Edição 128 – 2010
O fim dos consertos
Busca por maior eficiência operacional e financeira tem levado as empresas a avaliar com maior rigor a atividade. Programas de manutenção baseados em confiabilidade mudam a cultura de reparos na entressafra

Flávio Bosco

Parada geral de manutenção dá trabalho, tal- vez mais do que fazer uma planta nova. E o resultado atingindo é decisivo para a próxima temporada de operação. Cada empresa tem sua história de parada, mas, mesmo que as circunstâncias variem de uma planta para outra, trazem uma marca em comum: planejamento. O planejamento de uma parada geral de manu- tenção começa na definição do objetivo e das premissas a partir daí se consolidam o escopo e o planejamento.

Após essa fase os serviços e materiais são adquiridos e os operários passam a realizar mon- tagem de andaimes, pré-fabricação, mobilização e preparativos de infraestrutura. Outra metodologia, desenvolvida pela Shell Global Solutions – uma subsidiária da petroleira para a prestação de serviços – é a chamada corrente crítica, adotada para alguns serviços identificados como críticos, que poderiam impactar no prazo final. A atenção é centrada no elo mais frágil da corrente – que pode estar em coisas simples, como a necessidade de suprimento de água potável próximo ao colaborador para que ele não precise se deslocar, até a alteração da sequência das tarefas visando o aumento de produtividade. "A manutenção é uma atividade que consome parcela significativa do custo operacional: 7,6% do faturamento das empresas brasileiras – 4,2% nas quatro primeiras colocadas no ranking de benchmark. A média mundial é de 4,12%", comenta Paulo Walter, diretor dos sites Índices de Manutenção e Manutenção.

Um documento elaborado pela Associação Brasileira de Manutenção – Abraman aponta gastos de R$ 120 bilhões por ano – 31% com pessoal, 33% com material, 27% com serviços contratados e 9% com outros itens. Com pequenas variações, esses percentuais se mantêm estáveis há uma década. Mas a busca por maior eficiência – operacional e financeira – tem levado as empresas a avaliar com maior rigor a atividade. Em especial depois da crise de 2008, cortar custos é palavra de ordem. Márcio Cotrin, da MC Consultores, sugere que os Departamentos de Manutenção mudem de nome, passando a se chamar Departamentos de Confia- bilidade.

Cotrim acredita que isso talvez ajudasse a mudar a sensação de gastos que a manutenção carrega, em especial porque não agrega valor direto ao produto. O grau de insatisfação com a manutenção e seu questionamento é diretamente proporcional ao mo- delo aplicado. Vale lembrar que, enquanto a tecno- logia aumenta a confiabilidade dos equipamentos, a confiabilidade do elemento humano na operação e na manutenção dos equipamentos, parece estar diminuindo em algumas empresas. Mas mão-de-obra qualificada também é palavra de ordem na cultura dos novos e grandes players do setor de bio- combustíveis.

Algumas empresas, mais expostas, já têm sua equipe de manutenção modernizada. Um bom exemplo é o caso que a Cargil apresentou no Con- gresso Europeu de Manutenção há dois anos, onde a economia alcançada com manutenção em suas 120 unidades ao redor do mundo poderia construir outras duas unidades por ano! Os resultados são animadores e, segundo Adriano Souto Herculano, mestre em Engenharia da Produção pela UFPB, mesmo resultados de outro setor podem ser utiliza- dos nas usinas e destilarias, com as devidas acul- turações. Em seu trabalho Utilização da FMEA (Failure Mo- des and Effects Analysis) para a mensuração dos custos de manutenção de uma mineradora: Estudo de caso, Herculano repassa um plano completo de manutenção de plantas onde se observa que não dá para fazer tudo ao mesmo tempo, por isto é ne- cessário priorizar os serviços.

E priorizar através da elaboração de um perfil de perdas – a associação entre o tipo de falha com o TAG do equipamento – e um índice de medição – como o tempo de reparo ou custo de manutenção ou disponibilidade física. E este perfil só é possível quando se consegue estabe- lecer classes de falhas que permitem a comparação com as infinitas e diferentes formas de descrição existentes nas ordens de serviços disponíveis nos bancos de dados. Mas, para a efetiva operacionalização desse plano, é preciso que a usina possua organograma e divisão dos equipamentos envolvidos, conheça os modos de falhas e faça o link entre o centro de custo com os TAG s dos equipamentos envolvidos.

