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Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção
Departamento de Engenharia de Produção / Escola de Engenharia
Otimização da Manutenção Preventiva em Linhas
de Montagem: Estudo de Caso em uma Empresa de
Manufatura Contratada do Setor Eletroeletrônico
Andressa Amaral de Azevedo
Fevereiro de 2007
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Andressa Amaral de Azevedo
Otimização da Manutenção Preventiva em Linhas
de Montagem: Estudo de Caso em uma Empresa de
Manufatura Contratada do Setor Eletroeletrônico
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em
Engenharia de Produção da Universidade Federal de Minas
Gerais, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre
em Engenharia de Produção.
Linha de Pesquisa: Engenharia Logística e de Manufatura
Orientador: Prof. Samuel Vieira Conceição, PhD
Belo Horizonte - MG
Fevereiro de 2007
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Conteúdo
Lista de Figuras v
Lista de Tabelas vi
1 Introdução 1
1.1 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 Importância do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Escopo do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Estrutura do Trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2 Referencial Teórico 6
2.1 Manufatura Contratada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Manutenção Industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.2.1 Evolução da manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.1.1 Manutenção preventiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1.2 Estoque de peças de reposição . . . . . . . . . . . . . . 11
2.2.1.3 Sistema de ordens de serviço . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.1.4 Sistemas computadorizados de manutenção . . . . . . 12
2.2.1.5 Treinamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1.6 Envolvimento operacional . . . . . . . . . . . . . . . . 13
i
CONTEÚDO ii
2.2.1.7 Manutenção preditiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.1.8 Manutenção centrada em confiabilidade . . . . . . . . 14
2.2.1.9 Manutenção produtiva total . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.2.1.10 Melhoria contínua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.2 Políticas de manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.3 Planejamento e programação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3 Otimização de Processos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.3.1 Modelos de manutenção preventiva . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3.1.1 Qualidade no sistema produção-manutenção . . . . . . 23
2.3.1.2 Alocação de mão-de-obra para MP . . . . . . . . . . . 25
3 Ambiente de Pesquisa 29
3.1 Cenário . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.2 A Empresa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.3 Tecnologia de Fabricação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.4 Descrição do Processo Produtivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.5 Descrição da Manutenção Preventiva na Empresa . . . . . . . . . . . . 36
3.5.1 Projetos de manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.5.2 Planos de manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.5.3 Padrões de manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.5.4 Equipe de manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.5.5 Realização das tarefas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4 Metodologia de Pesquisa 46
4.1 Metodologia Estudo de Caso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.2 Protocolo de Pesquisa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
CONTEÚDO iii
5 Descrição Conceitual do Problema 50
5.1 O Problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.2 Evolução do Modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
5.3 Modelo Proposto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
5.4 Testes Computacionais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.4.1 Análise dos resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.4.1.1 Grupo 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.4.1.2 Grupo 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5.4.1.3 Grupo 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6 Apresentação e Análise dos Resultados 64
6.1 Melhorias no Sistema de Manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
6.1.1 Auditoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6.1.2 Sistema de Informação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
6.2 Apresentação dos Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.2.1 Considerações iniciais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
6.2.2 Custo de realização da manutenção preventiva . . . . . . . . . . 68
6.2.3 Custo de atraso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.2.4 Custo de antecipação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
6.2.5 Capacidade da força de trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.2.6 Custo de folga e excesso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.2.7 Tempo de execução dos projetos de manutenção . . . . . . . . . 72
6.2.8 Custo de contratar e demitir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.2.9 Matriz de sinergia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.2.10 Custo de sinergia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
CONTEÚDO iv
6.2.11 Taxa de utilização da mão-de-obra . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.2.12 Demanda da manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.3 Análise dos Resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.3.1 Custo da manutenção preventiva na BETA . . . . . . . . . . . . 79
7 Conclusões e Trabalhos Futuros 83
7.1 Conclusões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
7.2 Trabalhos Futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 86
APÊNDICE 92
A Modelo de Manutenção 92
B Dados do Modelo 98
B.1 Tempo de execução do projeto de manutenção . . . . . . . . . . . . . . 98
B.2 Programação da produção e Receita esperada . . . . . . . . . . . . . . 100
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Lista de Figuras
3.1 Faturamento do Setor Eletroeletrônico . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.2 Placa de Circuito Impresso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.3 Linha de Produção PTH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.4 Montagem de Placas de Circuito Impresso . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.5 Fluxograma do Processo de Produção de PCB . . . . . . . . . . . . . . 37
3.6 O Plano de Manutenção como do Gerenciamento da Manutenção . . . 39
3.7 Plano de Manutenção Preventiva da Insersora Automática GSM . . . . 40
3.8 Padrão de Manutenção Preventiva da Insersora Automática GSM . . . 42
5.1 Representação do Modelo Proposto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.1 Procedimento para Inspeção da Manutenção Preventiva . . . . . . . . . 65
6.2 Procedimento para Validação da Manutenção Preventiva . . . . . . . . 66
v
Lista de Tabelas
2.1 Atividades das Empresas OEM e EMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Evolução da Manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.3 Transição das Atividades de Manutenção entre Departamentos . . . . . 15
2.4 Características da Melhoria Contínua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.1 Projetos de Manutenção Preventiva da Empresa . . . . . . . . . . . . . 38
3.2 Produtividade Geral do SMT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
4.1 Situações Relevantes para Diferentes Estratégias de Pesquisa . . . . . . 47
5.1 Resultados das Instâncias do Grupo 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.2 Resultados das Instâncias do Grupo 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6.1 Conjuntos do Modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.2 Intervalo de tempo de cada projeto de manutenção . . . . . . . . . . . 68
6.3 Unidades dos Dados do Modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
6.4 Custo da Manutenção (custo em R$) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.5 Custo de Atraso da Manutenção (custo em R$) . . . . . . . . . . . . . . . 69
6.6 Custo Antecipação (custo em R$) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
6.7 Capacidade de Mão-de-obra Instalada no Sistema (HH ) . . . . . . . . . 71
vi
LISTA DE TABELAS vii
6.8 Custo de Folga e Excesso de Mão-de-obra (custo em R$) . . . . . . . . . 72
6.9 Duração de cada Projeto (tempo em h) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
6.10 Custo de Contratar e Demitir (custo em R$) . . . . . . . . . . . . . . . . 73
6.11 Matriz de Sinergia/Anti-sinergia entre Projetos . . . . . . . . . . . . . 74
6.12 Custo de Sinergia/Anti-sinergia entre Projetos (custo em R$) . . . . . . . 74
6.13 Taxa de Utilização da Mão-de-obra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
6.14 Demanda da Manutenção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
6.15 Resultados do Grupo 3 - (Alocação ≤ Demanda) . . . . . . . . . . . . 77
6.16 Resultados do Grupo 3 - (Alocação = Demanda) . . . . . . . . . . . . 78
6.17 Datas de Realização da Manutenção Preventiva na BETA . . . . . . . . 80
6.18 Resultados da Manutenção Preventiva na BETA . . . . . . . . . . . . . 81
6.19 Custo de Manutenção da BETA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.20 Resultado do Estudo de Caso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Abreviaturas
CM Contract Manufacturer;
Manufatura Contratada.
CMMS Computerized Maintenance Management Systems;
Sistemas Computadorizados de Gerenciamento da Manutenção.
EMS Electronic Manufacturing Service;
Serviço de Manufatura Eletrônica.
HMLV High-Mix, Low-Volume;
Grande-Variedade, Baixo-Volume.
ICT In Circuit Test;
Teste de Circuito.
OEM Original Equipment Manufacturers;
Fabricantes de Equipamentos Originais.
PCB Printed Circuit Board;
Placa de Circuito Impresso.
PTH Pin Through Hole;
Montagem Manual.
RCM Reliability Centered Maintenance;
Manutenção Centrada em Confiabilidade.
SMD Surface Mount Device;
Dispositivo de Montagem em Superfície.
SMT Surface Mount Technology;
Tecnologia de Montagem em Superfície.
TPM Total Productive Maintenance;
Manutenção Produtiva Total.
TQM Total Quality Management;
Gestão da Qualidade Total.
CQ Controle de Qualidade.
MC Manutenção Corretiva.
MP Manutenção Preventiva.
MPd Manutenção Preditiva.
OP Ordem de Produção.
OS Ordem de Serviço.
PO Pesquisa Operacional.
RM Reparo Mínimo.
Resumo
A participação do Brasil no moderno processo tecnológico, disseminado através
da globalização, tem colocado as organizações empresariais em ritmo acelerado de mu-
danças, proporcionando um mercado altamente competitivo. Em mercados dinâmicos,
como o do setor eletroeletrônico, caracterizado pelo cenário de alta volatilidade da
demanda, curto ciclo de vida dos produtos e forte tendência à fabricação de grandes
variedades de produtos em pequenos volumes de produção (High-Mix, Low-Volume),
as exigências por flexibilidade do processo produtivo e baixos custos são ainda maiores.
Diante deste cenário, as empresas do setor encontram grande dificuldade em
determinar um plano ótimo de operações onde as intervenções para manutenção pre-
ventiva nas linhas de produção sejam, do ponto de vista econômico, previstas para
o momento realmente mais adequado. Neste trabalho é desenvolvido um modelo de
programação matemática para apoio às decisões relacionadas à programação da ma-
nutenção preventiva em linhas de produção. Posteriormente, utilizando-se o estudo
de caso de uma EMS (Electronic Manufacturing Service), a metodologia desenvolvida
é testada e a consistência dos resultados obtidos é verificada através da análise de
sensibilidade dos parâmetros do modelo.
Palavras Chaves: Modelo de Otimização, Manutenção Industrial, Manufatura Con-
tratada.
Abstract
Brazilian participation in the modern technological process, spread out through
globalization, has increasingly demanded changes from companies in order to provide
competitiveness. In a dynamic market, like the sector of electronics, characterized by
a scenario of a high volatile demand, short product’s life cycle and strong tendency to
fabricate great varieties of products in small volumes (High Mix - Low Volume), the
requirements for flexibility of the productive process and low costs are still bigger.
It is difficult to define an optimal long term of operations plan which includes
preventive maintenance intervention in lines of production. In this dissertation a sup-
port model of mathematical programming for the definition of a preventive maintenance
schedules in lines of production is developed. The methodology and algorithm were
tested on an EMS (Electronic Manufacturing Service) case and the consistency of the
solutions obtained was verified through sensitivity analysis parameter of model.
Capítulo 1
Introdução
No atual nível de competição, a utilização eficiente de todos os recursos de
produção, como máquinas, mão-de-obra e matéria-prima tem sido uma exigência cons-
tante para a sobrevivência das empresas (KODALI e CHANDRA [20]). Além disso,
o crescimento da automação industrial, de acordo com Dekker [9], forçou os gestores
a prestarem mais atenção na manutenção do complexo de equipamentos, avaliando
o impacto do sistema de manutenção no processo produtivo e, conseqüentemente, a
disponibilidade dos equipamentos.
Segundo Hipkin e Cock [16], indústrias de manufatura têm sido observadas em
suas funções de manutenção pelas seguintes razões:
• o aumento da competitividade tem demandado um estreito controle dos custos,
com o gerenciamento da mesma conta do setor de manutenção para uma quanti-
dade cada vez maior de operações;
• as estruturas automatizadas requerem maior confiabilidade e disponibilidade tanto
da planta quanto dos equipamentos;
• a segurança do sistema de produção está cada vez mais vinculada às falhas nos
equipamentos.
Porém, mesmo com o crescimento de estudos voltados para o aumento da
confiabilidade de máquinas e equipamentos em geral, é praticamente incontestável a
1
1.1 - Objetivos 2
necessidade de paradas periódicas para fins de inspeções, revisões e reparos nos equipa-
mentos.
Considerando o setor eletroeletrônico, em que os fabricantes estão inseridos
em um ambiente dinâmico e, segundo Cyr et al.[8], com alta volatilidade da demanda
e mercado evolucionário, planejar o momento mais propício para a intervenção da
manutenção preventiva se torna uma tarefa de grande complexidade.
Uma estratégia interessante utilizada pelas empresas detentoras das marcas,
OEM (Original Equipment Manufacturers), deste setor é a contratação de empresas
prestadoras de serviços de manufatura, denominadas EMS (Electronic Manufacturing
Services). Segundo Hunt e Jones [17], as OEM encontraram na terceirização dos
serviços de manufatura uma forma de ampliar seus mercados, focalizando seu trabalho
no marketing e desenvolvimento de produtos.
O presente trabalho, diante deste contexto, procura entender e solucionar, a
partir de um estudo de caso, o problema da alocação das atividades de manutenção
preventiva em linhas de produção de uma empresa de manufatura contratada do setor
eletroeletrônico. Para resolver este problema, foi desenvolvido um modelo de progra-
mação linear inteira que apresenta como resultado um plano otimizado de paradas de
produção para a realização das atividades de manutenção preventiva buscando equili-
brar os custos de produção e manutenção da empresa.
1.1 Objetivos
O objetivo geral deste estudo é disponibilizar uma ferramenta para apoiar
a elaboração de cronograma de paradas para manutenção preventiva em linhas de
produção SMT (Surface Mount Technology), com foco na otimização dos recursos
necessários e equilíbrio dos custos de produção e manutenção. E, como objetivos es-
pecíficos, têm-se:
(i) Fazer um levantamento bibliográfico sobre o tema deste trabalho, bem como as
diversas metodologias utilizadas para o problema em questão;
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
1.2 - Importância do Trabalho 3
(ii) Desenvolver um ou mais modelos de programação linear inteira para o problema
de programação da manutenção preventiva em uma indústria de manufatura con-
tratada do setor eletro-eletrônico;
(iii) Implementar o modelo em um programa de otimização linear;
(iv) Testar e Validar o modelo, avaliando as particularidades na indústria eletrônica
do segmento de EMS;
Por outro lado, uma vez que o processo de planejamento se torna mais direto
e transparente no longo prazo, outros objetivos estratégicos poderão ser alcançados.
O principal deles está relacionado com a problemática da distribuição de ca-
pacidade de produção ao longo do tempo. Um planejamento consistente tende a criar
condições favoráveis à ordenação e coerência das ações gerenciais nos planos opera-
cional, tático e estratégico. A adequação na programação de produção propicia o
aumento do nível de atendimento às demandas do mercado e conseqüentemente, das
receitas da empresa.
1.2 Importância do Trabalho
O tema proposto pode ser justificado por deficiências no gerenciamento de pro-
cessos e da manutenção de equipamentos que resultam em perdas e redução no desem-
penho dos equipamentos industriais (LJUNGBERG [23]). A maior parte das empresas
de manufatura necessitam tomar decisões relativas ao chão de fábrica, mais precisa-
mente, determinar a programação da produção, e conseqüentemente, conciliá-las com
as atividades de manutenção dos equipamentos. Determinar a melhor programação im-
plica em uma considerável economia de tempo a qualquer empresa e conseqüentemente
em uma sensível redução de seus custos.
Como cada empresa possui um cenário diferente, a utilização de sistemas
genéricos, nem sempre compatíveis com a realidade da empresa, se torna impraticável.
Algumas empresas chegam a utilizar planilhas eletrônicas como suporte para deter-
minar a programação das operações de manutenção. Então, o desenvolvimento de
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
1.3 - Escopo do Trabalho 4
sistemas específicos, voltados para a realidade da empresa e utilizando técnicas ade-
quadas, se torna útil para determinar a melhor programação da manutenção.
Além disso, o desenvolvimento deste trabalho contribuirá para a divulgação
de técnicas de otimização nas empresas, reduzindo os custos com alocação de recursos
de forma a satisfazer as necessidades dos clientes e valorizar o papel do engenheiro de
produção nas atividades empresariais.
1.3 Escopo do Trabalho
Este trabalho não pretende propor políticas de manutenção conforme tradi-
cionalmente esta expressão é tratada pelos especialistas desta área. Parte-se do princí-
pio que o tipo de fábrica em estudo é composta de linhas de montagem SMT que devem
sofrer paradas gerais de manutenção de tempos em tempos, por diversos motivos, con-
forme será detalhado dentro deste trabalho.
Desta forma, não se pretende ampliar o foco do trabalho através da abordagem
de áreas de pesquisa específicas como, por exemplo, análises de confiabilidade, técnicas
para previsão de falha ou, tampouco, por meio do uso de variáveis associadas a estas
áreas.
Pressupõe-se que, para os equipamentos de cada linha de produção, um pro-
grama de atividades preventivas foi definido a partir do estudo do manual do fornece-
dor. As freqüências de execução de cada atividade do programa de manutenção serão
adotadas como premissas para o presente trabalho, tornando-se então restrições de
destaque a serem respeitadas no desenvolvimento do processo de otimização do plano
de manutenção preventiva.
Nada impede, entretanto, que dentro da sistemática de solução proposta, dife-
rentes freqüências de intervenções possam ser simuladas e conseqüentemente possam ser
avaliados os custos resultantes. Em relação aos programas de manutenção, é assumido
que a eficiência das atividades realizadas nos equipamentos das linhas de produção em
estudo não sofrem alterações significativas e, portanto, os custos de manutenção uti-
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
1.4 - Estrutura do Trabalho 5
lizados representam a média de desempenho operacional ao longo de todo o horizonte
de programação.
1.4 Estrutura do Trabalho
Esta dissertação está estruturada em sete capítulos, com conteúdos apresenta-
dos na seqüência.
O capítulo 1 apresenta uma introdução ao tema da dissertação, a importância
e os objetivos do trabalho. Neste capítulo, também são apresentados as limitações do
trabalho e a estrutura da dissertação.
