Estratégias de Manutenção

I. Introdução

Diversas nomenclaturas estão ligadas à forma como a Gestão de Manutenção trata a questão da falha em sistemas, equipamentos, subequipamentos e componentes manuteníveis: Manutenção Preventiva, Preditiva, Corretiva, Detectiva, Prescritiva, Descritiva, de Precisão etc.

Se a falha não existisse, evidentemente não haveria a necessidade da Manutenção. Mas o fato é que as falhas acontecem, por melhor que atuemos no sentido de evitar que elas ocorram. Um dia a máquina para ou reduz seu desempenho por falha funcional — e isso é inevitável.

Um produto bem projetado, bem fabricado e adequadamente mantido poderia nunca falhar. No entanto, isso não ocorre na vida real. Os sistemas falham; podem durar mais ou menos tempo, mas inevitavelmente falharão.

A intenção deste material é mostrar que, ao fim e ao cabo, nós agimos para preservar as funções de um determinado sistema — de forma reativa ou de forma proativa. Tudo o mais deriva dessa verdade.

II. Conceitos e estratégias de manutenção

Segundo a Máxima 2 de John Moubray, a Manutenção não é somente sobre preservar os ativos físicos (conceito velho), mas sobre preservar as funções dos ativos físicos (conceito moderno). Não me preocupo diretamente com o desempenho de uma bomba centrífuga, mas com o desempenho da função bombeamento — e isso faz toda a diferença.

Para preservar a função de um sistema, a atuação será sobre o ativo físico, pois ele faz parte de um conjunto de itens que fornece o que o usuário deseja (pressão, vazão, nível de ruído aceitável etc.). O profissional de manutenção tem duas maneiras de atuar sobre seus equipamentos: antes que a falha ocorra ou após a ocorrência da falha — e será sempre assim.

II.1 Ação após a falha funcional (Reativa)

A ação de manutenção é Reativa ou Corretiva, seja ela emergencial, seja planejada. Nesse caso, nenhuma ação é tomada antes que a falha funcional ocorra ou esteja prestes a ocorrer.

A Manutenção Reativa, que é inevitável, divide-se em Reativa Planejada (Corretiva Planejada) e Reativa Não Planejada (Corretiva Emergencial — causada pela perda da função primária ou secundária).

A Manutenção Corretiva Planejada corresponde às atividades provenientes das inspeções sensitivas ou instrumentadas e do monitoramento de condição. Elas evitam que uma falha funcional (Corretiva Emergencial) ocorra. Algumas vezes surgem de observações em atividades preventivas — ou até em outras corretivas. Embora impactem na disponibilidade do ativo, não impactam em danos secundários e quebras de produção. Verifica-se uma falha em andamento e ações são planejadas para evitar que ela progrida até uma falha funcional — que pode ou não ser catastrófica. O item iria falhar de qualquer maneira, mas nesse caso é possível planejar a parada, com custo menor.

A Manutenção Corretiva Emergencial causa a parada inesperada do ativo, podendo ter grandes consequências operacionais e até de Segurança e Meio Ambiente. É caracterizada pela perda da função primária ou secundária (conceitos do RCM). Via de regra é mais cara, e todos os esforços vão no sentido de reduzir o tempo de parada com o menor custo possível.

Há situações em que essa pode ser uma estratégia aceita — o chamado “Rodar até a Falha” (Run to Failure) —, porque as ações preventivas ou preditivas são mais caras do que os custos de reparo e as consequências da falha ficam limitadas ao próprio reparo.

II.2 Ação antes da falha funcional (Proativa)

O conceito de Manutenção Proativa adotado aqui é o da norma SAE-JA-1011/1012 para a Manutenção Centrada em Confiabilidade (MCC / RCM). Entende-se por Manutenção Proativa as atividades que ocorrem antes que a Falha Funcional ocorra — atividades planejadas que fazem parte dos Planos de Manutenção, elaborados via RCM ou outra metodologia.

Todos os equipamentos do ativo dispõem de um plano de manutenção proativa (planejada) que define quando e quais atividades de manutenção preventiva, preditiva e detectiva devem ser executadas. As atividades planejadas se pautam na criticidade do ativo e nas consequências da falha.

Diagrama de Manutenção Proativa

• Manutenção sob Condição (Preditiva)
  • Monitoramento de condição
  • Inspeção sensitiva ou instrumentada
• Manutenção Detectiva (FFI)
• Manutenção Preventiva
  • Substituição e descarte
  • Restauração ou overhaul

i. Manutenção Preventiva (MP)

Atividade de manutenção temporal e programada, projetada para evitar falhas por meio da manutenção/recuperação da confiabilidade dos equipamentos, via restauração ou substituição de componentes específicos.

• Restauração: atividades periódicas que restauram o item ao original sem substituir peças — calibração, limpeza, ajustes, lubrificação, pintura, revestimento etc.
• Substituição e descarte: atividades periódicas que consistem em substituir itens antes que terminem sua vida útil — antes que a probabilidade condicional de falha aumente e ponha em risco o equipamento.

