AVALIAÇÃO DOS INDICADORES DE MANUTENÇÃO EM UMA …

http://dx.doi.org/10.35265/2236-6717-210-9326

FORTALEZA-CE. EDIÇÃO 210. V.9. ANO 2021.

AVALIAÇÃO DOS INDICADORES DE MANUTENÇÃO EM UMA

INDÚSTRIA DE BEBIDAS: UM ESTUDO DE CASO [ver artigo online]

Yuri Alisson Barreto Cutrim1

RESUMO

Devido à crescente concorrência no mercado de bebidas, aumenta-se também a demanda pela eficiência nas linhas de produção em detrimentos as perdas por intervenções não programadas. Para aumento dessa eficiência, é importante o conhecimento dos principais indicadores de manutenção, que servirão como base de dados para tomada de decisões sobre planos e controle da manutenção. O objetivo deste trabalho é o de monitorar os indicadores de manutenção da linha de produção de uma indústria de bebidas carbonatadas, analisando seus resultados e definindo planos para melhoria da Disponibilidade Mecânica, tornando a produção mais eficiente. A metodologia adotada é do tipo quantitativa, uma vez que serão analisados dados reais coletados pelos operadores, mantenedores e supervisores da indústria, a fim de obter um controle para gerenciamento dos custos de produção. Como resultado, foi possível observar que em todos os meses analisados, os indicadores de manutenção obtiveram resultados abaixo da meta estabelecida.

Palavras-chave: Manutenção, Indicadores, Disponibilidade.

EVALUATION OF MAINTENANCE INDICATORS IN A BEVERAGE

INDUSTRY: A CASE STUDY

ABSTRACT

It requires popular competition in the beverage market, it also increases the demand for efficiency in production lines at the expense of unscheduled losses. To increase this efficiency, it is important to know the main maintenance indicators, which will serve as a database for making decisions about maintenance plans and control. The objective of this work is to monitor the maintenance indicators of the production line of a carbonated beverage industry, analyzing its results and defining plans to improve Mechanical Availability, making production more efficient. The adopted methodology is of the quantitative type, since it will obtain real data collected by the operators, maintainers and supervisors of the industry, in order to obtain a control for managing production costs. As a result, it was possible to observe that in all promoted months, the maintenance indicators obtained results below the target they obtained. Keywords: Maintenance, Indicators, Availability.

1 Mestre em Engenharia Mecânica, Universidade Estadual do Maranhão (UEMA). São Luís – Maranhão. E-mail: [email protected]

https://semanaacademica.com.br/artigo/avaliacao-dos-indicadores-de-manutencao-em-uma-industria-de-bebidas-um-estudo-de-caso



AVALIAÇÃO DOS INDICADORES DE MANUTENÇÃO EM UMA INDÚSTRIA DE BEBIDAS:

UM ESTUDO DE CASO

REVISTA CIENTÍFICA SEMANA ACADÊMICA. FORTALEZA-CE. EDIÇÃO 210. V.9. ANO 2021. 2

INTRODUÇÃO

O avanço no estudo e práticas de boas manutenções tem se mostrado cada

vez mais importante em ambientes industriais. Isso acontece devido à grande

demanda pela alta produtividade e eficiência das linhas de produção em detrimento

aos altos custos e das perdas pelas paradas para manutenção dos maquinários e

equipamentos. Dessa maneira, se faz necessário entender as principais técnicas e

métodos de avaliação de desempenho da manutenção, bem como ações de melhorias.

Soeiro, Olivio, Lucato (2017, p. 07) afirmam que “uma empresa, por mais desenvolvida

que seja tecnologicamente, precisa ser gerida de maneira correta para que os

processos se tornem eficientes”.

Não obstante, se torna imprescindível o monitoramento dos indicadores de

manutenção para tornar as máquinas e a indústria eficientes, de forma que se produza

o máximo com o menor custo possível.

Assim,

Para exercer o papel estratégico, a manutenção precisa estar voltada para os resultados empresariais da organização. É preciso, sobretudo, deixar de ser apenas eficiente para se tornar eficaz; ou seja, não basta apena, reparar o equipamento ou instalação tão rápida quanto possível, mas é preciso principalmente, manter a função do equipamento para a operação, reduzindo a probabilidade de uma parada de produção não planejada. (KARDEC, NASCIF, 2013, p. 13)

Além desses fatores, as empresas têm investido cada vez mais em mão de

obra especializada e em treinamento para suas equipes, visto que uma manutenção

organizada é focada no planejamento e na experiência dos profissionais envolvidos

com os fabricantes das máquinas. Comumente, uma manutenção planejada é definida

na periodicidade em que a intervenção deve ocorrer em determinada máquina e isso

tem sido um dos motivos de sucesso em altas disponibilidades em chão de fábrica.