No capítulo 2 é feita uma abordagem ao tema e seus objetivos através de uma
revisão bibliográfica. Este capítulo encontra-se subdividido em três tópicos de pesquisa:
manufatura contratada, manutenção industrial e otimização de processos. Já o terceiro
capítulo, referente ao ambiente de pesquisa, a empresa alvo do estudo é apresentada,
bem como o contexto em que está inserida.
O capítulo 4 apresenta a metodologia de pesquisa utilizada na parte prática
deste trabalho, que constituiu um estudo de caso, relatando-se as justificativas desta
escolha. No quinto capítulo, o problema é conceitualmente descrito. Este capítulo
apresenta o processo de evolução do modelo bem como a modelagem proposta para o
problema.
O capítulo 6 dedica-se à apresentação e análise dos resultados obtidos no estudo
de caso. Finalmente, no capítulo 7 são apresentadas as conclusões do trabalho, bem
como recomendações de trabalhos futuros.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Capítulo 2
Referencial Teórico
O tema abordado neste trabalho tem como uma de suas principais caracterís-
ticas a busca da integração de diferentes assuntos presentes nas empresas acerca da
questão da manutenção preventiva. Desta forma, a pesquisa ateve-se aos seguintes
temas: manufatura contratada, manutenção industrial e otimização de processos.
2.1 Manufatura Contratada
Conforme Sturgeon [43] , em resposta à crescente tendência das empresas
asiáticas que passaram a produzir elevados volumes de produtos eletrônicos com alta
tecnologia e baixo custo, desde meados de 1980, grandes empresas americanas passaram
a orientar suas operações internas de manufatura para empresas de CM (Contract
Manufacturing) ou EMS.
A estratégia adotada pelas empresas detentoras das marcas, segundo Torres
[49], é a terceirização de todas as atividades que não têm relação direta com a empresa.
Sendo assim, o projeto do produto e o marketing são mantidos em casa, enquanto que a
manufatura, logística, a distribuição a maioria das funções de suporte são terceirizadas.
Na Tabela 2.1 podem ser visualizadas as principais atividades das empresas EMS e
OEM.
As empresas podem escolher a empresa prestadora de serviços de manufatura
6
2.1 - Manufatura Contratada 7
que melhor se enquadre em seus objetivos de custo, qualidade e desempenho nas en-
tregas. Dependendo do tipo de contrato, as empresas podem até escolher o local onde
as operações deverão ser realizadas. De acordo com Sturgeon [42], com este modelo,
as OEM podem focalizar na inovação e se tornarem organizacionalmente e geografica-
mente mais flexíveis.
Tabela 2.1: Atividades das Empresas OEM e EMS
Fonte: Adaptado de Alves [2]
A confiança das OEM nas estratégias de terceirização da manufatura tem
aumentado significativamente. Isto se deve, em grande parte, à necessidade destas
em lidar com problemas de capacidade de produção. Por exemplo: se uma empresa
detentora de uma grande marca desenvolve um computador pessoal com características
competitivas - preço, desempenho, etc - em relação aos seus concorrentes, esta empresa,
através de empresas do segmento EMS, pode atingir rapidamente o volume de produção
adequado sem correr os riscos tradicionais desta atividade. Neste sistema, a necessidade
de construir uma grande capacidade produtiva deixa de ser uma barreira de entrada
aos novos participantes ou concorrentes (STURGEON [42]).
Segundo Zysman [57], o fato das empresas OEM, cada vez mais, ampliar a sua
atuação através da contratação de EMS instaladas em mercados anteriormente não
atendidos pelos seus produtos se deve ao grande crescimento do mercado de produtos
eletrônicos.
Diante da análise do mercado de manufatura contratada para a indústria
eletrônica, realizada por Berger [5], é possível perceber a evolução no crescimento
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2 - Manutenção Industrial 8
do setor EMS. Em 2004, foram realizadas 47 transações, entre fusões ou aquisições,
gerando um faturamento de 94 bilhões de dólares para as cinqüenta maiores empresas.
Já em 2005, estas cinqüenta maiores empresas dividiram um mercado de 100 bilhões
de dólares, o que pode ser considerado um grande avanço do setor, uma vez que em
1999 o faturamento foi de 56 bilhões (fonte: MMI-2006)
1
.
2.2 Manutenção Industrial
A maioria dos artigos e trabalhos publicados referentes ao tema manutenção
concentram-se na análise de variáveis de desempenho tanto dos equipamentos quanto
da atividade de manutenção em si. Segundo Rocha [36], os principais indicadores
explorados são os tempos médios de falha dos equipamentos e componentes, tempos
médios de reparos, custos com mão de obra de manutenção, tamanho e número de
equipes de manutenção. Já nos trabalhos mais quantitativos, os modelos propostos
procuram quase sempre balancear as políticas de intervenção corretiva e preventiva, de
forma a otimizar a utilização das mesmas.
No decorrer deste trabalho serão necessários alguns conceitos básicos relaciona-
dos à manutenção de equipamentos. Estes são descritos, de acordo com Santos [37],
da seguinte forma:
• Falha: Término da habilidade ou impossibilidade de desempenhar a função re-
querida do equipamento. O aparecimento de uma falha modifica o estado do
equipamento para indisponível, por atuação automática da proteção, ou por
desligamento da unidade em caráter de emergência;
• Defeito: Alteração ou imperfeição do estado de um equipamento, não a ponto de
causar o término da habilidade em desempenhar a sua função requerida, podendo
o equipamento operar com restrições;
• MC (Manutenção Corretiva): É a execução de tarefas não-planejadas para restau-
rar as capacidades funcionais de equipamentos ou sistemas falhados.
1
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2.2.1 - Evolução da manutenção 9
• MP (Manutenção Preventiva): É a execução de tarefas de manutenção previa-
mente planejadas.
• MPd (Manutenção Preditiva): É a execução de tarefas originadas do acompan-
hamento de parâmetros de condição ou desempenho do equipamento.
2.2.1 Evolução da manutenção
A evolução da manutenção está ligada à própria evolução humana, principal-
mente à sua luta para criar e conservar objetos que permitam um domínio cada vez
maior da natureza.
Mesmo com o constante avanço tecnológico, tanto os produtos como os equipa-
mentos de produção têm uma duração limitada e, certamente irão falhar em algum
momento de suas vidas, daí a importância da manutenção para manter ou recuperar
sua funcionalidade.
A manutenção envolve atividades ligadas a preservação e conserto do equipa-
mento. No Novo Dicionário da Língua Portuguesa, Ferreira [14] define o temo manu-
tenção, de forma genérica, como sendo "as medidas necessárias para conservar ou a
permanência de alguma situação".
Na indústria, a consolidação do termo manutenção só ocorreu a partir de 1950,
onde, inicialmente, foi classificada em três categorias: (i) manutenção preventiva, orig-
inada em 1951, com a intenção de checar o equipamento em intervalos fixos de tempo
para evitar quebras devido ao desgaste do equipamento; (ii) manutenção corretiva,
também denominada de manutenção reativa, que é realizada somente quando o de-
feito ocorre; (iii) prevenção da manutenção, originada em 1960, que é constituída de
atividades que permitem melhorar o equipamento, deixando-o livre de manutenção
(KODALI e CHANDRA [20]).
De acordo com Tondato [48], a manutenção sempre foi considerada um setor
de suporte, com altos custos e sem produtividade para os negócios. Porém, nos últimos
anos, indústrias têm adotado estratégias para aumentar a eficiência da manutenção.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.1 - Evolução da manutenção 10
Antes da Segunda Guerra Mundial, a manutenção era focalizada em consertos
e reparos simples e sua sistemática não passava de limpezas superficiais e rotinas de
lubrificação. No período pós-guerra, quando as indústrias tornaram-se mais complexas,
surgiu a manutenção preventiva com objetivo de melhorar a confiabilidade e a qualidade
dos equipamentos, como pode se observado na Tabela 2.2. A partir da década de 70,
com o TPM (Total Productive Maintenance), a manutenção passou a ser vista como
um sistema de gestão empresarial, com forte ênfase no ser humano (IMAI [18]).
Tabela 2.2: Evolução da Manutenção
Adaptado de Nakajima [29]
Recentemente, de acordo com Wireman [54], apud Tondato [48], o gerencia-
mento da manutenção incorporou várias técnicas e metodologias de trabalho para o
departamento de manutenção das indústrias:
(i) Manutenção preventiva;
(ii) Sistemas de inventário e estoque de peças de reposição;
(iii) Sistemas de ordens de serviço;
(iv) Sistemas computadorizados de gerenciamento da manutenção;
(v) Treinamento;
(vi) Envolvimento operacional;
(vii) Manutenção preditiva;
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2.2.1 - Evolução da manutenção 11
(viii) Manutenção centrada em confiabilidade;
(ix) Manutenção Produtiva Total;
(x) Melhoria contínua.
2.2.1.1 Manutenção preventiva
A MP é desempenhada para manter um item em condições satisfatórias de
operação através de inspeções sistemáticas, detecção e prevenção de falhas incipientes
(SANTOS [37]).
De acordo com Pardue et al.[31], apud Kodali e Chandra [20], o objetivo da
periodicidade da manutenção preventiva é proporcionar um planejamento da manu-
tenção, prolongando a vida útil do equipamento. A manutenção preventiva transforma
a manutenção reativa ou corretiva em manutenção proativa. Esta mudança ocasiona
redução nos custos de manutenção e ganho de eficiência dos equipamentos, uma vez
que estes tendem a parar somente em momentos programados, evitando paradas ines-
peradas.
Para Wireman [54], apud Tondato [48], uma boa relação entre manutenção
reativa e proativa prega que do total do tempo utilizado na manutenção do equipa-
mento, 80% deva ser ocupado com ações preventivas e 20% com manutenção corretiva.
Atingindo-se estes índices, pode-se afirmar que a MP vem sendo realizada com sucesso.
As vantagens do uso da manutenção preventiva são a diminuição da probabil-
idade da falha e o aumento do ciclo de vida do equipamento. A desvantagem é que
freqüentemente deve-se parar o equipamento, em momentos programados, para realizar
a manutenção (SWANSON [45]).
2.2.1.2 Estoque de peças de reposição
Segundo Takahashi e Osada [46], a falta de controle sobre o inventário pode
causar efeitos negativos nas atividades de produção e manutenção. No gerenciamento
atual da manutenção, as peças de reposição dos equipamentos são fatores chaves para
a eficiência e eficácia da manutenção.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.1 - Evolução da manutenção 12
De acordo com Nakajima [28], o gerenciamento de peças de reposição deve
buscar dois objetivos aparentemente conflitantes:
(i) assegurar que as peças de reposição estejam disponíveis no momento da utilização;
(ii) reduzir os custos de inventário, compra, recebimento e estocagem.
2.2.1.3 Sistema de ordens de serviço
Além da execução correta das atividades de manutenção, é importante que,
durante a execução, os funcionários da manutenção registrem os serviços realizados e o
resultado das inspeções. Para que todas essas atividades sejam executadas com sucesso,
são utilizadas as OS (Ordens de Serviço). Ao término dos trabalhos, as OS torna-se
parte do histórico dos serviços executados no equipamento (NAZARETH [30]).
Estes históricos de intervenções nos equipamentos são de grande importância
tanto para a área de manutenção - que poderá ajustar as tarefas às necessidades ap-
resentadas pelos equipamentos - quanto para a área de projeto ou de engenharia, que
poderá trabalhar na melhoria do equipamento em questão e na prevenção de manuten-
ção dos equipamentos que ainda serão projetados (NACIF, [24]).
2.2.1.4 Sistemas computadorizados de manutenção
Os sistemas computadorizados de gerenciamento da manutenção, também con-
hecidos como CMMS (Computerized Maintenance Management Systems), auxiliam o
setor de manutenção e engenharia no gerenciamento dos dados através de computa-
dores. Eti et al. [12] destaca que o software CMMS controla as funções da manutenção
preventiva e fornece sustentação para um bom gerenciamento do setor de manutenção.
De acordo com Bohoris et al. [7], os sistemas CMMS fornecem também in-
formações importantes sobre o equipamento, tais como a análise de falhas e relatórios
de ações corretivas e preventivas. Entretanto, o maior benefício oriundo da utiliza-
ção destes sistemas é a possibilidade de dispor de informação sobre a realização das
atividades de manutenção em tempo real (BOHORIS et al. [7]).
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.1 - Evolução da manutenção 13
Segundo Tsang [50],apud TONDATO [48], sistemas computadorizados per-
mitem o cruzamento de informações de toda a organização, de forma a facilitar tanto
o monitoramento de processos quanto a tomada de decisão pela gerência.
Gabbar et al. [15] discute a necessidade das indústrias controlarem as ativi-
dades de manutenção durante todo o ciclo de vida dos equipamentos. Os autores
destacam, ainda, a importância da atualização de informações de circunstâncias op-
eracionais e também estratégias de manutenção no sistema.
2.2.1.5 Treinamento
Segundo Nacif [24], a capacitação da equipe de manutenção é importante tanto
para garantir elevado nível de manutenção quanto para conseguir realizar os serviços
dentro do custo desejado, uma vez que a utilização de mão-de-obra treinada reduz a
possibilidade de retrabalho.
Suzuki [44] afirma que as empresas devem prover meios que possibilitem o de-
senvolvimento de seus recursos humanos, de forma a garantir que funcionários exerçam
seu pleno potencial. No caso específico da manutenção, treinamento dever garantir que
os funcionários desenvolvam capacidade técnica para entender, inspecionar, operar e
manter os equipamentos.
Para melhor controle da qualificação técnica dos funcionários, é interessante
que se faça um levantamento periódico das necessidades de treinamento da equipe de
manutenção e elabore um programa de treinamento por funcionário ao longo do período
seguinte.
2.2.1.6 Envolvimento operacional
A necessidade do envolvimento operacional nas atividades de manutenção par-
tiu da idéia de que os operadores poderiam contribuir para melhorias na manutenção,
uma vez que estes estavam muito próximos dos equipamentos.
Segundo Nacif [24], uma vez que a manutenção dos equipamentos estava se
tornando cada vez mais complexa, a possibilidade do departamento de manutenção
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.1 - Evolução da manutenção 14
negligenciar a execução de reparos pequenos e de fácil execução era crescente, já que
estas passaram a ser vistas como atividades secundárias.
Tondato [48] destaca que as atividades de manutenção desenvolvidas por op-
erários podem variar de empresa para empresa, podendo incluir inspeções, limpeza,
rotina de lubrificação, reparos mecânicos e coleta de dados. Nakajima [28] afirma que
é responsabilidade do departamento de manutenção definir quais são as habilidades
requeridas dos operadores para que estes executem corretamente as tarefas de manu-
tenção que lhes forem designadas. De acordo com Wireman [54], apud Tondato [?],
o acompanhamento diário dos equipamentos realizado pelos operadores, tende a mel-
horar o sistema de manutenção, diminuindo consideravelmente os tempos necessários
para pequenos reparos
Pode-se descrever a evolução do envolvimento de operadores na manutenção
em quatro períodos, apresentados na Tabela 2.3 . A migração de funções do setor de
manutenção para o setor de operação ocorreu como forma de otimizar o uso dos equipa-
mentos. Essa otimização se deu através do envolvimento operacional na manutenção
preventiva e conseqüente diminuição de falhas.
2.2.1.7 Manutenção preditiva
De acordo com Swanson [45], o objetivo do programa de MPd é realizar um
acompanhamento e mapeamento do desgaste dos equipamentos, intervindo antes que
o mesmo falhe.
Nakajima [29] destaca que semelhantemente à preventiva, a manutenção pred-
itiva reduz a probabilidade de defeitos. Porém, ao invés de ser executada em intervalos
fixos de tempo, são feitas somente quando a necessidade é iminente.
2.2.1.8 Manutenção centrada em confiabilidade
Para Lafraia [21], a manutenção centrada em confiabilidade ou RCM (Reliability
Centered Maintenance) é o tipo de manutenção em que se estudam e classificam os mo-
dos de falha, severidades, efeitos e possibilidades de ocorrência. Através de modelos
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.1 - Evolução da manutenção 15
probabilísticos, determina-se o risco de uma operação sob certas circunstâncias. Com
isso, o gestor de manutenção pode estimar até que ponto determinado equipamento
poderá ser utilizado, garantindo uma produtividade ótima com custos mínimos.
Tabela 2.3: Transição das Atividades de Manutenção entre Departamentos
Fonte: Adaptado de Tondato [48]
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.1 - Evolução da manutenção 16
Esta técnica enfoca a otimização do uso dos programas de manutenção pre-
ventiva e preditiva para melhorar a eficiência do equipamento enquanto minimiza os
custos de manutenção. Devido a altos custos e resultados em longo prazo, a RCM
torna-se um investimento que deve ter um planejamento prévio. Portanto, a escolha
do equipamento deve ser algo que torne o seu investimento viável (DUNDICS [11]).
2.2.1.9 Manutenção produtiva total
A metodologia TPM foi desenvolvida no Japão; inicialmente visava à eficiência
do sistema de manutenção, sendo que, com o aperfeiçoamento ao longo de 30 anos, se
tornou um completo sistema de gestão empresarial.
Segundo Imai [18], TPM é um método de gestão que identifica e elimina as
perdas existentes no processo produtivo, maximiza a utilização do ativo industrial e
garante a geração dos produtos de alta qualidade a custos competitivos. Além disso,
desenvolve conhecimentos capazes de reeducar as pessoas para ações de prevenção e
de melhoria contínua, garantindo o aumento da confiabilidade equipamentos e dos
processos envolvidos, sem investimentos adicionais.
