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FEUP 1MIEIG1_2
Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 1
Indústria 4.0:
Sistemas de Manutenção
Projeto FEUP 2015/2016 - Mestrado Integrado em Engenharia
Industrial e Gestão :
Coordenador Geral Coordenador de Curso
Professor Armando Sousa Professor Luís Guimarães Professor Manuel Torres Professora Sara Ferreira
Equipa: 1MIEIG1_2
Supervisor: Professor Armando Leitão Monitor: Sofia Cunha
Estudantes & Autores:
Álvaro Mota [email protected]
Catarina Nascimento [email protected]
Francisco Macedo [email protected]
Ricardo Esteves [email protected]
Ricardo Filipe [email protected]
Sara Pereira [email protected]
2 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Resumo
O seguinte relatório pretende elucidar o interlocutor acerca da integração da
quarta revolução industrial com os sistemas de manutenção existentes nas
indústrias. Primeiramente, é feita uma introdução à Indústria 4.0, de seguida, a
exploração dos vários tipos de manutenção e acaba com o busílis do tema que é a
simbiose desta revolução com os sistemas de manutenção.
FEUP 1MIEIG1_2
Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 3
Índice
Lista de acrónimos ........................................................................................................... 4
Glossário ............................................................................................................................. 4
Lista de figuras ................................................................................................................. 5
Introdução ......................................................................................................................... 6
1. Indústria 4.0 .................................................................................................................. 7
1.1 Como surgiu a Indústria 4.0? .......................................................................................... 7
1.2 Quais as características da Indústria 4.0? .................................................................... 8
1.2.1 Como é afetada a produtividade destas empresas? .................................................. 10
2. Manutenção ................................................................................................................ 11
2.1 O que é? ............................................................................................................................. 11
2.2 Diferentes tipos de manutenção .................................................................................. 12
2.2.1 Manutenção corretiva ................................................................................................................ 12
2.2.2 Manutenção preventiva ............................................................................................................. 13
2.2.3 Manutenção preditiva ................................................................................................................ 14
2.2.4 Manutenção proativa (produtiva) ........................................................................................ 15
2.3 Total Productive Maintenance (TPM): ........................................................................ 16
3. Sistemas de Manutenção na Indústria 4.0 ........................................................... 21
3.1 Sistemas de Manutenção ............................................................................................... 21
3.1.1 Sistema de manutenção manual .......................................................................................... 21
3.1.2 Sistema de manutenção semiautomatizado .................................................................. 21
3.1.3 Sistema de manutenção automatizado ............................................................................ 22
3.1.4 Sistema de manutenção por microcomputador .......................................................... 22
3.2 Aplicação dos sistemas de manutenção da Indústria 4.0 ....................................... 23
Conclusão ......................................................................................................................... 26
Bibliografia ...................................................................................................................... 27
4 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Lista de acrónimos
TMF (Tempo Médio entre Falhas)
TPM (Total Productive Maintenance)
TQM (Total Quality Management)
SQC (Statistical Quality Control)
JIT (Just in Time)
M2M (Machine to Machine)
IT (Information Technology)
Glossário
Internet - rede mundial de comunicação por computadores, que permite aos seus
utilizadores a troca de mensagens e o acesso a grande quantidade de informação. 1
Tecnologia - conjunto dos instrumentos, métodos e processos específicos de
qualquer arte, ofício ou técnica; estudo sistemático dos procedimentos e
equipamentos técnicos necessários para a transformação das matérias-primas em
produto industrial. 2
Produtividade - é a redução do tempo gasto para executar um serviço, ou o
aumento da qualidade de produtos elaborados, com a manutenção dos níveis de
qualidade, sem o acréscimo de mão-de-obra ou aumento dos recursos
necessários.3
Eficiência - força ou virtude de produzir o efeito pretendido; eficácia; poder de
realizar (algo) convenientemente, despendendo de um mínimo de esforço, tempo e
outros recursos. 4
1 (http://www.infopedia.pt/dicionarios/lingua-portuguesa/internet) 2 (http://www.infopedia.pt/dicionarios/lingua-portuguesa/tecnologia) 3 Páginas de FEUP- produtividade 4 (http://www.infopedia.pt/dicionarios/lingua-portuguesa/efici%C3%AAncia)
FEUP 1MIEIG1_2
Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 5
Lista de figuras
Figura 1 - Cronograma da revolução…………………………………………..…………8
Figura 2 - Quarta revolução industrial……………………………………..………..……9
Figura 3 - Manutenção……………………………………………………………………11
Figura 4 - Ciclo da melhoria continua da manutenção………………………..………13
Figura 5 - Manutenção Preventiva………………………………………………………14
Figura 6 - Oito pilares do TPM……………………………………………………...……16
Figura 7 - Lista 5S…………………………………………………………………………19
6 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Introdução
De acordo com o programa da unidade curricular Projeto FEUP e no sentido
de desenvolver algumas soft skills (competências a nível da pesquisa correta,
tratamento de informação, produção de texto responsável, filtração e compilação de
conteúdos e apresentação oral dos mesmos), foi-nos proposto que explorássemos o
tema ‘INDUSTRIA 4.0 – SISTEMAS DE MANUTENÇÃO’ para posterior exposição.
