Manutenção Centrada na Confiabilidade

RCM

DEFINIÇÃO• Manutenção Centrada na Confiabilidade é um

processo usado para determinar os requisitos de manutenção de qualquer item físico no seu contexto operacional.

• Manutenção Centrada na Confiabilidade (em inglês RCM) é uma metodologia que estuda um equipamento ou sistema em detalhes, analisa como ele pode falhar e define a melhor forma de fazer manutenção de modo a prevenir a falha ou minimizar as perdas decorrentes das falhas

• é importante ressaltar que, como os demais processos já vistos em nosso curso, a Manutenção Centrada na Confiabilidade — RCM — é uma ferramenta de suporte à decisão gerencial.

• A abordagem clássica da Manutenção Centrada na Confiabilidade inclui:a) Seleção do Sistema.b) Definição das Funções e Padrões de Desempenho.c) Determinação das Falhas Funcionais e de Padrões de

Desempenho.d) Análise dos Modos e Efeitos das Falhas.e) Histórico de Manutenção e Revisão da

Documentação Técnica.f) Determinação de Ações de .Manutenção — Política,

Tarefas, Frequência.

Para se enquadrar qualquer item no processo da Manutenção Centrada na Confiabilidade, recomenda-se a aplicação das SETE QUESTÕES BÁSICAS DA RCM

1) Quais são as funções e os padrões de desempenho do item no seu contexto operacional atual?

2) De que forma ele falha em cumprir suas funções?

3) 0 que causa cada falha operacional?

4) O que acontece quando ocorre cada falha?

5) De que forma cada falha tem importância?

6) 0 que pode ser feito para prevenir cada falha?

7) 0 que deve ser feito, se não for encontrada uma tarefa preventiva apropriada?

Funções e Padrões de Desempenho

• Cada equipamento ou sistema tem uma função definida na instalação e deve apresentar um padrão de desempenho tal como foi projetado.

• A Manutenção é a responsável pela continuidade das funções e pelo padrão de desempenho de um dado equipamento, devendo, para tal, ter esses dados quantificados

• Como regra geral deve-se quantificar os padrões, no que se refere a variáveis de produção ou desempenho, características da qualidade do produto, aspectos ligados a segurança, ao meio ambiente e aos custos operacionais.

• Suponha uma bomba centrífuga que alimenta uma caixa-d'água. A capacidade nominal da bomba é de 400 litros/minuto e a" caixa-d'água abastece um sistema que necessita de 300 litros/minuto. Qualquer programa de manutenção para essa bomba deverá garantir que seu desempenho não seja menor do que 300 litros/minuto. O programa do manutenção deve procurar assegurar que a caixa não fique vazia, e não garantir que a bomba forneça 400 litros/minuto

Se para alimentar a caixa-d'água existe apenas uma bomba sem bomba reserva, a outra preocupação da manutenção serácom o tempo de reparo ou substituição do equipamento por outro semelhante até que aquele seja reparado. No exemplo, a bomba sempre é ligada quando o volume de água chega a 45.000 litros. Na pior situação, se houver uma falha da bomba quando o volume estiver em 45.000 litros, o tempo disponivel antes que a caixa esvazie totalmente será de apenas 150 minutos(,2 horas e meia)

Caso essa bomba seja transferida para outra caixa-d'água cuja saída seja de 3501/min, sua FUNÇÃO principal também muda, e o programa de manutenção deverá mudar para assegurar a expectativa de um desempenho diferente (350 l/ min e não 300/min). O tempo disponível para reparo ou substituição do equipamento, antes que a caixa-d'água se esvazie será menor, ou seja, 2 horas e oito minutos.

Funções e Padrões de Desempenho

• A gerência deverá decidir, à luz da relação custo x benefício, a necessidade de preservação da função do equipamento em razão das prioridades de utilização — ou produção.

• Um item é colocado em serviço para cumprir determinada função. Cabe à manutenção preservar esse estado para que o item possa cumprir a função esperada pelos usuários

Falha Operacional• Falha, conforme visto anteriormente, pode ser

definida como a cessação da função requerida de um item ou incapacidade dc satisfazer a um padrão de desempenho definido.

• Se o equipamento tem uma função, a Falha pode ser considerada Perda dessa Função.

• A RCM faz a abordagem inicial do gerenciamento das falhas do seguinte modo:– COMO o item pode falhar.– O QUE pode causar a falha.

Falha Operacional• Uma vez analisados estes dois aspectos, parte-se

para a identificação dos Modos de Falha, de vez que só a compreensão exata desse processo pode levar a ações que impeçam sua ocorrência.

• Essa análise busca identificar, com detalhes as causas da falha e, ao mesmo tempo, registrar os seus efeitos.