Segundo Suzuki [44] a aplicação da metodologia TPM como sistema de Geren-
ciamento dos processos de operação e manutenção, visa a:
(i) constituir uma estrutura organizacional que maximize a eficiência do sistema de
produção, por meio da melhoria da qualidade dos equipamentos e da capacitação
dos colaboradores;
(ii) criar, no próprio local de trabalho, mecanismos para prevenir e eliminar as diver-
sas perdas, buscando alcançar metas como: zero de acidente, zero de quebra-falha,
tendo como objetivo o aumento do ciclo de vida total útil dos equipamentos e
instalações;
(iii) ter a participação de todos os colaboradores na implantação, desenvolvimento e
manutenção do método;
(iv) atingir perda zero por meio de atividades desenvolvidas por equipes de trabalho.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.2 - Políticas de manutenção 17
2.2.1.10 Melhoria contínua
Ballestero-Alvarez [3] destaca que a "melhoria contínua"implica na realização
de melhoria nos produtos, processos, ou serviços com os objetivos de reduzir tempo de
produção, melhorar a funcionalidade do local de trabalho, melhorar o atendimento a
clientes, ou o desempenho de um produto. A Tabela 2.4 apresenta o comportamento
das atividades que envolvem melhoramento contínuo no ambiente organizacional. Em
relação às ações tomadas no melhoramento contínuo, conforme Deming [10], presume-
se mais e menores passos de melhoramento incremental. Ou seja, pequenas ações
de melhorias realizadas diariamente. A operacionalização da melhoria contínua se dá
através de atividades em equipe e baixo custo para a organização (BALLESTERO-
ALVAREZ [3]).
Tabela 2.4: Características da Melhoria Contínua
Fonte: Adaptado Ballestero-Alvarez [3]
2.2.2 Políticas de manutenção
Embora não se pretenda discutir em detalhes o que poderia ser considerado
como um processo ideal de elaboração de uma política de manutenção para uma indús-
tria, algumas questões correlatas devem ser abordadas visando dar a exata dimensão
do escopo deste trabalho e o contexto onde o mesmo está inserido.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.2 - Políticas de manutenção 18
A maximização do aproveitamento das oportunidades de mercado e o atendi-
mento aos compromissos de vendas dependem diretamente da distribuição adequada
da capacidade produtiva, através de planos de produção e de manutenção construídos
em sintonia.
Dentre as diferentes estratégias para o gerenciamento da manutenção, Savsar
[38] classifica o sistema de produção em função da manutenção da seguinte forma:
1. Sem política de manutenção: Assume-se que o sistema de produção é completa-
mente confiável e nenhuma política de manutenção é desempenhada.
2. Apenas política de MC: As atividades de manutenção são exercidas apenas quando
o equipamento falha.
3. Política de MC com MP com período fixo: O equipamento está sujeito a MP no
final de cada ciclo de produção (por exemplo uma semana) para eliminar as falhas
devidas ao desgaste daquele ciclo. Independente de alguma MC ocorrer entre
duas MP programadas, as operações da MP sempre serão realizadas conforme a
programação anterior.
4. Política de MC com MP baseada no período de vida: A MP, que foi programada
para ser realizada ao final de cada ciclo, é refeita sempre que uma MC ocorrer. A
duração de cada ciclo continua sendo o mesmo. Esta política apresenta a seguinte
lógica de raciocínio: quando uma MC é realizada, a necessidade da próxima MP
programada é eliminada.
5. Política de MC com MP desencadeadora de oportunidade: Operações de MP são
realizadas somente quando são desencadeadas por uma falha. Ou seja, se a falha
que requer a MC ocorre, ela também desencadeia operações de MP. As operações
das duas manutenções (MC e MP) são aplicadas juntas nos equipamentos no
momento da falha.
6. Política de MC com MP desencadeadora de oportunidade condicional: A ativi-
dades da MP são realizadas em cada máquina na data programada (final de cada
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.2 - Políticas de manutenção 19
ciclo) ou quando uma condição de oportunidade específica baseada na ocorrên-
cia da MC acontece. Um exemplo de condição de oportunidade seria a falha do
equipamento no último um quarto do tempo do ciclo de programação da MP.
Então, as atividades da MP serão realizadas em conjunto com as de MC e a
necessidade da próxima MP é eliminada.
No ambiente organizacional, diferentes políticas de manutenção podem ser
implementadas, tanto isoladamente quanto de forma combinada.
Sinteticamente, as principais políticas de manutenção que podem ser aplicadas
são:
• manutenção a intervalos pré-fixados;
• manutenção baseada na condição de parâmetro;
• operar até falhar;
• manutenção por oportunidade;
• modificações de projeto.
Via de regra, as políticas de manutenção apresentam como principal objetivo
a minimização do efeito da falha.
O aprimoramento das rotinas de inspeção e os avanços tecnológicos na área de
instrumentação e controle têm, cada vez mais, facilitado a implantação de sistemas de
monitoração dos parâmetros de deterioração de equipamentos, reduzindo a influência
do efeito probabilístico na previsão da falha e, conseqüentemente, maximizando a vida
útil dos mesmos.
Segundo Rocha [36], a política baseada nas condições de parâmetros pode ser
implantada com sucesso em processos que operam em condições de redundância, com
equipamento reserva, ou em sistemas produtivos mais simples, que operam com folga de
capacidade, desde que a política atenda satisfatoriamente a relação de custo e beneficio.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.2 - Políticas de manutenção 20
Entretanto, mesmo com todo o esforço voltado para o aumento da vida útil dos
equipamentos através do aprimoramento da estratégia de manutenção por condição de
parâmetro, a manutenção preventiva ainda ocupa um importante espaço na indústria.
De acordo com Pinto e Nascif [33], os principais fatores que influenciam na
adoção da política de manutenção preventiva são:
• impossibilidade de aplicar a manutenção preditiva;
• aspectos relacionados com a segurança, tornando a intervenção obrigatória. Esta
ocorre normalmente para substituição de componentes;
• aproveitamento de oportunidades, em equipamentos de difícil liberação opera-
cional;
• riscos de agressão ao meio ambiente;
Segundo Bartholomew-Biggs et al. [4], existem dois tipos de classificação para
as intervenções que podem ocorrer em um sistema durante seu ciclo de vida operacional:
O RM (Reparo Mínimo) - por exemplo, reposição de com-
ponentes quebrados - pode ocorrer sempre que uma falha acon-
tece e supõe-se que após o reparo, o sistema retorna ao estado
satisfatório em que se encontrava imediatamente antes da falha.
A MP - por exemplo, limpeza e lubrificação - acontece de
acordo com uma programação pré-determinada, não sendo deter-
minada por eventos específicos. O objetivo desta manutenção é
reduzir a idade real do sistema, tornando-o mais eficaz.
Para Bartholomew-Biggs et al. [4], se as ações da MP restaurasse o sistema
ao estado inicial de sua vida, essa seria considerada uma MP perfeita. Por outro lado,
se as atividades da MP fossem simplesmente a de substituir componentes quebrados
(como no RM) então não haveria nenhuma redução na idade efetiva do sistema.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.2.3 - Planejamento e programação 21
Na prática, a MP pode ser vista como sendo imperfeita, com ações que dimin-
uem a idade do sistema, porém sem torná-lo tão bom quanto novo. Esta notação de
idade efetiva e manutenção imperfeita tem sido discutida por Nakagawa [25, 26, 27] e
por Kijima et al. [19].
Para Pham e Wang [32], a manutenção pode ser classificada pelo grau em que
a condição de operação do sistema é restaurada pela manutenção:
Manutenção Perfeita: as ações de manutenção são real-
izadas de tal forma que a condição de operação do sistema é
restaurada completamente. Isto é, após a manutenção o sistema
apresentará a mesma confiabilidade e conseqüentemente, proba-
bilidade de falhas, que um sistema novo.
Manutenção Imperfeita: as atividades de manutenção de-
sempenhadas não fazem o sistema ficar tão bom quanto novo,
porém o torna mais jovem. Usualmente, assume-se que a manu-
tenção imperfeita restaura o estado de operação do sistema para
um ponto entre o estado ’tão bom quanto novo’ e o estado ’tão
ruim quanto velho’.
2.2.3 Planejamento e programação
Segundo Pinto e Grossmann [34], tanto o Planejamento (Planning) quanto a
Programação (Scheduling), vistos no contexto industrial, apresentam como caracterís-
tica importante, procedimentos de alocação de recursos e equipamentos para executar
o processamento de tarefas necessárias para a manufatura de produtos.
O Planejamento, de acordo com Birewar e Grossmann [6], trata de problemas
no nível macroscópico, ou seja, relacionados à definição de metas de longo prazo. Já
na Programação, o objetivo é gerar informações detalhadas sobre decisões de seqüen-
ciamento de tarefas e alocação destas aos equipamentos disponíveis visando atender
metas específicas definidas no Planejamento (BIREWAR E GROSSMANN [6]).
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.3 - Otimização de Processos 22
Apesar do avanço na representação dos problemas de Programação em mod-
elos matemáticos, os principais desafios na área, segundo Rocha [36], continuam basi-
camente concentrados em:
a) lidar com o aspecto combinatorial que potencializa o número de possibilidades a
serem analisadas;
b) representar adequadamente o domínio do tempo.
Em relação ao horizonte de tempo abordado nos problemas de Programação,
apesar de normalmente trabalhar com menores períodos de tempo (dias ou semanas),
observa-se que eventualmente alguns dos objetivos específicos desta atividade podem
ser requeridos em problemas que envolvem visões de longo prazo.
2.3 Otimização de Processos
A Pesquisa Operacional (PO) foi originalmente definida, conforme Sherwin
[39], como a aplicação de método científico em problemas operacionais. De acordo com
Wagner [51], uma aplicação de PO envolve:
(i) construir descrições ou modelos matemáticos, econômicos e estatísticos de prob-
lemas de decisão e controle para tratar situações de complexidade e incerteza;
(ii) analisar as relações que determinam as conseqüências futuras prováveis de ações
alternativas e planejar medidas apropriadas de eficácia de modo a calcular o
mérito relativo de cada uma dessas ações. (Simulação).
Wagner [51] destaca que nas últimas décadas a pesquisa operacional provou
continuamente ser uma abordagem poderosa e eficaz para resolver criticamente prob-
lemas gerenciais reais. A abordagem básica de PO envolve os seguintes critérios:
• Foco primário na tomada de decisão : implicações diretas para ação executiva;
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.3.1 - Modelos de manutenção preventiva 23
• Avaliação baseada em critérios de eficácia econômica: tradeoffs - equilíbrio entre
fatores gerenciais muitas vezes conflitantes;
• Modelagem matemática formal: dedução dos mesmos resultados a partir da
mesma base de dados.
2.3.1 Modelos de manutenção preventiva
A importância crescente da manutenção tem gerado um aumento no desen-
volvimento e execução de estratégias otimizadas da manutenção para melhorar a con-
fiabilidade do equipamento, reduzindo tanto a ocorrência de falhas quanto os custos
devido a deterioração do equipamento (WANG [53]).
2.3.1.1 Qualidade no sistema produção-manutenção
Levner et al. [22] estudaram a aplicação da técnica TQM (Total Quality Man-
agement) no sistema produção-manutenção. O problema foi tratado pelos autores
como um problema de programação matemática inteira-mista multi critérios com rede
tipo-PERT de restrições. O modelo proposto é dividido em três critérios ou subprob-
lemas:
Subproblema 1
1
◦
Critério: Expectativa dos custos totais.
Este subproblema busca encontrar a proporção ótima dos custos de qualidade
e de produção, dado pela seguinte equação:
F
1
= CP + CQ,
onde:
F
1
= custo total;
CP = custo de produção;
CQ = custo de qualidade.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.3.1 - Modelos de manutenção preventiva 24
- O custo de produção (CP ) é dependente da duração das operações do processo
produtivo.
- O custo de qualidade (CQ) é igual a combinação de três grandes despesas: custo
de prevenção, custo de inspeção e custo de retificação de falha (correção).
Subproblema 2
2
◦
Critério: Confiabilidade do sistema.
Este subproblema busca localizar e eliminar as maiores fontes de produção
defeituosa. A equação de confiabilidade do sistema em um determinado período de
tempo [0, T ] é dada pela seguinte equação:
F
2
= 1 -
i∈U
p
i
onde:
F
2
= confiabilidade do sistema;
p
i
= probabilidade da unidade i falhar;
U = conjunto de todas unidades i
- Esta equação assume que as falhas nas unidades são extremamente raras e que a
probabilidade de falha p
i
é pequena, ou seja, p
i
1
N
, sendo N o número de unidades.
Subproblema 3
3
◦
Critério: A qualidade da produção.
Este subproblema busca determinar a qualidade do sistema de produção através
da satisfação dos pedidos dos clientes.
Q
j
= µ
j
(t
j
)
onde:
Q
j
= qualidade da operação de produção j;
t
j
= duração da operação j;
µ
j
(t
j
) = estimativa de especialistas que reflete a "função qualidade"
do sistema, sendo 0 ≤ µ
j
(t
j
) ≤ 1;
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.3.1 - Modelos de manutenção preventiva 25
Solução do Problema
Levner et al. [22] sugere a solução do problema em três estágios.
No primeiro estágio é encontrada a solução ótima para o 1
◦
e 2
◦
critérios. O
problema obtido no 1
◦
critério pertence a uma classe de problemas de programação
matemática, denominada problemas de custo mínimo ou rede PERT generalizada. O
autor cita os trabalhos que apresentam algoritmos eficientes para resolver os problema
do 1
◦
e 2
◦
critérios. Já o 3
◦
critério, conforme mencionado anteriormente, é medido
por especialistas.
No segundo estágio, é verificado se a solução local obtida no primeiro estágio
para qualquer um dos dois subproblemas é também a solução para o outro subproblema.
Se esta condição for verdadeira, a solução encontrada é o ótimo global.
Senão, no terceiro estágio, utilizam-se estimativas de especialistas tanto da
produção quanto da manutenção para determinar a solução do problema, de forma a
garantir os níveis esperados de confiabilidade e qualidade da produção.
2.3.1.2 Alocação de mão-de-obra para MP
De acordo com Wagner et al. [52], a tarefa de programar a manutenção pre-
ventiva usualmente envolve determinar o instante de tempo em que a mão-de-obra é
alocada para uma revisão de componentes principais ou grupo de componentes de um
equipamento.
Wagner et al. [52] propõe 5 modelos de programação linear inteira para resolver
o problema de programação da manutenção preventiva. As variações dos modelos
propostos pelo autor ocorrem basicamente na função objetivo, apresentando diferentes
critérios de otimalidade.
Especificamente, com o uso dos modelos, busca-se encontrar uma programação
da manutenção preventiva que seja factível em relação à alocação da mão-de-obra re-
querida, minimizando a flutuação deste recurso ao longo do horizonte de programação.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.3.1 - Modelos de manutenção preventiva 26
A modelagem matemática proposta pelo autor foi:
Dados do Modelo
• S : conjunto de semanas ou horizonte de programação;
• P : conjunto de projetos;
• S
p
: conjunto das possíveis datas para início do projeto p;
• T
p
: número de semanas necessárias para a realização do projeto p.
• M
p,t
: número de homens hora necessários para a execução do projeto p na semana
t .
Variáveis
• X
p,s
=
1, se o projeto p é iniciado na semana s;
0, caso contrário.
• D(w) : desvio da mão-de-obra requerida entre a semana w e w + 1;
• D
p,t
=
M
p,t
− M
p,t+1
, se 1 ≤ t ≤ T
p
;
0, caso contrário.
• G
w
: aumento da mão-de-obra requerida entre a semana w e w + 1;
• H
w
: decréscimo da mão-de-obra requerida entre a semana w e w + 1.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.3.1 - Modelos de manutenção preventiva 27
Modelo
minimizar Z =
S−1
w=1
G
w
+ H
w
(2.1)
sujeito a:
s ∈S
p
X
p,s
= 1 ∀ p = 1, 2, . . . , P (2.2)
M
p,t
− M
p,t+1
= D
p,t
∀ p = 1, 2, . . . , P (2.3)
1 ≤ t ≤ T
p
P
p=1
s ∈S
p
D
p,w−s+1
X
p,s
= D(w) ∀ w = 1, 2, . . . , S − 1 (2.4)
D(w) + G
w
− H
w
= 0 ∀ w = 1, 2, . . . , S − 1 (2.5)
G
w
≥ 0 ∀ w = 1, 2, . . . , S − 1 (2.6)
H
w
≥ 0 ∀ w = 1, 2, . . . , S − 1 (2.7)
onde: G
w
− H
w
= variação da mão-de-obra requerida entre a semana w e w + 1 do
calendário.
- A restrição 2.2 garante que o projeto p terá seu início exatamente em uma
semana s do horizonte de programação.
- A restrição 2.3 apresenta a variação na demanda de mão-de-obra para o projeto
p entre as semanas do projeto t e t + 1.
- Já a restrição 2.4 apresenta o cálculo do desvio total da demanda de mão-de-
obra requerida para a realização de todos os projetos, entre as semanas w e w + 1 do
horizonte de programação.
- Uma vez calculado o desvio total, a restrição 2.5 apresenta o acréscimo (G
w
) e
o decréscimo (H
w
) entre as semanas w e w + 1.
- As restrições 2.6 e 2.7 garantem que os aumentos e decréscimos da mão-de-obra
são positivos. O desvio é calculado subtraindo-se (H
w
) de (G
w
).
Este modelo foi implementado na linguagem de programação GNU MathProg,
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
2.3.1 - Modelos de manutenção preventiva 28
utilizando o software GLPK (GNU Linear Programming Kit) e testado em um com-
putador ATHLON
Dual Core 3800+, 2 GHz com 1 GB de memória RAM no prompt
de comando da plataforma Windows XP Pro.
