pela Segunda Geração quanto a

manutenção preventiva. Porém esta manutenção incorre em altos custos para as

indústrias, o que as levou a desenvolver novas pesquisas a fim de reduzir os

custos com manutenção. Tais pesquisas da Terceira Geração demonstraram que,

ao contrário do que era proposto pelas gerações anteriores, os padrões existentes

de falha nos equipamentos são seis e não um.

A Figura 10 mostra alguns gráficos com padrões de falhas propostos pelas

três gerações. A Primeira Geração acreditava que o componente iniciava sua vida

com uma taxa de falhas constante e que após o tempo de vida útil o componente

tinha esta taxa de falhas aumentada. Já a Segunda Geração acreditava que

existia um período no início da vida do componente denominado Mortalidade

Infantil no qual a taxa de falhas iniciava alta e iria reduzindo até chegar em um

valor constante que seria o da vida útil. Após o tempo da vida útil a taxa de falhas

do componente aumentaria devido ao desgaste. Já a Terceira Geração propõe

seis tipos distintos de padrões de falhas que são combinações das etapas

propostas pela Segunda Geração.

Figura 10 – Gráficos com padrões de falhas propostos pelas três gerações de estudo da

manutenção. MOUBRAY (2000)

33

Com isto, na Terceira Geração, propôs-se que de acordo com o padrão de

falhas que o componente apresenta, o processo de manutenção preventiva pode

não adiantar de nada, pois no tempo estipulado como vida útil o componente

pode ainda estar com taxa de falhas constate sem a necessidade de intervenção

naquele momento. Ou seja, é necessário verificar a condição do equipamento

para se determinar a necessidade ou não de intervenção quanto a manutenção.

Para operacionalizar isto, surgiram diversas técnicas e conceitos novos de

manutenção.

“Segundo MOUBRAY (2000): Algumas destas técnicas são: ferramentas de suporte às decisões, tais como estudos de riscos, modos de falha e análise dos efeitos e sistemas especialistas; novas técnicas de manutenção, tais como monitoração de condições; projeto de equipamento com ênfase na confiabilidade e na manutenibilidade; uma forte mudança no pensamento empresarial em relação à participação, trabalho em equipe e flexibilidade; etc “.

Para tratar este desafios que foram apresentados à manutenção industrial

pela terceira geração, foi proposta pela indústria aeronáutica um processo de

tomada de decisões denominado Manutenção Centrada em Confiabilidade

(Reliability Centred Maintenance - RCM). Na próxima seção será apresentada

uma introdução ao processo RCM.

2.2. MCC – MANUTENÇÃO CENTRADA EM CONFIABILIDADE (RCM –

RELIABILITY CENTRED MAINTENANCE)

“Segundo SEIXAS (2002,a), Manutenção Centrada em Confiabilidade é um método para desenvolver e selecionar projetos alternativos de manutenção, baseados em critérios econômicos, de segurança e operacionais. RCM utiliza uma perspectiva do sistema para análise das funções do sistema, das falhas das funções e da prevenção dessas falhas. “

“De acordo com MOUBRAY (2000), este processo implica em sete perguntas sobre cada um dos itens em revisão:

➥ Quais são as funções e padrões de desempenho de um ativo no seu contexto presente de operação?

34

➥ De que forma ele falha em cumprir suas funções? ➥ Que causa cada falha funcional? ➥ Que acontece quando ocorre cada falha? ➥ De que forma cada falha importa? ➥ Que pode ser feito para predizer ou prevenir cada falha? ➥ Que deve ser feito se não for encontrada uma tarefa pró-ativa?”

Para se desenvolver o processo RCM e para se responder as questões

listadas acima, existem diversas ferramentas tais como: FTA – Fault Tree

Analysis (Análise da Árvore de Falhas), FMEA – Failure Modes and Effect

Analysis (Análise dos Modos e Efeitos de Falhas) e FMECA – Failure Modes,

Effects and Criticality Analysis (Análise dos Modos, dos Efeitos e da Criticidade

das Falhas). Neste trabalho será utilizada a ferramenta FMECA para aplicação do

processo RCM na manutenção do componente de locomotiva SUPER GE

C30/C36 16CIL. Para tanto, na próxima seção será apresentada uma introdução a

esta ferramenta.

2.3. ANÁLISE DO MODO, DO EFEITO E DA CRITICIDADE DAS FALHAS

(FMECA - FAILURE MODES, EFFECT AND CRITICALITY ANALYSIS)

2.3.1. INTRODUÇÃO

“De acordo com HELMAN e A NDREY (1995), a FMEA é um método de análise de projetos (de produtos ou processos, industriais e/ou administrativos) usado para identificar todos os possíveis modos potenciais de falha e determinar o efeito de cada um sobre o desempenho do sistema (produto ou processo), mediante um raciocínio basicamente dedutivo.”

“Segundo SEIXAS (2002,b), a FMECA consiste de uma metodologia para examinar todos os modos de falha de um sistema (produto, processo e serviço), o efeito potencial da falha sobre o desempenho e segurança do sistema e a severidade desse efeito.”

“Segundo SEIXAS (2002,b), a diferença entre FMEA e FMECA é que a primeira é uma técnica qualitativa utilizada na avaliação de um projeto, enquanto a segunda é composta do FMEA e da Análise Crítica (CA). A Análise Crítica é basicamente um método quantitativo o qual é usado para classificar os

35

modos e efeitos de falhas críticas levando em consideração sua probabilidade de ocorrência.”

Existem quatro tipos de FMECA:

➥ FMECA de Sistema – usada para analisar sistemas e subsistemas em seus

conceitos iniciais e na fase de projeto. A FMECA de sistema é focada nos

modos de falhas potenciais entre as funções do sistema causados por

deficiências deste sistema. Incluem-se as interações entre o sistema e seus

componentes.

➥ FMECA de Projeto – usada para analisar produtos antes que eles sejam

liberados para início de produção. A FMECA de Projeto é focada em modos de

falhas causados por deficiências do projeto.

➥ FMECA de Processo – usada para analisar processos em produção. A

FMECA de Processo é focada nos modos de falha causada por deficiências

no processo de produção.

➥ FMECA de Serviço – usada para analisar serviços antes que eles atinjam o

cliente. A FMECA de Serviço é focada em modos de falhas causados por

sistemas ou processos deficientes.

Neste trabalho será utilizada a FMECA de Processo na detecção e bloqueio

de modos de falhas no componente de locomotiva SUPER GE C30/C36 16CIL.,

sendo este um componente com processo de manutenção já em operação. Uma

vez completa a FMECA deste componente, ter-se-á uma referência para

desenvolvimento desta mesma metodologia para detecção e bloqueio de causas

de falhas em outros componentes de locomotivas.

Na FMECA raciocina-se de “baixo para cima”, ou seja, procura-se determinar

os modos de falha dos componentes básicos do sistema, as suas causas e de

que maneira eles afetam os níveis superiores do sistema.

Os resultados da FMECA são registrados em um formulário padronizado.

36

“Segundo HELMAN e ANDREY (1995), as perguntas básicas que devem ser respondidas em uma análise FMEA são: ➥ Que tipos de falhas são observadas? ➥ Que partes do sistema são afetadas? ➥ Quais são os efeitos da falha sobre o sistema? ➥ Qual é a importância da falha? ➥ Como prevenir estas falhas?”

2.3.2. SEQÜÊNCIA DE ATIVIDADES PARA ELABORAÇÃO DA FMECA

Nesta seção será apresentada uma seqüência de atividades necessárias para

a implantação da metodologia FMECA. A Figura 11 mostra um fluxograma com

esta seqüência de atividades.

1 - DEFINIR A EQUIPE RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO

2 - DEFINIR OS ITENS DO SISTEMA QUE SERÃO CONSIDERADOS

3 - PREPARAÇÃO PRÉVIA: COLETA DE DADOS

4 - ANÁLISE PRELIMINAR

5 - IDENTIFICAÇÃO DOS TIPOS DE FALHA E SEUS EFEITOS

6 - IDENTIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS FALHAS

11 - PREENCHIMENTO DOS FORMULÁRIOS DA FMEA

12 - REFLEXÃO SOBRE O PROCESSO

7 - IDENTIFICAÇÃO DOS CONTROLES ATUAIS

8 - ANÁLISES DAS FALHAS PARA DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES

9 - ANÁLISE DAS RECOMENDAÇÕES

10 - REVISÃO DOS PROCEDIMENTOS

Figura 11 – Fluxograma com as atividades para elaboração de uma FMEA. HELMAN e ANDREY

(1995)

Os próximos tópicos detalharão cada etapa no fluxograma exposto na Figura

11.

37

2.3.2.1. DEFINIR A EQUIPE RESPONSÁVEL PELA EXECUÇÃO DA FMECA

Primeiramente, faz-se necessário escolher um responsável pela coordenação

do trabalho de execução da FMECA.

É necessário que seja montada uma equipe multidisciplinar e multihierárquica

, ou seja, deve-se envolver os diversos setores da empresa que têm alguma

relação com o produto ou processo que será alvo da FMECA.

2.3.2.2. DEFINIR OS ITENS DO SISTEMA QUE SERÃO CONSIDERADOS

Para a seleção dos componentes do produto ou etapas do processo que

serão foco da FMECA em desenvolvimento, devem-se fazer alguns

questionamentos tais como: Qual o grau de conhecimento da equipe quanto aos

itens? Qual o nível de falha destes itens? qual o grau de criticidade?

Uma vez definidos os itens que serão considerados na FMECA, deve-se

definir itens de controle. É necessário também estabelecer para cada item a sua

função e as respectivas metas de desempenho.

2.3.2.3. PREPARAÇÃO PRÉVIA E COLETA DE DADOS

Nesta etapa do processo é necessário reunir todas as informações

disponíveis quanto o produto ou processo em análise, tais como: esquemas

prévios de projetos, desenhos técnicos, planos de fabricação, padrões técnicos de

operação, manuais de serviços e peças, normas técnicas relacionadas,

procedimentos de ensaios e inspeção, FMECA anteriores, registros e relatórios de

falhas, etc.

38

2.3.2.4. ANÁLISE PRELIMINAR DOS ITENS CONSIDERADOS

Nesta etapa é necessário fazer uma análise dos dados coletados na etapa

anterior. Alguns exemplos destas análises são: compilação da base de dados de

falhas anteriores (em caso de produtos ou processos já estabelecidos),

entendimento do funcionamento do produto ou projeto em estudo (fluxogramas de

operação, diagramas funcionais, etc), elaborar o diagrama de blocos de

confiabilidade do item em análise, estudar as metas de desempenho do item e

determinar quais as condições de uso e operação não serão consideradas por

serem externas ao sistema, etc.

2.3.2.5. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE FALHA E SEUS EFEITOS

Com base na análise dos dados feita na etapa anterior, devem-se identificar

os modos de falhas que podem ocorrer neste item (tipos de falhas) e quais os

efeitos causados por estes modos de falha. Com este levantamento feito, é

interessante elaborar algumas listas de verificação relacionando os modos de

falha com os respectivos efeitos.

2.3.2.6. IDENTIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS FALHAS

Com base na lista de verificação feita na etapa anterior, levantar as causas

mais prováveis dos modos de falha com base nos dados levantados, na

experiência do grupo, em testes e simulações, etc.

Nesta etapa é preciso elaborar outra lista de verificação, desta vez contendo

as possíveis causas para cada falha apresentada na lista de verificação da etapa

anterior. Junto a isto, é necessário também elaborar uma lista de providências

que permitam detectar as causas das falhas antes que elas ocorram.

2.3.2.7. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE DETECÇÃO DE FALHAS

Nesta etapa é necessário verificar quais falhas podem ser detectadas antes

da ocorrência e como fazer isto, classificando o grau de dificuldade em se

implementar as ações para tal detecção. Com estas informações se faz uma lista

39

de verificação com as falhas e seus respectivos modos de detecção, destacando

o grau de dificuldade para detecção.

2.3.2.8. DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE CRITICIDADE

Nesta etapa, para cada falha, é necessário estabelecer os índices de

ocorrência, de gravidade, de detecção e de criticidade. Após isto, deve-se montar

novamente a lista de verificação relacionando para cada falha suas causas, os

efeitos e os índices de criticidade.

2.3.2.9. ANÁLISE DAS RECOMENDAÇÕES

Nesta etapa é necessário listar as contramedidas que devam ser tomadas

para evitar que as falhas listadas ocorram. Segundo HELMAN e ANDREY (1995),

as contramedidas podem servir para: reduzir a probabilidade de ocorrência de

uma falha, reduzir a gravidade de um modo de falha e incrementar a

probabilidade de detecção.

2.3.2.10. REVISÃO DOS PROCEDIMENTOS

Nesta etapa deve-se rever todas as atividades executadas até o momento. Se

existirem outras falhas possíveis, faz-se necessário inseri-las nas listas de

verificação. Organizar a lista de verificação por ordem decrescente do índice de

criticidade, priorizando a execução das contramedidas para as falhas mais críticas

(índice de criticidade maior).

2.3.2.11. PREENCHER OS FORMULÁRIO DE FMECA

Nesta etapa, com base nos dados coletados e desenvolvidos nas etapas

anteriores (listas de verificação), é necessário preencher os formulários de

FMECA e colocar em prática as contramedidas relacionadas a cada falha do item

em estudo.

