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Manuteno Preditiva em Indstrias de Revestimentos Cermicos

Vilson Menegon Bristot a*, Vilmar Menegon Bristot b*,

Lirio Schaeffer a, Vilson Gruber c

aCentro de Tecnologia, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS,

CEP 91501-970, Porto Alegre, RS, Brasil bInstituto Maximiliano Gaidzinski IMG, CEP 88845-000, Cocal do Sul, SC, Brasil

cAssociao Beneficente da Indstria Carbonfera de Santa Catarina, Faculdade SATC, CEP 88801-140, Cricima, SC, Brasil

*e-mail: vilmar@imgnet.org.br, vilmar@eliane.com

Resumo: Entre as funes administrativas e operacionais, as mais relevantes de uma indstria de conformao de placas de revestimentos cermicos com processo contnuo, so a produo e a manuteno j que, em conjunto, tm que entregar os produtos ou servios no tempo indicado, com a qualidade solicitada e a quantidade projetada. Constituiu-se ento um trabalho de levantamento bibliogrfico, pesquisa, observao, anlise e interpretao dos fatos coletados, que so aplicados nestas indstrias com casos tpicos de processos contnuos de produo, para descrever um caso de agregao de informaes, unificando assim tcnicas para fornecer consistncia na prtica de gesto da manuteno com a hiptese de que pela aplicao da manuteno preditiva de maneira eficiente nos setores destas empresas, estas caminharo para o alcance dos objetivos estratgicos e, estar assim, melhor preparadas para lidar com os constantes desafios de um mercado competitivo e dar um passo importante no avano na busca pela excelncia.

Palavras-chave: gesto, manuteno, revestimentos.

1. IntroduoA manuteno assume uma importncia estratgica na estrutura

das empresas com reflexos diretos ao nvel de operao e logstica. Muitas empresas esto conscientes dos desafios e tm implementado polticas ou estratgias de gesto visando dar funo manuteno importncia igual s outras funes da organizao. Em geral, com o parque industrial envelhecido (vida mdia 15-25 anos) e tendo a indisponibilidade mdia de 12 a 15% de mquina em funcionamento, as empresas tm tido dificuldade de melhorar sua disponibilidade operacional, e isto est relacionado com restries no campo da gerncia de ativos, nos recursos metodolgicos apropriados, nos recursos computacionais, na capacitao integrada cultura do cho de fbrica e na pesquisa cientfica apropriada s necessidades da operao e manuteno. Como resultado, as organizaes vm buscando incessantemente novas ferramentas de gerenciamento, que as direcionem para uma maior competitividade atravs da qualidade e produtividade de seus produtos, processos e servios1. Para o mesmo autor, atualmente a necessidade de agilidade imposta s organizaes demanda cada vez mais eficcia na tomada de decises por parte destas, e tem levado as mutabilidades organizacionais constantes. Certamente toda esta dinmica que se apresenta, exige, portanto uma maior efetividade nas atividades operacionais que desdobrem nas buscas da Viso: Garantir disponibilidade e a Misso: Produzir resultados. De modo a se tornarem mais competitivas, as empresas necessitam que as funes bsicas representadas pelos diversos departamentos de sua estrutura apresentem resultados excelentes na busca de status de excelncia ou classe mundial2.

O objetivo deste artigo investigar e apresentar os conhecimentos em gesto da manuteno j publicados em artigos peridicos, dissertaes, revistas, livros e relatrios tcnicos, resumindo-se as prticas j publicadas, porm de formas fragmentadas em funo da divergncia nos focos. Com isso realizou-se em um trabalho de

pesquisa sobre os tipos de manuteno que esto sendo aplicadas atualmente nas indstrias de produo de placas de revestimentos cermicos. Este visa buscar o foco limitado na modalidade da manuteno preditiva, em funo de que esta oferece mais ferramentas e por possuir um melhor custo/benefcio das modalidades conhecidas, caractersticas estas aplicadas para organizaes que buscam a fase inovadora, tendo como o principal objetivo disponibilizar aos gestores um conjunto de informaes tcnicas para buscar o status de excelncia na sua gesto.

