Simulando a Manutenção

1. Introdução

Em tempos de crise econômica, mais do que nunca, as empresas passam por processos de contenção de custos e investimento. Muitas vezes se veem obrigadas a trabalhar com os recursos disponíveis e mesmo assim existe a pressão para aumento da produtividade.

Na indústria, um dos fatores que afetam sua produtividade, logo, sua competitividade, é o funcionamento inadequado e a indisponibilidade dos seus ativos. Suas consequências podem ser verificadas em paradas operacionais, funcionamento de equipamentos com baixa eficiência e até comprometimento da qualidade do produto final à ser oferecido ao cliente.

Dentro deste cenário, a manutenção passa a ter uma importância ainda maior, pois a utilização racional dos recursos da empresa e também “o baixo investimento” comparado à outras alternativas, para sua implantação, tornam a política de manutenção da empresa uma ótima possibilidade de redução de custos e melhoria da produtividade.

Ao se realizar um estudo de simulação, é essencial que se represente corretamente o impacto de manutenções dentro do sistema. E é até muito comum que estudos de simulação sejam feitos exclusivamente para se analisar as políticas de manutenção.

Em nossos projetos os tipos de paradas mais comuns são:

1.1. Manutenção corretiva:
São as paradas aleatórias por quebras de equipamentos ou componentes de equipamentos. Ocorrem por motivos imprevistos.

Normalmente, as empresas possuem as seguintes informações sobre esse tipo de parada:

• Tempo médio entre paradas (MTBF – Mean Time Between Failures): Período de tempo em que o equipamento permanece em funcionamento.
• Tempo médio de quebra (MTTR – Mean Time to Repair): Período de tempo em que o equipamento permanece em manutenção.

Ao se representar esse tipo de parada em um modelo de simulação, considera-se uma distribuição aleatória obtida por todos os “TBFs” (Time Between Failures, sem o “M”, pois não se pode usar o valor médio nestes casos), e outra considerando os “TTRs” (time to repair).

Desta forma, o modelo sorteia um tempo durante o qual o equipamento fica operando normalmente e, ao término deste, interrompe seu funcionamento. Em seguida, sorteia o tempo de reparo, restaurando o equipamento à ativa depois deste, e reiniciando o ciclo.

1.2. Manutenção preventiva, ou programada:

As paradas programadas para manutenção são definidas através de um cronograma de estabelecido antes do início da simulação.

A principal diferença deste tipo de parada e a parada corretiva é que há uma previsibilidade na sua ocorrência, ou seja, tanto o TBF como o TTR são valores determinísticos (fixos, ou constantes).

Frequentemente, o conceito de tempo entre falhas e tempo de reparo é refinado ainda mais, com a colocação de períodos individuais entre cada parada, e o tempo de cada parada também individual, podendo-se assim criar intervalos diferentes em cada caso.

2. Representando Manutenção no Arena

No Arena, os elementos de configuração de falha são sempre relacionados aos recursos (Resources), visto que são eles os elementos que geralmente representam máquinas e equipamentos.
Para se representar as manutenções corretivas, ou imprevistas, usa-se o módulo FAILURE, que permite a inclusão das informações de TBF e TTR nas falhas do tipo TIME, como pode ser visto abaixo:


Dica: Normalmente, equipamentos não quebram quando estão parados. Neste caso, o uptime geralmente só é contabilizado quando o equipamento está funcionando. Use o campo “Uptime in this State only” para definir em que estado o recurso deve contabilizar o Uptime. Normalmente esse estado é o “Busy” (ocupado)

Para o caso das manutenções programadas, pode-se usar também o módulo Failure, colocando-se valores fixos, ao invés de distribuições aleatórias, nos campos uptime e downtime.

Mas caso se queira um nível de personalização maior das manutenções programadas, pode-se usar o módulo SCHEDULE. Este módulo permite que se escolha exatamente quanto tempo deve ser decorrido no modelo até que o recurso fique indisponível, e quanto tempo ele ficará nesse estado.

Adicionalmente, pode-se sofisticar mais essa parada, fazendo-se o recurso apenas diminuir sua capacidade, ao invés de parar totalmente. É o caso em que o recurso representa um grupo de máquinas e apenas uma ou duas entram em manutenção.

Para se criar um schedule, deve-se informar a seqüência de durações e a capacidade que o recurso terá naquela duração. Assim, para representar que a cada 24 horas há uma parada de 1 hora, deve ser criado um schedule como mostrado abaixo:


Dica: Na vista de planilha, clique no botão da coluna “Durations” para ter acesso a uma interface visual de criação de schedule. Essa interface permite que o schedule seja todo criado apenas clicando-se com o mouse e montando o gráfico correspondente.


Uma vez criada a failure e o schedule, tanto um como outro precisam ser associados ao recurso correspondente, para que tenham algum impacto no seu funcionamento. Isto é feito dentro do próprio módulo Resource, como pode ser visto a seguir:


Pela caixa de diálogo do Resource, pode-se notar que outras Failures podem ser cadastradas, de forma que o recurso fique sujeito a vários tipos de paradas corretivas.

Também é importante considerar as regras de parada, tanto do Schedule como das Failures, mas este já é um assunto para outro artigo.

3. Conclusões

É importante considerar na modelagem, a interferência que os recursos sofrem por paradas programadas ou imprevistas. Isso enriquece e torna mais precisos os resultados do modelo.

O Arena provê recursos para modelar com facilidade os mais diversos tipos de interferência na operação do processo, e é importante que se estude e pratique o uso destas funcionalidades.

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