40

2.3.3. FORMULÁRIO DE FMECA

O preenchimento do formulário FMECA não é o desenvolvimento da

ferramenta em si para o estudo das falhas, é uma importante maneira de se

concentrar e resumir os dados obtidos na análise. A Tabela 2 mostra a estrutura

básica de um formulário FMECA. A seguir será descrito o que cada um dos

campos significa.

O G D R O G D R

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO COMPONENTE

FUNÇÃO DO COMPONENTE RECOMEND

AÇÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUALCONTROLES

ATUAISÍNDICES REVISTOS RESPONSÁ

VEL

RESULTADO

MATERIAL INADEQUADO

ESPESSURA INADEQUADA

10 10 300

10 10

1

CARCAÇA DO EIXO TRASEIRO

SUPORTAR O CONJUNTO DO EIXO 3

1

PERDA DOS FREIOS

PERDA DE CONTROLE DO VEÍCULO

FRATURA NENHUM

NENHUM

100

REALIZAR TESTES DE DURABILIDADE NA CARCAÇA

VERIFICAR ESPECIFICAÇÃO DE MATERIAL

ALTERAÇÃO DO PROJETO

VERIFICADO E APROVADO

SR. SOUZA

1 10 1 10RODRIGUE

S

1 10 10 100

FMEA DE PRODUTOPRODUTO: APLICAÇÃO: ÁREAS ENVOLVIDAS: DATA ELABORAÇÃO:

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: CLIENTE:

Tabela 2 – Estrutura básica de um formulário de FMECA.

Primeiramente informa-se, na primeira linha da Tabela 2, se a FMECA é de

projeto ou de produto. Na segunda e na terceira linhas desta mesma tabela são

mostrados os dados gerais da FMECA a fim de facilitar a identificação posterior

do trabalho realizado. Alguns destes dados são: descrição do produto, data de

elaboração, data de revisões, etc.

O campo “Item” é um número que indica a seqüência na qual foi feita a

FMECA para os componentes do produto.

O campo “Descrição do Componente” é uma identificação clara e concisa do

subcomponente.

O campo “Função do Componente” é uma descrição sucinta da função que o

subcomponente deve desempenhar. As falhas dos subcomponentes são

inadequações da função devido a uma redução do nível esperado de

desempenho. O nível de desempenho esperado pode ser determinado a partir de

41

normas técnicas, especificações estabelecidas anteriormente à análise,

especificações de contrato, parâmetros de confiabilidade, parâmetros

operacionais, etc.

O campo “Modo” apresenta os modos (tipos) de falhas do subcomponente.

Os modos de falha são eventos que levam o subcomponente à não desenvolver

total ou parcialmente sua função devido à redução dos níveis de desempenho.

Neste campo devem ser descritas todas as maneiras pelas quais o

subcomponente em análise pode deixar de desempenhar sua função. Segundo

HELMAN e ANDREY (1995), alguns modos de falhas gerais são: aberto,

desbalanceado, poroso, encurtado, excêntrico, rugoso, deformado, mal montado,

trincado, desalinhado, omitido e medidas em excesso.

O campo “Efeitos” exibe os efeitos dos modos de falhas citados no parágrafo

anterior. Os efeitos das falhas são as formas como os modos afetam o

desempenho do sistema, do ponto de vista do cliente. De acordo com HELMAN e

ANDREY (1995), alguns efeitos típicos em máquinas são: esforço de operação

excessivo, vazamento de ar, funcionamento ruidoso, desgaste prematuro,

consumo excessivo, baixa resistência, vapores tóxicos e escasso rendimento.

O campo “Causas” mostra as causas dos modos de falhas. As causas das

falhas são os eventos que geram os modos de falha. É necessário descrever de

maneira concisa o fator que originou a falha. Segundo HELMAN e ANDREY

(1995), algumas causas típicas de modos de falhas são: erro de montagem,

torque em excesso, peças danificadas, aquecimento excessivo, etc.

O campo “Controles Atuais” mostra as medidas de controle existentes no

processo de produção do produto que objetivam prevenir as falhas devido àquele

modo e também detectar as falhas durante o processo a fim de que não cheguem

ao cliente. De acordo com HELMAN e ANDREY (1995), alguns exemplos de

controles são: sistemas padronizados de verificação de projeto, confrontação com

normas técnicas, técnicas de inspeção e ensaios e procedimentos de controle

estatísticos do processo.

42

O campo “Índices” possui quatro subdivisões: “O” – ocorrência, “G” –

gravidade, “D” – detecção e “R” – risco. O Índice de Ocorrências é preenchido

com um valor que estime as probabilidades de ocorrência de uma causa de falha

que resultará em uma falha do produto. Para se estimar valores quanto ao índice

de ocorrências é interessante se basear em dados estatísticos, relatórios de

falhas, dados de fornecedores, literatura técnica, históricos de manutenção,

gráficos de controle, etc. O Índice de Gravidade é preenchido com um valor que

reflete a gravidade do efeito da falha sobre o cliente. Uma falha poderá ter tantos

índices de gravidade quanto forem os seus defeitos. O Índice de Detecção é

preenchido com um valor que avalia a probabilidade da falha ser detectada antes

que o produto seja entregue ao cliente. O Índice de Risco é o produto dos três

índices descritos anteriormente. Este índice é utilizado para priorizar o tratamento

das falhas.

O campo “Ações Corretivas Recomendadas” apresenta as ações que devem

ser iniciadas para bloquear as causas das falhas. O campo “Ações Corretivas

Adotadas” apresenta as ações realmente aplicadas para inibir o acontecimento da

falha.

43

3. PROPOSTA DE APLICAÇÃO DA FMECA DE PROCESSOS EM

SUBSISTEMAS FERROVIÁRIOS

A proposta deste trabalho é a aplicação da ferramenta FMECA na

manutenção de subsistemas ferroviários, sendo que os subsistemas considerados

são os componentes de locomotivas. Para tanto será feita uma proposta de

implantação da ferramenta FMECA na manutenção destes componentes a partir

do fluxograma mostrado na Figura 11 .

3.1. EQUIPE RESPONSÁVEL PELA FMECA

O primeiro passo para a formação da equipe responsável pela FMECA é a

definição do coordenador deste trabalho. É sugerido que o responsável pela

coordenação da implantação da FMECA seja um engenheiro da área de

manutenção de componentes de locomotivas. Como está sendo proposta uma

metodologia de implantação desta ferramenta nas oficinas de manutenção de

componentes da MRS, é interessante conhecer a estrutura da empresa e os seus

cargos a fim de se entender qual o perfil das pessoas que se está propondo

participar da equipe de implantação da FMECA.

Atualmente a MRS trabalha em uma estrutura orientada por processos:

Atendimento ao Cliente, Geração de Demanda, Suprimentos de Meios,

Direcionamento Estratégico e Disponibilização de Ativos. Dentro do processo

Disponibilização de Ativos existem quatro superintendências: Gestão de Ativos,

Material Rodante, Malha Ferroviária e Produção Industrial. As oficinas de

manutenção de componentes de locomotivas pertencem à superintendência

Produção Industrial. A Figura 12 mostra um organograma da superintendência

Produção Industrial, onde se terá uma melhor idéia dos cargos que serão

propostos a integrar a equipe de implantação da FMECA.

44

SUPERINTÊNDENCIA PRODUÇÃO INDUSTRIAL

GERÊNCIAMANUTENÇÃO PESADA DE LOCOMOTIVAS

SUPERVISÃO REVISÃO PESADA DE LOCOMOTIVAS

ENGENHARIA DE PORCESSOS

(ESPECIALISTAS FERROVIÁRIOS)

SUPERVISÃO RECUPERAÇÃO DE COMPONENTES

MECÂNICOS

SUPERVISÃO RECUPERAÇÃO DE COMPONENTES

ELÉTRICOS

TÉCNICOS, LÍDERES E MANTENEDORES

TÉCNICOS, LÍDERES E MANTENEDORES

GERÊNCIAMANUTENÇÃO PESADA DE VAGÕES

SUPERVISÃO REVISÃO PESADA DE VAGÕES

ENGENHARIA DE PORCESSOS

(ESPECIALISTAS FERROVIÁRIOS)

SUPERVISÃO RECUPERAÇÃO DE RODEIROS E FREIOS

SUPERVISÃO RECUPERAÇÃO DE FUNDIDOS

TÉCNICOS, LÍDERES E MANTENEDORES

TÉCNICOS, LÍDERES E MANTENEDORES

GERÊNCIA DE SUPORTE ADMINISTRATIVO

GSA

PLANEJAMENTO E CONTROLE DA

PRODUÇÃO

ALMOXARIFADOS

MAKE OR BUY

LOGÍSTICA

Figura 12 – Estrutura da superintendência produção industrial.

Propõe-se então que a equipe a executar a FMECA seja composta pelas

pessoas que ocupam os cargos listados abaixo.

➥ Setor responsável pela manutenção do componente da locomotiva:

Especialista Ferroviário, Supervisor, Técnico em Manutenção, Líder e

Mantenedor.

➥ Setor responsável pela montagem do componente na locomotiva: Especialista

Ferroviário, Técnico em Manutenção, Líder e Mantenedor.

“Conforme descrito por HELMAN e ANDREY (1995) a equipe responsável pela execução da FMECA deve ser multidisciplinar e multihierárquica, citando o exemplo de uma equipe constituída por: engenheiros de projeto, processo, materiais, confiabilidade, pessoas da área de marketing,etc.“

Nesta proposta existe uma equipe multihierárquica, conforme pode ser

verificado no organograma da Figura 12, onde verifica-se que os cargos propostos

têm esta característica. Quanto à multidisciplinaridade, esta é atendida

parcialmente. O envolvimento de pessoas do setor responsável pela montagem

dos componentes na locomotiva é uma maneira de tornar a equipe

multidisciplinar. Porém para ser completamente multidisciplinar, existe a

necessidade de se envolver outras áreas que têm interface direta com a

45

manutenção destes componentes: o setor de compras, que está incluído no

processo Suprimentos de Meios e o setor de operação ferroviária, que está

incluído no processo Atendimento ao Cliente. Porém na fase inicial de

implantação desta ferramenta, isto se torna muito dificultado, pois no primeiro

caso se envolve no processo de compras da empresa e no segundo caso se

envolve com a operação de um número muito grande de maquinistas. Logo, a

proposta inicial é focar a execução desta ferramenta nas questões técnicas do

processo de manutenção de componentes de locomotivas, segregando os

possíveis modos de falha causados por estas áreas para que sejam

posteriormente tratados pelas mesmas.

3.2. DEFINIR OS ITENS DO SISTEMA QUE SERÃO CONSIDERADOS

Nesta etapa do fluxograma de execução da ferramenta é necessário se

conhecer melhor o componente o qual se está fazendo a FMECA e o processo de

manutenção atual do mesmo, a fim de se definir os itens do componente que

serão considerados.

A fim de se conhecer melhor o funcionamento do componente na locomotiva

e sua construção mecânica e/ou elétrica se propõe a utilização dos manuais de

instruções de manutenção do modelo de locomotiva em questão. Por exemplo, se

a FMECA desenvolvida é de uma bomba de injeção de combustível do sistema

Bendix da GE, poderá ser utilizado o manual GEK-80069B-S correspondente a

instruções de manutenção de locomotivas diesel-elétricas do fabricante GE do

modelo Super 7 que utilizam este componente. O número específico do manual

de instruções de manutenção e construção mecânica/elétrica deste componente é

o GEK-18175-S.

Nestes manuais, na parte em que se fala sobre o funcionamento do

componente, é possível retirar informações de interface dele com outros sistemas

da locomotiva. Ou seja, é possível se verificar quais outros componentes são

46

interligados ao que se está estudando, quais tipos de fluídos circulam pelo

componente (óleo, água, combustível, ar, gases de exaustão, etc) . É possível

também obter informações de qual a performance desejável deste componente

(no exemplo da bomba de injeção de combustível, qual o valor da vazão e

pressão que a bomba deve injetar o combustível).

Nestes manuais, na parte em que se fala sobre a construção mecânica e/ou

elétrica do componente, é possível conhecer os subsistemas do mesmo, suas

funções e subcomponentes. Com base nestas informações é possível entender o

funcionamento global do componente a partir da união de seus subsistemas.

Com base nas informações descritas nos parágrafos anteriores que podem

ser colhidas nos manuais das locomotivas, faz-se necessário estabelecer as

funções de cada peça do componente de locomotiva em questão. Estabelecer

também, com base nos mesmos manuais, as respectivas metas de desempenho

destas peças. Seguindo o exemplo dado nos parágrafos anteriores, a meta de

desempenho para a peça de contato entre a bomba injetora Bendix e o tucho de

acionamento é o desgaste mecânico máximo de 0,0015”.

Outro levantamento importante de dados nesta etapa é quanto ao histórico de

falhas existente do componente em questão. Para tais levantamentos sugere-se a

utilização dos bancos de dados em Access que existem para controle de alguns

itens no setor de manutenção de componentes da MRS. Os itens que possuem

este controle são: Conjunto de Força de Motor Diesel, Soprador,

Superalimentador de Locomotivas GE e GM, Motor Elétrico de Tração, Gerador

Elétrico de Tração e Gerador Elétrico Auxiliar. De posse disto é possível portanto

verificar os itens de maior incidência de falha no componente e

consequentemente definir quais destes itens serão analisados na implementação

da FMECA.