Segundo o mestre da manutenção, Alan Kardec (2002), os custos da manutenção total são resulta- do da soma dos custos com materiais, custos com mão-de-obra, custos com ferramental e uso de bens – incluindo depreciação, pagamento de taxas e im- postos – e custos com investimentos ou falhas. Já o custo total de manutenção segundo outros especialistas seria o resultado da soma dos custos com atividades de prevenção, custos com ativida- des de correção e custos das falhas de manu- tenção.

Com relação aos três itens que com- põem o custo total da manutenção, os custos das falhas são os mais difíceis de medir. Até pela própria definição de falha - considerada um fenômeno aleatório, mas que pode ser tratada estatisticamente. Ela é definida como uma condição em que o sistema não desempenha adequadamen- te uma função prevista no projeto. A manutenção centrada na confiabilidade - MCC é uma filosofia para determinar o que deve ser feito para assegurar que qualquer ativo físico continue a fazer o que seus usuários querem que ele faça no seu contexto operacional. Busca definir ações a serem tomadas pela equipe de manutenção para manter em operação os equipamentos existentes em uma cadeia produtiva; estuda a confiabilidade de cada sistema, sendo por isso, um método que envolve um tratamento científico mais apurado. Den- tro deste contexto, o controle de falhas e criterioso levantamento dos indicadores de desempenho, são dados de fundamental importância para a implan- tação e aplicação da técnica.

Como lembra o professor Adyles Arato Jr, de uma forma geral o custo financeiro de uma falha é calculado como a soma do lucro cessante devido a perda de produção, mais o custo da mão de obra para reparo incluindo a mobilização da equipe de manutenção (mesmo se a equipe for própria), mais custo das peças de reposição. Atualmente já se tem consciência que se deve incluir também os custos relativos às medidas de mitigação dos danos ambientais, seus eventuais custos legais além da per- da de produto e matéria prima que ocorra devido a parada e reinício da produção. Entendendo controle de falhas como sendo o conjunto de medidas do desempenho envolvendo o levantamento estatístico do tipo e condições da falha, equipamento envolvido e sua frequência, trata- se de informação fundamental para a aplicação dos procedimentos de análise de falhas e consequente identificação de uma inadequação do equipamento, da operação, da manutenção ou uma mistura disso tudo. "Entendendo esse controle como uma medida do desempenho da manutenção, ou seja, o cálculo dos indicadores - Tempo Médio para Falha (MTTF – Mean Time to Fail); Tempo Médio entre Falhas (MTBF – Mean Time Between Fail); Tempo Médio para Reparo (MTTR - Mean Time to Repair) ; Dispo- nibilidade (Availability) e Confiabilidade ( Reliabili- ty) - são parâmetros indispensáveis para monitorar a manutenção. São relacionados com a qualidade de gerência e técnicas de manutenção aplicadas, possibilitando a observação do comportamento operacional da instalação, sistemas, equipamentos e, adicionalmente, uma medida da qualidade do trabalho e dos planos da manutenção.

São ferramentas importantes por oferecer a ca pacidade de identificar a adequação e desempe- nho das técnicas de manutenção - preventiva siste- mática ou condicional, incluindo a adequação da frequência e intervalo das inspeções bem como a qualidade da gerência e execução da manutenção. São ferramentas importantes para avaliar o custo/ benefício da manutenção, em outras palavras, se a disponibilidade do equipamento para produzir certa quantidade de manufaturados suprir ou igualar o custo da manutenção realizada então, o processo de manutenção utilizado é adequado para a linha produtiva.