O presente estudo utiliza na pesquisa uma abordagem exploratria de carter quantitativo e qualitativo. Para a classificao da pesquisa quanto natureza, Vergara3, diz que poder ser de duas formas: qualitativa e quantitativa.

Para Vergara3, a pesquisa quantitativa busca quantificar ou determinar o nmero de respostas mediante uma pergunta, ou um item a ser pesquisado. A presente pesquisa de natureza quantitativa, porque busca quantificar e determinar o nmero de respostas mediante uma pergunta e seus itens pesquisados e qualitativos por se tratar de estudo de gesto da manuteno industrial, atravs da utilizao de questes abertas.

2. Referencial TericoSegundo Brito e Pereira4, a globalizao da economia mundial

leva a um constante aumento na competitividade organizacional. Isto coloca em contraste idias e concepes que aumentam a produtividade, garantindo a qualidade e reduo dos custos s organizaes.

A manuteno tem procurado novos modos de pensar, tcnicos e administrativos, j que as novas exigncias de mercado tornaram visveis as limitaes dos atuais sistemas de gesto5.

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Que a manuteno uma atividade, meio do processo produtivo que alicera segundo os conhecidos fabricantes de classe mundial, cujos produtos competem nos mercados domsticos, bem como nos mercados que se localizam alm de suas prprias fronteiras5.

considerada bastante adequada a seguinte classificao em funo dos tipos de manuteno:

Manuteno corretiva - a manuteno que ocorre quando um equipamento falha ou tem um desempenho abaixo do esperado. Maral6 diz que a manuteno corretiva feita depois que a falha ocorreu, ocasionando a parada do equipamento e conseqentemente perda de produo. Essa a manuteno mais onerosa para a indstria, pois envolve os custos da manuteno dos equipamentos e ainda mais os custos da perda produtiva. Nos dias atuais este no a tcnica mais apropriada de se implementar numa empresa, pois ela compromete diretamente o prazo final da entrega do produto ou do servio. Essa tcnica pode ainda ser subdividida em:

a) manuteno corretiva no planejada: a correo de uma falha de equipamento quando esta ocorre, Kardec e Nascif1 dizem que essa manuteno implica na paralisao das ati-vidades produtivas do equipamento, comprometendo a pro-duo diria do equipamento e at mesmo da empresa como um todo, ainda deve ser considerado a perda da qualidade e a elevao dos custos indiretos ocasionados pelo aumento dos custos de produo.

b) manuteno corretiva planejada: manuteno corrige um desempenho menor que o esperado ou de uma falha de um equipamento por deciso gerencial. Maral6 diz que essa uma manuteno programada para ocorrer em um perodo programado, com interveno no equipamento desde que o defeito no implique na ocorrncia da falha. Pode-se optar ainda, por deixar o equipamento funcionando at ele quebrar, mas normalmente intervm-se antes da falha do mesmo.

Manuteno Preventiva - A manuteno preventiva aquela executada para reduzir falhas de equipamentos em um determinado perodo normalmente determinado pelo fabricante do equipamento. Moreira Filho7 diz que a boa manuteno preventiva vai ser determinada nos intervalos de tempo, normalmente, h uma tendncia de sermos mais conservadores e anteciparmos as paradas implicando em paradas e troca de peas desnecessrias.

Manuteno Detectiva - A manuteno detectiva largamente utilizada em sistemas de comando ou sistemas de proteo buscando detectar falhas ocultas, ou no perceptveis ao pessoal da manuteno. Podemos tomar, por exemplo, o controle de acionamento de um gerador eltrico, na falta de energia eltrica, o gerador entra em funcionamento, mas, se existir uma falha no circuito acionador o gerador tambm no vai funcionar. Neste caso a melhor medida ser adotada garantir a confiabilidade dos sistemas7.

Manuteno Preditiva - so as manutenes que permitem garantir uma qualidade de servio desejada, com base na aplicao sistemtica de tcnicas de anlise, utilizando-se de meios de superviso centralizados ou de amostragem para reduzir a um mnimo a manuteno preventiva e diminuir a manuteno corretiva.

Entre todos os tipos de manuteno nenhuma modalidade substitui outra, porm associadas uma da outra, traro resultados positivos em termos de performances gerais nas gestes.