A indústria fabril, com origem na empresa doméstica, foi resultado da
invenção da máquina a vapor, em 1769. Este fenómeno que veio restruturar a
ordem social e o dinamismo da economia da época ficou conhecido por Revolução
Industrial.
No entanto, e numa época em que a indústria já é um conceito comum a
todos os continentes, percebemos que esta revolução foi a primeira de 4, o que
decorreu da permanente busca pela maior eficiência e os constantes avanços
científicos que se foram observando ao longo das décadas.
A denominada “Indústria 4.0”, referente à quarta e mais recente revolução
industrial, tem por base os avanços no campo da nanotecnologia e a aplicação da
internet ao processo produtivo, o que se concretiza na introdução de sistemas ciber-
físicos às redes de produção.
O facto de todas as máquinas e aparelhos estarem ligados entre si através
da internet permite que cooperem, dispensando a intervenção humana, para a
resolução dos problemas que possam eventualmente surgir – dá-se a total
renovação dos sistemas de manutenção uma vez que as máquinas se tornam
capazes de se auto-corrigirem.
FEUP 1MIEIG1_2
Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 7
1. Indústria 4.0
À medida que as necessidades do ser humano foram aumentando, foi
necessário o desenvolvimento da chamada indústria. Isto é, a criação de um sector
(secundário) que não só fizesse a ponte entre a produção e a venda ao cliente,
como também conjugasse a mão de obra e os recursos existentes na transformação
da matéria prima em bens consumíveis.
1.1 Como surgiu a Indústria 4.0?
Analisando o desenvolvimento industrial ao longo dos últimos três séculos
pode concluir-se que a indústria já sofreu quatro grandes revoluções.
Inicialmente, no fim do século XVIII foi desenvolvida, na Grã-Bretanha, a tão
revolucionária máquina a vapor. Esta invenção permitiu às indústrias a gradual
implementação de mecanismos de automação, ainda que primitivos e limitados, e
conferiu-lhes um maior poder de produção.
Posteriormente, nas primeiras décadas do século XX, a indústria automóvel
sofreu grandes mudanças pelo facto da sua capacidade de produção ter-se
mostrado insuficiente para responder aos desejos dos consumidores. De modo que,
a segunda revolução industrial surge através da instalação de sistemas de produção
em massa e em linha, permitindo um aumento da produtividade. Esta ideia
inovadora deve-se a Henry Ford, que a implementou nas suas fábricas de produção
automóvel, onde os seus funcionários começaram a ser organizados em linhas de
montagem. Os resultados desta alteração rapidamente se fizeram sentir no sucesso
das suas vendas e modelos desenvolvidos
A terceira revolução industrial ficou conhecida como a revolução digital. Tal
como o nome indica, o surgimento dos computadores, em meados do século XX,
conduziu à automatização das linhas de produção com a ajuda de sistemas
electrónicos. A digitalização permitiu a integração de processos e sistemas em
8 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
todos os sectores da industria. Através da tecnologia conseguiu-se revolucionar não
só a produção mas também toda a logística desde a concepção do bem até à sua
venda, passando pelo planeamento dos recursos.
Por último, a quarta revolução industrial deu origem, ao que é hoje
conhecido, como Indústria 4.0. Esta indústria é definida pela junção da produção
real com o mundo virtual, ou seja, pela incorporação de alguns métodos
tecnológicos nas linhas de produção (processo este, designado por 'Smart Factory').
A ‘Internet of Things’ é uma das maiores características desta industria sendo que
se resume à forma de comunicação entre todos os equipamentos e softwares da
empresa.
1.2 Quais as características da Indústria 4.0?
A indústria 4.0 está associada a um novo conceito, Machine to Machine
(M2M) em que as máquinas comunicam entre si através de uma rede com ou sem
fios, sendo a informação transmitida via internet, sem qualquer intervenção humana.