 
Conexão operacional

No setor agroindustrial como um todo, pode-se encontrar uma grande variedade de cenários: en- quanto os novos players do setor – grandes grupos internacionais e a própria Petrobras – começam a imprimir uma visão mais moderna de manutenção, existem usinas em vias de implantar metodologias e técnicas para melhorar a performance da manutenção e, ainda, aquelas nas quais a manutenção corretiva predomina. Mas predomina por enquan- to porque, mesmo não gostando, essas usinas são obrigadas a conviver com a manutenção preventiva das turbinas e caldeiras, de acordo com a NR13 – norma do Ministério do Trabalho que prevê vistorias anuais em caldeiras e vasos de pressão.

E esse cui- dado pontual vai acabar se espalhando pela plan- ta, dando maior consciência de quanto se ganha em produção e segurança quando a filosofia não é esperar um problema acontecer. Paulo Walter lembra que o setor de agronegócio se diferencia porque tem que lidar com aspectos não controláveis da natureza que influenciam também a manutenção. As chuvas, as safras e a estocagem nem sempre saem como o esperado e isso impacta a manutenção – já que, quando chove muito, a produção é afetada, bem como a entressafra. "Por isso também nesse setor a palavra de ordem é confiabilidade.

Ou seja, o equipamento tem que estar pronto para trabalhar quando solicitado". A confiabilidade prevê um limite de tempo para o sistema operar sem falha e somente é válida dentro de um contexto operacional prefixado. O que não se enquadra em plantas com manutenção corretiva. De fato, disponibilidade e confiabilidade passaram a ser a principal palavra utilizada nos círculos da manutenção industrial.

Mesmo na agroindústria, num processo crescente, mas ainda longe de ser o ideal, a equipe de manutenção deixou de ser aquela turma chamada apenas para reparar equipamen- tos quebrados; hoje eles compõem, junto com engenheiros de produção, processo e de automação, times de trabalho que desenvolvem projetos de melhoria de qualidade e produtividade de complexos equipamentos e subsistemas com vistas a manter a planta disponível e confiável. A manutenção com base na análise de confiabilidade é uma metodologia utilizada para determi- nar ações de manutenção necessárias para equipa- mentos, instalações e todo sistema físico associado a um sistema produtivo de forma a que atendam continuamente seu contexto operacional.

Ou seja, as ações de manutenção não dependem somente do equipamento, mas também do contexto operacional em que se encontram. E o contexto operacio- nal é estabelecido por quem opera a planta – e no setor de biocombustíveis, esse contexto varia muito com a idade e proprietário da planta. A agroindústria sofre, também, de alto turnover de mão-de-obra qualificada, incluindo aí o pessoal de manutenção – ainda que, segundo levantamento anual da Abraman, esse percentual no segmento seja pequeno para o setor industrial como um todo. Mas a agroindústria tem apresentado dificuldades em manter "o homem no campo".

Nem sempre por políticas das empresas, diga-se de passagem. É que, além das mesmas dificuldades que os outros setores enfrentam – como ausência de formação institucionalizada, não é para qualquer um ins- talar-se em cidades pequenas, longe de tudo. Em especial para faixas etárias intermediárias que demandam continuar estudos e especializações ou que têm filhos em idade escolar. O setor sofre ainda a evasão de mão de obra qualificada para o setor de óleo e gás, que paga muito melhor – um instrumentista ganha cerca de R$ 2 mil no setor de biocombustíveis, mas esse valor chega a quatro vezes mais na exploração de petróleo. E mão-de- obra qualificada é fundamental para trabalhar com confiabilidade, que já não é opção.

Nos setores de petróleo, gás e petroquímica – que têm muitos fornecedores e mão de obra em comum – um projeto de manutenção pode consumir meses de pesquisas, modelagem e simulações numa metodologia conhecida por Value Improvement Practices - Vip, um conjunto das melhores técnicas de uma disciplina de engenharia específica como manutenção preditiva, confiabilidade ou construtibilidade, aplicado em um período específico da vida útil do empreendimento com objetivo de tornar unidades produtivas mais eficientes.

Essa metodologia não é nova, mas um avanço da conheci- da Análise RAM – Reliability, Availability and Mantainability. O objetivo de uma Vip de confiabilidade é encontrar as melhores práticas da engenharia, avaliar o histórico de falhas dos equipamentos e o desempenho da unidade produtiva em relação às metas de disponibilidade e eficiência em um período de campanha definido. A pesquisa começa nos bancos de dados de unidades similares. Todos os dados de falhas e tempos de reparos de equipamentos – sejam eles dinâmicos ou estáticos – servem de base para o estudo.