A adoo da manuteno preditiva, na concepo de Vaz8, leva a supor que seja a soluo ideal para as falhas e defeitos nas mquinas e equipamentos, pois ela consiste em interferir na mquina para providenciar manuteno eficaz, no momento adequado. Tal momento estabelecido mediante estudo e monitoramento cuidadosos dos vrios elementos que intervm no processo de operao, visando detectar a iminncia de uma falha.

A utilizao desta tcnica de manuteno preditiva a grande quebra de paradigma nos tipos de manuteno. Mirshawka9 aponta

entre seus maiores benefcios: previso de falhas com antecedncia suficiente para que os equipamentos sejam desativados em segurana, reduzindo os riscos de acidentes e interrupes do sistema produtivo; reduo dos prazos e custos de manuteno pelo conhecimento antecipado das falhas a serem reparadas; melhoria nas condies de operao dos equipamentos no sentido de obter menor desgaste, maior rendimento e produtividade.

A manuteno preditiva pode ser comparada a uma inspeo sistemtica para o acompanhamento das condies dos equipamentos. Quando necessria a interveno da manuteno no equipamento, estamos realizando uma manuteno corretiva planejada (Figura 1).

As mais importantes tcnicas de manuteno preditiva devem atender aos seguintes requisitos:

Permitir a coleta de dados com o equipamento em funciona-mento, ou com o mnimo de interferncia possvel no processo de produo;

Permitir a coleta dos dados que possibilitem a anlise de tendncia.

3. O Processo Produtivo de Placas de Revestimentos Cermicos

O processo de fabricao de placas de revestimentos cermicos composto de vrias etapas, que vo sendo executadas seqencialmente at obter o produto final.

O processo de fabricao desses produtos cermicos tradicionais, entre os quais esto includos os pavimentos e revestimentos, se desenvolve normalmente em trs fases sucessivas:

a) Preparao das matrias primas (massa);b) Conformao da pea;c) Tratamentos adicionais para conferir ao produto as proprieda-

des finais desejadas, como submet-lo secagem e queima uma ou mais vezes.

Na Figura 2, apresenta-se o fluxograma que mostra o processo de fabricao das placas de revestimentos cermicos.

Primeiramente na preparao da massa o objetivo do processo a diminuio do tamanho das partculas de um material slido (moagem de argilas), tendo em vista o aumento da superfcie especfica para melhorar a velocidade de reao de determinada matria-prima e permitir a obteno de caractersticas ideais de utilizao. A etapa de moagem realizada pelos moinhos de bolas (Figura 3).

Da suspenso resultante da etapa de moagem, ser eliminada uma parte da gua, at alcanar o contedo de umidade necessrio para cada processo. O mtodo mais utilizado a secagem por atomizao (Figura 4).

Entre os diferentes mtodos de moldar peas empregados pela indstria cermica, dos que se usa presso, a prensagem hidrulica (Figura 5) o mais estendido, visto que com ele consegue-se dois objetivos primordiais em toda a fabricao, os quais so: grande rendimento da produo, pela facilidade de automatizar e boas caractersticas dos produtos acabados.

Figura 1. Manuteno preditiva e manuteno corretiva planejada.

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A placa cermica uma vez conformada ser submetida a uma etapa de secagem, com o fim de eliminar a gua contida, procurando que no sejam produzidos defeitos.

Normalmente nos secadores industriais (Figura 6), o calor necessrio para efetuar a secagem das peas introduzido predominantemente por conveco, sendo que esses gases quentes podem ser gerados numa fornalha e/ou do ar de recuperao do forno.

Nos produtos esmaltados, a etapa seguinte a secagem a de esmaltao (Figura 7). Esta consiste na aplicao, por distintos mtodos, de uma ou vrias camadas de vidrado com uma espessura compreendida entre 75 a 500 m no total, que cobrir a superfcie da pea. Este tratamento ser realizado para conferir ao produto queimado uma srie de propriedades tcnicas e estticas.