Figura 1 - Cronograma da revolução
industrial
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Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 9
Chamamos a isto, a Internet of Things (IoT). É, por exemplo, o que acontece no
sistema de distribuição por drones que a Amazon está a experimentar:
imediatamente após o cliente efetuar a encomenda, o sistema despoleta uma ordem
para retirar o artigo da secção onde está armazenado e depositá-lo no cesto que o
drone levará até casa do cliente. Feita a ordem de encomenda, todo este processo
será realizado exclusivamente por sistemas automatizados, sem intervenção
humana.
Esta nova indústria traz alguns benefícios para as empresas e para os
consumidores.
A nível dos consumidores, o tempo médio de produção de cada bem diminui,
ou seja, é agora mais rápido ter os produtos nas prateleiras e os pedidos
automaticamente processados e finalizados.
Nas empresas, permite aumentos consideráveis de produtividade,
flexibilidade e eficiência através de novas formas de comunicação e de um
networking mais eficaz. Torna-se muito mais rápido responder às solicitações do
mercado e à customização do produto.
No entanto, existem também algumas desvantagens ao tornar o processo
completamente informatizado. Este torna-se vulnerável a furtos informáticos de
informação confidencial e à introdução de vírus no sistema com intuito de prejudicar
a produção da empresa, entre outros riscos.
Figura 2 - Quarta revolução industrial
10 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
1.2.1 Como é afetada a produtividade destas empresas?
A indústria 4.0 tem visto os seus níveis de produtividade aumentar,
conseguindo, a longo prazo, melhorias nos seus resultados de vendas e por
consequência de lucros.
Atualmente, a implementação dos processos inerentes à indústria 4.0 exige
investimentos bastante significativos, daí que não existam casos conhecidos de
empresas que tenham adotado na sua totalidade os sistemas deste novo conceito
de indústria e que funcionem apenas à base do mesmo. Contudo, nos setores mais
vanguardistas e pioneiros já é possível assistir-se ao funcionamentos de sistemas
autónomos, digitalizados e descentralizados.
A pouco e pouco, as tradicionais técnicas de produção têm sofrido
atualizações notáveis a nível, essencialmente, das redes de comunicação, dos
sistemas de otimização e das suas bases de dados. E é precisamente nestes
pequenos "passos" que os empresários assistem aos primeiros resultados da
quarta revolução no seu setor de atuação: o aumento da produção, das suas
margens comerciais (redução dos custos de fabrico) e a mudança tecnológica e
organizacional que as suas empresas enfrentam. Tudo isto, permite obter melhores
resultados, quer através de uma maior eficiência na produtividade, quer na
diminuição dos recursos normalmente consumidos.
Esta nova industria obriga a um esforço de qualificação da mão de obra uma
vez que todo o sistema industrial funciona à base da internet e de programas de
software de gerenciamento e controlo da produção. Por outro lado, liberta
trabalhadores com menos qualificações. O resultado final entre o aumento da
procura de pessoal formado e especializado nas novas tecnologias (áreas de IT) e
o desemprego gerado é ainda de difícil avaliação.
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Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 11
2. Manutenção
2.1 O que é?
De acordo com as normas europeias, manutenção
pode ser definida pela combinação de todas as ações
técnicas e administrativas durante o ciclo de vida de um
produto, desde a sua concepção até à finalização da
produção do mesmo.5
A manutenção é um fator relevante para a competitividade de uma empresa
já que está diretamente relacionada com a eficiência e a produtividade,
condicionando o lucro obtido e na qualidade dos bens produzidos.
A importância da manutenção tem aumentando à medida que o
desenvolvimento tecnológico avança. Antes da primeira guerra mundial, a utilização
das máquinas industriais era levada ao limite, devido aos custos de reparação das
mesmas. As intervenções só eram realizadas assim que o produto começasse a sair
defeituoso ou a máquina parasse. A necessidade e a escassez de bens durante a
guerra veio alertar e consciencializar as empresas para a importância da
manutenção. Era necessário que os equipamentos tivessem um desempenho
eficiente, uma vez que isso teria um impacto crucial, não só no nível produção da
empresa, mas também na velocidade de resposta às encomendas. Começaram-se
a adotar sistemas de controlo de qualidade e de manutenção que evitassem falhas
no sistema, tornando-o assim mais fiável.