O segundo passo é modelar o sis- tema segundo a metodologia do diagrama de blocos, seguido de simulação, que descreve o comportamento do sistema ao longo do tempo. Pode-se usar como exemplo um projeto em uma refinaria da Petrobras: a cada problema com uma válvula, um vaso parava de operar. Quando chegou a hora de instalar mais uma unidade ge- radora de hidrogênio, a opção mais obvia seria instalar uma linha extra de vasos e válvulas mas a Vip mostrou o contrário: aumentando o requisito de confiabilidade das válvulas, o projeto manteria as quatro linhas.

Mas esse é um cenário que parece distante da maioria das plantas brasileiras: segundo levanta- mento da Abraman – com dados de 2007 – a idade média dos equipamentos é de aproximadamente 17 anos, mas 66% têm de 11 a 40 anos e de 34% até 10 anos. Quando a pesquisa entra na área de controle, indicadores e gestão, os resultados apon- tam para uma situação que vai além da idade dos ativos: apenas 20,33% das empresas têm Controle de Custos; 9,75% possuem controle de frequência de falhas; somente 18,51% sabem de sua Disponi- bilidade Operacional; 14,21% monitoram o MTBF; e apenas 11,74% controlam seu MTTR. Anderson Trigo, sócio gerente da Spectra, lem- bra que manutenção é um dos maiores custos ope- racionais controláveis.

É sim, preciso investir em técnicas e instrumentos, elaborar bem o planeja- mento, mas, seguindo isso, a manutenção ajuda a reduzir custos de operação e mesmo de estoque de peças de reposição. "O planejamento ajuda as empresas a transformar o que se- ria um problema, em melhoria de resultados". Considerando o fato que todos os setores industriais possuem equipamentos cuja falha pode acarretar prejuízos sob a forma de lucro cessante, agressões ao meio ambiente, queda de qua- lidade no produto ou perda de eficiência no serviço. Hoje, já se compreende que a missão da manutenção é a de garantir a dispo- nibilidade da função dos equipamentos e instalações de modo a atender um processo de produção ou serviço, com confiabilidade, segurança, preservação do meio ambiente e custos adequados.

A manutenção será, em qualquer setor industrial, um investimento que garantirá a disponibilidade e confiabilidade das máquinas e equipamentos de modo a atingir os níveis de qualidade e eficiên- cia exigidos pelo mercado. Trigo ressalta que o setor está muito heterogê- neo: enquanto algumas usinas possuem filosofia moderna de manutenção, monitoração e planeja mento, outras não conseguem sair da corretiva ou mesmo implantar uma manutenção por melhoria, que é uma filosofia que busca superar alguma inadequação identificada para o equipamento quanto a sua aplicação específica e/ou operação. Trata-se de um procedimento que deveria fazer parte natural de qualquer programa de manutenção dentro de uma gerência com visão abrangente do processo. "Estamos vivenciando um período de transição. As usinas vêm de períodos difíceis – crise, excesso de chuvas, aquisições, mudanças culturais.

Algumas realmente não pararam na última entressafra para manutenção. Mas aconteceram intervenções nas moendas e esteiras ao longo da safra, nos períodos de muita chuva", comenta Trigo, que cita a Usina Cerradinho e a Usina Colorado como bons exemplos de cuidados com o planejamento da manutenção. "O planejamento é para não acontecer um imprevisto. É para estabelecer os melhores momentos de intervir nos ativos da planta atuar quando a produção permitir de forma planeja, ainda que flexível".


Caldeiras e meio ambiente: xeque!

A geração de bioeletricidade é realizada através de sistemas de cogeração que utilizam a biomassa - bagaço da cana e palha, quei- mada nas caldeiras, que produzem vapor d'água, que é transferido para as turbinas, que por sua vez acionam os geradores de energia elétrica. A energia cogerada pode ser comercializada tanto nos leilões (ambiente regulado). Mesmo que a geração de energia seja um bom negócio, apenas 30% das usinas de São Paulo exportam energia para o Sistema Integrado Nacional.