A Manutenção Preventiva é aplicada aos itens que apresentam características de falha ligadas a desgaste — há um ponto no tempo em que a probabilidade de falha aumenta. Não são falhas aleatórias e é possível restaurar ou substituir o item antes da falha funcional parcial ou total.

ii. Manutenção Preditiva (MPd)

Também conhecida como Manutenção sob Condição, é um dos componentes da Manutenção Proativa — visa prevenir a falha funcional evitando suas consequências. As técnicas que detectam Falhas Potenciais são chamadas de tarefas de Manutenção sob Condição, porque os itens são inspecionados ou monitorados e deixados em operação “sob a condição” de que entreguem a performance desejada.

John Moubray define os objetivos da Manutenção Preditiva como:

“As tarefas de Manutenção sob Condição (Preditivas) objetivam detectar Falhas Potenciais, de tal forma que ações possam ser tomadas para prevenir contra a ocorrência da Falha Funcional ou para evitar as consequências de uma falha funcional.”

O RCM prioriza as estratégias de Manutenção sob Condição porque, na grande maioria das vezes, são executadas com o equipamento em operação — não são invasivas e não impactam a disponibilidade do ativo. Divide-se em duas atividades: Inspeção Sensitiva ou Instrumentada (uso dos sentidos e de dispositivos de medição) e Monitoramento da Condição (sensores ou equipamentos de medição e análise).

iii. Manutenção Detectiva

Atividade de manutenção temporal e programada, projetada para detectar falhas em dispositivos e sistemas de proteção. Não é exatamente uma estratégia proativa, porque não prevê nem previne a falha — mas detecta se um dispositivo de proteção está em falha, reduzindo a consequência da falha funcional da função protegida. Sob o ponto de vista da função protegida, também é uma ação proativa.

A periodicidade da MD é definida conforme a probabilidade de falha da função protegida, a Disponibilidade sob Demanda do dispositivo de proteção e o nível de risco aceitável. Essa atividade periódica é conhecida como FFT (Failure Finding Task). O intervalo entre execuções é o FFI (Failure Finding Interval). Quanto menor o risco admissível, menor será o FFI.

II.3 Caso especial — Estratégia na Execução da Manutenção

Manutenção de Precisão

Não é uma atividade periódica dos Planos de Manutenção, mas está nos Procedimentos e Instruções de Trabalho. Compõe-se de regras que estabelecem como as principais atividades de instalação, montagem e manutenção são realizadas — filtração e secagem de óleos lubrificantes, tolerâncias de alinhamento, limites de vibração, balanceamento etc. — para garantir que os equipamentos sejam instalados e mantidos no mais alto nível de precisão.

A Manutenção de Precisão, quando aplicável, ajuda a eliminar (ou reduzir) a probabilidade de modos de falha ligados à mortalidade infantil. A premissa é simples: quanto mais precisa for a montagem, instalação, operação e manutenção de um equipamento, por mais tempo e com mais confiabilidade ele irá operar.

Exemplos de manutenção de precisão:

• Alinhamento de precisão a laser;
• Padrões de balanceamento;
• Padrões de vibração;
• Encaixes precisos e tolerância a temperaturas operacionais;
• Lubrificante limpo, livre de contaminantes;
• Baixa vibração total da máquina;
• Tolerâncias corretas para torque e tensão em todos os componentes;
• Peças corretas e de acordo com as especificações usadas em reparos;
• Altos padrões de qualidade nos reparos de peças/equipamentos em fornecedores;
• Uso de ferramentas de precisão aferidas/calibradas;
• Procedimentos e Instruções de Trabalho precisas e claras;
• Garantia do uso da documentação técnica durante a execução dos trabalhos.

A manutenção de precisão torna mais fácil para os técnicos seguirem padrões precisos de manutenção de máquinas e equipamentos, reduzindo tempos de parada. Ela melhora continuamente a eficiência do processo, aumenta a produtividade organizacional, cria uma equipe qualificada e resulta em custos mais baixos de mão de obra, peças e downtime, garantindo a maior vida útil possível do equipamento.

III. Conclusão

A famosa Curva da Banheira representa o item em suas diversas fases do ciclo de vida. As estratégias de manutenção são aplicadas conforme o comportamento da probabilidade condicional de falha (ou taxa de risco).

• Na fase de Mortalidade Infantil, a única alternativa aplicável não é uma atividade proativa, mas uma estratégia de execução: a Manutenção de Precisão, que evita falhas prematuras — ou pelo menos reduz sua probabilidade de ocorrência ao máximo.
• Na fase de Vida Útil, as falhas ocorrem aleatoriamente com probabilidade aproximadamente constante. Não se aplica a Manutenção Preventiva; a estratégia eficaz é a Manutenção Preditiva (sob Condição).
• Na fase de Desgaste, a taxa de falha é crescente e predomina a Manutenção Preventiva, com restauração ou substituição e descarte antes da falha funcional. Nada impede que, também nessa fase, se aplique técnicas de Preditiva — melhorando a assertividade das ações de restauração e substituição.

À medida que as técnicas de monitoramento online e de machine learning evoluem para custos competitivos, a tendência é a substituição gradual da Manutenção Preventiva pela Manutenção Preditiva.

Para os familiarizados com a análise de dados de vida do ativo (LDA) via Weibull, a curva da banheira pode ser expressa em função da taxa de risco Z(t) e do parâmetro de forma β: β < 1 indica mortalidade infantil; β ≈ 1 indica taxa constante (falhas aleatórias); β > 1 indica desgaste.

William Thorlay — SQL Brasil Ltda. Publicado em 16/09/2023.