Depois da etapa de esmaltao, realiza-se a queima do vidrado. A queima das placas de revestimentos cermicos uma das etapas mais importantes do processo de fabricao, j que dela dependem grande parte das caractersticas do produto cermico, tais como resistncia mecnica, estabilidade dimensional, resistncia aos agentes qumicos, facilidade de limpeza, resistncia ao fogo, etc.. A queima rpida destas placas realiza-se, atualmente, em fornos monoestrados de rolos (Figura 8).

4. Anlise e Discusso dos ResultadosDe acordo com as informaes obtidas na pesquisa/questionrio

foi possvel identificar, de acordo com as Tabelas 1 e 2, que as atividades de manuteno desenvolvidas pelas empresas deste ramo atuam predominantemente (95%) nas manutenes corretivas e preventivas.

Figura 3. Moinho de bolas.

Figura 2. Fluxograma do processo produtivo de placas de revestimentos cermicos.

Figura 4. Atomizador.

Figura 5. Prensa hidrulica.

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Figura 6. Secador vertical por conveco.

Figura 7. Linha de esmaltao.

Figura 8. Forno rolos.

Tabela 1. Tipo de manuteno adotada pelas empresas pesquisadas.Tipo de manuteno aplicada Frequncia Frequncia

relativaManuteno corretiva no programada/preventiva

8 95

Manuteno corretiva no programada/programada/preventiva/preditiva

2 5

Manuteno corretiva no programada/programada/preventiva/preditiva/detectiva

- -

Outros - -S 10 100

Tabela 2. Plano para buscar uma gesto da manuteno por excelncia nas empresas.

Existe algum plano para buscar uma gesto de manuteno por

excelncia na empresa?

Frequncia Frequncia relativa

(%)Sim 3 25No 7 75S 10 100

Sabendo que a relao do custo da manuteno corretiva no programada para a manuteno preditiva de 2 para 1, necessrio estimular as empresas deste setor, a uma busca de melhorias do resultado operacional a partir de uma maior eficincia de todo o sistema de produo, assim como conservar o parque fabril a um custo compatvel, fazendo a implementao de um programa de gesto da manuteno em busca da excelncia, saindo da atual fase controladora para fase inovadora.

Um acompanhamento preditivo poder ser realizado com a avaliao do estado dos equipamentos/linhas de produo atravs de medio, acompanhamento ou monitorao de parmetros. Esse acompanhamento pode ser realizado atravs de um monitoramento subjetivo ou objetivo. Na manuteno subjetiva, poder ser exercida pelo pessoal de manuteno da fbrica utilizando os sentidos, ou seja, tato, olfato, audio e viso, como por exemplo quando um mecnico coloca a palma da mo sobre uma caixa de mancal, pode perceber a temperatura e a vibrao. Evidentemente quanto mais experiente o mecnico, mais confiveis sero os diagnsticos; no

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Tabela 3. Levantamento dos pontos para monitoramento de manuteno.Setor Lista de equipamentos para monitoramento

Preparao da massa *Exaustores - Verificar temperatura e vibrao.*Correias transportadoras - Verificar raspadores, vazamentos de massa e acionamentos.*Bombas de diafragma - Verificar vazamentos, temperatura e rudo.*Bomba barbotina - Verificar vazamento, funcionamento do circuito hidrulico.*Atomizadores - Verificar coroa, bicos, vazamento, correias.*Vascas areas e subterrneas - Verificar vazamento, e condies dos redutores.*Ventiladores - Verificar mancais e correias.*Balanas - Verificar funcionamento e vazamento no funil.*Captador de p - Verificar acionamentos, mancais e correias, e filtros manga.*Correias - Inspecionar redutores das correias transportadoras.*Bombas de diafragma - Verificar vazamento, temperatura.*Moinhos - Verificar funcionamento do reenvio e vazamentos, verificar aperto e condies das correias, verificar mangotes, tampas, pinos e engates rpidos.*Atomizadores - Verificar temperatura dos motores, verificar instrumentos de medio.*Painis eltricos - Verificar banco de capacitores e disjuntores.*Vascas areas e subterrneas - Verificar sensores de nvel.*Motores eltricos - Verificar caixas de ligao, aquecimento e rolamentos.*Bancos capacitores e disjuntores - Verificar condies.