As usinas de São Paulo começaram a ofertar bioeletricidade nos leilões a partir de 2005; anteriormente, poucas comercializavam a energia elé- trica excedente. Projetos greenfield já são projeta- dos para produzir excedentes de bioeletricidade para ofertar ao mercado e os retrofits têm que trocar equipamentos e alterar processos produtivos em instalações existentes. Carlos Roberto Silvestrin, vice presidente executivo da Associação da Indústria de Cogeração de Energia – Cogen lembra que o programa em desenvolvimento é ofertar 10.000 MW até 2020: "Se considerarmos que em média cada projeto exportará 50 MW, teríamos 200 projetos, cada um podendo ter em tese duas caldeiras.

Estamos trabalhando para viabilizar condições adequadas de financiamento e de conexão para as usinas em retrofit". Ou seja, seriam 200 projetos com duas caldeiras nos próximos 10 anos?! É uma oportunidade a ser explorada buscando o aproveitamento da biomassa disponível para ofertar bioeletricidade – 'energia renovável e verde', na linha convergente de mudanças climáticas, com redução de emis- sões e projetos de sustentabilidade. Junte ao Programa Brasileiro de Biocombustíveis, baseado na Agroenergia, os esforços para reduzir as emissões dos gases de efeito estufa e conter o aquecimento e atenuar as mudanças climáticas globais.

Resultado: o setor sucroalcooleiro precisa do aporte de maciços investimentos para assegurar sustentabilidade ambiental à sua ca- deia produtiva. Toda demanda de energia térmica, elétrica e mecânica, de uma usina, é suprida a partir da queima de bagaço em caldeiras, para geração de vapor. A partir da crise de energia elétrica, em 2001, com o crescimento da co-geração, o bagaço passou a ser combustível escasso, de valor econômico significativo, sendo que, simultaneamente, aprimoram-se as exigências ambientais de con- trole da poluição do ar. "Com a eliminação do uso do fogo na colheita teremos mais biomassa para cogeração (palha/pontas).

O aproveitamento da palha será crescente com as novas tecnologias em desenvolvimento. Com isso estaremos substituindo o 'calor, a fuligem e a fumaça' das queimadas por 'luz para a sociedade' nas centrais de cogeração, principalmente de retrofits", lembra Silvestrin. Ainda que os equipamentos de queima e controle da poluição do ar fabricados pela indústria nacional tenham evoluído em termos de eficiência energética e redução das emissões de poluentes, a queima de bagaço de cana gera muitos poluentes material particulado (MP), monóxido e dióxido de carbono e óxidos de nitrogênio. O MP está associado ao residual de cinzas, fuligens e outros materiais e sua fração inalável penetra nos pulmões diminuindo a capacidade respiratória.

Para seu controle, geralmente, são empregados lavado- res de gases que ao menos no início da safra os retém, satisfatoriamente. Em relação aos óxidos de nitrogênio, não se tem no Brasil tecnologia prática disponível para seu controle. São gases que na presença de compostos orgânicos voláteis e intensa radiação solar geram o ozônio. As caldeiras atualmente fabricadas promovem a queima do bagaço em suspensão, isto é, em queda, o que limita a temperatura dos gases e gera quantidades menores de nitrogênio.

Os especialistas e pesquisadores da Cetesb, José Mário Ferreira de Andrade e Kátia Maria Diniz lembram que, para caldeiras providas de lavadores de gases a United States Environmental Protection – USEPA adota como referência os seguintes fatores de emissão: 0,7 Kg de MP/tb e 0,6 Kg de NOx/tb. A Resolução Conama 382 (2006) fixou em 200 mg/Nm³ e 350 mg/Nm³ as concentrações para MP e óxidos de nitrogênio, respectivamente.