A reprodução do modelo gerou os mesmos resultados apresentados no trabalho
dos autores, como pode ser observado no Apêndice A.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Capítulo 3
Ambiente de Pesquisa
Este capítulo tem como objetivo apresentar a empresa pesquisada, situando-a
no contexto em que está inserida, bem como descrever a problemática da otimização
do planejamento da manutenção preventiva.
3.1 Cenário
Nos últimos anos, observou-se a crescente penetração dos produtos de eletrônica
na economia. Cada vez mais estão presentes nos serviços, na indústria em geral, nos
setores de informática e telecomunicações e nos bens de consumo. Isto se deve, em
grande parte, ao tratamento diferenciado que receberam em nosso País. Como resul-
tado comum, as diversas políticas levaram à instalação de um parque industrial, com
grande presença de empresas multinacionais, no qual prevalece a montagem final de
equipamentos (TAVARES [47]).
A Figura 3.1 mostra o desempenho do setor eletroeletrônico. A evolução do
faturamento da indústria eletroeletrônica vem apresentando grande avanço desde 1998,
sendo que em 2006, o crescimento previsto era de 14% em comparação com o ano 2005
(ABINEE [1]).
Uma importante característica deste setor é a forte presença de empresas do
tipo manufatura contratada. Este mercado é organizado de forma que as empresas
29
3.2 - A Empresa 30
Figura 3.1: Faturamento do Setor Eletroeletrônico
Fonte: ABINEE - http://www.abinee.org.br/
proprietárias das marcas, conhecidas como OEM, são responsáveis pelos projetos de
produtos, divulgação da marca (marketing) e demais atividades estratégicas. Já as
empresas que fornecem o serviço de manufatura para indústria de eletroeletrônicos,
conhecidas como EMS, são responsáveis pelas operações logísticas de obtenção de com-
ponentes e distribuição dos produtos finais, montagem dos produtos, manutenção dos
equipamentos entre outros.
Como as empresas EMS devem ser capazes de responder rapidamente às vari-
ações da demanda, apresentando flexibilidade no processo produtivo, a aplicação de
técnicas que visam minimizar custos, buscando equilibrar interesses conflitantes, pos-
sibilita o aumento da qualidade dos produtos e confiabilidade de entrega, bem como
maior vantagem competitiva em relação aos demais concorrentes.
3.2 A Empresa
A empresa objeto da pesquisa é uma multinacional que atua no mercado de
produtos de informática e eletroeletrônicos. Por motivos de sigilo empresarial, foi
alterado o nome da empresa, aqui designada como BETA.
A BETA é uma empresa prestadora de serviços de manufatura de produtos
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.3 - Tecnologia de Fabricação 31
eletroeletrônicos que atende mundialmente a grandes clientes. Sua operação está ori-
entada para a montagem de placas de circuito impresso (PCB - Printed Circuit Board)
a baixo custo.
A empresa BETA atua no mercado brasileiro com duas plantas industriais,
uma no Sudeste do Brasil e outra no Norte do país. Dentro das unidades brasileiras, a
planta do Norte do país atua com alto volume de produção e baixo mix, ao contrário
da planta do Sudeste que atua com um baixo volume e alto mix de produtos (HMLV
- High-mix, Low-volume).
De acordo com Farlow [13], a tendência das empresas de montagem de PCB é
de se aproximarem cada vez mais da estrutura de produção HMLV, ou seja, produzir
grande variedade de produtos em pequenas quantidades. Esta tendência pode ser
explicada pela demanda altamente volátil bem como o curto ciclo de vida dos produtos.
Atualmente, a BETA se depara com um quadro de crescimento acelerado. Para
conseguir atender toda a demanda proposta por seus clientes, a BETA, que no final de
2003 operava com apenas duas linhas de produção SMT, teve seu quadro aumentado
para nove linhas de produção, que representou um acréscimo de 49 novos equipamentos
para a manufatura.
Com esta expansão, a realização das tarefas de manutenção preventiva nos
equipamentos tornou-se desorganizada, aumentando consideravelmente o intervalo de
tempo entre manutenções preventivas. A principal conseqüência desta falha na exe-
cução dos planos de manutenção foi o considerável aumento de downtime (tempo de
parada) nas linhas de produção, devido à necessidade de ações corretivas nos equipa-
mentos.
3.3 Tecnologia de Fabricação
Raback e Sischman [35] definem PCB, ilustrado na Figura 3.2, da seguinte
forma:
Placas de circuito impresso consistem de placas de su-
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.3 - Tecnologia de Fabricação 32
porte não condutor (geralmente plásticos como fenolite ou epóxi),
com espessura entre 1, 5 a 2, 0 mm, contendo trilhas de material
condutor (geralmente cobre) na sua superfície. Cada placa tem
definida, conforme seu projeto, as posições onde os componentes
eletrônicos, tais como resistores, capacitores, diodos, transistores
ou circuitos integrados, deverão ser montados para que ela exe-
cute a sua função específica no sistema.
Figura 3.2: Placa de Circuito Impresso
Fonte: MMI - http://www.mfgmkt.com/
As tecnologias de processo utilizadas para produção de PCB são SMT, em
que os componentes SMD (Surface Mount Device) são inseridos automaticamente nas
superfícies das placas, e PTH (Pin Through Hole), cuja inserção dos componentes às
placas é feita manualmente.
A linha de produção PTH, apresentada na Figura 3.3 é constituída basicamente
por sete processos:
(1) Pré-Formatação: nesta etapa os terminais dos componentes são alinhados ou do-
brados.
(2) Inserção Manual: etapa do processo em que os componentes de maior tamanho são
adaptados às placas.
(3) Solda Onda: etapa em que os componentes são soldados.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.4 - Descrição do Processo Produtivo 33
(4) Teste de Circuito e Teste Funcional: etapas cuja finalidade é avaliar defeitos em
circuitos e funcionais, respectivamente.
(5) Acabamento.
(6) Reparo: nesta etapa, são realizados ajustes nas placas com defeitos de montagem.
(7) Embalagem: etapa em que ocorre o acondicionamento das placas.
Figura 3.3: Linha de Produção PTH
3.4 Descrição do Processo Produtivo
Antes do processo de produção de PCB ser descrito é interessante ressaltar
particularidades acerca do layout da produção da empresa BETA.
A organização do processo produtivo foi feita de forma que os equipamentos
ou postos de trabalho fossem dispostos de acordo com sua função, o que caracteriza o
layout como funcional.
Observando a Figura 3.4, que apresenta o arranjo físico deste processo, é pos-
sível verificar a disposição das estações de trabalho, bem como os recursos disponíveis
para a fabricação das placas - matéria-prima, equipamentos, testadores, postos de tra-
balho e operadores.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.4 - Descrição do Processo Produtivo 34
Figura 3.4: Montagem de Placas de Circuito Impresso
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.4 - Descrição do Processo Produtivo 35
A Figura 3.5 apresenta as etapas de produção das PCB, que abrangem desde
a chegada da matéria-prima até a expedição do produto acabado.
Grande parte da matéria-prima da empresa é importada. Esse material chega
em caminhões e é descarregado na área de recebimento até serem transferidos ao al-
moxarifado.
Porém, antes que a matéria-prima seja armazenada, o setor de Controle de
Qualidade (CQ) realiza a inspeção em uma amostra do material recebido. O material
aprovado pelo CQ é, então, armazenado nos almoxarifados até que seja requisitado por
uma Ordem de Produção (OP) do SMT
1
.
As linhas de produção SMT são formadas por máquinas de montagem au-
tomática rigidamente interligadas que posicionam e soldam os componentes eletrônicos
em locais específicos da placa de circuito impresso.
A primeira etapa do processo de produção SMT é realizada pela Printer. Este
equipamento faz a impressão de pasta de solda, que é uma liga de estanho, chumbo
entre outros produtos. A finalidade desta pasta de solda é fazer a ligação elétrica entre
os componentes e a placa de circuito impresso.
Na etapa seguinte, a placa passa pelas insersoras automáticas de componentes
2
,
cuja função é posicionar os componentes em seus devidos lugares em alta velocidade.
A BETA contém três tipos de insersoras: (i) de componentes pequenos embalados em
tapes
3
: FUJI e HSP; (ii) de componentes maiores embalados em tapes: GSM; (iii)
de componentes maiores embalados em bandejas: PTF. Normalmente, as máquinas
insersoras de componentes maiores ficam posicionadas depois das outras insersoras.
Na próxima etapa, a placa é transferida por uma correia transportadora até o
Forno contínuo para soldar os componentes SMD nela inseridos. Ao sair do forno, a
placa passa por uma Inspeção visual, onde são verificados possíveis defeitos ocorridos
nas etapas anteriores do processo. Terminado o processo SMT, as placas são levadas à
área de processo PTH.
1
SMT: Na BETA, o nome do setor de produção é o mesmo da tecnologia de fabricação utilizada.
Ou seja, o setor SMT é aquele onde utiliza-se a tecnologia de montagem em superfície.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5 - Descrição da Manutenção Preventiva na Empresa 36
A primeira etapa do PTH é a pré-formatação. Nesta etapa, os componentes
PTH são dobrados ou cortados para serem inseridos à placa. Na Inserção Manual,
os componentes maiores são inseridos manualmente nos respectivos furos da placa de
circuito impresso. Na etapa seguinte, a placa passam pela Solda a Onda, onde os
componentes maiores são fixados à placa por uma onda de solda.
Depois de passar pelas operações de montagem, a placa segue para a área
de testes. O primeiro teste feito é o ICT (in circuit test), em que são realizados
testes nos componentes determinados pelo cliente. Depois, a placa segue para os testes
Funcionais, onde é verificado o funcionamento da placa.
Na etapa de Acabamento, são colocados alguns componentes e realizado o
alguns reparos na placa. Na Embalagem, a placa é embalada e enviada a um estoque
de produtos acabados e semi-acabados.
A partir daí, a placa pode ter dois destinos: (1) Box Build - Área de montagem
das placas em produtos como: Impressoras, terminais de cartão de crédito entre outros
e (2) Venda - Nacional ou Exportação.
3.5 Descrição da Manutenção Preventiva na Empresa
A Manutenção Preventiva ocorre em apenas um dos três turnos de trabalho da
BETA, normalmente no terceiro turno (das 22:20 às 06:20h). As ações de MP de um
determinado dia de trabalho são determinadas pelo Programa de Manutenção. Estas
ações incluem a definição das linhas de produção e dos projetos de manutenção que
serão executados.
Nesta seção são apresentados os projetos, planos e padrões de manutenção
adotados pela empresa BETA. A seguir, apresenta-se a formação da equipe de manu-
tenção bem como as responsabilidades de cada membro da equipe. Na última parte
2
Os componentes SMD possuem diversos tamanhos, formatos e tipos de embalagens. A escolha das
máquinas que irão inserir cada componente depende diretamente das características dos componentes.
3
Componentes embalados em tapes: os componentes embalados em uma espécie de rolos ou discos,
que são colocados em alimentadores (feeders) que acoplam às máquinas.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5 - Descrição da Manutenção Preventiva na Empresa 37
Printer
Insersora
Automática
Forno
Inspeção
Visual
Pré-Formatação
Inserção
Manual
SoldaOnda
TesteICT
TesteFuncional
Acabamento
Matéria-Prima
Recebimento
eCont.Qualidade
Almoxarifado
Embalagem
Almoxarifado
SMT
Almoxarifado
Exportação
Expedição
Montagem
BoxBuild3
Montagem
BoxBuild1
Montagem
BoxBuild2
PTH
Figura 3.5: Fluxograma do Processo de Produção de PCB
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.1 - Projetos de manutenção 38
desta seção são apresentadas tanto a descrição da execução das tarefas, quanto as
particularidades das atividades de manutenção na empresa BETA.
3.5.1 Projetos de manutenção
As atividades de manutenção preventiva exercidas nos equipamentos das linhas
SMT da empresa BETA são divididas em sete projetos de acordo com sua periodicidade
de execução. A Tabela 3.1 apresenta estes projetos e exemplos de tarefas ou atividades
de cada um.
Tabela 3.1: Projetos de Manutenção Preventiva da Empresa
Projeto Freqüência Tarefas
1 Diária Inspecionar e limpar a câmara de vácuo (Printer);
Retirar componentes caídos na máquina (Insersora).
2 Semanal Limpar os filtros de ar da máquina (Printer);
Limpar a superfície do prisma(Insersora).
3 Quinzenal Limpar o sistema de corte de fitas de componentes e
lubrificar as hastes de movimento dos nozzles (Insersora).
4 Mensal Inspecionar a pressão dos alimentadores (Printer);
Lubrificar a máquina (Insersora).
5 Trimestral Inspecionar as correias de movimentação dos rodos (Printer);
Limpar os filtros de ar comprimido e vácuo (Insersora).
6 Semestral Inspeção e limpeza do sistema de vácuo (Printer);
Limpar e lubrificar os Feeders (Insersora).
7 Anual Inspeção e limpeza das partes eletrônicas (Printer);
Trocar o óleo da máquina (Insersora).
As tarefas que constituem cada projeto de manutenção foram definidas a partir
das recomendações descritas no manual de instruções dos fornecedores dos equipamen-
tos.
3.5.2 Planos de manutenção
Um plano de manutenção define as tarefas preventivas que devem ser execu-
tadas em um determinado equipamento, bem como a periodicidade de cada uma.
Xenos [55] destaca que o processo de elaboração e revisão dos planos de manu-
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.2 - Planos de manutenção 39
Figura 3.6: O Plano de Manutenção como do Gerenciamento da Manutenção
tenção é o cerne do gerenciamento de manutenção, como pode ser observado na Figura
3.6. O autor ainda destaca que, a partir dos planos de manutenção, é possível obter
informações para o gerenciamento de grande parte dos recursos relacionados à manu-
tenção, como peças de reposição e mão-de-obra.
Segundo Nakajima [28], as principais fontes de informação para a elaboração
de planos de manutenção, são:
• Padrões ou instruções fornecidos pelo fabricante.
• Dados históricos de falhas do equipamento em questão ou de equipamentos sim-
ilares.
• Experiência das equipes de operação e de manutenção no equipamento em questão
ou similares.
• Legislações regulatórias: como no caso de manutenção de caldeiras e aviões.
A BETA possui planos de manutenção elaborados para praticamente todos os
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.3 - Padrões de manutenção 40
equipamentos do SMT. Esses foram elaborados pelo supervisor e técnicos da manu-
tenção seguindo as recomendações dos fabricantes e a experiência da equipe, tal como
sugerido por Xenos [55] e Nakajima [28]. A Figura 3.7 apresenta o plano de manutenção
de uma insersora automática de componentes do SMT.
Tarefas Frequência Ferramenta / Material
Limpar o interior da máquina retirando a sujeira, componentes e fragmentos Diária Aspirador
Limpar a superfície das câmeras. Usar papel especial para limpeza de lentes Semanal Papel especial
Limpar as escalas dos lineares dos eixos Y e X (Beam 1 e Beam 2) Semanal Papel especial e álcool
Verificar a pressão do “ Beijo de Ar (Air Kiss)” e o vácuo dos Spindles Semanal Vide FI PP 225
Limpar e verificar o aspecto físico dos Nozzles (desgaste e limpeza) Quinzenal Pano limpo e seco
Limpar os Nozzle Changers Quinzenal Pano limpo e seco
Verificar o vácuo dos Nozzle Changers Quinzenal Vide FI PP 225
Limpar os filtros de ar das tampas e trocar quando necessário Quinzenal Jato de ar comprimido
Limpar as coberturas de policarbonato e tampas Quinzenal Pano limpo
Limpar os Trackballs e teclados Quinzenal Pano limpo
Purgar filtro pneumático Quinzenal
Backup dos arquivos: Product Files e Component Databases Quinzenal Disquetes
Limpar e lubrificar (Kluber ) os trilhos (Slides) e fusos (Lead Screw) dos eixos X e Y Mensal
Kluber
Limpar e lubrificar os trilhos e fusos de abertura do Conveyor (Board Handling) Mensal Tetra Oil
Inspecionar as correias do Conveyor verificando desgastes e limpeza Mensal Pano limpo
Desmontar e lavar os filtros pneumáticos Mensal Água
Verif. a roda do tacômetro do sist. de posicionamento (trocar e aj. se necessário) Trimestral
Limpar e lubrificar os Feeders (vide FI PP 225) Semestral Lubrif. Super Blue
Executado por:
Data da manutenção:
Padrão de Referência 15-ME30-1000-225
11 125 6 7 8 13 14 15
Plano de Manutenção Preventiva
Equipamento: GSM II
9 101 2 3 4
Figura 3.7: Plano de Manutenção Preventiva da Insersora Automática GSM
Os planos de manutenção da BETA não têm sido realimentados, ou seja, não
têm sido atualizados através da inserção, retirada ou modificação da periodicidade
das tarefas ou mesmo das atividades em si. Essa realimentação é importante, pois as
necessidades operacionais dos equipamentos mudam com o tempo. A principal conse-
qüência da falta de revisão nos planos de manutenção é que as tarefas executadas em
cada equipamento podem ficar desatualizadas em relação às necessidades dos equipa-
mentos. Além da possibilidade de desperdícios de recursos com a execução de tarefas
que não são mais necessárias.
3.5.3 Padrões de manutenção
Enquanto os planos de manutenção detalham "o que"deve ser feito e "quando",
o padrão de manutenção detalha "como"a tarefa deve ser realizada, ou seja, o padrão
de manutenção detalha as etapas de execução da tarefa, as ferramentas utilizadas, os
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.4 - Equipe de manutenção 41
parâmetros a serem ajustados e os cuidados a serem tomados, de forma que a tarefa
seja executada da melhor maneira possível.