47

3.3. PREPARAÇÃO PRÉVIA E COLETA DE DADOS

Nesta etapa do fluxograma de execução da FMECA é necessário reunir todas

as informações possíveis sobre o componente em questão. As informações serão

buscadas nos seguintes documentos: manuais de instruções de manutenção do

modelo de locomotiva que utiliza este componente, procedimento do processo de

manutenção do componente, procedimento do processo de montagem do

componente na locomotiva (quando existir), procedimento de manutenção do

modelo de locomotiva que utiliza o componente em questão a fim de verificar as

intervenções que ele sofre nas oficinas de manutenção leve, banco de dados com

os registros das falhas anteriores (quando existirem), histórico dos últimos anos

com as Ordens de Produção deste componente contendo os materiais aplicados,

diagramas esquemáticos elétricos do modelo de locomotiva em questão (quando

necessário) e relatos de anomalia existentes. É importante dizer que o relato de

anomalia é um documento existente na MRS onde se indica uma falha prematura

do componente, o corpo técnico da oficina responsável pela manutenção do

mesmo analisa a causa da falha, responde à oficina que gerou tal relato e faz um

plano de ação para a não reincidência da falha.

Com estas informações em mãos, é necessário dividir o componente em

subsistemas e descrever as peças que os compõem (considerando os itens da

seção anterior que foram denominados como parte integrante da implementação

da FMECA). É necessário também descrever as funções e metas de desempenho

de cada uma destas peças e subsistemas e as interfaces do componente com

outros sistemas ou componentes da locomotiva. Feito isto, faz-se necessário

registrar todas estas informações em um relatório para posterior utilização.

48

3.4. ANÁLISE PRELIMINAR DOS ITENS CONSIDERADOS

Nesta etapa do fluxograma de implementação da FMECA é necessário fazer

uma compilação das falhas já conhecidas. No caso de manutenção de

componentes de locomotivas têm-se duas opções quanto a histórico de falhas:

banco de dados de controle de manutenção de componentes e relato de anomalia

(documento descrito na seção anterior). A compilação destes dados gerará uma

lista de alguns modos de falhas já registrados, que serão utilizados nos passos

seguintes do processo de implementação da ferramenta.

Nesta etapa também é necessário se desenhar os fluxogramas do processo

de manutenção do componente, de acordo com os procedimentos reunidos na

seção anterior. Desenhar também o fluxograma funcional do componente,

relacionado seus subsistemas e os sistemas da locomotiva os quais ele interage

(de acordo com os dados reunidos no passo da seção anterior).

Outro diagrama que deve ser elaborado nesta etapa é a árvore funcional do

componente, que apresenta a hierarquização dos subsistemas e peças.

Verifique também quais elementos ou condições de uso e operação não

serão considerados como fonte de inadequação das metas de desempenho dos

subsistemas e peças do componente. Exemplos: má operação do maquinista,

falta de qualidade em fluídos refrigeradores e/ou lubrificantes, funcionamento em

condições ambientais inadequadas (temperatura elevada, agressão por água,

agressão devido a corpos estranhos), etc.

49

3.5. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE FALHA E SEUS EFEITOS

Nesta etapa do fluxograma de implementação da FMECA faz-se necessário

agrupar os tipos de falhas verificados nos dados coletados na seção anterior,

identificando os efeitos correspondentes a cada tipo de falha.

Na primeira fonte citada, ou seja, o banco de dados de controle de

manutenção de componentes, necessita-se separar as falhas por tipo a partir da

análise do campo descrição de cada registro. A Tabela 3 mostra um exemplo de

base de dados de falhas do componente superalimentador de locomotivas do

fabricante GE.

NR_SP MODELO DATA RECEBIMENTO CODIGO DESCRICAO

3394 U23-C 15-mai-03 RCG003CARCACA DE GAS ANEL DE CORTE SEM AVARIA

3394 U23-C 15-mai-03 RCL003 CARACOL SEM AVARIA

3394 U23-C 15-mai-03 RCR007CONJUNTO DO ROTOR RODA TURBINA C/ PIQUES

3394 U23-C 15-mai-03 RCR011CONJUNTO DO ROTOR RODA COMPRESSORA SEM AVARIA

3394 U23-C 15-mai-03 RMA001 MANCAIS LADO TURBINA GASTO

3394 U23-C 15-mai-03 RMA004 MANCAIS LADO COMPRESSOR GASTO3394 U23-C 15-mai-03 RMO002 VAZAMENTO DE OLEO3394 U23-C 15-mai-03 RCA003 SELOS COM VAZAMENTOSE8102121 U23-CA 09-mai-03 RSL004 SELO LADO COMPRESSOR RASPADOE8102121 U23-CA 09-mai-03 RCA002 CORPO ESTRANHO

E8102121 U23-CA 09-mai-03 RCG001CARCACA DE GAS ANEL DE CORTE C/ PEQUENOS PIQUES

E8102121 U23-CA 09-mai-03 RCL003 CARACOL SEM AVARIA

E8102121 U23-CA 09-mai-03 RCR007CONJUNTO DO ROTOR RODA TURBINA C/ PIQUES

E8102121 U23-CA 09-mai-03 RCR009CONJUNTO DO ROTOR RODA COMPRESSORA FRATURADA

E8102121 U23-CA 09-mai-03 RCR013CONJUNTO DO ROTOR EIXO COM GRIMPAMENTO

E8102121 U23-CA 09-mai-03 RMA002 MANCAIS LADO TURBINA GRIMPADOE8102121 U23-CA 09-mai-03 RCA001 DESBALANCEAMENTOE8102121 U23-CA 09-mai-03 RMO005 CORPO ESTRANHO LADO TURBINA

E8102121 U23-CA 09-mai-03 RMA004 MANCAIS LADO COMPRESSOR GASTOE8102121 U23-CA 20-ago-02 RMO005 CORPO ESTRANHO LADO TURBINAE8102121 U23-CA 20-ago-02 RMO010 EXAMEE8102121 U23-CA 09-mai-03 RSL001 SELO LADO TURBINA RASPADO

Tabela 3 – Exemplo de base de dados de falhas do componente Superalimentador GE.

Na Tabela 3 verifica-se o campo “descrição” onde é possível extrair

informações do tipo de falha que é cada registro (cada linha da tabela). Com base

neste campo é possível compilar as informações e agrupar os registros em

grupos de falhas, sendo o passo seguinte a identificação dos efeitos de cada uma

destes tipos de falhas.

Já na segunda fonte citada, os relatos de anomalia, necessita-se separar as

falhas por tipo a partir da análise do campo que deverá ser preenchido pela

oficina que analisou a anomalia. Um exemplo de um relato de anomalia pode ser

50

visto no Anexo 1. Neste exemplo o sintoma pelo qual o superalimentador de uma

locomotiva fabricada pela GE foi a presença de ruído estranho no funcionamento

e engripamento.

Com os tipos de falhas em mãos, necessita-se listar os efeitos que elas

causam no funcionamento do componente. Isto deve ser feito com a equipe de

implantação da FMECA reunida, a partir de um Brainstorming. Ainda com o grupo

reunido, após se ter identificado os modos de falha já existentes e seus efeitos, é

necessário também verificar a existência de mais modos de falhas do

componente de locomotiva em estudo, que não foram identificados nem na base

de dados de falhas nem nos relatos de anomalias. Ao identificá-los, é necessário

também levantar seus efeitos. Feito isto, deve-se centralizar estas informações

em uma lista de verificações, que conterá os modos de falha do componente da

locomotiva em estudo com os respectivos efeitos. A Tabela 4 mostra o modelo a

ser utilizado para esta lista de verificações.

ItemComponente:

Modo de Falha Efeito da Falha

Lista de Verificação - Modos e Efeitos de Falhas DATA: XX/XX/XX

Tabela 4 – Modelo para lista de verificações de modos e efeitos de falhas.

51

3.6. IDENTIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS FALHAS

Nesta etapa do fluxograma de implementação da FMECA é necessário

identificar as causas das falhas presentes na lista de verificação elaborada na

seção anterior. Para se fazer isto é necessário reunir o grupo de implantação da

ferramenta que foi definido na seção 3.1. A idéia é com o grupo reunido elaborar

um Brainstorming, uma das ferramentas da qualidade total.

“De acordo com AGUIAR (2002), O Brainstorming é uma ferramenta da qualidade usada para descobrir as causas de um problema utilizando o conhecimento das pessoas sobre o assunto em estudo, encaminhando o raciocínio delas com o objetivo de descobrir tais causas de anomalias no processo.”

De posse da lista elaborada na seção anterior e das causas das falhas

identificadas nesta seção, elabore uma nova lista de verificação contendo todas

estas informações. A Tabela 5 mostra o modelo a ser utilizado para esta lista de

verificações.

Item Efeito da FalhaModo de Falha Causa da FalhaComponente:

Lista de Verificação - Modos, Causas e Efeitos de Falhas DATA: XX/XX/XX

Tabela 5 – Modelo de lista de verificação com modo, causas e efeitos das falhas.

52

3.7. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE DETECÇÃO DE FALHAS

Item Causa da Falha Efeito da Falha Modo de DetecçãoComponente:

Modo de Falha

Lista de Verificação - Modos, Causas e Efeitos de Falhas e Modo de Detecção DATA: XX/XX/XX

Tabela 6- Modelo de lista de verificação com modo, causas e efeitos das falhas e modos de detecção.

Nesta etapa do fluxograma de implementação da FMECA é necessário

identificar como as falhas identificadas nas seções anteriores poderiam ser

detectadas. Faz-se necessário reunir o grupo de implantação da ferramenta e

identifique a maneira de se detectar estas falhas a partir da ferramenta

Brainstorming. Identificada tais modos de detecção, é necessário gerar uma lista

de verificação que apresente o modo de falha, a causa da falha, o efeito da falha

e seu modo de detecção. A Tabela 6 mostra o modelo a ser utilizado para esta lista

de verificações.

3.8. DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE CRITICIDADE

A fim de se classificar o grau de criticidade dos modos de falhas, serão

utilizados três índices: taxa de severidade, taxa de freqüência de ocorrência e

taxa de detecção. Nas próximas seções serão descritos cada um destes índices e

qual serão os valores adotados para se analisar os modos de falha. Será

53

apresentado na seção 3.8.4 um outro índice, que em função dos três anteriores,

representará o grau de criticidade para o modo de falha sob análise.

3.8.1. TAXA DE SEVERIDADE DE UM MODO DE FALHA

De acordo com SEIXAS (2002,b), o índice de severidade refere-se a

seriedade do efeito ou impacto de um modo particular de falha. Para se medir tal

seriedade se propõe a utilização do seguinte índice:

➥ Negligente: medida pelo valor 1. O modo de falha não tem efeito sobre o

sistema. O maquinista não irá notar a falha presente no componente da

locomotiva.

➥ Baixa: medida pelos valores 2 e 3. O modo de falha somente tem um leve

efeito sobre o sistema. O maquinista irá notar uma leve deterioração no

desempenho da locomotiva.

➥ Moderada: medida pelos valores 4 , 5 e 6. O modo de falha irá causar

insatisfação do maquinista quanto ao funcionamento da locomotiva. Causará

uma ação preventiva.

➥ Alta: medida pelos valores 7 e 8. O modo de falha irá causar grande

insatisfação do maquinista, tornando algum sistema da locomotiva inoperante.

Neste caso não há violação de normas de segurança, ambientais, etc. Gerará

um defeito.

➥ Muito Alta: medida pelos valores 9 e 10. O modo de falha irá causar grande

insatisfação do maquinista, tornando algum sistema da locomotiva inoperante.

Também afetará a função segurança do sistema. Gerará um reboque.

3.8.2. TAXA DE FREQÜÊNCIA DA OCORRÊNCIA DE UM MODO DE FALHA

Este índice indica a freqüência da ocorrência de cada modo de falha, dado

que uma função ou um componente físico dentro do sistema tem uma certa

54

probabilidade de falhar de diversos modos. Para se medir esta taxa de ocorrência

se propõe a utilização do seguinte índice:

➥ Remota (falhas são improváveis): medida pelo valor 1. Freqüência de

ocorrência da falha: < 1 em 106 .

➥ Baixa (relativamente poucas falhas): medida pelos valores 2 e 3. Freqüência

de ocorrência da falha: respectivamente < que 1 em 20.000 e 4.000.

➥ Moderada (falhas ocasionais): medida pelos valores 4, 5 e 6. Freqüência de

ocorrência da falha: respectivamente < que 1 em 1.000, 400 e 80.

➥ Alta (falhas repetitivas): medida pelos valores 7 e 8. Freqüência de ocorrência

da falha: respectivamente < que 1 em 40 e 20.

➥ Muito Alta (falhas quase inevitáveis): medida pelos valores 9 e 10. Freqüência

de ocorrência da falha: respectivamente < que 1 em 8 e 2.

3.8.3. TAXA DE DETECÇÃO DE UM MODO DE FALHA

Como este trabalho está focado no processo de manutenção de componentes

de locomotivas, este índice refere-se a probabilidade de que um conjunto de

controles deste processo tenha condições de detectar e isolar uma falha antes

que esta fique aparente ao cliente (maquinista). Para se medir esta taxa de

detecção se propõe a utilização do seguinte índice:

➥ Muito Alta: medida pelos valores 1 e 2. Procedimentos de controle do

processo de manutenção em uso irão detectar certamente o modo potencial

de falha.