O planeamento da estratégia de manutenção é utilizado para controlar o
funcionamento do equipamento evitando que este falhe e prejudique a produtividade
da empresa tal como o seu desempenho.
5 Draft European Standard
Figura 3 - Manutenção
12 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Este planeamento deverá ser usado como uma direção a seguir, devendo
todos os trabalhadores estar a par da estratégia e envolvidos na concretização do
objetivo. Há três aspetos principais deverão ser cumpridos: as regras de segurança,
a regulamentação ambiental e produzir com a maior eficiência possível.
Note-se que num mundo cada vez mais informatizado, é necessário ter uma
mão de obra com conhecimento especializado, criativo e inovador acerca do
funcionamento dos sistemas de manutenção e como estes podem ser utilizados
para prevenir paragens na produção.
2.2 Diferentes tipos de manutenção
Existem três tipos principais de manutenção cada um com as suas
características e os seus objetivos. Não é fácil avaliar qual o melhor e mais
apropriado porque na realidade cada um assiste a um problema especifico e
depende do que a empresa pretende e do orçamento afecto à manutenção.
2.2.1 Manutenção corretiva
A manutenção corretiva é realizada após o reconhecimento de falhas no
equipamento e tem como objetivo colocá-lo num estado em que se possa executar
a função requerida. 6
Neste tipo de manutenção, a máquina/equipamento/programa só é
consertada/o quando começa a trabalhar de forma menos eficiente, diminuindo a
qualidade do output ou mesmo produzindo defeituosos, situações indesejáveis para
a empresa.
Foi o tipo de manutenção mais usado no início da indústria e é aquele que
traz mais custos para a empresa uma vez que requer uma paragem, não planeada,
6 Draft European Standard
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Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 13
na linha de produção para que o equipamento possa ser corrigido. Esta paragem vai
causar grandes transtornos para a empresa entre os quais, uma diminuição na
produtividade e atrasos nas entregas.
Tal como qualquer outro tipo de manutenção, esta tem várias vantagens e
desvantagens. A principal vantagem é quando o custo de reparação é inferior ao
custo de acompanhamento por inspeções (manutenção preventiva). Como
desvantagens podemos apontar as paragens das linhas de produção e a eventual
redução do tempo de vida útil da máquina ou mesmo a perda total do equipamento.
2.2.2 Manutenção preventiva
A manutenção preventiva é, de acordo com as normas europeias, um tipo de
manutenção realizada em intervalos planeados de forma a diminuir a probabilidade
de falha do equipamento ou da degradação do mesmo, assegurando elevados
padrões de qualidade e evitando paragens inesperadas nas linhas de produção. 7 É
possível, desta forma, prolongar a vida útil do equipamento.
Existem dois tipos de manutenção que podem ser considerados preventiva:
aquela que é programada, com intervalos planeados, e a manutenção baseada no
desempenho das maquinas.
7 Draft European Standard
Figura 4 - Ciclo da melhoria continua da manutenção
14 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Note-se que este último tipo de manutenção preventiva é diferente da
manutenção corretiva. Enquanto que na manutenção corretiva, a manutenção de
máquinas é feita quando estas começam a falhar, no caso preventivo as máquinas
são controladas com sistemas de monotorização. Estes sistemas (sensores de
temperatura, pressão, etc...) emitem um sinal quando o equipamento começa a
trabalhar de forma defeituosa.
A maior vantagem da manutenção preventiva é o aumento de confiança no
equipamento devido à inspeção regular do mesmo, assegurando que está
constantemente no seu melhor estado técnico operacional. Devido às inspeções
regulares, a principal desvantagem é o custo que estas têm.
2.2.3 Manutenção preditiva
Este tipo de manutenção envolve a monotorização dos equipamentos através
de sistemas cuja tarefa é antecipar qualquer problema que possa vir a surgir.
É agora possível melhorar a qualidade do produto e a fiabilidade que temos
no aparelho, reduzindo as suas falhas. Com este tipo de manutenção a empresa
consegue descobrir os problemas e resolvê-los antes mesmo de eles afetarem a
Figura 5 - Manutenção Preventiva
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Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 15
sua performance. Sendo assim, a manutenção preditiva tem como objetivo final
diminuir o número de quebras do equipamento.8
Dentro deste tipo de manutenção ainda existem quatro formas de sistemas
que são usados para avaliar a funcionalidade do equipamento em causa. Sendo
uma delas a monotorização da vibração, através da corrente elétrica, a
monotorização dos parâmetros de processo, da temperatura e da inspeção visual.
