Monitorização e gestão da disponibilidade de sistemas de produção – desenvolvimento de uma solução –

Pedro Fonseca1, Paulo Pedreiras2, Tomás Trigo3, João Craveiro3, Carlos Cardeira4, Fernando Sousa5, Nuno Freitas6, César Teixeira7, Rui Cernadas8 1 DETI, IEETA, Universidade de Aveiro, 2 DETI, IT, Universidade de Aveiro, 3 PRONORMA, 4 IDMEC/LAETA, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, 5 CEI, 6 ADIRA, 7 TEGOPI, 8 Kaizen Institute

2.ª Parte

RESUMO A disponibilidade e fiabilidade dos sistemas de produção condicionam fortemente a sua produtividade, pois a ocorrência de falhas em equipamentos pode originar a paragem de uma linha de produção ou ter impacto negativo na qualidade dos produtos produzidos. Estes problemas afetam diretamente um indicador essencial na indústria moderna: o cumprimento dos prazos de produção e entrega. Nesta medida, as operações de manutenção dos equipamentos devem, tanto quanto possível, ser realizadas de uma forma planeada, num espaço de tempo tão curto quanto possível e devem também usar a menor quantidade de recursos possível. Por outro lado devem ser previstas de forma a permitir uma boa articulação com o plano de produção.

No âmbito do projeto mobilizador Produtech-PSI, um conjunto de empresas e entidades do sistema científico e tecnológico desenvolveu uma solução inovadora para a gestão da manutenção. Esta solução integra, de forma harmoniosa, as atividades de manutenção no planeamento da produção, para que estas atividades ocorram nos momentos mais adequados, minimizando o impacto dos tempos de manutenção (quer preventiva, quer corretiva) no desempenho e na disponibilidade dos equipamentos.

Num artigo anterior [1], apresentámos o processo de preparação do desenvolvimento desta solução; neste trabalho, apresentamos a ferramenta informática desenvolvida. Os resultados indicam que os objetivos inicialmente definidos foram atingidos, tendo-se inclusive conseguido alargar o âmbito da aplicação da ferramenta, articulando-a com outras soluções desenvolvidas também no âmbito do Produtech-PSI. O processo de validação vai continuar com a utilização desta ferramenta nas empresas parceiras que a adotaram, o que resulta da própria natureza do problema que se pretende resolver: a gestão da manutenção, entendida como uma atividade a longo prazo e articulada com a função principal que é a produção.

robótica 99, 2.o Trimestre de 2015

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Monitorização e gestão da disponibilidade de sistemas de produção – desenvolvimento de uma solução

O PRODUTECHPSI O Projeto Mobilizador “Produtech PSI – Novos Produtos e Serviços para a Indústria Transformadora” visa a investigação, conceção e desenvolvimento de novos produtos e serviços avançados para as empresas da fileira das tecnologias de produção e reúne um consórcio alargado, composto por empresas da fileira, entidades do sistema científico e tecnológico e empresas e entidades representativas (Centros Tecnológicos) de alguns dos principais setores da indústria transformadora nacional, garantindo assim

um conjunto significativo de competências científicas e tecnológicas, os agentes e mecanismos necessários para uma efetiva transferência e valorização dos seus resultados e uma dimensão e impacto multi-setoriais.

Nos últimos dois anos, o conjunto das empresas, entidades setoriais e centros de investigação ligados ao Produtech PSI desenvolveu um conjunto de serviços e soluções para as empresas da indústria transformadora nacional, com o objetivo final de contribuir para a melhoria do seu desempenho e competitividade. Este é um setor sob uma forte pressão concorrencial, quer de países avançados (como a Alemanha, Itália, Coreia do Sul, Estados Unidos ou Japão), quer de países com custos de mão-de-obra significativamente mais baixos (nomeadamente no continente asiático e na América Latina), sendo, por isso, indispensável garantir-lhes os meios para construírem estratégias e planos de ação capazes de construir uma posição competitiva forte no mercado global.

Toda a informação pública sobre o Produtech, seus objetivos e resultados está disponível no website www.produtech.org.

ENQUADRAMENTO Os autores desenvolveram o seu trabalho no âmbito da Atividade 2 do PPS2 do PSI. Esta atividade, denominada “Desenvolvimento de metodologias e ferramentas de suporte à monitorização e gestão da disponibilidade de sistemas de produção”, teve por objetivos reduzir os tempos de indisponibilidade dos equipamentos através da execução atempada e eficaz de ações de manutenção preventiva e corretiva, pelo desenvolvimento e implementação de metodologias inovadoras para a análise da fiabilidade e disponibilidade de equipamentos produtivos, resultados a serem explorados pela empresa Pronorma e pelos fabricantes de máquinas participantes nesta atividade.

As tarefas de manutenção devem ser cuidadosamente planeadas de forma a minimizar o seu impacto na produção [2].

Em concreto, esta atividade desenvolveu uma solução que integra, de forma harmoniosa, as atividades de manutenção no planeamento da produção, para que estas atividades ocorram nos momentos mais adequados, minimizando o impacto dos tempos de manutenção (quer preventiva, quer corretiva) no desempenho e na disponibilidade dos equipamentos.

A disponibilidade e fiabilidade dos sistemas de produção condicionam fortemente a sua produtividade, pois a ocorrência de falhas em equipamentos pode originar a paragem de uma linha de produção ou ter impacto negativo na qualidade dos

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Destas, as classificadas como “Relevante” ou “Muito Relevante” foram verificadas e cruzadas com as funcionalidades do sistema, quer o sistema PROGS sozinho, quer em conjunção com o sistema desenvolvido no âmbito do PPS1. Refira-se a este propósito que o PROGS, embora desenhado para se articular profundamente com o sistema de gestão da manutenção desenvolvido no âmbito da atividade PPS1-3, foi também desenhado para funcionar autonomamente, em caso de necessidade.