➥ Alta: medida pelos valores 3 e 4. Controle do processo de manutenção em uso

tem boa chance de detectar um modo potencial de falha.

➥ Moderada: medida pelos valores 5 e 6.Controle do processo de manutenção

em uso pode detectar um modo potencial de falha.

➥ Baixa: medida pelos valores 7 e 8.Controle do processo de manutenção em

uso provavelmente não irá detectar um modo potencial de falha.

55

➥ Muito Baixa: medida pelo valore 9.Controle do processo de manutenção em

uso tem uma probabilidade muito baixa de detectar um modo potencial de

falha.

➥ Certeza Absoluta de Não Detecção: medida pelo valor 10. Controle do

processo de manutenção em uso não irá detectar um modo potencial de falha.

3.8.1. RPN (RISK PRIORITY NUMBER)

O índice RPN será utilizado para se medir o grau de criticidade do modo de

falha em estudo. Este índice é função da taxa de ocorrência do modo de falha,

sua severidade e da probabilidade de detecção do mesmo. Ou seja, é função dos

três índices listados nas subseções anteriores. A fórmula de cálculo do RPN que

será usada neste trabalho é mostrada abaixo.

RPN = Taxa de Severidade x Taxa de Freqüência x Tax a de Detecção

3.9. ANÁLISE DAS RECOMENDAÇÕES

Nesta etapa do fluxograma de implementação da FMECA é necessário

elaborar listas com recomendações, ou seja, para cada modo de falha quais são

as providências (contramedidas) que devem ser tomadas para evitá-la.

Propõe-se fazer uma lista contendo todos os modos de falha e seus

respectivos índices RPN. Classifique estes modos de falha de maneira

decrescente com base no índice RPN. Tal lista mostrará quais modos de falha

são mais críticos, ou seja, em quais modos de falha deverão se concentrar

inicialmente os esforços gerenciais.

Nesta etapa, propõe-se que para os modos de falha descritos como críticos,

seja verificada, nos procedimentos operacionais de manutenção do componente,

56

a existência de contramedidas para se evitar a ocorrência dos mesmos. Caso não

haja estas contramedidas nos procedimentos, será necessário então desenvolvê-

las e inseri-las nos mesmos. Todos os esforços deverão ser orientados,

preferencialmente no sentido de diminuir a ocorrência das falhas (prevenir

defeitos), mais do que detectá-las.

3.10. REVISÃO DOS PROCEDIMENTOS

Nesta fase de implementação da FMECA faz-se necessário rever os dados

coletados e trabalhados até a presente etapa. Deve-se então verificar se os

índices RPN utilizados para os modos de falha estão adequados e rever as listas

de verificação elaboradas com atenção quanto a repetições, dados concisos,

padrões de documentação utilizada, etc.

3.11. PREENCHIMENTO DOS FORMULÁRIOS DE FMECA

As listas de verificação desenvolvidas nas etapas descritas anteriormente

possuem todos os dados necessários para o preenchimento do formulário de

FMECA. Nesta fase de implementação da FMECA é necessário então se definir o

formulário padrão que será utilizado. A Tabela 7 mostra o padrão de formulário de

FMECA a ser utilizado. A descrição de o que significa cada um dos campos do

formulário da Tabela 7 é similar ao mostrado na seção 2.3.3.

57

O G D R O G D R

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE RECOMEND

AÇÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUALCONTROLES

ATUAISÍNDICES REVISTOS RESPONSÁ

VEL

RESULTADO

COMPONENTE: CÓDIGO: ELABORADOR: DATA ELABORAÇÃO:

FMEA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: FOLHA: /

Tabela 7– Padrão de formulário de FMECA a ser utilizado.

3.12. REFLEXÃO SOBRE O PROCESSO

Na etapa final de implementação da FMECA é necessário fazer uma análise

crítica quanto a processo de trabalho desenvolvido. É necessário verificar se as

atividades desenvolvidas e os resultados alcançados foram adequados e

proceder as modificações necessárias para as próximas análises.

58

4. APLICAÇÃO DA FMECA DE PROCESSO NO SUPERALIMENTAD OR GE

C30/C36 16 CILINDROS

A proposta deste trabalho é aplicar a FMECA de Processo na manutenção

do componente SUPER GE C30/C36 16CIL. Para tanto será seguido o

fluxograma mostrado na Figura 11.

4.1. EQUIPE RESPONSÁVEL PELA FMECA

O responsável pela coordenação do desenvolvimento dos trabalhos de

execução da FMECA deve ser um engenheiro da área de manutenção do

superalimentador.

A equipe que participará do desenvolvimento da FMECA necessita conter:

➥ Especialistas Ferroviário da área de manutenção de componentes mecânicos;

➥ Supervisor da área de manutenção de componentes mecânicos;

➥ Técnico da área de manutenção de componentes mecânicos;

➥ Líder da área de manutenção de componentes mecânicos;

➥ Mantenedor mecânico que trabalha na manutenção do superalimentador;

➥ Representantes das oficinas que montam o superalimentador nas locomotivas,

tais como: engenheiro, técnico e mantenedor mecânico.

4.2. ITENS DO SISTEMA QUE SERÃO CONSIDERADOS NA FMECA

Nesta etapa do desenvolvimento da FMECA de Processo é necessário definir

quais os itens do sistema em estudo serão focados no desenvolvimento da

ferramenta. Portanto será necessário conhecer os componentes do item SUPER

GE C30/C36 16CIL. Na próxima seção serão apresentados estes itens.

59

4.2.1. CONHECENDO O SISTEMA

O item SUPER GE C30/C36 16CIL. tem por objetivo comprimir o ar por ação

centrífuga (ventilador) impulsionado pela energia dos gases de escape do motor

diesel antes de ser descartado para a atmosfera.

O ar comprimido produzido pelo superalimentador tem as seguintes funções:

1. O ar de combustão comprimido contém mais oxigênio por unidade de volume

do que o ar aspirado naturalmente. A compressão do ar aumenta a eficiência

do motor diesel, já que em cada ciclo de trabalho o motor pode queimar mais

combustível. O resultado disto é maior potência produzida por um mesmo

motor.

2. Durante a última etapa do tempo de escape e início do tempo de admissão, há

um período no qual tanto as válvulas de admissão quanto as de escape ficam

abertas. Durante este período o ar comprimido que entra na câmara de

combustão expulsa os gases originados na queima, esfriando o pistão e

demais partes do conjunto. A temperatura dos gases de escape também

diminuem pela ação do ar da admissão.

4.2.1.1. SUBCONJUNTOS DO SUPERALIMENTADOR

Abaixo serão descritos os subconjuntos do superalimentador com seus

respectivos componentes.

➥ Conjunto da Caixa da Turbina: consiste da carcaça, mancais e selos. A caixa

tem quatro pés para montagem no motor diesel. Todos os outros subconjuntos

do superalimentador se fixam no conjunto da caixa da turbina ou são

montados sobre ele.

60

➥ Conjunto do Rotor: consiste do conjunto do disco da turbina, conjunto da roda

do compressor, eixo, prisioneiro, colar de encosto, capa, chaveta e porca. O

rotor gira nos mancais da carcaça da turbina.

➥ Conjunto da Entrada da Turbina: consiste do flange da entrada da turbina, o

anel do bocal, o retentor do anel do bocal, o deflector da turbina e o nariz. Este

conjunto é montado na extremidade - turbina da carcaça.

➥ Conjunto da Carcaça do Compressor: consiste da carcaça, da entrada de ar e

do difusor. Este conjunto é preso à carcaça da turbina.

➥ Sistema de Selo a Ar: este sistema usa uma pequena parte do ar pressurizado

pela roda compressora, dirigindo este ar para o lado externo de ambos os

selos. Este ar pressurizado age como uma barreira, minimizando as perdas de

óleo lubrificante através de cada selo. O ar dos selos executa duas funções:

proporciona refrigeração no disco da turbina e produz uma força na face do

disco da turbina, que contrabalança parcialmente as forças produzidas pelos

gases de escape nas lâminas da turbina e o empuxo produzido pelo

compressor. Isto reduz a carga no mancal de encosto da extremidade -

turbina.

4.3. PREPARAÇÃO PRÉVIA E COLETA DE DADOS

Nesta etapa do fluxograma de desenvolvimento da FMECA é necessário

levantar-se todos as informações sobre o componente em estudo a fim de se

descrever as peças que o compõem, suas funções e metas de desempenho. É

necessário também levantar as interfaces que o componente tem com outros

sistemas. Para se desenvolver esta etapa do fluxograma de execução da FMECA

do componente superalimentador foram utilizados as seguintes fontes de dados:

manual de instrução de manutenção e procedimento de recuperação deste

componente.

61

4.3.1. PEÇAS QUE COMPÕEM O SUPERALIMENTADOR E SUA FUNÇÃO

Na seção anterior o componente já havia sido dividido em subsistemas.

Nesta etapa os subsistemas foram explodidos em seus subcomponentes. As

seções seguintes mostram os subcomponentes e suas respectivas funções.

4.3.1.1. CONJUNTO DA CAIXA DA TURBINA

➥ Mancais: suportar o conjunto rotor.

➥ Selos: conter o óleo de lubrificação.

➥ Carcaça Principal: estrutura básica de todos os subconjuntos.

➥ Parafusos e porcas: fixação de componentes.

4.3.1.2. CONJUNTO DA ENTRADA DA TURBINA

➥ Flange da Entrada da Turbina : estrutura básica de todos os subconjuntos.

➥ Anel de Corte: direcionador dos gases de escape para a turbina.

➥ Nariz (Bojo): direcionador dos gases de escape para o anel de corte.

➥ Deflector da Turbina: equalizador da entrada de gases.

➥ Parafusos, porcas e chavetas: fixação dos componentes.

4.3.1.3. CONJUNTO DA CARCAÇA DO COMPRESSOR

➥ Carcaça (caracol): direcionar a passagem do ar.

➥ Entrada de Ar (bocal): entrada do ar atmosférico.

➥ Difusor: direcionador para aumentar a velocidade do ar para obter maior

pressão antes de entregá-lo à carcaça do compressor.

➥ Sensor: medir rotação do rotor.

➥ Parafusos e porcas: fixação de componentes.

62

4.3.1.4. CONJUNTO DO ROTOR

➥ Disco da Turbina: receber energia mecânica dos gases de escape e

transformar em energia cinética do conjunto do rotor (rotação).

➥ Roda Compressora: comprimir o ar a partir da rotação do conjunto rotor.

➥ Eixo: transmissão do conjunto da roda da turbina e da roda compressora.

➥ Prisioneiro (estojo): fixar a roda compressora ao disco de turbina.

➥ Colar de Encosto: espaçador do eixo para a roda compressora.

➥ Capa (peça nariz): direcionador do ar para a roda compressora.

➥ Chaveta: fixar a roda compressora ao eixo.

➥ Porca: fixar a roda compressora ao prisioneiro.

4.3.2. METAS DE DESEMPENHO DAS PEÇAS QUE COMPÕEM O

SUPERALIMENTADOR

Nesta seção serão apresentadas as metas de desempenho dos

subcomponentes do superalimentador em estudo. Entenda-se aqui metas de

desempenho como os parâmetros que os subcomponentes devem apresentar

para que o superalimentador funcione de maneira adequada.

4.3.2.1. CONJUNTO DA CAIXA DA TURBINA

Mancais

➥ Diâmetro Interno do Mancal – Medida do subcomponente novo: de 2,124” à

2,125”.

➥ Diâmetro Externo para Encaixe na Carcaça – Medida do subcomponente

novo: de 2,9385” à 2,939”.

➥ Folga de Operação (deve existir na montagem entre os mancais e a

carcaça) – Medida do subcomponente novo: de 0,0025” à 0,0070”.

63

Carcaça

➥ A carcaça não deve apresentar trincas.

➥ As roscas de fixação devem estar em bom estado.

➥ Comprimento Axial entre as Faces da Montagem – de 7,679” à 7,682”.

➥ Diâmetro do Alojamento dos Mancais – Medida do subcomponente novo:

de 2,9375” à 2,938”. Limite superior: 2,9382”.

➥ A janela de inspeção não pode apresentar vazamentos.

➥ Os canais de passagem de água pela carcaça para resfriamento do

superalimentador não pode apresentar vazamentos.

Selo da Turbina

➥ Diâmetro Interno (modelo novo) – Medida do subcomponente novo: de

4,437” à 4,438”. Limite superior: 4,442”.

➥ Diâmetro Interno (modelo antigo) – Medida do subcomponente novo: de

4,812” à 4,813”. Limite superior: 4,817”.

➥ Folga de Funcionamento – Medida do subcomponente novo: de 0,0035” à

0,0045”. Limite superior: 0,006”.

Selo lado Compressor

➥ Diâmetro Interno – Medida do subcomponente novo: de 3,125” à 3,126”.

Limite superior: 3,130”.

➥ Folga Radial de funcionamento para Colar – Medida do subcomponente

novo: de 0,0035” à 0,0045”. Limite superior: 0,006”.

64

4.3.2.2. CONJUNTO DA ENTRADA DA TURBINA

Flange da Entrada da Turbina

➥ O flange não deve apresentar trincas.

➥ As roscas de fixação devem estar em bom estado.

Anel do Bocal (Anel de Corte)

➥ Distância entre as palhetas – de 0,340” à 0,341”.

➥ Número de palhetas – 39

➥ O anel do bocal não deve estar empenado.