Na BETA, quase todos os equipamentos possuem padrões de manutenção, ou
fichas de instruções, cadastrados no departamento de qualidade. A Figura 3.8 apresenta
a ficha de instrução de manutenção preventiva de uma insersora automática.
Para os equipamentos novos que ainda não possuem seus padrões elaborados,
as atividades de manutenção ficam restritas à limpeza superficial do mesmo. Já para
os equipamentos antigos, cada operador executa as atividades de maneira específica,
que nem sempre é a ótima. Isto faz com que a qualidade da realização dos serviços
fique prejudicada.
3.5.4 Equipe de manutenção
Para executar as tarefas, pode-se contar basicamente com duas equipes: a
equipe de operação e a equipe de manutenção. Normalmente, a equipe de manutenção
é formada por um pessoal mais qualificado e bem remunerado, mas que não fica ao
lado do equipamento durante todo o tempo de trabalho. Já a equipe de operação
é normalmente formada por um pessoal menos qualificado, mas que permanece um
grande período de tempo ao lado do equipamento.
Como o SMT da BETA é composto por linhas de produção, quando ocorre a
intervenção em uma determinada linha para execução da MP, todos os equipamentos
desta linha sofrem ações de manutenção. Para que seja possível realizar atividades da
manutenção programada em todos os equipamentos, a BETA conta, atualmente, com
o apoio de duas equipes de MP para as nove linhas de produção do SMT. Cada equipe
é composta por dois operadores de manutenção além dos dois operadores da linha de
produção.
Durante a realização da MP, o técnico da linha auxilia e supervisiona as ativi-
dades executadas pelos operadores.
Na empresa existem dois tipos de operadores:
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.4 - Equipe de manutenção 42
Figura 3.8: Padrão de Manutenção Preventiva da Insersora Automática GSM
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.4 - Equipe de manutenção 43
(i) Operadores de Linha: são funcionários dedicados às operações de produção, tendo
como principal função o monitoramento dos equipamentos. São também respon-
sáveis pela execução das tarefas do Projeto de MP Diária além de auxiliar na
realização dos demais projetos de MP. Cada linha de produção é composta por
dois operadores de linha, além de inspetores e equipamentos.
(ii) Operadores de Manutenção: geralmente são operadores de linha mais antigos,
que foram treinados para realizarem as atividades de manutenção, trabalhando
apenas no turno em que a MP é realizada. A BETA conta com duas equipes de
MP, sendo que em cada uma há dois operadores de manutenção.
O envolvimento dos operadores na função de manter os equipamentos é devido,
principalmente, aos princípios do programa TPM, em fase de implantação na BETA.
Esta técnica é fundamentada em três conceitos básicos, que são:
1. manutenção autônoma feita pelos operadores;
2. maximizar a eficiência dos equipamentos;
3. pequenos grupos de atividades.
De acordo com a filosofia TPM, a Manutenção Autônoma corresponde à exe-
cução de atividades simples, como lubrificação, calibração, limpeza e inspeção visual,
realizadas pelos próprios operadores. A BETA já trabalha com esta estrutura, adicio-
nando na rotina dos operadores de linha algumas atividades de manutenção. Porém,
muitas tarefas de manutenção ainda podem ser delegadas para a produção.
Em relação à mão-de-obra técnica disponível na BETA, percebe-se que o nível e
a freqüência dos treinamentos são deficientes, além da empresa contar com um número
reduzido de técnicos. Como conseqüência, a empresa BETA completa a lacuna de
mão-de-obra com os operadores, que neste caso são designados como "operadores de
manutenção".
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.5 - Realização das tarefas 44
3.5.5 Realização das tarefas
Atualmente, o único indicador utilizado para avaliar as ações de manutenção é
o tempo de parada (downtime) de máquinas. A Tabela 3.2 apresenta a produtividade
geral do SMT no mês de fevereiro de 2006.
Percebe-se um alto índice de paradas dos equipamentos para manutenções cor-
retivas, o que consome um tempo expressivo que deveria ser utilizado para a produção.
Isso pode ser explicado pelas condições dos equipamentos existentes na fábrica ou pelo
nível de experiência dos trabalhadores. Porém, o principal agravante desta situação é
a falta de disciplina na execução das tarefas de prevenção nos equipamentos.
Tabela 3.2: Produtividade Geral do SMT
ITENS DESCRIÇÃO Hs Paradas %
1 Printer 137,45 8,85
2 HSP 154,86 9,97
3 GSM 136,06 8,76
4 Fuji 47,55 3,06
5 Conveyor 21,94 1,41
6 PTF 16,02 1,03
7 Forno 26,75 1,72
8 Feeders 69,36 4,47
9 Stencil 12,64 0,81
10 Engenharia 61,26 3,94
11 Otimização de programa 4,58 0,29
12 Documentação de processo 7,79 0,50
13 Outros (Técnico não disponível) 23,84 1,53
14 Troca de componentes 178,43 11,49
15 Change over 138,75 8,93
16 Reunião 48,25 3,11
17 Treinamento 0,00 0,00
18 MDO 11,98 0,77
19 Ineficiência 4,20 0,27
20 Outros 39,34 2,53
21 Ar condicionado 64,92 4,18
22 Falta ar comprimido 16,62 1,07
23 SCP 9,13 0,59
24 Impressora de etiquetas 9,68 0,62
25 Falta material interno 192,20 12,37
26 Falta material externo 79,08 5,09
27 Planejamento 27,08 1,74
28 Teste Funcional 1,78 0,11
29 Teste ICT 1,81 0,12
30 Material fora da especificação 3,95 0,25
31 Problemas técnicos 5,96 0,38
1553,26 100,00
Fevereiro de 2006
TOTAL
PRODUTIVIDADE 57,53%
Na BETA, o programador da produção e manutenção tem flexibilidade para
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
3.5.5 - Realização das tarefas 45
deslocar as atividades de MP de acordo com as necessidades da produção. Com o
excesso de autonomia dada ao programador e a limitada atuação do setor de manuten-
ção, as atividades preventivas ficaram em segundo plano, tornando-se comum não só o
atraso, como também a não realização dos projetos de MP.
Outra deficiência apresentada no SMT é a inexistência de manutenções prediti-
vas. Atualmente, a BETA não dispõe de equipamentos para medir e controlar parâmet-
ros das máquinas deste setor. Como conseqüência dessa deficiência, pode-se destacar o
desperdício de recursos com a substituição antecipada de uma peça, bem como a maior
possibilidade de falhas nos equipamentos.
Com a expansão da empresa, no final de 2005, se fez necessário o aumento
do número de equipes responsáveis pelas atividades da MP. Atualmente existem duas
equipes de MP, que trabalham no terceiro turno, para atuar nas nove linhas do SMT.
Entretanto, o aumento das linhas também aumentou a complexidade em designar um
dia específico para que essas pudessem ser submetidas à MP. Isto se deve, principal-
mente, aos conflitos de interesses entre a manutenção e produção. Para o setor de
produção, é importante atender com qualidade às demandas dos clientes, que apresen-
tou um aumento considerável. Já o interesse da manutenção é agir previamente sobre
os equipamentos de forma a eliminar a ocorrência de falhas devido ao desgaste.
Outra característica da MP na BETA é a inexistência de registros de defeitos
dos equipamentos e respectivas ações tomadas. Uma das conseqüências deste problema
é o alto índice de paradas dos equipamentos para manutenções corretivas, apesar das
manutenções preventivas seguir as especificações do fornecedor.
No caso da empresa BETA, percebe-se que tanto a eficiência como o controle
dos custos da manutenção estão comprometidos pela falta de critérios quantitativos
durante a avaliação do período mais propício para a execução de cada projeto de MP.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Capítulo 4
Metodologia de Pesquisa
Neste capítulo é apresentada a estratégia de pesquisa adotada para o desen-
volvimento do modelo matemático que irá auxiliar o processo de tomada de decisão
relacionada a programação da manutenção no sistema produtivo SMT. Serão também
apresentados os conceitos e fases para a realização da metodologia de pesquisa.
4.1 Metodologia Estudo de Caso
Pelas características do presente trabalho, o método a ser utilizado é o estudo
de caso. Esta técnica é utilizada quando se deseja um profundo estudo de um ou
poucos objetos de maneira que se permita um amplo e detalhado conhecimento (GIL
apud SILVA E MENEZES [40]).
O estudo de caso é uma descrição analítica de um evento ou de uma situação
in loco com o objetivo de guiar o desenvolvimento de procedimentos para a obtenção
de novas descobertas. Segundo Yin [56], a essência de um estudo de caso é que ele
tenta esclarecer decisões, sempre avaliando o motivo pelo qual foram tomadas, como
foram implementadas e com quais resultados.
Para definir a estratégia de pesquisa, existem três condições a serem obser-
vadas: (i) o tipo de pergunta da pesquisa; (ii) a extensão do controle que o pesquisador
tem sobre os comportamentos dos eventos; (iii) o grau do foco na contemporaneidade
46
4.1 - Metodologia Estudo de Caso 47
em oposição aos eventos históricos (TONDATO [48]).
Este trabalho apresenta como forma de questão de pesquisa o como e o porque.
O tema é contemporâneo e ele não exige controle sobre os eventos comportamentais.
Portanto, conforme demonstra a Tabela 4.1 o método de trabalho adequado é o estudo
de caso.
Tabela 4.1: Situações Relevantes para Diferentes Estratégias de Pesquisa
Fonte: COSMOS Corporation apud Yin [56]
Segundo Stuart et al. [41], o processo e pesquisa Estudo de Caso possui as
seguintes fases:
1. Definição da pesquisa: o objetivo desta fase é contribuir para a construção ou vali-
dação de uma teoria baseada na observação de eventos numa organização ;
2. Desenvolvimento do instrumento de pesquisa: nesta fase são determinados os en-
volvidos no processo que afetam o objeto de estudo;
3. Coleta de dados: consiste em levantar dados do processo de forma observativa;
4. Análise dos dados: nesta fase, os dados são organizados de maneira que as questões
que norteiam o objeto de pesquisa possam ser respondidas;
5. Divulgar resultados e conclusões da pesquisa: o objetivo desta etapa é validar a
teoria estudada.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
4.2 - Protocolo de Pesquisa 48
4.2 Protocolo de Pesquisa
As etapas que constituíram a estratégia utilizada para o desenvolvimento do
modelo de planejamento da manutenção preventiva foram:
• Definição do problema: Como conseguir planejar as intervenções em linhas de
produção SMT nos momentos mais oportunos?
• Levantamento dos fatores que impactam no planejamento da manutenção pre-
ventiva em linhas SMT através de reuniões com os técnicos e responsáveis pela
manutenção. O objetivo primário destas reuniões era determinar os principais
fatores que influenciam no processo e então, desenvolver uma ferramenta que aux-
iliasse tanto no planejamento quanto no controle das manutenções preventivas.
• Estudo do estado da arte: busca por trabalhos e publicações referentes ao tema
manutenção preventiva, especificamente os que apresentam modelos matemáticos
para auxílio a tomada de decisão.
• Avaliação do cenário e das atividades de manutenção das linhas SMT na empresa
EMS.
• Customização de um software CMMS para apoiar as atividades de gerenciamento
da manutenção.
• Coleta dos dados que impactam na programação da manutenção preventiva da
empresa.
• Análise dos dados. Nesta etapa, os dados foram agrupados em uma estrutura que
os relacionasse totalmente, para então desenvolver o modelo de programação.
• Desenvolvimento do modelo matemático cuja função principal é programar a
escala das equipes de manutenção preventiva de forma otimizada.
• Testes computacionais e Validação do modelo. Nesta etapa, após os testes iniciais,
a sensibilidade do modelo foi analisada e, para então o modelo ser validado.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
4.2 - Protocolo de Pesquisa 49
• Apresentação dos resultados para os responsáveis pela manutenção nas linhas
SMT e, então, implementação do modelo na rotina da empresa.
Neste trabalho, é assumido que o sistema de produção está sujeito à falhas
aleatórias e que as ações de manutenção realizadas no sistema, em um determinado
período, reduz a capacidade de produção do sistema neste período. Ou seja, apesar de
não abordar o aspecto relacionado com a probabilidade da falha, o método de solução
aqui proposto, além de considerar os custos diretos da manutenção, tem foco voltado
para as perdas de produção inerentes às atividades de manutenção preventiva em linhas
de produção SMT e busca uma técnica que seja capaz de dar suporte adequado ao
planejamento de intervenções para os momentos realmente mais oportunos.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Capítulo 5
Descrição Conceitual do Problema
Conforme citado anteriormente, este trabalho pretende resolver o problema
de otimização do plano de paradas de manutenção preventiva em linhas de produção
SMT, considerando o contexto do segmento EMS.
Se assumir que as máquinas não terão problemas em um certo período, do
ponto de vista econômico, a melhor opção em relação às intervenções da produção
para a realização da manutenção era postergá-las o máximo possível. Isto porque a
manutenção implica em custos diretos (mão-de-obra e materiais) e indiretos (perda de
produção) para a empresa.
Este capítulo apresenta a descrição conceitual do problema de otimização da
manutenção preventiva, o processo de evolução da modelagem, o modelo final e os
testes computacionais.
5.1 O Problema
A questão central que pretende-se resolver é:
Como conseguir planejar as intervenções em linhas
de produção SMT nos momentos mais oportunos?
50
5.2 - Evolução do Modelo 51
Entende-se por "momento mais oportuno", o período cuja realização da ma-
nutenção seja menos dispendiosa.
Além do custo de realizar a manutenção, pode-se observar outros dois custos
expressivos:
1. Custo pela perda de produção: entende-se como a receita que não é gerada na linha
de produção, uma vez que esta fica inoperante devido a execução da MP;
2. Custo pela ineficiência do equipamento: entende-se como o efeito negativo sobre o
equipamento ocasionado pelo atraso na execução da MP. Como conseqüência deste
atraso, pode-se considerar a redução da eficiência do equipamento, bem como o
aumento da possibilidade de defeitos ou quebras no mesmo.
5.2 Evolução do Modelo
O processo de desenvolvimento do modelo de manutenção apresentado neste
trabalho foi gradativo. Basicamente, é possível sintetizá-lo em cinco etapas:
Etapa 1 - Reprodução do Modelo de Wagner et al. [52]
O modelo de alocação otimizada de mão-de-obra para manutenção preven-
tiva proposto pelo autor foi o ponto de partida para o desenvolvimento
do modelo apresentado neste trabalho. Inicialmente, para melhor entendi-
mento do trabalho proposto por Wagner et al. [52], houve a necessidade de
reproduzir os resultados apresentados no artigo, conforme apresentação no
Apêndice A. Deste trabalho foram extraídas as idéias de alocação de pro-
jetos e suavização da capacidade de mão-de-obra do sistema no horizonte
de programação.
Etapa 2 - Modificação da Restrição de Alocação
A restrição de alocação estava escrita, inicialmente, da seguinte forma:
s ∈S
p
X
p,s
= 1 ∀ p ∈ P (equação 2.2)
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.2 - Evolução do Modelo 52
Conforme mencionado no capítulo 2, a equação 2.2 garante que o projeto p
será iniciado em uma semana s . Com o objetivo de adequá-la ao contexto
deste trabalho, esta restrição passou a ser escrita da seguinte forma:
T
t = 1
x
p
l,t
=
T
t = 1
D
p
l,t
∀ p ∈ P, l ∈ L, t ∈ T
sendo L o conjunto de linhas de produção.
Desta forma, uma vez que os projetos inclusos neste trabalho devem ser
realizados periodicamente, a equação acima garante que todos serão aloca-
dos no horizonte de programação considerado. Ou seja, o projeto p será
alocado na linha de produção l, no período t conforme a demanda D
p
l,t
.
Etapa 3 - Atraso e Antecipação
Até esta fase, utilizava-se o critério homens hora como unidade de medida
da função objetivo. Porém, ao incluir a restrição que possibilita o atraso
ou antecipação da manutenção, foi adotado o critério custo (em R$) para
facilitar a medida do efeito causado pelo deslocamento da realização da ma-
nutenção no horizonte de tempo. Nesta etapa, também foram incluídas as
variáveis excesso e folga da força de trabalho. A primeira, mede a superuti-
lização da mão-de-obra (hora extra). Já a segunda, mede o tempo ocioso
da mão-de-obra.
Etapa 4 - Contratação e Demissão
Para fornecer mais flexibilidade ao modelo, foram adicionados custos para
contratar e demitir, com o objetivo de adequar a capacidade de mão-de-obra
às necessidades de cada período. Neste modelo, entende-se as denominações
"contratação"e "demissão"como sendo ações de remanejamento (desloca-
mento) de funcionários entre setores diferentes de uma mesma empresa.
Etapa 5 - Sinergia entre Projetos
Nesta etapa, foi incluso no modelo um desconto (custo de sinergia) no custo
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.2 - Evolução do Modelo 53
total caso seja ativada a variável sinergia entre o par de projetos. O objetivo
de adicionar a variável "sinergia entre projetos"no modelo foi para favorecer
a execução dos pares de projetos que geram economia de tempo e diminuir
a possibilidade da realização conjunta dos pares de projetos que elevam o
consumo de tempo.
Analisando cada fase do processo de evolução do modelo, pode-se perceber que
o mesmo foi estruturado de forma que grande parte das decisões tomadas envolvessem
tradeoffs, ou seja, a ponderação entre objetivos conflitantes. O comportamento do
modelo diante destes conflitos está ilustrado na Figura 5.1.