No entanto, apesar do amplo conhecimento sobre a importância de uma produção

eficiente, muitas indústrias ainda não adotam um modelo de uma manutenção

especializada e bem planejada. Isso ocorre por diversos motivos, sendo o custo mais

elevado de mão de obra especializada o principal deles.

Um modelo de manutenção focada em análises quantitativas é de extrema

importância para o conhecimento da máquina, da demonstração da periodicidade das


UM ESTUDO DE CASO


falhas e, posteriormente, para definição e elaboração para estratégias de manutenção

programada. Cabe a manutenção buscar maior eficácia na aplicação dos recursos e

uma relação de custos e vida útil que represente o menor custo do ciclo de vida dos

equipamentos. (SOEIRO; OLIVIO; LUCATO, 2017).

Outra importância de uma manutenção efetivamente planejada, controlada e

executada são as reduções de paradas em momentos inoportunos, em que se

compromete a plena produção, podendo significar perdas irreparáveis em um

mercado altamente competitivo, onde se exige produtos de alta qualidade com

atrativos preço de mercado, sendo estes fatores de suma importância para o sucesso

de uma empresa.

Nesse sentido, a fim de manter os preços competitivos dos produtos, existem

diversas preocupações quanto às perdas no processo decorrente de manutenções

mal planejadas. Entre essas preocupações, no que se refere ao envase, estão as

perdas devido à refrigeração, ao processo de carbonatação das bebidas, ao

enchimento das bebidas, ao transporte dos produtos pelas correias transportadoras e

por fim, seu armazenamento. Outro fator que requer atenção são os setores de

utilidades disponíveis nas casas de máquinas, sendo eles os compressores de

refrigeração por amônia, condensadores, dispositivos de expansão, armazenadores

de amônia, conjunto motobomba e caldeira geradora de vapor do tipo flamotubular.

Ampliando mais os conhecimentos das problemáticas nas perdas por

manutenção no processo de envase, observa-se que caso a temperatura da mistura

xarope e água não estejam dentro da faixa máxima de 4ºC, começam a ocorrer perdas

devido a carbonatação da bebida. De acordo com Portela et al. (2019), existe uma

relação direta entre temperatura e o grau de atividade molecular do gás carbônico

(CO2), de forma que quanto maior o grau de agitação das moléculas, menor será sua

solubilidade em líquidos. Essas perdas por carbonatação, ocasionam problemas

sensoriais no sabor da bebida, reduzindo a qualidade do produto. Um fator de

correção utilizado pelos operadores é de aumentar a injeção de CO2 no processo de

mistura, de forma a manter a carbonatação das bebidas em faixa desejável, todavia

tal procedimento ocasiona um aumento do custo desse insumo, sendo o CO2 um dos

maiores responsáveis por esse custo da perda de produção.


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A fim de corrigir os problemas anteriores, é necessário que se faça verificações

no sistema de refrigeração disponível na casa de máquinas. Nesse sistema podem

ocorrer falhas devido à baixa carga de fluido refrigerante em possíveis vazamentos,

insuficiência no sistema de ventilação ou no conjunto motobomba das unidades

condensadoras, obstrução ou abertura inadequada dos dispositivos de expansão e

outros eventuais fatores. Ainda no setor de utilidades de uma indústria de bebidas, é

adequado que se faça frequentemente a verificação do funcionamento da caldeira

geradora de vapor, visto que é de fundamental importância em diversas funções da

indústria. Entre essas funções, é útil na produção do insumo básico das bebidas

produzidas na xaroparia, conhecido como xarope simples, é utilizado na assepsia nos

dutos onde passam as bebidas, e também é utilizado na ativação dos elementos

filtrantes da água.

Diante dos expostos, o atual trabalho tem o objetivo de mensurar

quantitativamente uma linha de produção de uma indústria de bebidas carbonatadas,

a fim de definir as insuficiências da manutenção e o plano de ação para reduzir todos

os efeitos de paradas não planejadas por manutenção, aumentar as eficiências das

linhas de produção e alcançar uma alta disponibilidade mecânica.

