Como um engenheiro de confiabilidade melhora a confiabilidade

Os padrões internacionais definem confiabilidade como a probabilidade de uma unidade realizar suas funções exigidas, sem falha por um período de tempo especificado, quando usada sob condições especificadas.

A confiabilidade de um ativo é definida na fase de design da vida da unidade. Claro, a fase de produção pode introduzir mudanças na confiabilidade do projeto, normalmente reduzindo-a. Esta é a confiabilidade fornecida. Em seguida, o ativo deve ser instalado, introduzindo as incertezas de qualidade de mão de obra e fiscalização.

Após a instalação, a energia é aplicada e o ativo é ativado e operado, criando ainda mais incerteza quanto à confiabilidade real no chão de fábrica. Quando o ativo apresenta um problema, o rigor e a qualidade da manutenção realizada para restaurá-lo ao seu estado original também podem variar. Todos esses elementos afetam a confiabilidade alcançada de um ativo.

Em grande medida, a confiabilidade alcançada de um ativo é controlável primeiro, pelo fabricante (OEM) e, em seguida, pelo proprietário / usuário final. Quando um ativo é fabricado, os engenheiros de confiabilidade participam dos esforços de projeto para orientar a confiabilidade (e capacidade de manutenção) de novos produtos.

Durante a produção, os engenheiros de confiabilidade monitoram o protótipo e os testes de produção, que eles ajudaram a projetar, para monitorar a confiabilidade fornecida.

Na instalação, empresas de classe mundial rotineiramente atribuem engenheiros de confiabilidade à equipe de construção / instalação para ajudar a garantir que o ativo seja colocado em um status operacional nas condições adequadas.

Os engenheiros de confiabilidade também trabalham com a equipe de design para desenvolver o programa de manutenção do ativo. Isso incluiria lista de materiais (BOM), planos de manutenção do operador e as diretrizes de manutenção preventiva e preditiva que são repassadas ao proprietário no comissionamento.

Os engenheiros de confiabilidade da organização do proprietário / usuário final também desempenham um papel importante. Em uma operação de classe mundial, os engenheiros de confiabilidade aceitam a entrada de dados do OEM. Essas informações são instaladas nos arquivos de dados do usuário final e fornecem a base para a hierarquia de ativos, plano de manutenção de ativos, aquisição de peças sobressalentes iniciais e treinamento necessário.

Os engenheiros de confiabilidade do usuário final terão participado da aquisição do novo ativo a partir do requisito original para aquele ativo. Normalmente, os engenheiros de confiabilidade são generalistas. Parte de sua função é fornecer ao departamento de compras os requisitos “leves” para novos ativos.

Esses requisitos incluem garantir que os dados adequados sejam necessários para permitir a construção da lista de materiais do ativo e fornecer as informações necessárias para qualquer programa de manutenção preditiva previsto para o ativo.

Os requisitos também abordarão o desequilíbrio permitido em equipamentos rotativos, níveis de vibração permitidos, grau de alinhamento em máquinas acopladas e muito possivelmente o lubrificante a ser usado em itens comuns, como motores, caixas de engrenagens, etc. Os engenheiros de confiabilidade do usuário final também irão jogar uma grande parte no processo de comissionamento, incluindo a verificação de todos os requisitos “soft” antes da aceitação.

Isso é muito bom se você estiver em uma operação de classe mundial. Mas, e se você estiver tentando chegar ao nível mundial e precisar justificar um investimento em engenharia de confiabilidade? Como você pode mostrar que um engenheiro de confiabilidade agrega valor?

Aqui estão algumas das maneiras pelas quais um engenheiro de confiabilidade pode melhorar a confiabilidade de seus ativos alcançada, economizando tempo e dinheiro para sua organização. (Lembre-se de que aumentar a utilização de ativos em apenas 1 por cento pode gerar melhorias mensuráveis ​​nos resultados financeiros.)

