Eliminando Defeitos Aumentando a Confiabilidade de Equipamentos

Desde o surgimento de iniciativas centradas em qualidade como Gestão da Qualidade Total (TQM) e Seis Sigma, organizações buscaram incansavelmente a eliminação de defeitos de produto. Um processo Seis Sigma é definido pelo benchmark de 3,4 peças defeituosas por milhão de oportunidades (DPMO).

A alavanca mais crítica para atingir esse benchmark é a variação. Especialistas em qualidade concordam que inconsistências em processos e desempenho de equipamentos geram a maior parte dos defeitos voltados ao cliente. No Seis Sigma, qualquer resultado que possa erosionar a satisfação do cliente é tratado como defeito.

Neste artigo, focamos na ligação entre confiabilidade de equipamentos e defeitos de produto. Também identificamos causas raiz comuns de baixa confiabilidade e delineamos estratégias para preveni-las ou mitigá-las, eliminando defeitos definitivamente.

Confiabilidade de Equipamentos e Defeitos de Produto

Ron Moore argumenta que a conformidade do processo melhora quando a confiabilidade do equipamento é aliada a instrumentação calibrada, operação disciplinada e matérias-primas de qualidade. Confiabilidade garante que subsistemas e componentes performem como pretendido durante sua vida útil projetada.

Defeitos podem entrar no equipamento em cada um dos seis estágios do ciclo de vida: design, compra, armazenamento, instalação/comissionamento, operação e manutenção. Controlando falhas que surgem em qualquer destes estágios, empresas podem influenciar diretamente a qualidade do produto.

Causas Raiz Comuns de Baixa Confiabilidade de Equipamentos

Causas raiz são fatores subjacentes que impulsionam eventos recorrentes, como subdesempenho de equipamentos. Eliminá-las é chave para prevenir falhas futuras.

Muitas vezes, essas causas raiz são confundidas com intervenções humanas, sintomas de falha ou mecanismos físicos de falha. Para verdadeiramente prevenir não-confiabilidade, organizações devem mirar causas latentes — questões sistêmicas embutidas na cultura e sistema de gestão da organização.

Causas latentes típicas incluem:

• Má aplicação — operar fora do envelope de design, design inicial ruim ou aquisição falha.

• Práticas operacionais — procedimentos inadequados, não aderência ou falta de acompanhamento.

• Práticas de manutenção — procedimentos deficientes, não aderência ou frequência insuficiente.

• Idade — desgaste acelerado por fatores ambientais ou fim de vida útil.

• Sistemas de gestão — habilidades insuficientes, baixo envolvimento de funcionários ou falha em agir sobre riscos identificados.

Para colher todos os benefícios de redução de defeitos através de confiabilidade melhorada, organizações devem estabelecer pelo menos quatro sistemas.

Programa de RCA

Análise de Causa Raiz (RCA) é uma abordagem sistemática de resolução de problemas que identifica as verdadeiras causas de eventos. Na engenharia de confiabilidade, um programa disciplinado de RCA é essencial para descobrir as razões por trás do baixo desempenho de equipamentos e implementar ações corretivas.

A Empresa A, grande fabricante químico, operava 1.150 bombas centrífugas. Em 1995, o MTBF das bombas era de apenas 0,8 anos (9,6 meses). Um processo formal de RCA não foi introduzido até 1998.

Inicialmente, a planta realizou uma análise de falha e comparou suas práticas de instalação e manutenção contra benchmarks de classe mundial. Essa análise de lacunas gerou a mudança necessária para lançar um processo sistemático de RCA.

O departamento de confiabilidade treinou equipe em codificação de falhas, registrou dados no CMMS e manteve um banco de dados separado de Sistema de Relatórios, Análise e Ações Corretivas de Falhas (FRACAS).

O RCA focou nos modos de falha mais comuns, e ações corretivas foram implementadas baseadas nas descobertas. Os resultados, mostrados na Figura 1, demonstram melhoria dramática.

Figura 1: MTBF de Bombas para 1995‑2002

Ao longo de oito anos, o MTBF aumentou 500%. A redução nas falhas de bombas sozinha economizou aproximadamente $5,5 milhões por ano em custos diretos de manutenção no final do conjunto de dados. Outras iniciativas de confiabilidade nos últimos cinco anos também contribuíram, mas as bombas foram o motor principal.

O efeito combinado de todas as iniciativas — estimado em 35‑40% dos ganhos — elevou a produção da planta em 15% com investimento de capital modesto e aumentou a efetividade global do equipamento (OEE) de 94% para 98,2%.