1 REFERENCIAL TEÓRICO

Um processo de produção eficiente significa aproveitar ao máximo a

disponibilidade da máquina em detrimento ao menor custo de manutenção, de modo

que seus produtos apresentem boa qualidade com custo atrativo. Para isso, o

gerenciamento da manutenção deve ser o mais adequado possível, de forma que a

otimização do processo agregue valor ao produto, tornando a empresa competitiva no

mercado (RIBEIRO,2003).

Ainda em relação aos custos da manutenção nos produtos de uma indústria,

uma pesquisa realizada pela Associação das Empresas Brasileiras de Manutenção

(ABRAMAN), o custo médio da manutenção é de 3,89% em relação ao faturamento

bruto e que a produção fica indisponível por problemas decorrentes da manutenção

em média 5,4%. Devido a esses e outros estudos, que se adotou como tempo ideal

de indisponibilidade o período de 5% do tempo total da indústria. Períodos acima


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dessa faixa de referência sugerem correções no planejamento ou execução da

manutenção.

Em se tratando de um estudo envolvendo uma indústria de bebidas

carbonatadas, faz-se necessário mostrar a macro importância deste setor diante da

economia brasileira. De acordo com Cervieri Júnior et al. (2014), o Brasil se encontra

entre os países que mais consomem esse tipo de bebidas, sendo os Estados Unidos

da América (EUA) e o México os líderes do ranking. Entre os principais fatores que

popularizaram o produto deve-se ao fato de ser uma bebida pronta para consumo,

pela facilidade com que se encontra a bebida em diversos pontos de venda e, ainda,

pelo preço acessível.

No que se refere ao processo de produção, segundo (GELLERT et al., 2011), a

máquina crítica de uma linha de produção de bebidas é a enchedora, onde todas as

atenções e os cuidados da produção ser tomada a partir dessa máquina. No entanto,

para a manutenção, a enchedora não é a única preocupação para tornar eficiente a

linha de produção, visto que muitas ocorrências de manutenção corretiva e não

programada se encontram também em outros equipamentos.

A figura 1 demonstra um esquema gráfico do processo básico de produção de

uma bebida carbonatada, desde o início de produção de xarope até o final de

empacotamento e expedição da produção final. Observa-se que a linha central recebe

insumo de outras linhas secundárias de produção. O início da produção da bebida

ocorre na xaroparia, onde se realiza a produção do xarope simples através da mistura

dos açucares e demais materiais. Essa mistura é realizada a altas temperaturas

dentro de um reservatório que recebe calor proveniente do vapor produzido pela

caldeira flamotubular disponível na casa de máquinas da indústria. Realizado o

cozimento e mistura desses insumos, é possível obter o xarope simples, que passa

por um processo de filtração para retirada de partículas sólidas de açucares e outras

impurezas. O último processo para obtenção do xarope final é a de resfriamento, onde

é realizado o abaixamento da temperatura do xarope através dos trocadores de calor

disponíveis na xaroparia. Esse potencial de troca de calor é obtido pelo sistema de

refrigeração disponível também na casa de máquinas da indústria.


UM ESTUDO DE CASO


Figura 1- Fluxograma básico do processo de produção das bebidas carbonatadas

Fonte: Elaborada pelo autor, 2021.

Com a produção final do xarope, a bebida é bombeada até a sala de envase,

onde se encontram vários outros equipamentos importantes para a linha de produção,

como o misturador do xarope com a água e o CO2 para formar a bebida carbonatada

a ser envasada na enchedora.

Ainda analisando a figura 1 é possível observar também que outra produção

secundária ao envase é a do sopro. Resumidamente, essa fase dá forma as garrafas

que serão enchidas na fase seguinte. A principal máquina dessa fase é a sopradora,

que recebe o ar comprimido dos compressores de ar de alta e baixa pressão para

acionar todo o sistema pneumático do maquinário e realizar o sopro nas pré-formas.

Após a realização dessa fase, as garrafas são transportadas para até a enchedora

pelo transportador aéreo.

A partir daí se inicia a fase mais importante da produção das bebidas, com todos

os insumos necessários e realizados nas fases secundárias, a enchedora realiza o

envase das bebidas nas garrafas. Após essa etapa, as garrafas passam por uma

codificação, que é a identificação de seu lote de produção, data de fabricação e

validade. Todas as fases de transição entre processos são realizadas pelas correias

transportadoras.


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Com as bebidas envasadas e devidamente codificada, a fase seguinte é a de

empacotamento das bebidas de forma a facilitar seu transporte e armazenamento.