Pense fora da caixa

Os benefícios tangíveis vêm de pensar fora da zona de conforto usual da organização. Práticas inadequadas tornam-se arraigadas e levam a atitudes de "sempre fizemos isso assim". Um exemplo está na expectativa de vida útil do equipamento.

Comprar apenas com base no custo raramente é uma boa prática para equipamentos. Em uma fábrica de carnes, comprar motores totalmente fechados e refrigerados por ventilador (TEFC) era a norma, pois custavam menos do que os motores classificados para lavagem. Claro, a área exigia uma lavagem diária.

Convencer a administração de que três a seis meses de vida útil não era a norma - e que a planta poderia ter um desempenho melhor - permitiu uma compra experimental de motores classificados para lavagem. Mudar para motores com classificação de lavagem aumentou o custo da unidade em aproximadamente 20 por cento. Muitos desses motores têm mais de 10 anos de serviço até o momento.

Reexaminar as práticas de desligamento

Durante uma paralisação anual, observei uma tripulação trocar os cintos de um controlador de ar crítico. Observei enquanto as correias tamanho 5 D eram roladas sobre uma barra. Eu fiz a pergunta óbvia de por que isso estava sendo feito. “Você tem que pré-esticar as correias ou voltar mais tarde e retensioná-las”, me disseram.

Levando essa informação ao nosso líder de HVAC, perguntei a ele de onde essa informação tinha vindo. Ele me informou que havia aprendido o ofício com seu pai, que era um mestre em mecânica.

Embora eu não tenha duvidado de sua explicação ou das habilidades de seu pai, perguntei quando seu pai havia feito seu aprendizado. Seu pai foi um dos primeiros especialistas em HVAC na área e foi treinado antes que as correias em V fossem reforçadas com cordões.

Nosso fornecedor de correias foi trazido para uma sessão de treinamento onde mitos sobre correias foram discutidos. Após essa sessão, mudamos nossas instruções de manutenção para exigir o afrouxamento do motor, a instalação adequada das correias e, em seguida, o ajuste da tensão.

Obviamente, isso adicionava cerca de 15% a mais de tempo de realização do que o original; portanto, como essa mudança afetou a confiabilidade? Por não danificar as correias durante a instalação, mudamos a tarefa de anual para trianual.

Verifique o sistema de filtro de ar

Muitas instalações têm requisitos rigorosos quanto à qualidade e quantidade do ar interno. Tradicionalmente, essa qualidade do ar exigia a troca dos filtros estritamente com base no tempo para evitar sobrecarregar e possivelmente rasgar o meio filtrante. Mas a maioria dessas instalações também controla a pressão diferencial entre os bancos de filtros.

O uso de informações prontamente disponíveis sobre a carga e o enfraquecimento potencial de um banco de filtros permite que os filtros sejam trocados com base nas condições ao invés de estritamente no tempo.

Como um desdobramento, muitas instalações acham que o intervalo de troca é alongado no lado do edifício que está no lado contrário ao dos ventos normalmente predominantes. Isso também aumentou a vida útil de alguns elementos do filtro, diminuindo o custo total de propriedade.

Verifique a eficácia das tarefas de manutenção

Os engenheiros de confiabilidade também podem ajudar a reduzir as horas extras. Muitas das tarefas de manutenção realizadas por uma força de trabalho são de valor duvidoso. Em um caso, uma análise das tarefas de manutenção preventiva existentes descobriu que 40% não tinham valor ou não abordavam os modos de falha válidos para o sistema.

A remoção dessas tarefas do cronograma liberou tempo para realizar não apenas o programa de manutenção preventiva, mas também mais tempo para realizar tarefas corretivas sem o combate a incêndios que normalmente ocorria.

Em um centro de pesquisa, isso ficou especialmente evidente quando a paralisação anual de um edifício começou no sábado às 6h e foi até as 18h. naquele dia, reiniciou às 6 da manhã de domingo e era normalmente concluído por volta das 4 da tarde.