Desta análise, verifica-se que a solução obtida responde ao conjunto das necessidades identificadas. O PROGS sozinho consegue dar resposta a todas as necessidades identificadas, embora algumas apenas parcialmente. No entanto, em conjugação com o sistema do PPS1-3, consegue dar resposta à globalidade das necessidades identificadas. Em “defesa” do PROGS, será de referir que houve várias features que não foram incluídas nesta solução porque já constavam da solução do PPS1-3 e não faria sentido replicá-las; apenas se inclui, na solução PROGS, um conjunto mínimo de funcionalidades que garantissem que o PROGS, na ausência ou na falha do sistema parceiro de gestão de manutenção, conseguisse continuar a funcionar e dar resposta ao utilizador.

CONCLUSÕES O sucesso além-fronteiras da indústria portuguesa, condição indispensável à recuperação da nossa economia, implica, entre outras coisas, o aumento da produtividade das organizações. Uma das estratégias para tal é a o aumento da disponibilidade e da fiabilidade dos equipamentos. A combinação destes dois fatores resulta numa melhoria da eficiência e, consequentemente, da capacidade produtiva instalada e da produtividade. Consegue-se assim a disponibilização dos meios para que as empresas nacionais possam montar estratégias vencedoras, num mercado extremamente competitivo. No caso dos fabricantes de equipamentos para a produção industrial, a questão da manutenção, e da sua eficaz gestão, assume importância primordial no serviço aos seus clientes das indústrias transformadoras e produtoras com a missão de melhorarem os seus custos. Este facto é ainda mais relevante atendendo a que as empresas de bens de equipamento Nacionais são maioritariamente PME´s e atuam no mercado global. Para este tipo de empresas é ainda maior a pertinência da identificação correta e atempada das necessidades de manutenção dos equipamentos por si fabricados.

Acresce que algumas destas empresas tentam hoje evoluir dum modelo de negócio de venda de produto (bem de equipamento) para uma venda de produto serviço de valor acrescentado ao seu cliente, sendo que a oferta de serviços maximizando a disponibilidade dos equipamentos, minimizando o número de paragens, o seu custo e adaptando as tarefas de manutenção aos ciclos produtivos dos clientes poderá constituir um fator diferenciador face à concorrência.

Este trabalho apresenta os resultados do desenvolvimento, no âmbito do projeto mobilizador Produtech-PSI, de uma solução avançada para a gestão da manutenção. Esta solução permite o desenvolvimento de planos de manutenção que combinam os requisitos específicos do equipamento com

as necessidades e os planos de produção, produzindo assim planos de manutenção otimizados. Consegue-se assim, através de uma planificação cuidada e informada, harmonizar duas forças geralmente antagónicas: por um lado, a pressão para produzir e manter o equipamento em funcionamento; por outro, a necessidade de paragens, para a realização de operações de manutenção. Deve ainda salientar-se que as soluções desenvolvidas são totalmente transversais pelo que poderão ser aplicadas a todos os setores da Indústria Transformadora.

Este esforço envolveu um conjunto alargado de participantes, reunindo os esforços, entre outros, de fabricantes de equipamentos para a indústria produtiva, desenvolvedores de soluções informáticas e de gestão e entidades do sistema científico e tecnológico.

Os resultados aqui presentes são forçosamente provisórios e não encerram a questão da validação da ferramenta.

Tal resulta da própria natureza do problema que se pretende resolver: a gestão da manutenção, entendida como uma atividade a longo prazo e articulada com a função principal que é a produção. Só uma utilização prolongada poderá validar, com profundidade e de forma absolutamente sólida, os resultados obtidos. É intenção do consórcio prolongar no tempo esta avaliação de modo a que seja assim possível ter dados quantificáveis para a introdução no mercado das soluções propostas.

No entanto, os resultados obtidos pela experiência recolhida no tempo de aplicação da ferramenta durante o projeto permitem concluir que esta cumpriu os objetivos que lhe estavam atribuídos, tendo inclusivamente sido estendidos a empresas que não estavam inicialmente previstas, o que permitiu alargar o leque de aplicações, contribuindo assim para uma melhor validação.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a colaboração e disponibilidade de todos os parceiros do consórcio PPS2 – Produtech PSI pelas suas contribuições durante o desenvolvimento das várias ideias e conceitos apresentados neste documento. Este trabalho, inserido no Projeto Mobilizador Produtech PSI (n.o13849) – Novos Produtos e Serviços para a Indústria Transformadora, tem o cofinanciamento do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico nas Empresas (COMPETE) do Quadro de Referência Estratégica Nacional (QREN) e do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional da União Europeia (FEDER).

BIBLIOGRAFIA [1]

Pedro Fonseca, Paulo Pedreiras, Tomás Trigo, João Craveiro, Carlos Cardeira, Fernando Sousa, Nuno Freitas, César Teixeira, and Rui Cernadas, ‘Monitorização e Gestão da Disponibilidade de Sistemas de Produção – Identificação de necessidades’, Robótica, 2014;

[2]

A. Crespo Márquez, The maintenance management framework: models and

[3]

R. Zurawski, The industrial information technology handbook. CRC Press, 2004;

methods for complex systems maintenance. London: Springer, 2007;

[4] G. Alonso, F. Casati, H. Kuno, and V. Machiraju, Web services. Springer, 2004.