➥ Folga de montagem no flange – até 0,015”

➥ Área de vazão total – 26,0 pol.2

➥ As palhetas não devem apresentar desgastes por agressão de corpo

estranho.

Nariz (Bojo)

➥ O bojo não deve apresentar trincas.

Retentor do Anel do Bocal

➥ O retentor não deve apresentar trincas.

➥ O retentor não deve estar empenado.

Deflector da Turbina

➥ O deflector não deve estar empenado.

➥ O deflector não deve estar ovalizado.

➥ O diâmetro interno do deflector deve garantir folga radial da roda quente

para o deflector de: Medida do subcomponente novo: de 0,022” à

0,036”. Limite superior: 0,036”.

65

➥ Folga Radial Roda Turbina – 0,045” à 0,048”.

4.3.2.3. CONJUNTO DA CARCAÇA DO COMPRESSOR

Carcaça

➥ A carcaça não deve apresentar trincas.

➥ As roscas e estojos de fixação devem estar em boas condições.

Difusor

➥ Altura da palhetas – de 0,648” à 0,652”.

➥ Abertura da garganta – de 1,213” à 1,233”.

➥ Abertura média da garganta – 1,240”.

➥ Número de palhetas: 17.

➥ As palhetas não devem apresentar desgaste devido a agressão de

corpo estranho.

Entrada de Ar (Bocal)

➥ Folga radial entre roda fria e entrada de ar (bocal) –de 0,025” à 0,040”.

Sensor

➥ O sensor deve garantir a correta medição do número de rotações do

eixo do superalimentador a partir dos imãs presentes na capa do

conjunto do rotor.

66

4.3.2.4. CONJUNTO DO ROTOR

Eixo

➥ Diâmetro da Manga de Eixo para Mancal – Medida do subcomponente

novo: de 2,1188” à 2,1193”. Tolerância inferior: 2,1186”.

➥ Diâmetro da Manga de Eixo para Colar – de 1,7492” à 1,7495”.

➥ Diâmetro do alojamento da bucha da roda fria – Medida do

subcomponente novo: de 1,7489” à 1,7492”. Tolerância superior:

1,7495”.

➥ Folga axial do rotor - Medida do subcomponente novo: de 0,012” à

0,021”. Tolerância superior: 0,024”.

Conjunto do Disco da Turbina

➥ Diâmetro Externo da Roda da Turbina – limite inferior de 16”.

➥ As travas das palhetas devem estar em boas condições.

➥ As palhetas não devem ter trincas.

➥ O labirinto não pode estar desgastado mecanicamente devido a ter

raspado em outra peça.

➥ Folga do disco da turbina ao selo – Medida do subcomponente novo: de

0,020” à 0,049”. Tolerância inferior: 0,017”.

Conjunto da Roda do Compressor

➥ O diâmetro da bucha deve garantir a existência de interferência na

montagem com o eixo.

➥ Folga facial entre paleta e bocal – de 0,050” à 0,064”.

➥ A roda fria não pode ter trincas.

➥ A roda fria não pode estar desgastada mecanicamente por contato com

outras peças.

➥ As palhetas não podem estar desgastadas por agressão de corpo

estranho.

67

Colar de Encosto

➥ Deve ter interferência com o eixo.

➥ Deve estar com a polaridade dos imãs corretas (para acionamento do

sensor de rotação).

Chaveta

➥ Garantir interferência com o eixo.

Porca

➥ Deve ter um torque de 100 lbs*pé.

4.3.2.5. TORQUES

➥ Parafuso da Tampa de inspeção da carcaça principal – de 20 à 25 lbs*pé.

➥ Parafuso do Flange de limpeza da carcaça principal – de 105 à 115 lbs*pé.

➥ Parafuso do Selo da Turbina – de 5 à 8 lbs*pé.

➥ Parafuso do Selo lado Compressor – de 5 à 8 lbs*pé.

➥ Torque no Estojo no Disco de Turbina – 60 lbs*pé.

➥ Parafuso e Porca do Deflector do Anel de Corte – de 12 à 16 lbs*pé.

➥ Parafuso de Instalação da Carcaça de Gases – de 35 à 40 lbs*pé.

➥ Parafuso da Roda da Turbina – 60 lbs*pé.

➥ Parafuso de Instalação Intermediária – 80 lbs*pé.

➥ Parafuso de Instalação do Difusor – 6 à 9 lbs*pé.

➥ Parafuso de Instalação da Carcaça de Entrada de Ar – 40 à 50 lbs*pé.

➥ Porca de Fixação do Caracol – 30 à 35 lbs*pé.

➥ Parafuso e Porca do Retentor do Anel de Corte – Inicial: de 25 à 30 lbs*pé

e Final: de 16 à 20 lbs*pé.

➥ Porca do Estojo do Rotor – Inicial: 100 lbs*pé e Final: 80 lbs*pé.

➥ Parafuso de fixação da chaveta na carcaça principal – 20 à 25 lbs*pé.

68

4.3.3. INTERFACES DO SUPERALIMENTADOR COM OUTROS SISTEMAS DA

LOCOMOTIVA

➥ Sistema de Lubrificação: O óleo lubrificante é retirado do sistema principal de

distribuição de óleo do motor diesel, na parte dianteira da tampa da

extremidade livre. Tal óleo é conduzido ao superalimentador através de uma

tubulação e entra neste componente em um ponto de conexão próximo ao

topo da carcaça da turbina. Este ponto tem interseção com outros furos no

interior do superalimentador, os quais conduzem óleo para lubrificação e

refrigeração dos mancais. Após lubrificar e refrigerar os mancais, o óleo flui

por gravidade através de passagens dentro da carcaça, segue por um tubo de

drenagem para a tampa da extremidade livre e volta ao cárter do motor diesel.

Um sistema suplementar utiliza uma bomba de transferência para aspirar óleo

lubrificante após ter passado pelo mancal do extremo da turbina e é utilizado

para selar o ar através do selo do extremo da turbina. A mistura de ar e óleo é

levada à bomba de transferência como resultado da baixa pressão criada na

bomba. Esta mistura flui então através de um tubo de descarga de volta ao

sistema de lubrificação da locomotiva. O objetivo deste sistema é controlar a

perda de óleo através do selo, removendo o excesso de óleo desta.

➥ Gases de Escape: Os gases de escape ao saírem dos cilindros, são

conduzidos pelos coletores de exaustão ao superalimentador. Os gases

passam pelo anel do bocal, que acelera e encaminha-os para as lâminas da

turbina, que utiliza a energia contida nestes para girar o rotor. Após girar o

rotor da turbina os gases de escape passam pela carcaça da turbina e saem

para a atmosfera pela chaminé.

➥ Ar da Admissão do Motor Diesel: Após ser aspirado da atmosfera e filtrado

(telas, purificadores inercias e filtros), o ar segue para o compressor do

superalimentador. O compressor comprime este ar e descarrega-o em alta

velocidade para o difusor. O difusor, por sua vez, converte a alta velocidade

69

em uma pressão maior, antes de entregá-lo à carcaça do compressor. A

função da carcaça do compressor é aumentar a pressão e enviar o ar

comprimido às duas saídas da carcaça. Este ar sai do superalimentador e é

encaminhado aos resfriadores intermediários para resfriamento e conseqüente

aumento da densidade. Após passar por estes componentes o ar é enviado

aos cilindros para a combustão.

➥ Água de Resfriamento: Nos dois pés de montagem traseiros do

superalimentador, existem dois furos pelos quais passam a água para

refrigeração do equipamento. A água circula através de passagens internas na

carcaça da turbina. Depois de refrigerar a carcaça da turbina, a água sai por

dois furos na parte traseira do topo da carcaça da turbina, voltando ao sistema

de refrigeração da locomotiva.

4.4. ANÁLISE PRELIMINAR DOS ITENS CONSIDERADOS

Como foi dito na seção 3.4, nesta etapa do fluxograma de execução da

FMECA é necessário fazer uma compilação das falhas já conhecidas, desenhar a

árvore funcional do componente, seu fluxograma de manutenção, seu fluxograma

funcional mostrando a interface com outros componentes da locomotiva e quais

elementos ou condições de uso e operação não serão considerados como fonte

de inadequação das metas de desempenho dos subsistemas e peças do

componente. Estas subetapas são descritas nas seções seguintes.

70

4.4.1. COMPILAÇÃO DAS FALHAS DO BANCO DE DADOS DE CONTROLE DE

MANUTENÇÃO DO SUPERALIMENTADOR

Foram extraídos do sistema Access de controle da manutenção deste

componente as avarias já detectadas no mesmo. Tais informações foram

condensadas e estão apresentadas na Tabela 8.

4.4.2. COMPILAÇÃO DAS FALHAS DOS RELATOS DE ANOMALIA DO

SUPERALIMENTADOR

Foram extraídos dos relatos de anomalia deste componente as avarias já

detectadas no mesmo. Tais informações foram condensadas e estão

apresentadas na Tabela 9.

SUBSISTEMA MODO DE FALHA

ANEL DE CORTE C/ PEQUENOS PIQUESANEL DE CORTE DANIFICADODEFLECTOR DANIFICADODEFLECTOR RASPADOFLANGE TRINCADOCONJUNTO DO ROTOR EIXO TRAVADOEIXO FRATURADORODA COMPRESSORA C/ PERFIL RASPADORODA COMPRESSORA FRATURADARODA TURBINA C/ ESTOJO FRATURADORODA TURBINA C/ FACE TRASEIRA RASPADARODA TURBINA C/ PALHETA FRATURADASRODA TURBINA C/ PIQUESRODA TURBINA LABIRINTO RASPADOQUEBRA DE PALHETA DA RODA QUENTEMANCAIS LADO COMPRESSOR GASTOMANCAIS LADO COMPRESSOR GRIMPADOMANCAIS LADO TURBINA GASTOMANCAIS LADO TURBINA GRIMPADOSELO LADO COMPRESSOR FRATURADOSELO LADO COMPRESSOR RASPADOSELO LADO TURBINA FRATURADOSELO LADO TURBINA RASPADOSELOS COM VAZAMENTOSCARCACA INTERMEDIARIA LABIRINTO DANIFICADODESBALANCEAMENTOEXCESSO DE CARBONIZACAOFRATURADOGRIMPADO RASPADOTRAVADOVAZAMENTO DE OLEO

CONJUNTO DA ENTRADA DA

TURBINA

CONJUNTO DO ROTOR

CONJUNTO DA CAIXA DA

TURBINA E COMPRESSOR

OUTROS

Tabela 8 – Modos de Falha extraídos do programa Access de controle da manutenção do

componente superalimentador.

71

SUBSISTEMA MODO DE FALHADEFLECTOR FRATURADODEFLECTOR DE GASES TRINCADODEFORMAÇÃO DO ANEL DEFLECTORDEFORMAÇÃO DO DEFLECTOR DE GASESCARCAÇA DE GASES TRINCADAJUNTA ENTRE CARCAÇAS INTERMEDIÁRIA E DE GASES DESFRAGMENTADA POR APLICAÇÃO COM SILICONEDEFORMAÇÃO DA CARCAÇA DE GASESCARCAÇA PRINCIPAL TRINCADA NOS CANAIS DE LUBRIFICAÇÃOSELOS DESGASTADOSCANAL DE ENTRADA DE ÓLEO LUBRIFICANTE COM VAZAMENTOFRATURA DO FLANGE DO EIXO DO CONJUNTO DO ROTOREIXO DO ROTOR GRIMPADODESGASTE NO COLARESTOJO DO ROTOR FRATURADOEIXO DO ROTOR FRATURADOPARAFUSOS DE FIXAÇÃO DE COMPONENTES QUEBRADOSUPERALIMENTADOR GRIMPADOSUPERALIMENTADOR TRAVADO

CONJUNTO DO ROTOR

OUTROS

CONJUNTO DA ENTRADA DA

TURBINA

CONJUNTO DA CAIXA DA TURBINA

Tabela 9 – Modos de Falhas extraídos dos relatos de anomalia de componentes superalimentador.

4.4.3. ÁRVORE FUNCIONAL DO COMPONENTE

De acordo com os dados da seção 4.3.1 foi feita a árvore funcional do

componente superalimentador que é mostrada na Figura 13, onde existe a

hierarquização dos subsistemas e seus subcomponentes.

TURBOALIMENTADOR

CONJUNTO DO ROTOR

CONJUNTO DO DISCO DA TURBINA

COLAR DE ENCOSTO

CHAVETA

PORCA

CAPA

CONJUNTO DA RODA DO COMPRESSOR

EIXO

PRISIONEIRO

CONJUNTO DA CAIXA DA TURBINA

CARCAÇA

MANCAIS

SELOS

PARAFUSOS DO SELO DA TURBINA

PARAFUSOS INSTALAÇÃO CARCAÇA DE GASES

PORCA FIXAÇÃO CARACOL

CONJUNTO DA ENTRADA DA TURBINA

FLANGE DA ENTRADA DA TURBINA

ANEL DO BOCAL

RETENTOR DO ANEL DO BOCAL

DEFLECTOR DA TURBINA

NARIZ

PARAFUSO E PORCA DEFLECTOR ANEL DE CORTE

PARAFUSO E PORCA RETENTOR ANEL DE CORTE

CONJUNTO DA CARCAÇA DO COMPRESSOR

CARCAÇA

ENTRADA DE AR

DIFUSOR

PARAFUSO INSTALAÇÃO DIFUSOR

PARAFUSO INSTALAÇÃO CARCAÇA

Figura 13 - Árvore de hierarquização dos subconjuntos do superalimentador e seus componentes.