Cada uma destas técnicas funciona de forma distinta com vista a controlar todos os
parâmetros necessários para um melhor desempenho da maquina assegurando
uma maximização da produtividade da empresa.
Para medir o desempenho de uma máquina através da vibração é necessário
medir duas variáveis: a frequência com que esta vibra e a amplitude com que vibra.
A monotorização dos parâmetros de temperatura é feita através de sensores
térmicos de forma a certificar que nem o equipamento nem o produto é danificado
por temperaturas extremas, não adequadas.
2.2.4 Manutenção proativa (produtiva)
Manutenção proativa, também conhecida como manutenção produtiva está
diretamente relacionado com o aumento da competitividade entre as empresas,
requerendo assim um aumento da produtividade e um melhor desempenho das
maquinas.
A manutenção proativa deverá, por norma, atuar em todas as etapas da vida
de um equipamento de forma a aumentar a sua fiabilidade . Na verdade, este tipo
de manutenção é a reunião dos outros três referidos supra, conseguindo, assim,
absorver todas as vantagens de cada um deles.
A manutenção proativa, através da monitorização das falhas, faz uma análise
das causas identificando a origem das mesmas. Com o objetivo de garantir que
elas não se repitam, vai aplicando praticas utilizadas noutros tipos de manutenção
8 D. Eng. Márcio Tadeu de Almeida
16 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
mas que conjugadas conseguirão prolongar o tempo de vida da peça ou máquina,
com vista, a minimizar ou, idealmente, eliminar, a causa das falhas.
Enquanto se considera que os outros tipos de manutenção tem uma vertente
mais reativa, a manutenção proativa difere destes na medida em que não atua
apenas sobre os sintomas mas vai mais além, atuando diretamente nas causas.
Esta manutenção, com base numa análise profunda das causas, define ações
corretivas que garantam que as falhas não ocorram, ou seja, não espera que os
problemas surjam, evita-os na base.
2.3 Total Productive Maintenance (TPM):
O objetivo de TPM é maximizar a eficiência total do equipamento, baseando-
se principalmente em técnicas preventivas e reduzindo os custos de manutenção.
Os quatro pilares desta manutenção são: a maximização da eficiência dos
equipamentos, a implementação da eficiência da
manutenção, o treino para um melhor
desempenho e o fortalecimento da prevenção.
Para se poder aplicar o TPM, é primeiro
necessário providenciar a todos os trabalhadores
a melhor formação possível tanto a nível da área
da produção como também na área da
manutenção. Com esta filosofia, é possível evitar
gastos desnecessários, tornando a produção mais
produtiva sem reduzir a qualidade dos bens.
Os oito pilares do TPM são: a educação e treino, a manutenção autónoma,
manutenção planeada, melhorias específicas, segurança e higiene do meio
ambiente, manutenção de qualidade, controlo inicial e gestão administrativa.
Figura 6 - Oito pilares do TPM
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Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 17
O primeiro pilar, sobre a educação e o treino, é a base para os outros pilares
pois refere-se à mão de obra qualificada..
Com o segundo pilar, a manutenção autónoma pretende dividir os
trabalhadores em pequenos grupos, tendo cada um que analisar e cuidar dos seus
equipamentos durante os períodos de inspeção. Assim pode-se evitar paragens
inesperadas nas linhas de produção por defeito do equipamento.
O terceiro pilar, manutenção planeada, considera alguns dos tipos de
manutenção anteriormente referidos, como por exemplo a manutenção preventiva e
a preditiva. O objetivo é melhorar a produtividade e a fiabilidade do equipamento.
A nível das melhorias específicas, tal como o nome indica, esta tem como fim
averiguar as partes da produção que estão a funcionar de forma defeituosa.
O quinto pilar sobre a higiene está ligado com um dos cinco S's, ideia a
desenvolver mais adiante neste trabalho.
O sexto pilar, sobre manutenção de qualidade, assegura que toda a produção
é feita de forma produtiva e com os requisitos de qualidade necessários.
O sétimo pilar, controlo inicial, explica a importância de fazer uma
monitorização do equipamento antes deste começar a produzir, garantindo assim,
que não haverá falhas na qualidade ou na produção do bem, após o início do
trabalho da maquina.