Depois de empacotadas, elas serão paletizadas, armazenadas para posterior

expedição, venda e distribuição do produto final, finalizando o ciclo básico de

produção.

Muitos são os indicadores de performance disponíveis para análise gerencial,

também conhecidos como Key Performance Indicator (KPI), no entanto o foco deste

trabalho é o de avaliar apenas os indicadores relativos à manutenção. Um desses

indicadores é o Mean Time Between Failures (MTBF), como tradução Tempo Médio

entre Falhas. Pode-se ser observado na equação 1, que esse indicador é expresso

pela relação entre o tempo em que a linha de produção esteve disponível para

produção pelo número de falhas que ocorreram no período em análise.

MTBF =somatório das horas entre falhas

número de falhas (1)

Outro indicador da manutenção é o Mean Time to Repair (MTTR), como

tradução Tempo Médio de Reparo. Sua formulação é dada entre a relação de todas

as horas em que a máquina esteve em manutenção pelo número de falhas no espaço

amostral analisado.

MTTR =somatório das horas de reparo

número de falhas (2)

Soeiro, Olivio, Lucato (2017, p. 140) apontam que “na literatura, encontra-se

diferentes interpretações para o MTBF. O reparo só é justificado após a ocorrência da

falha, e assim inicia-se a contagem do MTTR”.

Para Alves, Santos, Colares (2019, p.03)

O benefício de utilizar esses indicadores é para que a tomada de decisão seja assertiva. O MTBF para que seja mensurada a confiabilidade de um equipamento e o MTTR mensura a eficácia da ação tomada durante a manutenção corretiva.


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Conhecidos os valores de MTBF e MTTR, é possível obter o valor da

disponibilidade mecânica da linha de produção ou do equipamento em análise. A

disponibilidade mecânica (equação 3) é dependente das horas em que a máquina

esteve em plena produção pelo espaço de tempo em análise. Outra forma de avaliar

a disponibilidade é expressá-la como uma função direta do MTBF e uma função

indireta entre o somatório do MTBF e MTTR, com seu valor dado em percentual.

DF (%) = (horas produtivas

horas disponíveis no período) × 100 (3)

Esse indicador é muito importante como uma análise conclusiva da qualidade

e eficiência com que a manutenção tem sido realizada. A norma ABNT NBR

5.462/1994 estabelece que disponibilidade mecânica é a capacidade e condições em

que uma linha de produção ou equipamento (ou máquina) tem para realizar funções

específicas em dado instante em espaço de tempo analisado.

A gerência de manutenção deve tornar o valor da disponibilidade o mais alto

possível, de modo que quando a manutenção é feita de forma inadequada, a

manutenção corretiva tende a ocorrer com maior frequência, diminuindo a

disponibilidade da linha de produção. (ALVES; SANTOS; COLARES, 2019).

2 METODOLOGIA

A indústria em questão atua no setor de produção de bebidas carbonatadas,

onde todos os insumos primários na produção de garrafas, xarope e produto final são

integralmente feitos por esta empresa. Todos os dados analisados nesta metodologia

são dados reais coletados pelos operadores, mantenedores e supervisores de cada

linha de produção da indústria. A indústria possui quatro linhas de produção, variando

entre os diversos sabores de bebida e tamanho, no entanto, como uma simplificação

das variáveis estudadas, não se fez distinção entre os sabores e volume produzidos,

sendo a única variável de interesse a ser estudada o tempo planejado para a

produção, o tempo em que a linha esteve em plena produção, a ocorrência de falhas

por equipamento e o tempo para reestruturar as máquinas. Os dados coletados eram


UM ESTUDO DE CASO


registrados em uma planilha de Excel, conforme a figura 2, onde serviam de base para

análise das gerências de manutenção, produção e direção do setor industrial.

Figura 2 – painel de cadastro das ocorrências na operação.

Fonte: Elaborada pelo autor, 2021.

O método de análise foi o quantitativo, visto que o objetivo era avaliar os

desempenhos da linha de produção baseado nos dados disponíveis para análise

gerencial.

É importante frisar que a linha de produção foi monitorada entre os meses de

Julho a Novembro de 2019, o que compreende um período de 5 meses completos.

Com os dados já registrados, é possível verificar os principais indicadores de

manutenção, onde foram indentificados problemas na eficiência das máquinas

analisadas.