72

4.4.4. FLUXOGRAMA FUNCIONAL DO COMPONENTE SUPERALIMENTADOR

Com base nas informações descritas na seção 4.3.3 foi feito um diagrama

funcional que correlaciona os subconjuntos do superalimentador e suas interfaces

com outros sistemas da locomotiva, que é mostrado na Figura 14. As linhas de cor

vermelha indicam o fluxo do ar de exaustão através dos subconjuntos do

superalimentador. As linhas de cor azul claro mostram o fluxo do ar aspirado da

atmosfera que é posteriormente comprimido e enviado ao motor diesel. As linhas

de cor marrom mostram o fluxo de óleo combustível pelos subconjuntos do

superalimentador, enquanto as linhas de cor azul escuro mostram o fluxo da água

utilizada para refrigeração deste componente.

Água (Intercessão

Montagem com Motor Diesel)

TURBOALIMENTADOR

Gases de Exaustão ( Motor

Diesel)

Ar Comprimido ( Motor Diesel)

Óleo Lubrificante (Tampa Extremidade Livre do Motor Diesel)

Óleo Lubrificante (Cárter)

Água (Sistema de Refrigeração)

Rotor

Conjunto Disco Turbina

Conjunto Roda Compressor

Caixa da Turbina

Carcaça

Mancais

Selos

Sistema Suplementar Lubrificação

Conjunto Carcaça

Compressor

Carcaça

Entrada de Ar

Difusor

Gases de Exaustão

( Tubulações de Exaustão )

Ar ( Atmosfera)

Conjunto de

Entradada

Turbina

Figura 14 – Diagrama esquemático demonstrando relações entre subconjuntos do

superalimentador e outros sistemas da locomotiva.

73

4.4.5. FLUXOGRAMA DE MANUTENÇÃO DO COMPONENTE

SUPERALIMENTADOR

O fluxograma de recuperação do superalimentador com base no seu

procedimento é mostrado no ANEXO 2.

4.4.6. AÇÕES QUE NÃO SERÃO CONSIDERADAS COMO FONTE DE

INADEQUAÇÃO DAS METAS DE DESEMPENHO

Nesta seção serão apresentadas as ações sobre o componente

superalimentador que não serão consideradas como fonte de inadequação das

metas de desempenho das peças deste componente. Estas ações são:

montagem incorreta do componente na locomotiva, falha devido a mal

funcionamento de outros componentes da locomotiva que interagem diretamente

com o superalimentador (ex.: bicos injetores desregulados que geram gases de

exaustão em temperatura superior a de operação normal do superalimentador,

causando-lhe falha), falta de manutenção intermediária nas oficinas de

manutenção leve de locomotivas, má operação da locomotiva por parte do

maquinista, má qualidade de fluídos refrigeradores e/ou lubrificantes e agressão

por corpo estranho.

4.5. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE FALHA E SEUS EFEITOS

Nas seções 4.4.1 e 4.4.2 foram mostrados os modos de falha retirados das

bases de dados existentes da manutenção do componente superalimentador.

Nesta etapa do fluxograma de implementação da FMECA é necessário além

deste modos de falhas já reunidos, identificar os outros possíveis. É preciso

74

também, estando com todos os modos de falha mapeados, identificar os seus

efeitos no funcionamento do superalimentador. Para a identificação dos demais

modos de falha e de seus efeitos foi reunido o grupo de implantação da FMEA e

feito um Brainstorming. O resultado deste é mostrado na lista de verificações da

Tabela 10.

4.6. IDENTIFICAÇÃO DAS CAUSAS DAS FALHAS

Na seção anterior foram identificados os modos e efeitos de falha resultantes

a partir do brainstorming feito com a equipe de execução da FMECA. Nesta etapa

do fluxograma de implementação da FMECA é necessário identificar as causas

de cada um dos modos de falha. Para se identificar estas causas, foi utilizada a

mesma ferramenta da seção anterior, o brainstorming. O resultado é mostrado na

lista de verificações da Tabela 10.

4.7. IDENTIFICAÇÃO DOS MODOS DE DETECÇÃO DE FALHAS

Nas seções anteriores foram identificados os modos, efeitos e causas das

falhas, resultantes do brainstorming feito com a equipe de execução da FMECA.

Nesta etapa do fluxograma de implementação da FMECA é necessário identificar

os modos de detecção de cada um dos modos de falha identificados. Para se

identificar estes modos de detecção foi utilizada a mesma ferramenta das seções

anteriores, o brainstorming. O resultado é mostrado na lista de verificações da

Tabela 10.

4.8. DETERMINAÇÃO DOS ÍNDICES DE CRITICIDADE

Para os modos de falha listados na seção 4.5 foram definidos os três

índices de criticidade listados na seção 3.8 e calculado o RPN (Risk Priority

Number). A definição destes índices de criticidade foi feita através da ferramenta

75

Brainstorming, a partir dos parâmetros utilizados na seção 3.8. O resultado é

mostrado na Tabela 10.

Item Sever. Ocor. Detec. RPN

Troca do Componente por Manutenção Preventiva, Inspeção

com Teste de Trinca, Garantir Execução do Plano de

Manutenção Preventiva do Sistema de Injeção,

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no

Recebimento.

SUPERALIMENTADOR C30 / C36 16 CIL.

Fadiga do Material, Exposição a Alta

Temperatura e Material Inadequado.

5 Trinca do flange

Desbalanceamento, baixa

produção de ar comprimido,

grimpamento.

Fadiga do material, Torque Excessivo, Material Inadequado, Tipo do

Parafuso Inadequado.

Causa da Falha

Desbalanceamento, Corpo Estranho, Material

Inadequado, Fadiga do Material, Falha no

Processo de Instalação / Qualificação, Falha de

Lubrificação.

Desbalanceamento, Fadiga do material,

Grimpamento por Falta de Lubrificação, Seguidas

Instalações e Desinstalações no

Processo de Manutenção Preventiva.

Desbalanceamento, Carbonização, Material Inadequado, Falha no

Processo de Instalação / Qualificação.

Índices de Criticidade

10 6 3 180

10 7

Grimpamento por corpo estranho.

Efeito da Falha

Expelindo óleo, Grimpamento.

Grimpamento, vazamento de água e óleo.

1 Desgaste do mancal

Modo de Falha

12 Carcaça principal deformada 70

6 7 1 42

8 7 4

10 7 4

10 6 3

Componente:Modo de Detecção

Garantir Balanceamento (treinamento e calibração da

máquina),Garantir Limpeza dos Orifícios de

Lubrificação, Garantir que na Montagem do Componente não Exista Nenhum Tipo de Corpo

Estranho (panos limpos e que não solte fiapos), Certificado de Recebimento do Material,

Substituição do Componente por Manutenção Preventiva, Garantir a Correta Execução do Procedimento

de Qualificação Dimensional.

3

4

6

Teste de Trinca nos Alojamentos, Garantir Qualificação Dimensional, Teste de Estanqueidade, Inspeção

Visual.

Garantir Balanceamento (treinamento e calibração da

máquina), Garantir Execução do Plano de Manutenção Preventiva do Sistema de Injeção, Certificado de

recebimento do material ou Inspeção no Recebimento e

Garantir a Correta Execução do Procedimento de Qualificação

Dimensional.

Troca do Componente por Manutenção Preventiva, Inspeção

com Teste de Trinca, Garantir Execução do Plano de

Manutenção Preventiva do Sistema de Injeção,

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no

Recebimento.

224

Substituição por Parafusos Novos na Manutenção Preventiva ou

Qualificação por Inspeção Visual ou por Teste de Trinca, Aplicar o

Torque Correto (procedimento), Conferir Correto Tipo de Parafuso

para a Aplicação (tipo e comprimento de rosca, grau de

dureza, etc.)

280

180

Deformação do flange Expelindo óleo.

Quebra de parafuso

Desgaste dos selos Expelindo óleo.

Fadiga do Material, Exposição a Alta

Temperatura e Material Inadequado.

Lista de Verificação - Modos, Efeitos, Causas, Modos de Detecção e Índices de Criticidade de Falhas DATA: 04/08/06

Tabela 10 – Lista de verificação com os modos, efeitos, causas, modos de detecção e índice de

criticidade das falhas.

76

Item Sever. Ocor. Detec. RPN

10 7 2 140

10 7 3 210

10 7 3 210

10 8 2 160

8 5 3 120

8 5 3 120

8 5 3 120

10 4 1 40

Troca do Componente por Manutenção Preventiva, Inspeção

com Teste de Trinca, Garantir Execução do Plano de

Manutenção Preventiva do Sistema de Injeção,

Inspeção Visual.

Troca do Componente por Manutenção Preventiva, Inspeção

com Teste de Trinca, Garantir Execução do Plano de

Manutenção Preventiva do Sistema de Injeção,

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no

Recebimento.

Teste de Trinca e Garantir Execução da Qualificação

Dimensional Conforme Procedimento.

SUPERALIMENTADOR C30 / C36 16 CIL.

Fadiga do Material, Exposição a Alta

Fadiga do Material, Exposição a Alta

Temperatura e Material Inadequado.

Fadiga do material e Seguidas Instalações e

Desinstalações no Processo de Manutenção

Preventiva

Fadiga do material e Seguidas Instalações e

Desinstalações no Processo de Manutenção

Preventiva

7Deformação e trinca do anel de corte.

Fadiga do Material, Exposição a Alta

Temperatura e Material Inadequado.

14 Deformação do difusor

Desbalanceamento, baixa

produção de ar comprimido e grimpamento.

Baixa produção de ar

comprimido.

Carbonização (perda da folga axial) e Desgaste

Facial (rampa) do Mancal Lado Turbina.

Fadiga do Material, Carbonização, Desgaste do Mancal Lado Turbina,

Exposição a Alta Temperatura e

desbalanceamento.

Falta de Folga na Montagem.

Fadiga do material e Seguidas Instalações e

Desinstalações no Processo de Manutenção

Preventiva

Deformação do deflector da turbina.

Desbalanceamento, baixa

produção de ar comprimido e grimpamento.

Trinca no difusor

Fadiga do Material, Exposição a Alta

10

17 Roda quente raspada na face

Causa da Falha

13Baixa produção

de ar comprimido.

Desbalanceamento seguido de grimpamento.

15

16

18

Índices de Criticidade

Baixa produção de ar

Desbalanceamento seguido de grimpamento.

Baixa produção de ar

Baixa produção de ar

comprimido.

Desbalanceamento seguido de grimpamento.

Efeito da Falha

Desgaste da roda compressora

Modo de Falha

8 Trinca do bojo

9

11Deformação do bocal de entrada de ar

12 Desgaste do difusor

Quebra de trava de palheta da roda quente

Componente:Modo de Detecção

Teste de Trinca e Garantir Execução da Qualificação

Dimensional Conforme Procedimento.

Inspeção Visual.

9 7 4 252

Garantir procedimentos de medição da folga na montagem.

Teste de Trinca e Garantir Execução da Qualificação

Dimensional Conforme Procedimento.

8 5 1

8 6 1

9 8

Teste de Trinca, Inspeção Visual, Garantir Execução da Qualificação

Dimensional Conforme Procedimento, Balanceamento do Rotor, Certificado de recebimento

do material ou Inspeção no Recebimento, Garantir Execução do Plano de Manutenção Preventiva do

Sistema de Injeção.

Idem

Idem

Idem

40

48

4 288

Trinca da aba de fixação do retentor do anel do bocal.

Roda quente raspada no diâmetro

Quebra de palheta da roda quente

Desbalanceamento seguido de grimpamento.

Fadiga do Material, Corpo Estranho, Exposição a Alta

Temperatura, Material Inadequado e Estiramento

Devido a Alta Temperatura.

Estiramento Devido a Alta Temperatura,

Desbalanceamento e Falha no Processo de

Instalação / Qualificação.

Lista de Verificação - Modos, Efeitos, Causas, Modos de Detecção e Índices de Criticidade de Falhas DATA: 04/08/06

Tabela 11 (Continuação) – Lista de verificação com os modos, efeitos, causas, modos de

detecção e índice de criticidade das falhas.

77

Item Sever. Ocor. Detec. RPN

5 6 1 30

8 6 1 48

8 6 1 48

10 5 1 50

10 8 1 80

10 6 1 60

10 8 1 80

10 6 2 120

10 7 2 140

10 5 1 50

10 6 2 120

10 6 1 60

10 6 1 60

Inspeção visual da interferência correta após a montagem.

Aplicar Torque Segundo Procedimento e Certificado de

recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

Garantir Execução da Qualificação Dimensional Conforme

Procedimento, Teste de Trinca e Certificado de recebimento do

material ou Inspeção no Recebimento

Garantir Execução da Qualificação Dimensional Conforme

Procedimento, Teste de Trinca e Certificado de recebimento do

material ou Inspeção no Recebimento

Inspeção Visual quanto a Desgaste nos Pontos de Contato com o Selo.

Inspeção Visual e Garantir Execução da Qualificação

Dimensional Conforme Procedimento (ponto de contato

com o eixo).

SUPERALIMENTADOR C30 / C36 16 CIL.

Torque Excessivo e Material Inadequado.

Seguidas Instalações e Desinstalações no

Processo de Manutenção Preventiva, Desgaste pelo Funcionamento, Fadiga do

Material.