Figura 5.1: Representação do Modelo Proposto
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.3 - Modelo Proposto 54
Conforme mencionado anteriormente, a composição do custo de manutenção de
equipamentos de uma determinada linha de produção inclui fatores diretos e indiretos.
O primeiro refere-se aos gastos diretos com a manutenção, por exemplo, custo de mão-
de-obra, materias, etc. Já o segundo apresenta o custo de manter a linha inoperante em
cada período de tempo. Essa parcela de custo varia de acordo com a demanda prevista
de produção no horizonte analisado. O segundo gráfico da Figura 5.1 apresenta o
comportamento da função custo em relação ao deslocamento da data de realização da
manutenção.
Observa-se que na data programada (semana T 4), os custos de antecipação ou
de atraso são iguais a zero. Porém, uma vez que o custo total de realizar a manutençao
é composto pelas parcelas apresentadas nos dois gráficos, a semana T 4 apresenta custo
total igual à C2. Diante do exemplo analisado, verifica-se que algumas vezes é mais
interessante antecipar ou atrasar a data de realização de um dado projeto para que
este possa ser executado em um período que apresente menor custo, uma vez que o
objetivo principal é minimizar os custos inerentes à manutenção.
5.3 Modelo Proposto
Para a definição matemática do problema, faz-se necessário descrever os con-
juntos utilizados:
Lista de Conjuntos
L = conjunto de linhas em que as manutenções são realizadas
P = conjunto de projetos de manutenção preventiva
T = conjunto de semanas do horizonte de programação
Parâmetros
Os parâmetros que balizam a solução a ser encontrada pelo modelo são:
• C
l,t
: custo de realização da manutenção preventiva na linha de produção l e
período t. O custo de acionar a manutenção em uma linha, fica sujeito aos custos
diretos das ações de prevenção, inspeção e revisão dos equipamentos da linha de
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.3 - Modelo Proposto 55
produção, bem como à receita não gerada pela linha no período determinado,
sendo a receita dependente do custo do produto e da cadência
3
de produção.
• CAtr
l,t
: custo gerado pelo atraso na realização das tarefas de manutenção na
linha l e no período t. Este custo mede o impacto gerado pelo atraso na ma-
nutenção. Normalmente, os principais problemas ocorridos são: diminuição no
desempenho dos equipamentos, aumento do índice de ações corretivas e aumento
do tempo de ciclo da produção.
• CAnt
l,t
: custo gerado pela antecipação da manutenção na linha l e no período t.
O custo de antecipar a manutenção é dependente do índice de vendas perdidas
em um determinado período, devido ao estado inoperante da linha.
• G
(0)
: define a capacidade do recurso mão-de-obra disponível, no período inicial,
para a realização da manutenção preventiva.
• CF
t
: custo devido à subutilização da mão-de-obra disponível para a realização
da manutenção no período t.
• CE
t
: custo devido à superutilização da mão-de-obra disponível para a realização
da manutenção no período t.
• TE
p
l
: tempo consumido na realização do projeto de manutenção p na linha l.
• D
p
l,t
: data programada t para a realização do projeto de manutenção preventiva
p, na linha l. Esta demanda ou freqüência de execução da manutenção foi definida
a partir do estudo do manual do fornecedor.
• CHi
t
: despesa relativa à contratação de mão-de-obra no período t para as ativi-
dades de manutenção.
3
Cadência de Produção: mede a taxa horária de produção de um determinado produto. Na linha
SMT representa o número de placas de circuito impresso que cada linha é capaz de produzir ao longo
de uma hora de produção.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.3 - Modelo Proposto 56
• CF i
t
: despesa relativa à demissão de mão-de-obra da manutenção no período t.
• CS
p,q
l
: desconto/ági o devido à sinergia/anti- sinergia entre os projetos p e q.
Ocorre sinergia entre dois projetos quando o total de homens hora necessário
para a realização conjunta destes projetos é menor que a soma de homens hora
de cada projeto realizado separadamente.
• S
p,q
: matriz de sinergia/anti-sinergia entre os projetos de manutenção p e q.
• E : porcentagem da capacidade instalada (G
(0)
) que determina a taxa máxima
de utilização da mão-de-obra para realização das atividades de manutenção.
• F : porcentagem da capacidade instalada (G
(0)
) que determina a taxa mínima
de utilização da mão-de-obra para realização das atividades de manutenção.
Variáveis
• x
p
l,t
=
1, se o projeto p for realizado na linha l no instante de tempo t;
0, caso contrário.
• s
p,q
l,t
=
1, se existe sinergia entre os projetos p e q, na linha l e no período t;
0, caso contrário.
• g
t
: capacidade de mão de-obra requerida para a realização das atividades de
manutenção no período t.
• e
t
: quantidade de horas extra utilizadas durante a execução das atividades de
manutenção preventiva no período de tempo t.
• f
t
: folga devido à subutilização da mão-de-obra no período de tempo t.
• atr
p
l,t
: atraso do projeto p da linha l no instante de tempo t.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.3 - Modelo Proposto 57
• ant
p
l,t
: antecipação do projeto p da linha l no instante de tempo t.
• hi
t
: acréscimo de homens hora devido a contratação de funcionário.
• fi
t
: decréscimo de homens hora devido a demissão de funcionário.
Modelo
minimizar
P
p = 1
L
l = 1
T
t = 1
C
l,t
x
p
l,t
+
P
p = 1
L
l = 1
T
t = 1
CAtr
l,t
atr
p
l,t
+
P
p = 1
L
l = 1
T
t = 1
CAnt
l,t
ant
p
l,t
+
T
t = 1
(CHi
t
hi
t
+ CF i
t
fi
t
) +
T
t = 1
(CE
t
e
t
+ CF
t
f
t
) +
L
l = 1
T
t = 1
CS
p,q
l
s
p,q
l,t
sujeito a:
T
t = 1
x
p
l,t
≤
T
t = 1
D
p
l,t
∀ p = 1, 2, . . . , P (5.1)
∀ l = 1, 2, . . . , L
P
p = 1
L
l = 1
T E
p
l
x
p
l,t
= g
t
+ e
t
+ f
t
∀ t = 1, 2, . . . , T (5.2)
e
t
≤ E g
t
∀ t = 1, 2, . . . , T (5.3)
f
t
≤ F g
t
∀ t = 1, 2, . . . , T (5.4)
g
t
= g
t−1
+ hi
t
− f i
t
∀ t = 1, 2, . . . , T (5.5)
g
1
= G
(0)
+ hi
1
− f i
1
(5.6)
atr
p
l,t
− ant
p
l,t
=
T
h ≤ t
(D
p
l,h
− x
p
l,h
) ∀ t = 1, 2, . . . , T (5.7)
∀ l = 1, 2, . . . , L
∀ p = 1, 2, . . . , P
∀ h ∈ T, sendo h ≤ t
s
p,q
l,t
≥ x
p
l,t
+ x
q
l,t
− 1 ∀ (p, q) ∈ S
p,q
(5.8)
s
p,q
l,t
≤ x
p
l,t
∀ (p, q) ∈ S
p,q
(5.9)
s
p,q
l,t
≤ x
q
l,t
∀ (p, q) ∈ S
p,q
(5.10)
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.3 - Modelo Proposto 58
Restrições
• Aloca Projetos : a restrição 5.1 aloca uma quantidade de projetos menor ou igual
à soma da demanda de manutenção ao longo de todo o período de programação.
O modelo aceita que um determinado número de projetos não seja realizado no
período de programação considerado, isto se esta opção for interessante finan-
ceiramente.
• Capacidade : a restrição 5.2 mede o excesso ou folga de mão-de-obra. Sendo o
primeiro referente à superutilização do funcionário (hora extra) e, o segundo, à
subutilização do mesmo (ociosidade no trabalho).
• Excesso Max : a restrição 5.3 limita a variável "excesso de mão-de-obra", sendo
permitido superutilizar o funcionário somente até o limite calculado.
• Folga Max : a restrição 5.4 limita a variável "folga de mão-de-obra", determi-
nando o máximo tempo de ociosidade permitido ao funcionário.
• Hire / Fire : a restrição 5.5 fornece flexibilidade ao modelo, permitindo alocar
ou desalocar mão-de-obra de acordo com a capacidade exigida para execução
dos projetos demandados no período em questão. A variável g
t
é determinada de
forma a minimizar a variação da capacidade ao longo do período de programação.
• Âncora :a restrição 5.6 determina a capacidade de mão-de-obra para o período 1,
considerando a capacidade inicial do sistema (G
(0)
) e o excesso e a folga calculados
para no mesmo período.
• Atraso / Antecipação : a restrição 5.7 calcula os atrasos e antecipações dos
projetos. Estes são determinados através da diferença aritmética entre a demanda
de projetos programados para a data t (D
p
l,t
) e a alocação real para esta data (x
p
l,t
).
• Sinergia 1 : garante a ativação da sinergia entre os projetos p e q, se os mesmos
forem alocados conjuntamente, além da matriz de sinergia indicar que ocorre
sinergia para esse par de projetos.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.4 - Testes Computacionais 59
• Sinergia 2 : garante que a variável binária s
p,q
l,t
assuma o valor 0 se o projeto p
não for ativado.
• Sinergia 3 : garante que a variável binária s
p,q
l,t
assuma o valor 0 se o projeto q
não for ativado.
5.4 Testes Computacionais
O modelo proposto foi desenvolvido na linguagem MathProg, utilizando o pa-
cote gratuito GLPK (GNU Linear Programming Kit) e testado em uma máquina
ATHLON
Dual Core 3800+, 2 GHz com 1 GB de memória RAM no prompt de
comando da plataforma Windows XP Pro.
Os problemas-teste adotados para a validação do modelo foram divididos em
3 grupos, de acordo com o grau de complexidade envolvido:
Grupo 1 - constituído por 3 projetos de manutenção com demanda específica, con-
siderando um sistema com 2 linhas de produção e um horizonte de pro-
gramação de 3 períodos. As instâncias deste grupo são apresentadas como
Txx-3_2_03, sendo "xx" o índice da instância.
Grupo 2 - constituído por 3 projetos de manutenção com demanda específica, 4 linhas
de produção e 5 períodos de programação. As instâncias deste grupo são
apresentas como Txx-3_4_05.
Grupo 3 - constituído por 3 projetos de manutenção com demanda específica, 9 linhas
de produção e 6 períodos de programação. As instâncias deste grupo são
apresentas como Txx-3_9_06.
5.4.1 Análise dos resultados
Durante as fases de testes e validação do modelo, foram avaliadas as alterações
ocorridas na solução do problema devido aos diferentes cenários construídos através da
modificação de parâmetros.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.4.1 - Análise dos resultados 60
O processo de construção destes cenários ocorreu através do aumento cres-
cente da complexidade computacional nos grupos de instâncias, de forma a avaliar o
comportamento do modelo em cada condição proposta.
5.4.1.1 Grupo 1
O grupo 1 é constituído de dez instâncias pequenas, formadas com 3 projetos,
2 linhas de produção e 3 períodos no horizonte de programação.
Tabela 5.1: Resultados das Instâncias do Grupo 1
Todas as instâncias deste grupo foram resolvidas em tempo computacional
menor que 1 segundo, como pode ser observado na Tabela 5.1. A evolução na análise
dos resultados deste grupo de instâncias segue as etapas:
1. A primeira instância foi formada sem discrepância nos parâmetros do modelo. O
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.4.1 - Análise dos resultados 61
objetivo era ter uma referência para a análise dos vários cenários construídos nas
demais instâncias.
2. Na segunda instância, a capacidade de mão-de-obra foi reduzida, mantendo-se con-
stantes os demais parâmetros. A solução apontada pelo modelo foi a contratação de
mão-de-obra para suprir a necessidade do sistema, além de atrasar alguns projetos
para períodos com maior ociosidade de força de trabalho.
3. No terceiro teste, foi restaurada a capacidade inicial do grupo de teste e aumentada
a demanda de manutenções. Foi observado que nos períodos que apresentavam
baixa demanda, a força de trabalho foi reduzida através de demissões. Porém, em
alguns períodos de sobrecarga de trabalho, houve a necessidade de repor uma parte
da força de trabalho.
4. Na quarta instância, ainda com a mesma demanda de manutenção, foram reduzidos
os custos de excesso e de folga da mão-de-obra. O objetivo deste teste era verificar
se a redução dos custos de sobrecarga e subutilização da mão-de-obra reduziria o
índice de contratação ou demissão. A solução do modelo mostra que ainda foi inter-
essante demitir parte da mão-de-obra, sendo esta menor que no teste anterior. Isto
ocorreu porque em alguns períodos do horizonte de programação havia ociosidade
no trabalho, porém, para não contratar nos períodos de sobrecarga foi interessante
manter uma parte da mão-de-obra ociosa.
5. Para o quinto teste, foram restauradas a demanda e a capacidade de mão-de-obra e
aumentado o custo de realização da manutenção. Foi observado que quando o custo
de atraso é relativamente baixo em relação ao da manutenção propriamente dita, é
interessante postergar alguns projetos até o final do período de programação. A pos-
sibilidade de não programar uma determinada manutenção no horizonte de tempo
considerado foi adicionada ao modelo para aumentar a flexibilidade do sistema e,
com isto, buscar sempre a solução de mínimo custo da manutenção.
6. Os testes 6 e 7 foram realizados para mostrar que reduzindo os custos de antecipação
ou atraso, o sistema opta por antecipar ou atrasar as manutenções ao invés de
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.4.1 - Análise dos resultados 62
contratar e demitir. De forma análoga, quando estes custos são elevados, o sistema
tende a realizar as manutenções nas datas programadas.
7. Na instância 8 foi verificado o comportamento do modelo quando o tempo de exe-
cução dos projetos são aumentados. Pode-se observar que o sistema tende a equili-
brar sua força de trabalho para atender os projetos de manutenção.
8. O teste 9 buscou verificar a resposta do modelo em relação as sinergias entre projetos.
Desta forma, foram estabelecidos descontos para os projetos cuja realização conjunta
era interessante e, acréscimos para os pares de projetos que apresentava anti-sinergia.
A resposta para esta questão foi contratar mão-de-obra em um determinado período
para "aproveitar"o desconto dado para a realização conjunta deste par de projetos.
9. No último teste deste grupo, a capacidade de mão-de-obra foi consideravelmente
reduzida e, por outro lado, foi favorecido a possibilidade de contratação e demissão
da força de trabalho. Neste caso, o sistema optou por demitir e contratar em
períodos diferentes do horizonte de programação ao invés de pagar por excesso ou
folga de mão-de-obra.
5.4.1.2 Grupo 2
O segundo grupo de teste consiste de 3 projetos de MP para serem programados
em 4 linhas de produção SMT no horizonte de tempo de 5 semanas.
A Tabela 5.2 apresenta as características das soluções geradas para o grupo de
teste 2. Uma vez que as instâncias deste grupo eram maiores, esperava-se que o tempo
computacional para resolvê-las também fosse maior, o que foi confirmado.
As análises de sensibilidade realizadas neste grupo tiveram como principal ob-
jetivo a verificação da coerência entre as direções apontadas pelas alterações realizadas
em parâmetros do problema e as soluções efetivamente encontradas pelo modelo.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
5.4.1 - Análise dos resultados 63
Tabela 5.2: Resultados das Instâncias do Grupo 2
5.4.1.3 Grupo 3
O grupo 3 é constituído por 3 projetos de MP para serem programados em 9
linhas de produção no horizonte de tempo de 6 semanas.
Os dados iniciais deste grupo referem-se aos parâmetros coletados na empresa
em que o estudo de caso foi realizado. Os resultados e conclusões deste grupo são
apresentados no capítulo 6.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Capítulo 6
Apresentação e Análise dos Resultados
Diante da situação descrita, foi desenvolvida uma metodologia capaz de formu-
lar uma proposta de programação da manutenção consistente, considerando os diferen-
tes aspectos envolvidos no problema, de forma a balancear vantagens e desvantagens
das várias alternativas possíveis.
6.1 Melhorias no Sistema de Manutenção
Para atingir o objetivo principal deste trabalho, que é apresentar uma ferra-
menta capaz de planejar as intervenções nas linhas de produção SMT nos momentos
mais oportunos, fez-se necessário realizar algumas melhorias no atual sistema de ma-
nutenção da empresa BETA.
Estas ações de melhorias são justificadas por deficiências no gerenciamento da
manutenção dos equipamentos da BETA que resultam na redução do desempenho dos
equipamentos do SMT.
Portanto, para atender às necessidades funcionais do sistema de manutenção,
tais como: controle de inventários de materiais, solicitação de trabalho, histórico de
intervenções entre outros, fez-se necessário a customização de CMMS.
Após a estruturação do sistema, foi desenvolvida uma metodologia para asse-
gurar a qualidade e a confiabilidade das tarefas de MP realizadas.
64
6.1.1 - Auditoria 65
Esta auditoria da qualidade, como foi proposta na empresa BETA, teve in-
tenção de conscientizar e envolver os funcionários do SMT na busca pela redução das
perdas no processo produtivo. Para o correto funcionamento deste processo, cada
envolvido passou a assumiu as respectivas responsabilidades.
6.1.1 Auditoria
A metodologia proposta envolve a participação dos operadores de linha e ma-
nutenção, técnicos e líderes de produção SMT. As responsabilidades de cada partic-
ipante para o funcionamento adequado das atividades de manutenção preventiva são
apresentadas nas Figuras 6.1 e 6.2.