3 ANÁLISE DOS RESULTADOS

O primeiro indicador que se deve avaliar é o MTBF, conforme mostrado na

figura 3. Esse KPI tem a função de medir a confiabilidade de um determinado

equipamento. Tal indicador é uma relação direta entre o tempo de bom funcionamento

e uma função indireta do número de falhas desse equipamento. Em muitos casos, o

tempo de bom funcionamento pode ser expresso como o tempo total ideal em que a

máquina tem para operar, subtraído o tempo total em que essa mesma máquina

esteve parada por manutenções não programadas. É desejável que esse indicador


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tenha o maior valor possível, pois quando maior o MTBF maior é a quantidade de

horas de bom funcionamento da linha e menor é quantidade de falhas. Os dados da

gerência é que o desempenho ideal, baseado na produção e nos equipamentos

disponíveis, seja de 220 horas para cada evento de falha. E como se pode observar,

em todos os meses o valor esteve muito abaixo do que é considerado ideal.

Figura 3 - MTBF da linha de produção analisada.

Outro importante KPI é o MTTR, que diferentemente do MTBF, quanto menor

for o valor de MTTR, melhor para a produção e disponibilidade das linhas de produção.

Esse indicador é possível ser obtido sabendo-se o tempo de reparo da máquina pelo

número de eventos e falhas. Como é possível observar, a variável mais influente para

o MTTR é o tempo em que a manutenção está sendo realizada. A principal forma de

analisar esse resultado é o tempo que levou para realizar a manutenção e tornar a

máquina disponível para operação em cada parada corretiva. Dessa forma, como se

observa na figura 4, o MTTR recomendado pela gerência é de 15 minutos para cada

ocorrência de falha não programada, o que indica em gráfico que para todos os meses

analisados, a linha de produção esteve fora da faixa ideal.


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Figura 4 - MTTR da linha de produção analisada.

Os indicadores mencionados anteriormente impactam diretamente em outro

importante KPI, que é a Disponibilidade Mecânica. Geralmente sua medida é dada em

porcentagem e pode ser obtida calculando-se o tempo em que a máquina

efetivamente esteve em funcionamento pelo período programado para sua operação.

Dessa forma, ela mensura o percentual em que a máquina esteve disponível para

operação. Se os indicadores anteriores estiverem fora do recomendado, a

Disponibilidade também estará. A gerência propôs que as linhas de produção estejam

disponíveis para operação em cerca de 95% do tempo, o que não foi alcançado em

nenhum dos meses monitorado, como podemos observar na figura 5.

Existe uma discussão entre pesquisadores de manutenção sobre qual

parâmetro deveria ser mais utilizado, muitos defendem que o melhor indicador a ser

utilizado em manutenção seja a Indisponibilidade, que é o período em que a máquina

esteve parada para manutenção não programada. É importante lembrar que nesse

tempo não deve ser contabilizadas as manutenções preventivas, visto que este não

está incluso no tempo de programação da produção.


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Figura 5 - Disponibilidade mecânica da linha de produção analisada.

A Indisponibilidade da linha de produção analisada pode ser verificada na figura

6. A gerência estabelece que o ideal entre paradas não programadas é que a máquina

(ou linha) não ultrapasse o índice de 5% do tempo planejado. Dessa maneira, é

possível afirmar que para todo o período em que a linha esteve em análise, não foi

possível atingir a meta recomendável, sendo o mês mais próximo do recomendável

foi o mês de Julho, que obteve Indisponibilidade de 11,76% e o mês que obteve pior

índice foi o de Novembro, com 19,54%.

Figura 6 - Indisponibilidade da linha de produção analisada.


UM ESTUDO DE CASO


4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

Com a análise dos resultados coletados e organizados graficamente no

desenvolvimento deste trabalho, foi possível verificar que, por menores que sejam, as

interrupções da produção por paradas corretivas influenciam negativamente nos

principais indicadores de manutenção e nas eficiências das linhas de produção.

Indicadores como MTBF e MTTR, se mostraram fora da meta estabelecida pela

gerência industrial, e por consequência, a Disponibilidade Mecânica da linha de

produção também foi insuficiente para uma produção eficiente, de alta qualidade e

baixo custo.

Entre as principais estratégias e plano de ação para melhoria da

Disponibilidade e dos demais indicadores estão a implementação de um sistema

eficiente de planejamento e controle da manutenção, obter peças e sobressalentes de

melhor qualidade ou produtos originais dos fornecedores, ter uma equipe de

manutenção qualificada, treinada e com conhecimento nos maquinários e ter os

principais sobressalentes disponíveis em estoques, a fim de realizar manutenções

mais ágeis.


UM ESTUDO DE CASO


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