Seguidas Instalações e Desinstalações no

Processo de Manutenção Preventiva, Desgaste pelo Funcionamento, Fadiga do

Material.

Seguidas Instalações e Desinstalações no

Processo de Manutenção Preventiva

Desgaste no Contato com o selo.

Desgaste no funcionamento.

Seguidas Instalações e Desinstalações no

Processo de Manutenção Preventiva

Fadiga do Material.

Grimpamento.

Grimpamento.

Grimpamento.

Fadiga do material, Material Inadequado,

Carbonização, Exposição a Alta Temperatura e Desbalanceamento.

Fadiga do Material e Material Inadequado.

Corpo Estranho, Fadiga do Material e Material

Inadequado.

Desbalanceamento, Corpo Estranho, Dimensional de

Palheta Inadequado e Falha no Processo de

Instalação / Qualificação.

27Perda de dimensional do eixo para mancal

22 Estiramento do estojo

21

23

24

Torque Excessivo e Material Inadequado.

28 Eixo trincado

19 Roda quente trincada

Causa da Falha

Desbalanceamento seguido de grimpamento.

20

Grimpamento.

Grimpamento.

Diminuição da folga axial

podendo chegar a grimpamento.

Falsa interferência para

o eixo.

Grimpamento.

Grimpamento.

Grimpamento.

Grimpamento.

Índices de CriticidadeEfeito da FalhaModo de Falha

Perda de interferência do eixo para a roda quente

Rosca do estojo espanada

30Colar desgastado na face para o eixo

31Desgaste na cunha de montagem da peça nariz

Componente:Modo de Detecção

Idem

Aplicar Torque Segundo Procedimento e Certificado de

recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

Inspeção Visual, Teste de Trinca e Certificado de recebimento do

material ou Inspeção no Recebimento

Garantir Balanceamento, Garantir Manutenção Preventiva do Sistema

de Filtragem do Ar, Garantir Execução da Qualificação

Dimensional Conforme Procedimento.

Garantir Manutenção Preventiva do Sistema de Filtragem do Ar

Garantir Execução da Qualificação Dimensional Conforme

Procedimento

Garantir Execução da Qualificação Dimensional Conforme

Procedimento, Teste de Trinca e Certificado de recebimento do

material ou Inspeção no Recebimento

Quebra de palheta da roda compressora

Roda compressora raspada

Estojo quebrado

25

26

29Colar desgastado no diâmetro externo para retentor

Vazamento de óleo.

Folga existente na bucha da roda compressora para o eixo.

Lista de Verificação - Modos, Efeitos, Causas, Modos de Detecção e Índices de Criticidade de Falhas DATA: 04/08/06

Tabela 12 (Continuação) – Lista de verificação com os modos, efeitos, causas, modos de

detecção e índice de criticidade das falhas.

78

4.9. ANÁLISE DAS RECOMENDAÇÕES

Como este trabalho é o desenvolvimento de uma primeira versão da FMECA

para o componente Superalimentador de locomotivas C30 / C36 de 16 cilindros,

esta etapa do fluxograma de execução deste ferramenta não se aplica, pois ainda

não há dados históricos para se fazer uma análise crítica dos controles atuais no

processo de manutenção deste componente.

4.10. REVISÃO DOS PROCEDIMENTOS

Nesta etapa de execução da FMECA foram revistos os dados coletados e

trabalhados e a lista de verificação gerada, sendo que foi garantido a concisão

destes. Analisou-se os índices RPN de cada modo de falha, verificando-se que

eles estão adequados.

4.11. PREENCHIMENTO DOS FORMULÁRIOS DE FMECA

Com base na lista de verificações gerada na seção 4.8, o formulário de

FMECA, resultado deste trabalho, podê ser preenchido conforme o padrão

apresentado na seção 3.11. No preenchimento do formulário de FMECA para este

componente foi citado em algumas circunstâncias o procedimento de manutenção

quanto ao controle dimensional e de torque dos subcomponentes. Estes

parâmetros foram mostrados na seção 4.3. O formulário resultante da FMECA do

superalimentador é apresentado no ANEXO 3.

79

5. RECOMENDAÇÕES E CONCLUSÕES

5.1. RECOMENDAÇÕES

De posse do formulário de FMECA do componente superalimentador

preenchido tem-se mapeado todos os possíveis modos de falha, seus efeitos no

funcionamento do componente, suas causas e a maneira pela qual é possível

detectar tal modo de falha antes que ele ocorra. Tem-se também o RPN (Risk

Priority Number) inicial dos modos de falha, que indica o grau de criticidade de

cada um deles. Tem-se além disso a árvore funcional do componente e sua

interface com os demais componentes.

Recomenda-se que estes dados sejam utilizados na análise de falhas do

componente de uma maneira sistematizada. Para isto é necessário que a equipe

de desmontagem do componente conheça o formulário de FMECA do mesmo. Ao

desmontá-lo a equipe precisa identificar qual o subcomponente do

superalimentador falhou, qual foi o modo de falha encontrado e qual o efeito foi

ocasionado por este modo de falha. Estes dados devem ser preenchidos em uma

ficha de recebimento do componente a recuperar, a partir de códigos de cada

modos de falha dos subcomponentes. Esta ficha deve gerar os dados para

alimentar um banco que controlará todos as desmontagens do componente.

A partir deste banco de dados será possível verificar quais os

subcomponentes e modos de falhas estão mais críticos, com o levantamento

estatístico do RPN (Risk Priority Number). Será possível também fazer melhorias

no processo de manutenção dos subcomponentes em questão, agindo nos

modos de detecção destas falhas a fim de evitar a ocorrência das causas que

geraram os modos de falha, reduzindo portanto o RPN e a criticidade deste

subcomponente. Isto pode ser feito a partir da utilização do campo “Ação

Corretiva” presente no formulário de FMECA do superalimentador apresentado no

ANEXO 3. Tendo sido feita a análise de quais modos de falha estão mais críticos

80

devido ao valor do RPN, devem ser geradas para estes modos de falha ações

que devem ser preenchidas no campo “Recomendações”. A execução destas

ações deve ser monitorada e aquelas realmente feitas devem ser preenchidas no

campo “Tomada”. Uma vez completa a execução da ação corretiva, os índices de

criticidade: Severidade, Ocorrência, Detecção e RPN devem ser novamente

calculados a fim de se verificar que a ação corretiva foi eficiente, tendo reduzido o

RPN dos modos de falha estudados.

Sendo feita a implementação das fichas de controle de desmontagem do

superalimentador e o sistema para controle do banco de dados, recomenda-se

que seja feito um programa estruturado de execução de FMECA para os demais

componentes de locomotiva, priorizando os mais críticos de acordo com o índice

de criticidade apresentado no capítulo 1. Chama-se de programa estruturado de

execução de FMECA dos demais componentes um trabalho com data de início,

cronograma definido para execução das etapas e data de término. Além disto é

necessário elencar as pessoas responsáveis pela execução da FMECA de cada

um dos componentes de locomotivas restantes.

5.2. CONCLUSÕES

Visto que foi possível desenvolver a FMECA para o componente

superalimentador de locomotivas e tendo sido feita as recomendações

necessárias para o início da utilização desta metodologia na análise de falhas

deste componente, conclui-se que o primeiro objetivo do trabalho foi alcançado.

Já o segundo objetivo deste trabalho, redução de defeitos e reboques de

locomotivas da MRS devido ao processo de manutenção no Horto Florestal, será

atingido com a implantação da recomendação de análise de falhas feita na seção

anterior. Com base no banco de dados gerado nas desmontagens dos

componentes e de sua análise, será possível atuar nas etapas do processo de

manutenção que estão gerando mais falhas (modos de detecção de falhas).

81

LISTA DE REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AGUIAR, S. Integração das Ferramentas da Qualidade ao PDCA e ao Programa Seis Sigma. Editora de Desenvolvimento Gerencial. Belo Horizonte. 2002.

BRINA, H. L. 2 Estradas de Ferro. 2ª Edição. 1988. HELMAN, H. e ANDREY, P. R. P. Análise de Falhas: Aplicação dos Métodos de

FMEA e FTA. Fundação Christiano Ottoni. Belo Horizonte. 1995. KITAMURA, F. Treinamento sobre Locomotiva Diesel-Elétrica GE/GM. Teach

Treinamentos Especiais. Juiz de Fora. 2005. MOUBRAY, J. RCMII – Manutenção Centrada em Confiabilidade. Edição

Brasileira. Aladon Ltda. Lutterworth. Inglaterra. 2000. PAIVA, J. T. Curso de Elétrica e Eletrônica de Locomotivas. Teach Treinamentos

Especiais. Juiz de Fora. 2005. SEIXAS, E. DE S. Manutenção Centrada na Confiabilidade. Meio Magnético

Editado por Qualytek Ltda. Rio de Janeiro. 2002. SEIXAS, E. DE S. Modos de Falha e Análise dos Efeitos. Meio Magnético Editado

por Qualytek Ltda. Rio de Janeiro. 2002.

STAMATIS, D. H. Failure Mode and Effect Analysis – FMEA from Theory to

Execution. ASQ Quality Press. Milwaukee. Wisconsin. 1995.

82

ANEXO 1 – EXEMPLO DE RELATO DE ANOMALIA

NOME

3826 MODELO C36 7

TEMPO REBOCADA

MODELO SERIE E8285219

FABRICANTE

OBS.

NOME

DATA DE INSTALAÇÃO

DATA DA RETIRADA

KM RODADO SIM NÃO

CAUSA DA RETIRADA

DATA DE INSTALAÇÃO

DATA DA RETIRADA

KM RODADO SIM NÃO

CAUSA DA RETIRADA

QUEM? QUANDO?

Flávio / Luciano 12/5/2006

Mantenedorno momento da

montagem

LOCOMOTIVA

LOCALDATA DA ANÁLISE

FORMULÁRIORELATO DE ANOMALIA EM COMPONENTES

A SER PREENCHIDO PELA OFICINA QUE RETIROU O COMPONE NTE COM ANOMALIA

TEMPO DE RETENÇÃODA LOCOMOTIVA

10.04.06

TIPO DE COMPONENTE

COMENTÁRIOS SOBRE AS CAUSAS DAS FALHAS

HOUVE SINTOMA ANTES DA FALHA ?

A SER PREENCHIDO PELA OFICINA DO HORTO FLORESTAL

TEMPO TOTAL DE RETENÇÃO

TEMPO TOTAL DE RETENÇÃO

SUPER APRESENTOU INICIALMENTE RUIDO ESTRANHO E GRIM PAMENTO.

OBS.: FORAM VERIFICADOS TODOS OS ITENS REFERENTES À LUBRIFICAÇÃO NA LOCOMOTIVA NENHUMA ANORMALIDADE FO I CONSTATADO.

ÚLTIMAS MOVIMENTAÇÕES DO COMPONENTE (A SER PREENCH IDO PELO CORPO TÉCNICO)

LOCOMOTIVA

Acompanhar folga entre mancal e eixoUsando micrômetro apropriado para medição do diâmet ro interno do mancal,

mantendo a folga de acordo com solicitação do manua l de instrução

1

2

HOUVE SINTOMA ANTES DA FALHA ?

LOCOMOTIVA

AÇÕES EMERGENCIAIS PROPOSTAS

O QUE? COMO?

Codificação e compra de micrômetro internoSolicitar codificação e de micrômetro interno própr io para medição do diâmetro

interno dos mancais após embuchamento e após montag em

Antes da desmontagem não foi observado nenhum sinal de óleo no exterior do turbo, após a desmontagem d os componentes também não é possível ver sinal de óleo . Detectamos após a desmontagem que os mancais fora m

embuchados pois o alojamento dos mesmos na carcaça é sobremedida; no lado da turbina observamos que o mancal deslocou em relação a bucha obstruindo o furo de lu bificação do mesmo, e no lado soprador o mancal gir ou junto

com o eixo o tempo de funcionamento não permitindo a passagem do óleo lubrificante e desgastando o diâ metro de forma que possamos ver a veracidade disto. É import ante salientar que os fatos citados anteriormente s ão as causas

da avaria partindo do fato de que não fautou lubrif icação no turbo de acordo com o relato dos mecânico s que trabalharam na locomotiva.

LOCALDATA DA RETIRADA

SUPER ALIMENTADOR

A SER PREENCHIDO PELA OFICINA QUE RETIROU O COMPONE NTE COM ANOMALIA

DATA INSTALAÇÃO 08.04.06

83

ANEXO 2 – FLUXOGRAMA DE MANUTENÇÃO DO SUPERALIMENTADOR

84

85

ANEXO 3 – FORMULÁRIO DE FMECA DO SUPERALIMENTADOR C30/36

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

Corpo Estranho

Desbalanceamento 5 1 50

8 6

10

10

Balanceamento do rotor

Não utilização de panos que soltem fiapos.Utilizar panos limpos na manutenção.

480

1

2

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Expelindo óleo,

grimpamento.

Material Inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10 4 4

Fadiga do Material

Substituição do Componente por Manutenção Preventiva

10 6 2

Expelindo óleo,

grimpamento.

Expelindo óleo,

grimpamento.

160

120

1 70

Falha no Processo de Instalação / Qualificação Dimensional na Manutenção

10

DesbalanceamentoBalanceamento do rotor

10 7

Falha no Processo de Lubrificação

Limpeza dos orifícios de lubrificação do componente.