Conformao *Prensas - Limpeza e regulagem geral do carro alimentador, roldanas, rolamentos e guias carro; Verificao das colunas da travessa; Verificar limpeza e funcionamento matrizaria; Verificar nvel de leo da lubrificao do redutor carro alimentador; Fazer inspeo e regulagem nos sistemas de segurana; Verificar nvel de leo das prensas; Verificar presso do nitrognio; Verificar vazamento de leo; Fazer limpeza de sensores e caixas de ligao, verificar instrumentos de sinalizao, verificar cabos, resistncias e terminais, verificar motores.*Painis eltricos - Verificar banco de capacitores e disjuntores.*Central de recuperao de leo - Verificar temperatura e motor.*Centrais hidrulicas - Verificar funcionamento e vazamentos.*Motores eltricos - Verificar caixas de ligao, aquecimento e rolamentos.*Aterramento - Verificar e consertar se necessrio aterramento dos motores e equipamentos. * Temporizadores das prensas.*Central Hidrulica - Fazer limpeza, verificar rudos e vazamentos; Recuperao de leo - Fazer limpeza, verificar rudos e vazamentos.*Filtros do SMU - Fazer inspeo e limpeza.*Recolhedores - Inspecionar escovas e trocar se necessrio; Inspecionar correias; Inspecionar e regular viradores.*Prensas - Verificar e ajustar folga na travessa; Fazer filtragem de leo prensas; Verificar presso dos acumuladores; Verificar temperatura do leo hidrulico (trocador de calor); Verificar extrator; Verificar presso e vazo da bomba principal.*Painis eltricos - Verificar estado de fusveis, calhas, e fiao, reles e instrumentos de medio.*Centrais hidrulicas - Realizar limpeza externa dos motores.*Prensas - Realizar limpeza externa dos motores.*Centrais de recuperao de leo - Realizar limpeza de motores.*Motores eltricos - Verificar caixa de ligao.

Secagem *Secadores - Verificar lubrificao da corrente; Fazer limpeza dos cestos; Verificar rudo dos redutores e corrente principal; Verificar vazamento; Verificar acionamentos; Verificar correias e mancais dos ventiladores; Verificar equipamentos de medio e controle dos queimadores; Inspecionar correias do (NUE).*Painis eltricos - Verificar banco de capacitores e disjuntores; Verificar e limpar sensores; Verificar motores e instrumentos de sinalizao.*Motores eltricos - Verificar caixas de ligao, aquecimento e rolamentos.*Aterramento - Verificar aterramento dos motores e equipamentos.*Painis eltricos - Fazer limpeza interna e externa; verificar estado dos fusveis, calhas e fiao; Verificar reles e instrumentos de medio.

Esmaltao *Compensers - Verificar funcionamento e regulagens.*Mquina de carga - Verificar e regular rolos e esteira.* Serigrficas - Fazer inspeo de funcionamento e verificar vazamento de ar comprimido; Fazer limpeza e inspeo de guias, correias, polias, molas e motores passo; Verificar funcionamento dos ventiladores.*Engobadeira - Fazer inspeo no funcionamento; Verificar rolamentos, rolos e acionamentos.*Vertex - Fazer limpeza dos cestos, verificar rudos e vibrao, verificar acionamentos, correias e verificar corrente; Verificar movimentao.; Fazer limpeza, regular sensores, verificar motores, verificar instrumentos de sinalizao.

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entanto este monitoramento no deve ser adotado como base para deciso por ser extremamente subjetiva. No monitoramento objetivo o acompanhamento feito atravs de equipamentos ou instrumentos especficos, isto , independe do operador do instrumento.

A Tabela 3 demonstra o levantamento realizado no estudo para os principais pontos de monitoramento de cada parte do processo produtivo com possibilidade de aplicao da manuteno preditiva nas indstrias de conformao de placas de revestimentos cermicos.

5. ConclusesA pesquisa mostrou que existem ainda vrias empresas do ramo

de produo de placas de revestimentos cermicos, onde as atividades de manuteno tm como base as do tipo corretiva e preventiva, conforme os dados mostrado nas Tabelas 1 e 2 da pesquisa, sendo que 25% das empresas manifestaram que tm planos para buscar a excelncia de gesto da manuteno industrial.