As primeiras oito horas no sábado eram hora e meia; os últimos quatro foram o dobro. Domingo foi o dobro da hora e meia. Todo o pessoal de manutenção foi obrigado a estar a bordo para esta evolução.

No ano seguinte, após uma análise dos requisitos de manutenção da parada, a parada teve início às 4 da manhã para limpeza do sistema de incêndio (estatutário). A maior parte da força de manutenção começou às 7h e o trabalho foi concluído às 16h. aquele dia. Não só não houve eventos adversos deste trabalho, como houve uma redução acentuada nas chamadas de problemas em equipamentos revisados ​​nas duas semanas após a evolução.

Use tecnologias preditivas para encontrar e corrigir perdas de energia

Um benefício da engenharia de confiabilidade que geralmente é esquecido é o potencial de reduzir os custos de energia em uma planta. O uso de tecnologias preditivas permite que o pessoal da fábrica encontre as perdas de energia e as corrija.

Essas economias vão além da economia da “iniciativa verde” por meio de itens como luzes, melhor isolamento, etc. Uma fábrica usou ultrassom aerotransportado para documentar vazamentos de ar que custam (apenas eletricidade) $ 33.000 por ano. Além disso, um grande compressor de ar foi retirado de linha com uma redução correspondente em peças e mão de obra.

Outra planta usou infravermelho para mapear um forno que precisava de conserto ou substituição, mas não estava no ciclo orçamentário. As varreduras detalhadas juntamente com cálculos térmicos mostraram que o forno era apenas 6 por cento eficiente.

A prova visual convenceu a empresa a investir em um novo forno que está apresentando mais de 96% de eficiência térmica. A redução no uso de gás natural encurtou o período de retorno significativamente. Economias de energia adicionais podem vir do uso de motores elétricos premium na planta.

Por exemplo, um motor NEMA TEFC de eficiência premium de 200 cavalos com custos de eletricidade de $ 0,06 por quilowatt-hora economizará mais de $ 2.100 por ano. Não é difícil ver uma economia de longo prazo usando este tipo de motor; isso deve ser levado em consideração em qualquer programa de reparo ou substituição de motores.

Além dos benefícios das atividades de engenharia de confiabilidade mencionadas acima, lembre-se de que existem muitos benefícios adicionais que podem ser difíceis de medir, mas que são importantes para a organização. Esses incluem:

Correlação entre maior confiabilidade e segurança: Numerosos estudos têm mostrado que plantas com alta confiabilidade e excelentes programas de manutenção têm uma taxa de incidentes de segurança mais baixa do que aquelas sem tais programas. É lógico que, se as operações forem realizadas de maneira eficiente, haverá menos pressa para concluir as ações e menos risco de ferimentos por descuido.

Correlação entre confiabilidade e qualidade: É lógico que um processo ou linha de lote que funciona sem interrupção tem mais probabilidade de produzir um produto consistente do que aquele sujeito a partidas e paradas durante o ciclo de produção.

Controle de peças sobressalentes: Com uma hierarquia de ativos e lista de materiais precisas, é mais fácil transportar as quantidades certas de peças. Junte isso a um CMMS preciso e as quantidades de pedido econômicas podem ser ajustadas com precisão. Junto com as peças, um engenheiro de confiabilidade examinará a lista de lubrificantes de uma fábrica e buscará oportunidades para consolidar e padronizar os lubrificantes para diminuir o custo total de propriedade.

Este assunto também foi detalhado em várias revistas especializadas e pode ter um impacto não apenas nos custos de transporte de suprimentos, mas também no uso de energia e nos custos de descarte de lubrificantes.

Os engenheiros de confiabilidade são membros valiosos da equipe de uma organização de manufatura. Por meio de seus esforços para melhorar a confiabilidade dos processos e equipamentos, eles aumentam consistentemente a disponibilidade dos ativos e usam os recursos com mais eficiência. Embora alguns resultados sejam fáceis de quantificar e outros não tão óbvios, o valor vai diretamente para os resultados financeiros da empresa.