10 5 4

Expelindo óleo,

grimpamento.

Expelindo óleo,

grimpamento.

160

200

Execução do Procedimento de Qualificação Dimensional

Mancal

GrimpamentoTrincas nos alojamentos dos mancais

Carcaça PrincipalEstrutura básica de

todos os subsistemas

Expelindo óleo,

grimpamento.

Suportar o conjunto rotor.

Desgaste do mancal

8 2

Superaquecimento devido a grimpamento

Garantir processo de lubrificação do mancal

Fadiga do Material da Carcaça

Trincas nos alojamentos dos mancais

Trincas nos alojamentos dos mancais

Desgaste dos

alojamentos dos mancais

70

70

70

Substituição do Componente por Manutenção Preventiva

Seguidas Instalações e Desinstalações no Processo de Manutenção Preventiva

Execução do Procedimento de Qualificação Dimensional

10 7 1 70Grimpamento

Grimpamento

Grimpamento

10 7 1

10 7 1

Trinca nos canais de

refrigeração

Vazamento de água e óleo, grimpamento

Fadiga do Material da Carcaça

Teste de estanqueidade.

10 7 1 70

Quebra da carcaça

Vazamento de água e óleo, grimpamento

Fadiga do Material da Carcaça.

Inspeção Visual 10 7 1

Quebra da carcaça

Vazamento de água e óleo, grimpamento

Corpo Estranho

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

10 7 1 70

86

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Desgaste dos selos

Expelindo óleo Desbalanceamento 6 7 1 42Balanceamento do rotor

CarbonizaçãoDesgaste dos selos

Expelindo óleo

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

6 7 1 42

Material dos Selos Inadequado

Desgaste dos selos

Expelindo óleo

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

6 7 1 42

Falha no Processo de Instalação / Qualificação Dimensional na Manutenção

Desgaste dos selos

Expelindo óleo

Execução do Procedimento de Qualificação Dimensional 6 7 1 42

3 SelosConter o óleo de

lubrificação

4Parafusos / Porcas /

ChavetasFixação de

componentes

Quebra do Parafuso

Grimpamento por corpo estranho

Fadiga do Material do parafuso

Substituição do Componente por Manutenção Preventiva

10 6 3 180

Quebra do Parafuso

Grimpamento por corpo estranho

Torque excessivo

Execução do Procedimento de aplicação de torque

10 6 3 180

Quebra do Parafuso

Grimpamento por corpo estranho

Utilização de parafuso com material inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10 6 3 180

Quebra do Parafuso

Grimpamento por corpo estranho

Utilização de modelo inadequado de parafuso

Conferir utilização de correto modelo de parafuso

10 6 3 180

87

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Exposição do componente a altas temperaturas

8 7 4 224

Fadiga do material do flange

Inspeção/Teste de Trina. Substituição do Componente por Manutenção Preventiva, se necessário.

8 7 4 224Deformação

do flange

Trinca do flange

5Flange da entrada da

turbina

Estrutura básica de todos os

subcomponentes deste subsistema

Utilização de flange de material inadequado

8 7 4 224

Inspeção/Teste de Trina. Substituição do Componente por Manutenção Preventiva, se necessário.

10

Deformação do anel

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Fadiga do material do anel

Inspeção/Teste de Trinca. Substituição do Componente por Manutenção Preventiva, se

7 4 280

Deformação do flange

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Deformação do flange

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Fadiga do material do flange

Trinca do flange

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Exposição do componente a altas temperaturas

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

10 7 4 280

Trinca do flange

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Utilização de flange de material inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10 7 4 280

4 224

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Exposição do componente a altas temperaturas

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

4 224

7

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Utilização de anel de material inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

7 4 224

7

Trinca do anel

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Fadiga do material do anel

Inspeção/Teste de Trinca. Substituição do Componente por Manutenção Preventiva, se

7 4 280

8

8

8

10

7 4 280

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Exposição do componente a altas temperaturas

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Utilização de anel de material inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10 7 4

10

280

6Anel do Bocal (Anel

de Corte)

Direcionador dos gases de escape

para a turbina

Deformação do anel

Deformação do anel

Trinca do anel

Trinca do anel

88

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Baixa produção de

ar comprimido8 5 1

Trinca no bojo

Baixa produção de

ar comprimido

Trinca no bojo

40

8 8 4

5 1 40

Trinca no bojo

Baixa produção de

ar comprimido8 5 1 40

Fadiga do material do retentor

Inspeção Visual

Deformação do deflector

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Exposição do componente a altas temperaturas

Deformação do deflector

8 6 1 48

Trinca da aba de fixação

Baixa produção de

ar comprimido

Exposição do componente a altas temperaturas

Inspeção Visual

8 6 1 48

Utilização do retentor de material inadequado

Inspeção Visual

8 6 1 48

Fadiga do material do bojo

Exposição do componente a altas temperaturas

Utilização do bojo de material inadequado

Inspeção Visual

Inspeção Visual

Inspeção Visual

87 Nariz (Bojo)

Direcionador dos gases de escape

para o anel de corte

Baixa produção de

ar comprimido

8Retentor do anel do

bocalReter vazamento de

gases

Trinca da aba de fixação

Baixa produção de

ar comprimido

Trinca da aba de fixação

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Fadiga do material do deflector

256

8 8 4 256

Baixa produção de

ar comprimido, seguido de

grimpamento

Utilização do deflector de material inadequado

Inspeção visual e dimensional segundo procedimento. Substituição se necessário.

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10 8 4 320

9 Deflector da turbinaEqualizador da

entrada de gases

Deformação do deflector

10Entrada do ar atmosférico

4010 Entrada de ar (bocal) 4 1Bocal

deformado

Desgaste da roda

compressora ->

desbalanceamento ->

grimpamento

Falta de folga na montagem

Execução do Procedimento de montagem com folga adequada

89

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Difusor deformado

Material Inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

11 Difusor

Direcionador para aumentar a

velocidade do ar para obter maior pressão antes de

entregá-lo à carcaça do compressor

Baixa produção de

ar comprimido (turbulência)

8 5 3 120

Difusor desgastado

Baixa produção de

ar comprimido (turbulência)

Seguidas Instalações e Desinstalações no Processo de Manutenção Preventiva

Execução do Procedimento controle dimensional 8 5 3 120

Difusor trincado

Baixa produção de

ar comprimido (turbulência)

Fadiga do Material

Inspeção Visual e Teste de Trinca

8 5 3 120

120

Difusor deformado

Baixa produção de

ar comprimido (turbulência)

Material Inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

8 5 3 120

Difusor deformado

Baixa produção de

ar comprimido (turbulência)

Fadiga do Material

Inspeção Visual e Teste de Trinca

8 5 3

90

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

16010 8 2Quebra de

Palheta

Desbalanceamento seguido

de grimpamento

Fadiga do Material

Inspeção Visual e Teste de Trinca. Substituição se necessário

Quebra de Palheta

Desbalanceamento seguido

de grimpamento

Corpo Estranho

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

10 8 2 160

Exposição do componente a altas temperaturas (estiramento)

Quebra de Palheta

Desbalanceamento seguido

de grimpamento

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

10 8 2 160

Quebra de Palheta

Desbalanceamento seguido

de grimpamento

Material Inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10 8 2 160

Disco da turbina

raspado no diâmetro

Desbalanceamento 10 7 3 210

Disco da turbina

raspado no diâmetro

10 7 3 210

Disco da turbina

raspado no diâmetro

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

10 7 3 210

Grimpamento

Garantir balancemaneto

Grimpamento

Falha no Processo de Instalação / Qualificação Dimensional na Manutenção

Execução do Procedimento controle dimensional

Grimpamento

Exposição do componente a altas temperaturas (estiramento)

Disco da turbina

raspado na face

GrimpamentoCarbonização (perda de folga axial)

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

10 7 3 210

Disco da turbina

raspado na face

Grimpamentodesgaste facial (rampa) do mancal lado turbina

Execução do Procedimento controle dimensional

10 7 3 210

Quebra de trava de

palheta do disco de turbina

Grimpamento Fadiga do Material

Inspeção Visual e Teste de Trinca. Substituição se necessário

10 7 2 140

140

Desbalanceamento

Garantir balancemaneto

140

140

10 7 2

10 7 2

7 2

Quebra de trava de

palheta do disco de turbina

Grimpamento

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

10

Desgaste do mancal lado turbina

Controles esoecificados no compoente mancal

Carbonização / Exposição a alta temperatura

Quebra de trava de

palheta do disco de turbina

Grimpamento

Quebra de trava de

palheta do disco de turbina

Grimpamento

12 Disco da turbina

Receber energia mecânica dos gases

de escape e transformar em

energia cinética do conjunto do rotor

(rotação)

91

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Material Inadequado

110 6Rosca do

estojo espanada

Torque excessivo

10 6 1 60

10 6 1

60

60

Execução do Procedimento de aplicação de torque

Rosca do estojo

espanadaGrimpamento

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

Disco da turbina trincada

Grimpamento Material Inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

Quebra de trava de

palheta do disco de turbina

Grimpamento

13 EstojoFixar a roda

compressora ao disco de turbina

Grimpamento Fadiga do Material

Inspeção Visual e Teste de Trinca. Substituição se necessário

10

Exposição do componente a altas temperaturas / carbonização

10 7 2

10 6 1 60

606 1

140

Estojo quebrado

Grimpamento Fadiga do Material

Inspeção Visual e Teste de Trinca. Substituição se necessário

10 6 2 120

Estojo quebrado

Grimpamento Material Inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10 6 2 120

Estiramento do Estojo

Grimpamento Torque excessivo

Execução do Procedimento de aplicação de torque

10 5 1 50

Disco da turbina trincada

Grimpamento

Manutenção Preventica do Sistema de Injeção da Locomotiva

Disco da turbina trincada

Grimpamento Material Inadequado

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

12 Disco da Turbina

Receber energia mecânica dos gases

de escape e transformar em

energia cinética do conjunto do rotor

(rotação)

92

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Roda compressora raspada

Corpo estranho

Procedimento de manutenção preventiva dos filtros de ar

Roda compressora raspada

Desbalanceamento

Garantir balancemaneto

14 Roda CompressoraComprimir o ar a

partir da rotação do conjunto rotor

10 7 2 140

Roda compressora raspada

Dimensional incorreto da palheta

2

2 140

140

Palheta da roda

compressora quebrada

Grimpamento

10 7

10 7

10 6 2

Folga da bucha da

roda compressora para o eixo

Seguidas Instalações e Desinstalações no Processo de Manutenção Preventiva

Execução do Procedimento controle dimensional

10 8 1

120

Perda da interferência do eixo para

disco da turbina

Grimpamento

Seguidas Instalações e Desinstalações no Processo de Manutenção Preventiva

Execução do Procedimento controle dimensional

10 6 1 60

Perda de dimensional do eixo para

mancal

Grimpamento

Seguidas Instalações e Desinstalações no Processo de Manutenção Preventiva

Execução do Procedimento controle dimensional

10 8 1 80

Eixo trincado Fadiga do Material

Inspeção Visual e Teste de Trinca.

Corpo estranho

Procedimento de manutenção preventiva dos filtros de ar

Grimpamento

10 5 1

80

Grimpamento

Grimpamento

Grimpamento

Execução do Procedimento controle dimensional

Eixo trincado Material Inadequado 505 1

50Grimpamento

Grimpamento

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

10

15 Eixo

Transmissão do conjunto da roda da

turbina e da roda compressora

93

CÓDIGO:

G O D RPN G O D RPN

ITEMMODO EFEITOS CAUSAS

NOME DO SUBCOMPONENTE

FUNÇÃO DO SUBCOMPONENTE

RECOMENDAÇ

ÕESTOMADA

AÇÃO CORRETIVAFALHAS POSSÍVEIS

ÍNDICES

ATUAL

CONTROLES ATUAIS

ÍNDICES REVISTOS RESPONSÁVEL

RESULTADO

FMECA DE PROCESSO

DATA DA ÚLTIMA REVISÃO: OFICINA CLIENTE: CL e P1-7 FOLHA: /

COMPONENTE: Superalimentador C30/36 16 Cil. ELABORADOR: Marcílio Eustáquio de Oliveira Rocha DATA ELABORAÇÃO: 05/08/2006

Desgaste do diâmetro

externo para retentor

Vazamento de óleo

Contato com o selo

Inspeção visual quanto a desgaste nos pontos de contato com o selo 8 6 1

Desgaste facial para o

eixo

Diminuição da folga axial podendo chegar a

grimpamento.

Desgaste no funcionamento

Inspeção visual e dimensional (ponto de contato com o eixo).

8 6 1 48

Cunha de montagem desgastada

Falsa interferência para o eixo

Seguidas Instalações e Desinstalações no Processo de Manutenção Preventiva

Inspeção visual da interferência correta após a montagem

5 6 1

Peça nariz trincada

Grimpamento Fadiga do Material

Inspeção visual quanto a trincas

10 5 1 50

30

48

16 Colar de EncostoEspaçador do eixo

para a roda compressora

Material Inadequado 5 1 50

50

Peça nariz trincada

Grimpamento

Certificado de recebimento do material ou Inspeção no Recebimento

Polaridade incorreta dos imãs

Sensor de rotação não envia sinal

corretamente

Montagem com polaridade invertida

Inspeção quanto a polaridade dos imãs estarem iguais.

17 Peça Nariz (capa)direcionador do ar

para a roda compressora

10

10 5 1