O artigo buscou apresentar as principais caractersticas de um sistema de manuteno preditiva no ambiente de produo, focada nas organizaes industriais cermicas. A pesquisa procurou expor as principais definies e passos de implementao em termos do que

realmente importante quando se trata da gesto da manuteno das mquinas, equipamentos de produo e das instalaes, suportada pela incorporao da manuteno preditiva. A idia do implemento desta ferramenta no substituio de outras ferramentas clssicas (manuteno corretiva e preventiva), mais sim em reduzir os custos destas.

Assim, este trabalho suporta um conjunto de condies para a aplicao da manuteno preditiva de maneira eficiente nos setores de preparao da massa, prensagem, secagem, esmaltao e queima nas indstrias cermicas, podendo assim alcanar seus objetivos estratgicos para ficarem mais preparadas para lidar com os constantes desafios de um mercado competitivo.

Por isso, d-se nfase para que as indstrias deste ramo adotem de um modelo de sistema que utilize a manuteno preditiva para obter uma gesto mais eficaz das mquinas, equipamentos do setor produtivo e das instalaes em geral. Para que isto possa ser realizado, necessrio que alm de identificar todas as restries dos sistemas produtivos e disponibilizar os recursos materiais necessrios para a mudana, os gestores e os mantenedores tero que ser tratados como atores importantes desse processo, buscando assim um melhor resultado econmico-financeiro as empresas.

Setor Lista de equipamentos para monitoramentoEsmaltao *Ventiladores - Verificar mancais e correias.

*Cabines de gua - Verificar e regular bicos, mangueiras e registros.*Compensers - Verificar condies dos roletes e guias e tambm esteira.*Scruber - Verificar eficincia e funcionamento.*Bombas - Verificar vazamento, circuito hidrulico e funcionamento.*Transferncias - Verificar desgaste das correntes, sem fim, mensageiras e centrador, e tambm os acionamentos; - Verificar motores e regular sensores e fim de curso.*Mquina de carga/ descarga - Verificar acionamento, guias, correias, mensageiras, mandril; Verificar e limpar fiao e regular sensores; Verificar desgaste e alinhamento das corredias.*Polias e correias de trao - Verificar desgaste.*Centrais hidrulicas - Verificar motores.*Painis eltricos - Verificar banco de capacitores e disjuntores.*Motores eltricos - Verificar caixas de ligao, aquecimento e rolamentos.*Aterramento - Verificar e consertar se necessrio aterramento dos motores e equipamentos.*Escovas - Fazer limpeza e verificar desgaste.*Vascas - Verificar registros e tampas.

Queima *Ventiladores - Verificar Temperatura e vibrao dos mancais.*Compensers - Verificar e regular rolos da esteira.*Mquina carga e descarga - Fazer inspeo na entrada e sada (movimentao) dos rolos; Verificar acionamento, guias, correias, mensageiras, mandril.*Tapetes da sada dos fornos - Verificar desgastes.*Forno - Verificar funcionamento do acionamento de emergncia, verificar correntes, mensageiras, acoplamentos, rolamentos, rudo, temperatura.*Transferncias - Verificar desgaste das correntes, sem fim, mensageiras e centrador.*Centrais hidrulicas - Fazer limpeza e verificar rudos e vazamento.*Recirculador - Verificar mancais e correias.*Compensers - Verificar condies dos roletes e guias e tambm esteira; Fazer limpeza e regulagens de sensores.*Lixadeira rolo forno - Verificar acionamentos.*Cematick - Verificar bancalino, rolos, correias, correntes, polias e eixos.*Correias e polias de trao - Verificar desgaste.*Painis eltricos - Verificar banco de capacitores e disjuntores; Fazer limpeza interna e externa, verificar estado dos fusveis, calhas, e fiao, verificar reles e instrumentos de medio.*Mquinas sada forno - Verificar e limpar fiao, regular sensores, e verificar motores.*Motores eltricos - Verificar caixas de ligao, temperatura e vibrao.*Baterias - verificar funcionamento.*Controladores de temperatura - Verificar funcionamento.

Tabela 3. Continuao...

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