O último pilar, gestão administrativa, tem como objetivo melhorar a
produtividade e diminuir ou eliminar de forma completa as perdas dos processos
administrativos, perdas estas que se podem verificar por falta de comunicação entre
trabalhadores ou por falhas no sistema. 9
9 Tese Mestrado-Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
18 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Para este sistema resultar é necessário que as técnicas e sistemas de
manutenção estejam presentes durante todo o ciclo de vida útil do equipamento. Os
elementos principais que são utilizados para a implementação de TPM são os
seguintes:
1. Gestão da Qualidade total- TQM:
São métodos de gestão usados para melhorar a qualidade e produtividade da
organização de uma empresa, podendo ser usados por todas as suas diferentes
áreas. A TQM tem cinco propriedades principais (que acompanham o processo
desde o seu planeamento até à finalização da produção): o planeamento da
produção de cada bem, o desenho do produto, o controlo dos materiais comprados,
controlo da qualidade de produção e a motivação necessária por parte dos
trabalhadores. Para que estes testes de qualidade sejam feitos, é preferível para a
empresa contratar trabalhadores qualificados (conseguindo assim poupar dinheiro e
tempo uma vez que não é preciso treinar os empregados).
Para fazer o teste de qualidade, algumas amostras são retiradas das linhas de
produção e depois analisadas. Os resultados são depois comparados com a
situação ideal; se houver um grande erro a produção é imediatamente parada até se
descobrir onde está o problema e este estar resolvido. É aqui que entra SQC,
contrastando as amostras com os parâmetros reais permitindo uma margem de
erro. É necessário, para que tudo corra bem, uma equipa trabalhadora, motivada e
que saiba comunicar. 10
2. 5S: Seiri (Utilização), Seiton (Ordenação), Seiso (Limpeza), Seiketsu (Asseio) e
Shitsuke (Disciplina)
A política dos 5S é uma política usada por muitas empresas de hoje em dia.
Tem como finalidade melhorar a segurança da empresa e dos seus empregados,
10 Artigo disponivel no INC
FEUP 1MIEIG1_2
Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 19
eliminar todo o desperdício encontrado no local de trabalho, aumentar a qualidade
da produção e fornecer um ambiente onde seja possível ter uma melhoria contínua.
Há também quem defenda que existe um sexto S que é o S de segurança.
O objetivo do Seiri é separar o material necessário daquele desnecessário; o
do Seiton é de ter uma organização visual onde seja fácil usar e identificar algum
material, evitando assim perdas de tempo à sua procura; a filosofia do Seiso é de ter
um local de trabalho limpo onde seja mais fácil identificar e localizar algum
problema; com o Seiketsu a intenção é monitorizar continuamente a organização e a
arrumação dos materiais; e, por fim, a do Shitsuke é o trabalho em equipa de todos
os trabalhadores para obter os resultados e objetivos definidos pela empresa. 11
3. Kaizen:
Significa melhoria contínua e foca-se principalmente na eliminação do
desperdício. As ideias para reduzir estas perdas não vêm da inovação nem da
tecnologia mas sim da criatividade de pequenos grupos de trabalhadores que, após,
pequenas reuniões arranjam formas eficazes para resolver os problemas
encontrados.
11 Lean Production – Apresentação sobre 5S
Figura 7 - Lista 5S
20 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Um exemplo de aplicação do Kaizen é através da junção de diferentes postos
de trabalho, de forma a que os trabalhadores não percam tempo a andar de uma
estação para a outra, eliminando assim movimentos desnecessários. Quando este
sistema de TPM é introduzido normalmente há setas no chão da empresa de forma
a melhorar o fluxo de produção.
As vantagens associadas ao Kaizen incluem: um aumento na produtividade,
uma diminuição de trabalho em processo de fabrico e do espaço utilizado para a
produção do material (juntando todas as secções) e em último lugar uma melhoria
no layout da empresa. 12
4. Just in Time (JIT):
JIT é um método de produção que envolve uma redução ou mesmo uma
eliminação virtual da necessidade de guardar stocks de matéria prima ou de
produto final. Nesta filosofia, os materiais limitam-se a chegar ‘just in time’, ou seja,
quando são necessários. E a produção é feita ‘just in time’ para ser usada na fase
seguinte de produção. Desta forma, não é necessário ter espaço de armazém, mais
uma vez reduzindo os custos. O produto final é vendido rapidamente com o objetivo
de que o dinheiro volte a entrar rápido na empresa, ajudando o cash flow. Desta
forma, não é necessário ter capital investido em stock.