• O registro dos efeitos da falha indica o que poderia ocorrer se o modo de falha acontecesse em termos de cessação ou queda de produção, quaIidade do produto. segurança, meio ambiente, enfim, permite identificar de que forma cada falha tem importância

Falha Operacional• Com esse conjunto de informações é possível o estabelecimento ações de manutenção preventiva, preditiva e detectiva, em função do nível de importância de cada falha.

• Se a falha não provoca qualquer efeito se tem ou se tem um efeito sem importância, o grau de prevenção será pequeno,mas se provoca consequências serias demandará ações significas na tentativa de evitar sua ocorrência.

• A RCM reconhece que evitar as consequências das falhas é a motivação principal, e classifica essas consequências em Falhas Evidentes e Falhas Ocultas.

Falha Operacional• Falhas Evidentes: são aquelas perceptíveis ao

pessoal de operação e são três categorias:– Falhas com consequências sobre a

segurança ou meio ambiente– Falhas com consequências operacionais:

afetam a produção, que dado do produto e custos operacionais, incluído o custo do reparo

– Falhas não-operacionais: não afetam segurança, meio ambiente e operação, restringindo-se ao custo direto do reparo.

Falha Operacional• Falhas Ocultas: são aquelas que não são

percebidas pelo pessoal de operação,em geral são associadas a dispositivos e sistemas de proteção que não são à prova de falhas.

• Exemplo : Grupo Gerador

Curvas de Falha• O processo de RCM foi desenvolvido no setor de

aviação comercial nos anos 70. • Na época, a indústria de aviões comerciais

experimentava cerca de 60 quedas (acidentes) por milhão de decolagens.

• Cerca de 4 desses acidentes eram atribuídos a falhas em equipamentos.

• As empresas com receio de que esse nível de acidentes impactasse negativamente o crescimento da oferta, decidiram aumentar a quantidade manutenção.

Curvas de Falha• Entretanto, elas acabaram descobrindo que, em

muitos casos o aumento da manutenção trazia resultados piores.

• O processo de Manutenção Centrada na Confiabilidade adota o modelo em que seis tipos de curvas de falha são utilizados para caracterizar vida dos equipamentos, e não apenas a curva da banheira, que incluía a mortalidade infantil, além da suposição de uma vida por um certo intervalo de tempo, além do qual se tornavam desgastados.

Curvas de Falha• conceito de que quanto mais velhos mais os

equipamentos falham não é verdadeiro. • Acreditava-se nisso pela frequente associação do

aumento do número de ciclos e desgaste com o tempo.

• Quando temos partes em contato com o produto, como ocorre em bombas, correias transportadoras e refratários: esse conceito se torna verdadeiro. Mas esse é apenas um modo de falha.

Curvas de Falha• As seis curvas

a seguir foram levantadas pela United Airlines em uma pesquisa de 30 anos.

• Quanto mais complexos os equipamentos, mais encontramos os padrões D,E,F

• Conclusão dos resultados dos estudos (1973) da United, Bromberg para aviões e da US Navy para navios.

• Os resultados da United Airlines e da Bromberg são praticamente iguais e resultados da US Navy mostram muitos padrões similares.

• Nos tres estudos, as falhas randômicas se situam entre 77 e 92% do total de falhas da população e falhas relacionadas ao tempo de serviço (idade) para o restante (8 a 23%). Uma análise mais apurada indica :

– Somente uma pequena fração de componentes (3 a 4%) apresenta comportamento da curva da banheira (padrão A).

– Somente 4 a 20% de componentes apresentam uma região de envelhecimento durante sua vida útil, como indicam as curvas A c B (para aviões).

– Se considerarmos que a curva C apresenta um padrão de envelhecimento, isto significa que somente entre 8 e 23% de componentes apresentam essa característica.

– Por outro lado, 77 a 92% dos componentes não apresentam qualquer envelhecimento ou mecanismo de desgaste desenvolvido ao longo da sua vida útil para aviões (curvas D, E e F).

Conclusão

• Daí, enquanto a percepção generalizada é de que 9 entre 10 componentes apresentam comportamento da curva da banheira tradicional as análises indicam justamente o contrário.

•Entretanto, convém notar que muitos componentes experimentam o "fenômeno" de mortalidade infantil (Curvas A e F).

O que Deve Ser Feito• Enquanto na “Segunda Era da Manutenção“ acreditava-se que:

• o aumento de disponibilidade era garantido por algum tipo de manutenção preventiva, ou

• quanto mais era revisado menor a probabilidade de o equipamento apresentar falhas,

• a caracterização dos padrões de falha para equipamentos complexos (curvas E e F) contradiz essa crença. Na realidade, o que se verifica, para equipamentos complexos é :

• Limites de idade não proporcionam aumento de confiabilidade• A adoção de revisões programadas pode introduzir defeitos

O que Deve Ser Feito• entretanto ao verificar os aspectos das curvas A e

B, conclui-se que a manutenção preventiva faz sentido para esses padrões. Isso é válido para maquinas mais simples e padrões de falha com idade de desgaste identificavel

• Convém ainda lembrar que as consequencias das falhas influem decisivamente na definição sobre a adoção de ações preventivas.