Figura 6.1: Procedimento para Inspeção da Manutenção Preventiva
De acordo com a Figura 6.1, os operadores, após a realização das atividades
de manutenção, deverão assinar o plano de manutenção, deixando registrado no doc-
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.1.2 - Sistema de Informação 66
umento a data e a identificação do responsável pela execução de cada atividade. Em
seguida, as atividades realizadas pelos operadores serão vistoriadas pelo técnico da
equipe de MP e validadas pelo líder de produção. A validação da MP, como pode
ser observado na Figura 6.2, será através da avaliação da qualidade do primeiro lote
de cinqüenta placas produzidas na linha logo após à manutenção.
Figura 6.2: Procedimento para Validação da Manutenção Preventiva
6.1.2 Sistema de Informação
Para melhorar o controle das atividades de manutenção, foi implantado um
software que auxiliasse os responsáveis na análise dos defeitos ocorridos nos equipa-
mentos e custos envolvidos no processo, bem como, no acompanhamento das atividades
de manutenção pendentes.
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6.2 - Apresentação dos Dados 67
6.2 Apresentação dos Dados
Visando adequar o grau de complexidade do problema ao estritamente necessário
para o desenvolvimento do trabalho, foram considerados apenas os projetos de manu-
tenção que apresentam maior impacto na programação da manutenção. Para a seleção
dos projetos de manutenção foram adotados os seguintes critérios:
a. Projetos que apresentam maior grau de dificuldade na programação. Ou seja, não
serão adotados projetos cuja programação seja trivial, como por exemplo a manu-
tenção diária;
b. Projetos cuja periodicidade proporcionem melhor análise de custos de atraso e an-
tecipação em relação à janela de tempo adotada;
c. Projetos cujo intervalo de realização seja menor ou igual ao horizonte de progra-
mação adotado neste trabalho.
Assim, para o desenvolvimento do trabalho, foram escolhidos três projetos de
manutenção: quinzenal, mensal, trimestral.
6.2.1 Considerações iniciais
Para o desenvolvimento deste trabalho, foram adotados três projetos de manu-
tenção preventiva e nove linhas de produção SMT, que estão representados na Tabela
6.1.
Foi adotado o intervalo de tempo entre cada período do horizonte de pro-
gramação igual a uma semana. A Tabela 6.2 apresenta a periodicidade de execução
dos projetos de manutenção. Para ajustar a janela de tempo mínima à freqüência de
execução de cada projeto, foi adotada a conversão das unidades para semanas.
O horizonte de programação considerado neste trabalho é de 06 períodos, com
início no período 1 e término no período 6. Os dados de entrada do modelo seguem o
sistema de unidades de medida apresentado na Tabela 6.3.
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6.2.2 - Custo de realização da manutenção preventiva 68
Tabela 6.1: Conjuntos do Modelo
Linhas de Produção Projetos de Manutenção
Linha 1 Andrômeda Projeto 1 Quinzenal
Linha 2 Apolo Projeto 2 Mensal
Linha 3 Athenas Projeto 3 Trimestral
Linha 4 Dragon
Linha 5 Pégasus
Linha 6 Phoenix
Linha 7 Quimera
Linha 8 Scorpions
Linha 9 Titan
Tabela 6.2: Intervalo de tempo de cada projeto de manutenção
Projeto Intervalo
Quinzenal 2 semanas
Mensal 4 semanas
Trimestral 13 semanas
Tabela 6.3: Unidades dos Dados do Modelo
Unidade de medida Descrição
R$ Reais Valor expresso na unidade monetária Real
HH Homens Hora Soma das horas consumidas pelo total de
homens que executaram determinado serviço
sem Semanas ou Slot Janela de tempo do horizonte de programação
h Hora Tempo de duração de determinada atividade
6.2.2 Custo de realização da manutenção preventiva
O custo de acionar a mão-de-obra, apresentado na Tabela 6.4 é composto por
custos diretos e indiretos às atividades de manutenção. Basicamente, o custo direto
pode ser determinado pelo gasto com a mão-de-obra envolvida, bem como materiais
necessários às atividades de manutenção. O principal custo indireto da MP é o da linha
parada, que também pode ser visto como a receita não gerada da linha de produção
em cada período de tempo t. Este custo é dependente tanto do produto que seria
processado na linha, quanto da cadência de produção do mesmo.
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6.2.3 - Custo de atraso 69
Tabela 6.4: Custo da Manutenção (custo em R$)
C
l,1
C
l,2
C
l,3
C
l,4
C
l,5
C
l,6
1 Andrômeda 2001,36 4997,66 5492,24 5191,82 4150,20 1792,77
2 Apolo 2471,44 1646,73 2801,98 841,15 682,81 692,05
3 Athenas 1249,22 488,01 592,28 393,67 485,33 498,32
4 Dragon 2257,67 1790,01 878,80 2307,67 758,20 538,78
5 Pegasus 2827,87 2754,70 1406,86 1662,94 1826,42 949,57
6 Phoenix 1943,67 1288,57 881,19 653,84 1130,88 868,05
7 Quimera 2453,44 6099,30 8887,32 8201,39 4064,57 2194,67
8 Scorpions 2081,67 1275,65 1187,60 815,41 1992,82 845,83
9 Titan 3699,44 4003,33 1411,82 1926,09 1286,88 835,48
Linha
Custo de Manutenção
6.2.3 Custo de atraso
Dentre os impactos gerados pelo atraso do início das tarefas de MP, de acordo
com a data programada no plano de manutenção, os principais são:
(i) redução da eficiência dos equipamentos;
(ii) aumento do índice de quebras, falhas e defeitos nos equipamentos; redução da
qualidade dos produtos processados; redução da cadência produtiva.
Tabela 6.5: Custo de Atraso da Manutenção (custo em R$)
CAtr
l,1
CAtr
l,2
CAtr
l,3
CAtr
l,4
CAtr
l,5
CAtr
l,6
1 Andrômeda 2425,56 5421,86 5916,44 5616,02 4574,40 2216,97
2 Apolo 2865,44 2040,73 3195,98 1235,15 1076,81 1086,05
3 Athenas 1618,22 857,01 961,28 762,67 854,33 867,32
4 Dragon 2964,98 2497,32 1586,11 3014,98 1465,51 1246,09
5 Pegasus 3172,94 3099,77 1751,93 2008,01 2171,49 1294,64
6 Phoenix 2777,63 2122,53 1715,15 1487,80 1964,84 1702,01
7 Quimera 2838,54 6484,40 9272,42 8586,49 4449,67 2579,77
8 Scorpions 2426,74 1620,72 1532,67 1160,48 2337,89 1190,90
9 Titan 4080,05 4383,94 1792,43 2306,70 1667,49 1216,09
Custo de Atraso
Linha
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6.2.4 - Custo de antecipação 70
O custo de atraso foi determinado, na empresa BETA, através de estimativas
técnicas
5
do desempenho do sistema. A Tabela 6.5 apresenta o custo devido aos efeitos
do atraso de um período t na realização do projeto de manutenção p.
6.2.4 Custo de antecipação
O custo por antecipar a realização de um projeto de manutenção é diretamente
dependente da demanda de produção para a linha l no período t. Neste trabalho, o
custo de antecipação das atividades de manutenção, apresentado na Tabela 6.6, foram
obtidos através da receita esperada pela demanda de produtos em cada período do
horizonte de programação.
Se a demanda por uma determinada placa, sendo esta montada na linha de
produção Pégasus, por exemplo, for relativamente baixa na semana 3 do horizonte de
programação e, a equipe de manutenção estiver disponível para antecipar as atividades
de prevenção da linha para esta semana, o custo de antecipação da manutenção será
negativo, ou seja, é interessante aproveitar a oportunidade de baixa demanda para a
intervenção na linha. De forma análoga, este custo será alto, quando a demanda de
produtos da linha l no período t for relativamente superior que a média.
Tabela 6.6: Custo Antecipação (custo em R$)
CAnt
l,1
CAnt
l,2
CAnt
l,3
CAnt
l,4
CAnt
l,5
CAnt
l,6
1 Andrômeda 1974,36 4970,66 5465,24 5164,82 4123,20 1765,77
2 Apolo 2444,44 1619,73 2774,98 814,15 655,81 665,05
3 Athenas 1222,22 461,01 565,28 366,67 458,33 471,32
4 Dragon 2230,67 1763,01 851,80 2280,67 731,20 511,78
5 Pegasus 2800,87 2727,70 1379,86 1635,94 1799,42 922,57
6 Phoenix 1916,67 1261,57 854,19 626,84 1103,88 841,05
7 Quimera 2426,44 6072,30 8860,32 8174,39 4037,57 2167,67
8 Scorpions 2054,67 1248,65 1160,60 788,41 1965,82 818,83
9 Titan 3672,44 3976,33 1384,82 1899,09 1259,88 808,48
Custo de Antecipação
Linha
5
Durante o desenvolvimento do trabalho, houve a participação de especialistas da própria empresa
BETA, que estimaram o efeito do atraso na realização da manutenção em cada linha de produção
SMT e em todos períodos do horizonte de programação.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.2.5 - Capacidade da força de trabalho 71
Como os produtos da empresa BETA são caracterizados por um alto valor
agregado, necessidade de entregas rápidas além da volatilidade da demanda, espera-se
que a programação da produção seja densa nos períodos iniciais e esparsa nos períodos
finais do horizonte de programação. Isto implica, normalmente, em elevados custos de
antecipação da manutenção nos períodos iniciais que, tendem a reduzir ao longo da
programação.
6.2.5 Capacidade da força de trabalho
Adaptado do modelo apresentado por Wagner [52], a capacidade de força de
trabalho é igual ao número total de homens hora (HH) disponíveis para a execução
das tarefas de manutenção no período t.
Neste trabalho, a capacidade de mão-de-obra, apresentada na Tabela 6.7, é
determinada pelo número total de homens hora instalada no sistema, ou seja, a capaci-
dade da força de trabalho disponível.
Tabela 6.7: Capacidade de Mão-de-obra Instalada no Sistema (HH)
Capacidade 250
6.2.6 Custo de folga e excesso
O custo de folga representa a despesa referente ao pagamento de um serviço
que não gera retorno para a empresa. Ou seja, a empresa contrata um certo número
de homens hora por mês (capacidade de trabalho) mas subutiliza este recurso. Na
empresa BETA, este custo é igual ao valor da hora de trabalho (salário e encargos por
hora de trabalho) do funcionário, como mostra a Tabela 6.8.
O custo de excesso representa a despesa referente ao pagamento das horas
de trabalho que ultrapassaram às contratadas. Ou seja, devido a superutilização da
mão-de-obra, a empresa paga por cada hora extra um valor igual ao da hora normal
de trabalho acrescido do adicional extraordinário.
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6.2.7 - Tempo de execução dos projetos de manutenção 72
Tabela 6.8: Custo de Folga e Excesso de Mão-de-obra (custo em R$)
Custo de Excesso 14, 40
Custo de Folga 9, 00
Embora a taxa de utilização do funcionário possa variar ao longo do horizonte
de programação, neste trabalho é considerada que a mesma se mantém constante em
todos os períodos de programação.
6.2.7 Tempo de execução dos projetos de manutenção
O tempo consumido durante a realização das tarefas de manutenção é depen-
dente do projeto de manutenção e da linha de produção. A Tabela 6.9 apresenta o
tempo para executar as tarefas do projeto p na linha l. Portanto, a duração do projeto
p é igual ao tempo necessário para um funcionário realizar as atividades deste projeto
na linha l.
Tabela 6.9: Duração de cada Projeto (tempo em h)
Projetos de Manutenção
Linhas Quinzenal Mensal Trimestral
Andrômeda 25,42 94,17 40,00
Apolo 20,42 67,92 37,50
Athenas 20,42 88,75 43,75
Dragon 14,58 57,08 22,08
Pégasus 16,25 76,25 37,50
Phoenix 14,58 57,08 22,08
Quimera 20,40 67,92 37,50
Scorpions 24,17 82,92 52,92
Titan 8,75 87,92 19,17
Cada linha de produção SMT é composta basicamente por três tipos de equipa-
mentos (printer, insersora e forno), porém a composição das linhas SMT da empresa
BETA varia conforme o produto montado na linha, como pode ser observado no
Apêndice B.1. Por exemplo, para montagem de placa-mãe, a linha geralmente é com-
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.2.8 - Custo de contratar e demitir 73
posta por um número maior de insersoras, isto porque esta PCB contém grande var-
iedade de componentes. Além disso, os equipamentos de mesma função podem ser de
diferentes fabricantes, o que altera o conjunto de tarefas de um projeto de manutenção.
6.2.8 Custo de contratar e demitir
O custo de contratar é determinado pela despesa gasta pela empresa referente
a contratação de mais um funcionário para a equipe de manutenção preventiva.
De forma análoga, o custo de demitir representa o valor gasto no acerto de
contas do funcionário, quando este é desligado da equipe.
Estes custos foram inseridos no modelo com o objetivo de fornecer flexibilidade
em relação a capacidade de mão-de-obra. Ou seja, é possível aumentar ou diminuir
a quantidade de homens hora disponível em cada período de tempo, adicionando ao
custo de manutenção o custo de contratar ou demitir.
A Tabela 6.10 apresenta o custo de contratação e de demissão de um fun-
cionário da equipe de manutenção na empresa BETA. Embora estes custos possam
variar ao longo do horizonte de tempo, neste trabalho eles são considerados constante.
Tabela 6.10: Custo de Contratar e Demitir (custo em R$)
Custo de Contratar 792, 00
Custo de Demitir 4.752, 00
6.2.9 Matriz de sinergia
Se a realização conjunta do par de projetos p e q alocar menor quantidade de
homens hora que a realização separada dos mesmos, ocorre sinergia entre este par de
projetos. Por outro lado, pode ocorrer anti-sinergia entre projetos quando a realização
isolada destes for menos vantajosa que a conjunta.
Na Tabela 6.11 podem ser visualizados os pares de projetos que apresentam
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.2.10 - Custo de sinergia 74
sinergia/anti-sinergia.
Tabela 6.11: Matriz de Sinergia/Anti-sinergia entre Projetos
Quinzenal Mensal Trimestral
Quinzenal 0 1 0
Mensal 1 0 1
Trimestral 0 1 0
O elemento 1 (um) da tabela significa que há sinergia/anti-sinergia entre os
projetos. Já o elemento 0 (zero) indica que a mesma não ocorre.
6.2.10 Custo de sinergia
O custo de sinergia é determinado pela economia de homens hora gerada du-
rante execução dos projetos p e q concomitantemente. Da mesma forma, o custo de
anti-sinergia é determinado pelo acréscimo de homens hora durante a execução dos
projeto p e q.
O objetivo deste custo é favorecer a execução dos pares de projetos que geram
economia de tempo e diminuir a possibilidade de realização conjunta dos pares de
projetos que elevam o consumo de tempo.
A Tabela 6.12 apresenta o desconto devido à sinergia entre projetos. O custo
positivo significa acréscimo no custo final, ocasionado pelo aumento do tempo da ma-
nutenção de pares de projetos que apresentam anti-sinergia. Pela mesma linha de
raciocínio, o custo negativo pode ser interpretado como redução do custo final devido
a realização conjunta de projetos que apresentam sinergia.
Tabela 6.12: Custo de Sinergia/Anti-sinergia entre Projetos (custo em R$)
Quinzenal Mensal Trimestral
Quinzenal - -1.883,55 -
Mensal -1.883,55 - -941,78 8
Trimestral - -941,78 -
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.2.11 - Taxa de utilização da mão-de-obra 75
A sinergia além de diminuir o custo direto da manutenção, favorece à produção,
uma vez que a linha de produção voltará às suas atividades em menor tempo.
6.2.11 Taxa de utilização da mão-de-obra
A taxa de utilização da mão de obra, apresentada na Tabela 6.13, é uma
determinada porcentagem da capacidade de força de trabalho. A taxa de excesso tem
a função de limitar o trabalho extraordinário. Ou seja, o aumento de homens hora (ou
hora extra) é permitido até o ponto definido pela taxa de excesso. Da mesma forma, a
taxa de folga limita a subutilização do funcionário.
Tabela 6.13: Taxa de Utilização da Mão-de-obra
Taxa de Excesso 50%
Taxa de Folga 50%
6.2.12 Demanda da manutenção
A demanda da manutenção define a data de realização de cada projeto de
manutenção bem como sua periodicidade de execução ao longo do período de progra-
mação.
Conforme mencionado anteriormente, a freqüência de realização de cada pro-
jeto foi determinada através do estudo do manual do fabricante de cada equipamento.
A Tabela 6.14 apresenta os projetos de manutenção programados para cada
linha de produção nos períodos do horizonte de programação. A posição de cada
elemento da tabela é determinada pelos índices linha (indica a linha de produção SMT)
e coluna (indica o projeto de manutenção preventiva). O elemento da tabela pode
assumir o valor 0 (zero) ou 1 (um). O valor 1 indica que no período em questão, o
projeto p está programado para ser realizado na linha l.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.3 - Análise dos Resultados 76
Tabela 6.14: Demanda da Manutenção
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 0 1 1 0 0 0 1 0 0
Mensal 0 0 1 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 1 0 0 1 1 1 0 0 1
Mensal 1 1 0 1 1 1 0 0 1
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 0 1 1 0 0 0 1 1 0
Mensal 0 0 0 0 0 0 1 1 0
Trimestral 1 0 1 1 1 0 1 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 1 0 0 1 1 1 0 0 1
Mensal 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 1 0 0 0 1 0 1 1
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 0 1 1 0 0 0 1 1 0
Mensal 0 0 1 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 1 0 0 1 1 1 0 0 1
Mensal 1 1 0 1 1 1 0 0 1
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Período 6
Período 4
Período 5
Período 1
Período 2
Período 3
6.3 Análise dos Resultados
Para o primeiro teste do grupo 3, que é constituído de 3 projetos de MP, 9
linhas de produção SMT e 6 períodos no horizonte de programação, foram utilizados
os dados da empresa BETA. Os resultados apresentados na Tabela 6.15 foram obtidos
através do modelo proposto, onde a restrição 5.1 define que a quantidade total de
alocações de projetos deve ser menor ou igual à demanda dos mesmos.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.3 - Análise dos Resultados 77
Tabela 6.15: Resultados do Grupo 3 - (Alocação ≤ Demanda)
De posse dos resultados, pode-se observar que o problema inicial, com capaci-
dade instalada de 250 HH por período, foi resolvido em um tempo computacional
abaixo de 1 segundo. Esta solução apresentou um excesso de horas de trabalho igual
a 398, 31 h, computando atraso em 5 dos 51 projetos demandados. Apenas 1 projeto
não foi programado para ser realizado no horizonte de programação considerado.