Para que isto funcione é necessário que os fornecedores sejam de confiança,
entregando a matéria prima sempre na altura correta, e a empresa deve ter um
sistema eficiente para a encomenda destes bens. 13
Em suma, as vantagens de usar o TPM é aumentar a confiança de todos os
trabalhadores, incentivando-os a trabalhar em equipa de forma a alcançar objetivos
e ter locais de trabalho mais limpos e arrumados. Idealmente, através desta filosofia
é possível eliminar perdas de máquinas por avaria, perdas por pequenas paragens
e perdas por produtos defeituosos.
12 IGCSE Business Studies 13 IGCSE Business Studies
FEUP 1MIEIG1_2
Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 21
3. Sistemas de Manutenção na Indústria 4.0
3.1 Sistemas de Manutenção14
Considera-se sistema de manutenção tudo o que associa um determinado
conjunto de procedimentos organizados de acordo com um meio lógico que tem
como objetivo solucionar um problema específico. Na verdade, existem quatro fases
na evolução destes sistemas: sistema de manutenção manual, sistema de
manutenção semiautomatizado, sistema de manutenção automatizado e sistema de
manutenção por microcomputador.
3.1.1 Sistema de manutenção manual
Este sistema foi o primeiro a ser utilizado na indústria, visto não necessitar de
nenhum sistema informático. É constituído por diagramas e formulários, todos eles
escritos à mão e arquivados em dossiers ou capas físicas. Num ambiente fabril com
uma produção de grande dimensão em que o layout da fábrica tem elevado número
de máquinas, os registos para cada uma delas acabam por gerar um elevado
volume de papel e de pastas ou dossiers, difícil de manusear e gerir.
Neste tipo de sistema, muito rudimentar, não é possível obter em tempo útil a
informação que serve de base à gestão da manutenção. Além de todas as
dificuldades inerentes à gestão de um sistema baseado totalmente no papel, não se
pode descurar o facto de a informação não poder estar acessível a vários
departamentos em simultâneo, factor crítico para o sucesso da gestão da
manutenção.
3.1.2 Sistema de manutenção semiautomatizado
Posteriormente ao sistema manual, desenvolveu-se o sistema
semiautomatizado. Com esta evolução foi possível deixar de sobrecarregar as
empresas com um grande volume de papel, o qual está distante do local de 14 Gerência de Manutenção- Carlindo Lins
22 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
trabalho. Deste modo, foi possível diminuir o tempo de resposta dos sistemas
administrativos, aumentando a produtividade, ou seja, foi libertado um posto de
trabalho que consistia em transportar as pastas do local de trabalho para o arquivo.
Assim, reduziu-se os custos da empresa, bem como o tempo de resposta no
que toca à análise do histórico para a manutenção preventiva. A implementação
deste sistema de manutenção permitiu que as ações preventivas fossem auxiliadas
por computador. No entanto, continua a ser necessário a mão de obra nas ações de
manutenção corretiva, visto o computador não ter ainda capacidade para receber
informações diretas da máquina cuja peça deixou de funcionar.
Desta forma, não é possível gerar automaticamente ficheiros baseados no
histórico das máquinas, logo não é imediata a análise dos dados, é necessário uma
pessoa fazer o levantamento dos dados e tratá-los. Este processo de tratamento de
dados requer um elevado investimento de tempo por parte do funcionário.
3.1.3 Sistema de manutenção automatizado
Neste sistema, os dados obtidos nas manutenções preventivas e corretivas
são transferidos para o computador para posterior tratamento da informação com
vista à obtenção de dados de gestão, como por exemplo relatórios, que vão servir
de base à tomada de decisão sobre a manutenção.
Refira-se que a obtenção dos dados é feita através do preenchimento de
formulários com campos pré-definidos e padronizados, em que os dados são
codificados com base em critérios que permitam a transferência para equipamentos
que funcionam com cartão perfurado ou fita de papel perfurada.
3.1.4 Sistema de manutenção por microcomputador
O sistema de manutenção por microcomputador caracteriza-se pelo facto de
os dados provenientes de manutenções preventivas e corretivas serem obtidos
diretamente do microcomputador, através de vídeo ou impressora.
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Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 23
Neste tipo de manutenção há uma maior proximidade entre o utilizador e o
equipamento, tanto na recolha dos dados como na obtenção dos resultados, uma
vez que a alimentação dos dados é feita pelo utilizador no local de origem, ou seja,
no local ou área onde se encontra o equipamento.
Neste sistema, normalmente, o microcomputador está acoplado ao
Computador Central da Empresa ("main-frame"), no qual é centralizada a
informação de outras áreas ou setores tais como, Financeiro, de pessoal, entre
outros.