Os pesquisadores realizaram amostragens em diversas usinas e perceberam que estes valores podem ser atendidos. Amostragens de chaminés acompanhadas pela Cetesb, em 2006, revelaram que é possível atingir concentração de material particulado em caldeira de 150 tv/h, provida de la- vador Venturi de até 120 mg/Nm³. No fim da safra, entretanto, desgastes pronunciados dos lavadores e falta crônica de água, muitas vezes causam per- da de eficiência na retenção dos poluentes. Ressalte-se que a amostragem de chaminé é um pro- cedimento custoso e não garante que as emissões permaneçam controladas durante a safra inteira. Então, é desejável o monitoramento contínuo, por meio de opacímetros, de forma a avaliar o grau de enegrecimento das emissões gasosas - plumas claras equivalem à concentração de 85 mg/Nm³ e o Banco Mundial exige que a emissão de particulados seja menor que 100 mg/Nm³.

No Estado de São Paulo, continua em vigor a exigência de que o grau de enegrecimento das emissões gasosas não ultrapasse o Padrão I da Escala de Ringelman - Artigo 31, Inciso I, do Decreto Estadual 8.468/76. Através desta escala, a verificação da densidade calorimétrica da pluma das emissões é feita instantaneamente comparando-a com uma escala padrão. Administrativamente, este método caiu no desuso. Dentre as opções de equipamentos utilizados para controle da poluição do ar nas usinas são en- contrados também os multiciclones e, raramente, os precipitadores, capazes de reduzir os particula- dos a 60 mg/Nm3 .

Com a escassez da água, entretanto, alguns fabricantes têm destinado atenção à possibilidade de se empregar filtros-manga. Importante frisar que o controle das emissões gasosas, das caldeiras a bagaço, deve ser feito concomitantemente com o monitoramento da qua- lidade do ar nas principais cidades canavieiras. Com a adesão cada vez maior de usinas à produção de energia, o bagaço tornou-se combustível escasso em algumas cogeradoras e estão sendo empregadas novas alternativas como a adição de palha e pó-de-madeira.

Nas amostragens realizadas em caldeira que emprega esta mistura verificou-se que as emissões tinham condições de permanecer controladas nos limites estabelecidos pela Resolução Conama 382. "De uma forma geral, ao menos na região de São José do Rio Preto, a maioria das caldeiras empregam lavadores de gases, que têm condição de gerar emissões em conformidade com os padrões do Conama 382. O grande problema é que esses lavadores perdem muito a eficiência no final da safra – setembro e outubro -, quando também ocorrem problemas com escassez de água na maioria das usinas.

O ideal, em termos de tecnologia de controle de emissões gasosas, seria o emprego de precipitadores eletrostáticos. Todavia são equipa- mentos que, apesar de gerar emissões com baixas concentrações de MP (< 100 mg/Nm³), têm custo inicial muito alto. Ao longo do tempo, porém, exi- gem pouco dispêndio com manutenção", comenta José Mário. E, segundo Carlos Silvestrin, essa queima de biomassa atende plenamente a legislação ambiental. "Como são utilizadas caldeiras de alta pressão, com eficiente sistema de queima por suspensão, a emis- são de particulados é muito baixa, ficando sempre conforme a legis- lação recomenda.

As usinas greenfield e os retrofits estão utilizando caldeiras de alta pressão - 67 a 100 bar - inclusive com lavadores de gases de combus- tão, o que elimina eventuais proble- mas relacionados com emissões". Recentemente, em Curitiba/PR, aconteceu uma reunião do Gru- po de Trabalho constituído para proceder a revisão dos limites constantes no Co- nama 382 – que trata apenas de caldeiras novas.

O que se preten- de agora é definir os limites para caldeiras em ope- ração. "No Estado do Paraná, a Sema 54 estipu- la limites para caldeiras instaladas e em opera- ção, diferentemente do Conama 382. E os limites fixados na SEMA 54 foram estipulados após um severo levantamento de emissões. As emissões medidas nas caldeiras sem lavadores atingiam de 2.200 à 2.400 mg/Nm³ de material particula- do. Com a instalação de lavadores conseguimos obter uma redução em torno 80%", pontua José Adriano da Silva Dias, superintendente da Al- copar. Para Silvestrin, este assunto é mais am- plo. "Inclui as queimadas e o aproveitamento da biomassa. Os projetos que utilizam caldeiras de alta pressão já atendem as exigências da legislação". A Unica não se pronuncia sobre o assunto.

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