Com menos falhas de bomba por dia (menos de três) e falhas mínimas de instrumentos ou vasos, a planta pôde operar em sua taxa demonstrada sem rebalanceamento constante. Essa estabilidade se traduziu em aumentos de lucratividade de $12 milhões por ano em capacidade total para $43 milhões a 60% de capacidade, e finalmente $72 milhões quando o mercado reabriu.

Praticantes de Confiabilidade In Loco

A Life Cycle Engineering pioneirou a Excelência em Confiabilidade (Rx), uma filosofia que impulsiona mudança cultural, focando em confiabilidade de equipamentos e controle de processo como base da manufatura moderna.

A organização define Rx através de cinco níveis discretos, ilustrados na Figura 2. Sustentabilidade está no topo, com engenharia de confiabilidade como componente central.

Figura 2: Modelo de Excelência em Confiabilidade

Seja ou não haja um engenheiro de confiabilidade in loco, atividades-chave devem ser realizadas para sustentar os resultados desejados — maior confiabilidade e menores defeitos.

Praticantes de confiabilidade in loco monitoram equipamentos e processos para descobrir oportunidades de melhoria contínua. Como gestores de risco, determinam proativamente as melhores estratégias de mitigação de risco através de manutenção preventiva ou preditiva e planejamento de risco.

Manutenção Centrada em Confiabilidade (RCM) ou suas variantes são recomendadas para equipamentos mais críticos. Para o restante da planta, outras estratégias de otimização podem ser empregadas, desde que suas limitações e riscos associados sejam compreendidos.

Processos de Negócio Apoiando Confiabilidade e Qualidade do Produto

Processos estáveis formam a base de qualquer iniciativa de confiabilidade ou qualidade. Nenhum esforço de TPM, manufatura lean ou Seis Sigma pode atingir seu potencial pleno sem processos que sustentem a melhoria.

Considere, por exemplo, uma fundição de alumínio de 50 anos que reengenheirou seus processos de trabalho e equipamento. Em 2002, antes de sua iniciativa de Excelência em Confiabilidade, a planta incorria em custos totais de manutenção superiores a $35 milhões, traduzindo-se em mais de $137 em custos de manutenção por tonelada métrica de alumínio — 50% acima da média global na época.

A planta padronizou processos de trabalho, construiu bancos de dados de histórico de equipamentos e aplicou ferramentas lean para resolução de problemas. Manutenção e operações adotaram a métrica OEE do TPM para acompanhar progresso.

Até 2004, após implementar processos baseados em confiabilidade, a planta realizou $2,4 milhões em melhorias diretamente ligadas a ganhos de OEE.

Monitoramento de Resultados

Joseph Juran disse famosamente: "Se você não mede, não gerencia." Essa verdade permanece hoje. Para confirmar que defeitos estão sendo eliminados, você deve acompanhar as métricas certas.

OEE é um ponto de partida óbvio. Reflete quão efetivamente ativos alcançam metas de negócio e integra disponibilidade, taxa de desempenho e qualidade do produto.

Melhorar a confiabilidade do equipamento não apenas aumenta disponibilidade, mas também melhora qualidade, criando um efeito duplo positivo no OEE.

Outras métricas úteis incluem MTBF e taxa de sucata para equipamentos direcionados, permitindo correlacionar melhorias de confiabilidade com redução de desperdício.

Profissionais de confiabilidade frequentemente destacam a ligação entre confiabilidade de equipamentos e resultados financeiros — produção, segurança e qualidade. A conexão com defeitos e desperdício de processo é igualmente importante.

Para gerenciar variação em seu processo de manufatura, foque em quatro passos-chave:

• Implementar um programa robusto e disciplinado de RCA e confiabilidade para identificar lacunas de confiabilidade.
• Designar pessoal dedicado de confiabilidade para sustentar melhorias.
• Garantir que processos de negócio suportem seus objetivos de confiabilidade.
• Medir progresso com métricas apropriadas.

Referências
* Moore, R. Selecting the Right Manufacturing Improvement Tools, Boston, MA & London, Elsevier Butterworth‑Heinemann Books, 2007.
** Mobley, R. K. Root Cause Failure Analysis, Elsevier Butterworth‑Heinemann, 1999.
Sobre o autor:
Carl March traz vasta experiência em manutenção, engenharia de confiabilidade, modelagem de sistemas e design. Possui B.S. em engenharia mecânica e M.S. em engenharia de sistemas automotivos, é Engenheiro de Confiabilidade Certificado (CRE) pela American Society for Quality e Profissional Certificado de Manutenção & Confiabilidade (CMRP) pela Society of Maintenance and Reliability Professionals. Especializa-se em RCM, TPM, análise de causa raiz e excelência em confiabilidade, ajudando clientes mundialmente a alcançar distinção na manufatura. Contate-o em cmarch@LCE.com. Para mais informações, visite www.LCE.com ou ligue 843‑744‑7110.