Aponta-se como vantagem do sistema de manutenção por microcomputador
a disponibilidade no uso do equipamento, nomeadamente, a possibilidade do
próprio utilizador poder desenvolver programas à medida das suas necessidades.
3.2 Aplicação dos sistemas de manutenção da Indústria 4.0
O acréscimo no número de recursos e equipamentos existentes numa
empresa, criou dificuldades na gestão da manutenção dos mesmos podendo
mesmo conduzir ao seu menor aproveitamento e perda de eficiência.
A necessidade de planear e gerir as operações de Manutenção "obrigou" as
empresas a recorrerem a softwares de manutenção de forma a aumentarem a
eficiência dos equipamentos.
Os softwares permitiram a criação de planos de manutenção autónoma e
planeada. Com estes softwares é possível que os equipamentos façam uma
autocorreção a partir do momento em que é detetado o problema.
Os softwares de manutenção são maioritariamente utilizados por grandes
empresas que possuem equipamentos de tecnologia avançada, capazes de
comunicarem entre si.
24 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Dentro dos inúmeros softwares de manutenção utilizados pelas empresas
destacam-se:
- ManWinWin;
- PHC Manufactor;
- Primavera Maintenance.
O recurso a softwares para gestão da manutenção tornou-se indispensável
para aumentar a competitividade entre médias e grande empresas. De referir que
um problema com uma máquina pode significar a perda de competitividade no
mercado em que essa empresa opera, na medida em que esse problema pode levar
à paragem na produção e, no limite, à perda de um cliente por falhas na entrega da
encomenda. A importância da manutenção é de tal forma crítica que as empresas
que o reconhecem fazem elevados investimentos nas áreas dos sistemas de
manutenção.
Fazendo referência às vantagens dos softwares de manutenção podemos
destacar:
- O facto desses softwares contribuírem para a redução dos tempos de
indisponibilidade das máquinas, levando a um aumento do seu rendimento;
- A economia ao nível dos consumos de energia devido ao aumento da eficiência,
contribuindo desta forma para a conservação ambiental e para a sustentabilidade do
planeta;
- A capacidade destes softwares gerarem automaticamente planos de manutenção
previamente programados e o controlo de todos os equipamentos e recursos
disponíveis na empresa, emitindo alertas quando há anomalias no funcionamento
do equipamento;
- Estes programas proporcionam uma efetiva redução e controlo de custos
operacionais;
- Redução de erros devido a interconexão dos equipamentos;
A nível das desvantagens podemos referir o desemprego. Contudo,
permitimo-nos dizer que o facto de algumas tarefas manuais poderem ser
substituídas por tecnologia e equipamentos, não significa que os recursos humanos
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Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção 25
possam ser dispensados. Podemos estar a assistir à substituição de mão de obra
pouco qualificada por trabalhadores bastante mais qualificados, como por exemplo
no departamento de IT. Também a criação de um elevado número planos de
manutenção exige uma elevada disponibilidade de tempo, um extremo cuidado e
uma atenção excessiva, não podendo ser feito por qualquer elemento da empresa
pois exige elevadas competências e conhecimentos técnicos sobre os programas.
26 Indústria 4.0: Sistemas de Manutenção
Conclusão
Com a realização deste trabalho concluímos que a indústria 4.0 é um tema
recente que ainda se encontra em evolução e que é utilizado por um número
reduzido de empresas no universo industrial.
A indústria 4.0 surgiu de forma a se conseguir uma completa ligação entre as
matérias primas, os produtos e os consumidores. Ligação está conhecida como
M2M através de uma rede de sem fios.
Atualmente, os sistemas de automação devem estar orientados para,
redução de custos e aumentos de produtividade. Para isso, as fábricas devem estar
estruturadas com redes industriais, sistemas de otimização e banco de dados.
Esta nova indústria permitiu uma maior ligação entre os utilizadores e o
equipamento, permitindo aos utilizadores o desenvolvimento de programas à
medida das suas necessidades.
O elevado número de recursos e produtos levou a que as empresas
recorressem a softwares de manutenção que permitam a automática correção de
problemas. Conseguindo-se assim, aumentar a eficiência dos equipamentos,
economizar energia e reduzir custos.
Visto que os equipamentos comunicam uns com os outros (partilhando dados
e informações sem ser necessária a intervenção humana), foi possível observar
uma redução em termos de erros.
A revolução industrial do início do século XXI, está a dar os seus primeiros
passos e nos próximos anos assistiremos sem dúvida, a inúmeros progressos.
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