• Se as consequências da falha são signifïcativas algo deve ser feito para evitar sua ocorrência ou minimizá-las

O que Deve Ser Feito• As três formas de atuação são:

– Manutenção Preditiva ou Manutenção sob Condição.

– Manutenção Preventiva com tarefas programadas de restauração,

– Manutenção Preventiva com tarefas programadas de descarte.

• Nas tarefas programadas sob manutenção preditiva, está embutido o conceito de que a maioria das falhas fornece algum tipo de aviso. Costuma-se chamar esses avisos de falhas potenciais, as quais normalmente antecedem uma falha funcional

O que Deve Ser Feito• como o desenvolvimento da falha pode ocorrer

no período que varia desde microssegundos até anos, a frequência de acompanhamento deve ser compatível, de modo a não haver desperdício de recursos.

• As tarefas da manutenção sob condição devem estar baseadas no desenvolvimento do período da falha — também conhecido como lead time to failure ou intervalo P-F.

• Veja o gráfico a seguir

O que Deve Ser Feito• A MCC defïne:• Falha potencial como uma condição identificável e

mensurável de uma falha funcional pendente ou em processo de ocorrência.

• Falha funcional como a incapacidade de um item desempenhar uma função específica dentro de limites desejados de performance.

• As unidades mais críticas devem ser verificadas com mais frequência (redundância versus não redundância)

O intervalo de verificação deve ser menor do que o intervalo P-F, pois assim se pode detectar a falha potencial antes que ela atinja seu estágio de falha funcional.

O que Deve Ser Feito• A manutenção baseada na condição é mais

eficaz e mais barata do que preventiva• A manutenção preventiva com tarefas

programadas de restauração pode incluir a reforma ou a restauração de um item ou componente, sua refabricação ou ainda uma revisão a intervalos previamente definidos, Independente da condição em que se encontre.

O que Deve Ser Feito• Manutenção preventiva com tarefas

programadas de descarte inclui a substituição de um item ao final de uma vida útil definida, independente estudo desse item. ( AVIAÇÃO)

Aplicação da Manutenção na Visão da RCM

• O estudo das consequências de falhas e a escolha das funções significantes de uma instalação são os requisitos exigidos pela MCC

• A utilização da curva P-F pode-se estimar que características indicam uma redução de resistência à falha e quais os intervalos de inspeção ou acompanhamento preditivo.Por exemplo :no caso de um mancal de rolamento as características que indicam a redução de resistência à falha são: vibração, contaminação do óleo lubrificante, ruído e aquecimento

Aplicação da Manutenção na Visão da RCM

• No intervalo P-F nos interessa identificar quais as características que indicarão a redução da resistência à falha e paralelamente verificar se o intervalo da tarefa (no caso de inspeção/preditiva) é viável.

• A tarefa de manutenção só tem sentido em ser executada se provocar resultados bastante positivos relacionados às consequências da falha

• Dentro dessa visão: uma tarefa de manutenção preventiva é tecnicamente viável, dependendo da sua característica técnica e da falha a que se destina a evitar.

Aplicação da Manutenção na Visão da RCM• Algumas observações importantes:

• Uma tarefa destinada a prevenir falha de função oculta é válida se conseguir reduzir o nível de falha associada à função. Se não houver meios de executar uma preventiva, deve ser executada tarefa de localização de falhas,ou seja, revisões periódicas para verificar se o item consegue cumprir sua função.

• Outra solução seria reprojetar o item.

Aplicação da Manutenção na Visão da RCM• Uma tarefa destinada a prevenir falha que tenha

consequências sobre a segurança ou o meio ambiente só é válida se reduzir a um nível baixo ou eliminar o risco da falha. Caso contrário, a melhor solução é reprojetar o item ou alterar o processo

• Uma tarefa destinada a prevenir falhas operacionais só terá sentido se o custo da tarefa for menor do que o custo das consequências da falha somado ao custo do reparo. Em outras palavras se for economicamente viável. Caso contrário, é melhor não fazer nada. Convém lembrar que essa situação é uma decisão gerencial que define, em cima de dados econômicos, que a manutenção de um item só ocorrerá após falha e isso caracteriza uma manutenção corretiva planejada

Aplicação da Manutenção na Visão da RCM

• finalmente, uma tarefa (manutenção preventiva) destinada a prevenir falhas de consequências não-operacionais só tem sentido em ser realizada se o seu custo, durante um período de tempo, for menor do que o custo do reparo nesse mesmo período. Caso contrário, é melhor deixar falhar e fazer a corretiva planejada, como no caso anterior.

• Disso resulta que a manutenção preventiva só deve ser aplicada em situações onde sua necessidade esteja perfeitamente identificada e justificada