Sabe-se que a capacidade de mão-de-obra na BETA é muito variável, isto
porque cada equipe de MP é composta por 2 operadores de linha, além dos operadores
de manutenção e o técnico da linha. Normalmente, a capacidade de trabalho dos
operadores de linha é muito discrepante, ora aumentando a força de trabalho do SMT,
ora reduzindo a mesma. Por este motivo, foram feitos testes com diferentes capacidades
de trabalho.
Reduzindo a capacidade do sistema, foi observado que, como o custo de supe-
rutilização do trabalho era baixo se comparado com o custo de contratação, o sistema
optou por exceder ao invés de contratar, uma vez que este excesso estava dentro do lim-
ite máximo permitido (50% da capacidade). Porém, com a redução gradual da força de
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.3 - Análise dos Resultados 78
trabalho, a necessidade de horas extra também aumentava. A partir do momento que
não era mais permitido exceder, mesmo sendo interessante economicamente, o sistema
optou por não programar alguns projetos ao invés de contratar, pois esta representava
a opção de menor custo total.
Tabela 6.16: Resultados do Grupo 3 - (Alocação = Demanda)
Supondo-se que não fosse permitido deixar de realizar algum projeto de ma-
nutenção demandado no horizonte de programação, foram realizados outros testes con-
forme a condição acima e, utilizando-se das instâncias do grupo anterior. Os resultados
deste novo grupo, estão expostos na Tabela 6.16.
Sem a possibilidade de não realizar algum projeto de manutenção, a solução
encontrada pelo modelo foi exceder até próximo do limite máximo, que era de aprox-
imadamente 112, 5 HH por período, e só então, contratar mais força de trabalho.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.3.1 - Custo da manutenção preventiva na BETA 79
Porém, como a contratação onera mais a manutenção que o excesso, o sistema passou
a contratar o estritamente necessário para complementar a capacidade de trabalho nos
períodos em que não era mais possível exceder.
Pode-se observar que o maior excesso economicamente interessante (642, 48 HH)
para este grupo de teste foi atingido na instância T24. Como a capacidade continuou a
ser reduzida e, ao mesmo tempo, não era mais possível deixar de programar os projetos
e o excesso estava próximo do limite em quase todos os períodos, o sistema optou pela
contratação de uma determinada força de trabalho equivalente à redução da capacidade
instalada na instância, se comparada com a da instância T24 (Capacidade = 225 HH).
Quando o limite de excesso permitido no sistema aumentou, na instância T30,
o sistema reduziu o índice de contratação e voltou a superutilizar a força de trabalho.
6.3.1 Custo da manutenção preventiva na BETA
Conforme mencionado anteriormente, o indicador utilizado para avaliar as
ações de manutenção na BETA é o tempo de parada (downtime) de máquinas. Porém,
atualmente, a empresa não dispõe de uma ferramenta adequada para avaliar os custos
relacionados a programação das tarefas de MP.
Neste caso, de posse do registro histórico de realização da manutenção pre-
ventiva na BETA, apresentado na Tabela 6.17, estimou-se os custos inerentes a estas
atividades utilizando-se o modelo proposto. O propósito desta ação é prover uma base
de comparação com o resultado de alocação ótima gerado, possibilitando análises com-
parativas entre o sistema de alocação existente na empresa BETA e os ganhos que
podem ser obtidos com a migração deste para o algoritmo aqui proposto.
Os resultados obtidos estão apresentados nas Tabelas 6.19 e 6.18. Foi possível
perceber que, devido aos atrasos e antecipações na realização da manutenção, o custo
total da manutenção na BETA foi muito elevado, se comparado à solução do modelo
proposto, apresentada na Tabela 6.20.
A atual programação das atividades de manutenção da BETA está distante da
que é exigida nos planos e padrões de manutenção da empresa. Isto pode ser explicado,
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.3.1 - Custo da manutenção preventiva na BETA 80
Tabela 6.17: Datas de Realização da Manutenção Preventiva na BETA
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 0 0 1 1 1 0 1 0 0
Mensal 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 0 1 1 0 0 0 1 0 0
Mensal 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 1 0 0 1 1 0 0 0 1
Mensal 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 1 0 1 1 0 0 1 1 0
Mensal 0 0 1 1 0 0 1 1 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 1 1 1 1 0 0 1 1 1
Mensal 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Proj / Lin L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9
Quinzenal 0 1 0 1 1 0 1 1 1
Mensal 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Trimestral 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Alocação - Período 5
Alocação - Período 6
Alocação - Período 1
Alocação - Período 4
Alocação - Período 2
Alocação - Período 3
em parte, pelo aumento de linhas de produção no SMT, ocorrido no final de 2005, sem
que a BETA se estruturasse para tal expansão.
No horizonte de tempo considerado, ocorreram atrasos em 33 projetos, sendo
que 17 destes não foram programados. Já a solução proposta aponta 5 ativações de
atraso, ocorrendo apenas 1 projeto não programado. Ou seja, o custo de atraso pago
atualmente na BETA é cerca de 24 vezes maior que o da solução ótima.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.3.1 - Custo da manutenção preventiva na BETA 81
Tabela 6.18: Resultados da Manutenção Preventiva na BETA
Excesso Total
de HH
Folga Total de
HH
N
o
de
Contratações
N
o
de
Demissões
N
o
de
Ativações do
atraso
N
o
de
Ativações do
antecipação
N
o
de Ativação
de sinergia
N
o
de
Demandas ñ
programadas
133,89 291,62 145,3 186,2 33 6
5 17
RESULTADOS - Estudo de Caso
Outra característica da solução foi a otimização da sinergia entre projetos.
Enquanto os registros da BETA apontam 5 ativações de sinergia, o que representa um
desconto de R$ 9.420,00 no custo total da manutenção, a programação computacional
indica 19 acionamentos de sinergia, com um desconto total de R$ 32.029,00.
Tabela 6.19: Custo de Manutenção da BETA
CAtr
l,t
CAnt
l,t
R$ 191.046,00 R$ 41.304,00
CE
t
CF
t
R$ 2.008,00 R$ 2.625,00
CHi
t
CFi
t
R$ 690.434,00 R$ 147.433,00
C
l,t
R$ 79.769,00
Custo Total
R$ 1.145.199,00
De maneira geral, 78% dos projetos foram programados conforme recomen-
dação dos fabricantes e, 98% dos projetos ocorreram dentro do horizonte de progra-
mação considerado. Já em relação ao custo total das atividades de MP, o modelo
apresentou uma redução de 92,1%, passando de R$ 1.145.199,00 para R$ 90.524,00 em
todo o horizonte de programação
Diante dos resultados do modelo, fica evidente que a programação matemática
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
6.3.1 - Custo da manutenção preventiva na BETA 82
Tabela 6.20: Resultado do Estudo de Caso
CAtr
l,t
CAnt
l,t
R$ 7.971,00 R$ 7.862,00
CE
t
CF
t
R$ 5.975,00 R$ 0,00
CHi
t
CFi
t
R$ 0,00 R$ 0,00
C
l,t
R$ 100.745,00
Custo Total
R$ 90.524,00
mostrou ser uma técnica eficaz para otimização do cronograma de MP, minimizando
os custos inerentes à manutenção.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Capítulo 7
Conclusões e Trabalhos Futuros
Neste capítulo são apresentadas as principais conclusões deste trabalho, bem
como as recomendações de trabalhos futuros.
7.1 Conclusões
Em mercados dinâmicos como o de eletroeletrônicos, é crescente a intenção
das grandes empresas de adotar a relação de Manufatura Contratada com o objetivo
de reduzir os custos, tornando-se, assim, mais competitivas.
Outra característica importante deste mercado é a crescente tendência à pro-
dução de grandes variedades de produtos em pequenos volumes de produção, denomi-
nadas de HMLV.
Diante deste cenário, o presente trabalho apresentou um modelo para alo-
cação otimizada dos projetos de manutenção preventiva e evidenciou a eficiência da
sua solução.
A natureza combinatorial do problema apresentado neste trabalho, aumenta
significativamente o número de possíveis cronogramas de MP, dificultando a definição
de uma solução adequada para um horizonte de programação de longo prazo.
Para fins de planejamento estratégico, é possível estimar o custo anual de
83
7.2 - Trabalhos Futuros 84
manutenção preventiva relaxando algumas restrições do modelo. Porém, para fins
operacionais e ainda considerando as características do ambiente estudado, o horizonte
de programação adotado pode ser considerado de "longo prazo".
Pode-se perceber a complexidade do ambiente estudado, observando sua insta-
bilidade devido a rápida mutação tecnológica, produção em HMLV, lead time longo,
necessidade de responder rapidamente às variações da demanda entre outros.
Uma vez que a sistemática desenvolvida mostrou-se capaz de formular planos
de paradas consistentes de acordo com as características do ambiente estudado, pode-
se considerar que o objetivo deste trabalho foi atingido, sendo necessário, entretanto,
fazer uso da ferramenta com visão crítica.
Foi possível perceber que as alterações realizadas nos parâmetros durante as
etapas de teste e análise da sensibilidade do modelo resultaram, na sua maioria, em
uma programação de manutenção coerente com as modificações efetuadas.
Observa-se, entretanto, que existem possibilidades de melhoria do modelo pro-
posto e, desta forma, a abordagem e os recursos adotados na solução do problema não
podem ser considerados totalmente esgotados.
7.2 Trabalhos Futuros
Dentre as diversas áreas que poderiam ser alvo de desenvolvimento da metodolo-
gia, destaca-se a programação estocástica para a modelagem e a otimização da manu-
tenção preventiva. Conforme mencionado anteriormente, a maior parte dos artigos
e trabalhos relacionados com a questão específica da manutenção concentram-se na
análise das variáveis intrinsecamente ligadas à condição dos equipamentos.
Esse grupo de modelos, normalmente captam as questões de aleatoriedade,
porém, seus resultados são baseados em indicadores estatísticos. Pode-se afirmar, por-
tanto, que estes modelos não consideram a dinâmica dos problemas de manutenção em
termos de programação das atividades no tempo.
Já os modelos baseados em programação linear, como o proposto neste tra-
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
7.2 - Trabalhos Futuros 85
balho, captam a dinâmica da programação no tempo, entretanto falham em não captar
os aspectos estocásticos das variáveis de decisão do problema de manutenção, isto
é, não incorporam características de variação dos parâmetros no tempo, incluindo as
componentes aleatórias.
Existe, portanto, uma lacuna nesta área de pesquisa, o que abre a possibilidade
para realização de estudos e trabalhos voltados à otimização da manutenção através
de modelos de programação estocástica.
Outro ponto importante é o estudo de técnicas de solução para o modelo
proposto, visto que, segundo Wagner (1986), estes são de grande complexidade tanto
do ponto de vista de solução analítica, quanto da complexidade computacional do
problema.
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
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Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
92
A - Modelo de Manutenção 93
Apêndice A
Modelo de Manutenção
Implementação do Modelo Proposto por Wagner et al. [52]
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
A - Modelo de Manutenção 94
Dados de Entrada do Modelo
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
A - Modelo de Manutenção 95
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
A - Modelo de Manutenção 96
Resultados Obtidos
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
A - Modelo de Manutenção 97
Resultados Apresentados por Wagner et al.[52]
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
Apêndice B
Dados do Modelo
B.1 Tempo de execução do projeto de manutenção
Linha de Produção Nº do Equipamento Quinz Mens. Trim.
HSP 015 4796 - Universal 350 650 925
HSP 005 4796 - Universal 350 650 925
Forno MF11 - Micriflo 0 100 0
GSM 002 Flex Head / Flex Head 300 1575 150
GSM 007 Flex Jet / Flex Jet 300 1575 150
Printer 002 MPM - 2000 0 200 250
PTF 001 Universal 225 900 0
tempo em minutos
1525 5650 2400
tempo em horas
25,42 94,17 40,00
PTF 002 Universal 225 900 0
Printer 004 MPM - 2000 0 200 250
GSM 004 Flex Head / Flex Head 300 1575 150
Forno 001 MF11 - Micriflo 0 100 0
HSP 001 4796L - Universal 350 650 925
HSP 009 4796L - Universal 350 650 925
tempo em minutos
1225 4075 2250
tempo em horas
20,42 67,92 37,50
PTF 003 Universal 225 900 0
FUJI 001 CP-6 0 1250 375
Forno XPM2 - Vitronics 0 100 0
GSM 001 Flex Jet / Flex Head 300 1575 150
Printer 001 MPM - 3000 0 200 250
HSP 010 4796L - Universal 350 650 925
HSP 014 4796L - Universal 350 650 925
tempo em minutos
1225 5325 2625
tempo em horas
20,42 88,75 43,75
ANDROMEDA
APOLO
ATHENAS
TOTAL
TOTAL
TOTAL
98
B.1 - Tempo de execução do projeto de manutenção 99
GSM 006 Flex Head / Flex Head 300 1575 150
HSP 006 4796 - Universal 350 650 925
Forno 007 TF-10 - Thermaflo 0 100 0
Printer 005 MPM - 2000 0 200 250
PTF 006 Universal 225 900 0
tempo em minutos
875 3425 1325
tempo em horas
14,58 57,08 22,08
PTF 005 Universal 225 900 0
Printer 003 Dek 0 200 250
GSM 003 Flex Jet / Flex Head 300 1575 150
Forno 003 XPM2 - Vitronics 0 100 0
HSP 003 4797B - Universal 225 900 925
HSP 004 4797B - Universal 225 900 925
tempo em minutos
975 4575 2250
tempo em horas
16,25 76,25 37,50
HSP 011 4796 - Universal 350 650 925
Forno 005 TF10N - Thermaflo 0 100 0
GSM 005 Flex Head / Flex Head 300 1575 150
PTF 004 Universal 225 900 0
Printer - MPM 3000 0 200 250
tempo em minutos
875 3425 1325
tempo em horas
14,58 57,08 22,08
HSP 007 4796R - Universal 350 650 925
HSP 008 4796R - Universal 350 650 925
GSM 009 Flex Head / Flex Head 300 1575 150
Forno 008 TF-10N - Thermaflo 0 100 0
Printer 009 MPM 2000 0 200 250
PTF 008 Universal 224 900 0
tempo em minutos
1224 4075 2250
tempo em horas
20,40 67,92 37,50
PTF 007 Universal 225 900 0
Printer 006 Dek 0 200 250
GSM 008 Flex Head / Flex Head 300 1575 150
Forno 006 XPM2 - Vitronics 0 100 0
HSP 4796L - Universal 350 650 925
HSP 002 4797L - Universal 225 900 925
HSP 013 4796L - Universal 350 650 925
tempo em minutos
1450 4975 3175
tempo em horas
24,17 82,92 52,92
GSM 010 Flex Head / Flex Head 300 1575 150
Forno 002 MF11 - Micriflo 0 100 0
FUJI 003 CP-642 0 1250 375
FUJI 004 FUJI 0 1250 375
Printer 007 MPM - 2000 0 200 250
PTF 009 Universal 225 900 0
tempo em minutos
525 5275 1150
tempo em horas
8,75 87,92 19,17
TOTAL
TOTAL
TITAN
TOTAL
TOTAL
TOTAL
TOTAL
PEGASUS
PHOENIX
QUIMERA
SCORPIONS
DRAGON
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
B.2 - Programação da produção e Receita esperada 100
B.2 Programação da produção e Receita esperada
Demanda
Receita Prevista
Demanda
Receita Prevista
1.505
1.974,36
2.450
2.800,87
3.789
4.970,66
2.386
2.727,70
4.166
5.465,24
1.207
1.379,86
3.937
5.164,82
1.431
1.635,94
3.143
4.123,20
1.574
1.799,42
1.346
1.765,77
807
922,57
Demanda
Receita Prevista
Demanda
Receita Prevista
3.705
2.444,44
2.917
1.916,67
2.455
1.619,73
1.920
1.261,57
4.206
2.774,98
1.300
854,19
1.234
814,15
954
626,84
994
655,81
1.680
1.103,88
1.008
665,05
1.280
841,05
Demanda
Receita Prevista
Demanda
Receita Prevista
3.200
1.222,22
1.369
2.426,44
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1.200
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1.234
471,32
1.223
2.167,67
Demanda
Receita Prevista
Demanda
Receita Prevista
3.792
2.230,67
2.567
2.054,67
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1.763,01
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870
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1.023
818,83
Demanda
Receita Prevista
4.556
3.672,44
4.933
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1.718
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1.899,09
1.563
1.259,88
1.003
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5
6
Período
1
2
3
5
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6
Período
1
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6
Período
Período
1
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Período
1
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6
1
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2
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5
Período
1
Período
1
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Athenas
Dragon
Quimera
Scorpions
Período
Andrômeda
Apolo
Pégasus
Phoenix
Período
1
2
4
3
4
Titan
5
6
3
1
2
3
4
5
6
Andressa Amaral de Azevedo Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção - Ppgep/UFMG
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