Análise de Confiabilidade de uma correia transportadora

UCAM – UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

WILLIAN DE CASTRO TOLEDO

ESTUDO DE CONFIABILIDADE DE UMA CORREIA TRANSPORTADORA

CORONEL FABRICIANO – MG

2015

UCAM – UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES

WILLIAN DE CASTRO TOLEDO

ESTUDO DE CONFIABILIDADE DE UMA CORREIA TRANSPORTADORA

Artigo Científico Apresentado à Universidade Candido Mendes - UCAM, como requisito parcial para a obtenção do título de Especialista em (Engenharia e Gerenciamento da Manutenção).

CORONEL FABRICIANO – MG

2015

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ESTUDO DE CONFIABILIDADE DE UMA CORREIA TRANSPORTADORA

Willian de Castro Toledo

RESUMO

As exigências cada vez maiores do mundo globalizado, demanda por produtos e sistemas de melhores desempenhos a custos competitivos, isto tem representado um grande desafio, principalmente aos setores de manutenção. Nesta área difunde-se a Manutenção Centrada na Confiabilidade (MCC), uma metodologia que permite determinar racionalmente o que deve ser feito para assegurar que um equipamento continue executando suas funções, cumprindo requisitos de segurança, meio ambiente, operação e economia. O presente trabalho se propõe a apresentar à aplicação das técnicas de confiabilidade em dados de campo, mais especificamente, um estudo de caso para determinar o estágio de degradação e ciclo de vida de uma correia transportadora utilizada no transporte de minério nas instalações industriais de uma grande mineradora localizada na região norte do Brasil. Para a realização do estudo de caso, se fez necessário a coleta de dados das falhas da correia transportadora ao longo do tempo e análises de probabilidade de falhas com a utilização do software Weibull ++ 7.          

Palavras-chave: Correia transportadora. Manutenção. Confiabilidade. Falhas. 

Introdução

O presente trabalho tem como tema o estudo de confiabilidade de uma correia transportadora, que é um equipamento muito utilizado no transporte de minério nas instalações industriais, principalmente em empresas de mineração. Falhas nestes equipamentos podem impactar fortemente no plano de produção da empresa e sua substituição requer grandes investimentos por se tratar de um item com alto valor comercial.    

Nesta perspectiva, construiu-se questões que motivaram este trabalho:

• Qual o estágio atual de desgaste do equipamento? Em qual etapa o equipamento se encontra em seu ciclo de vida útil?
• Qual é o momento exato para sua substituição?

No passado, o principal objetivo da manutenção era a preservação do equipamento, desativando-o, atuando e realizando tudo o que era possível de ser feito. A razão para isto estava no pensamento de que todos os itens obedeciam a um mesmo mecanismo de falha, representando pelo método da curva da banheira. De acordo com esta teoria todo item apresentava inicialmente uma taxa de falha decrescente, estabilizando-se posteriormente e crescendo apenas após o final da vida útil. Era neste último momento em que a manutenção atuava. Entretanto, de acordo com Siqueira (2009), estudos recentes mostraram que há cada vez menos relação entre idade operacional da maioria dos itens e a probabilidade deles falharem.

A fim de reduzir a probabilidade, frequência, duração e os efeitos dos eventos de falhas, é necessário realizar investimentos financeiros no sentido de aumentar a confiabilidade dos sistemas e equipamentos. A integridade dos equipamentos passou a ser uma questão estratégica, visto que atualmente uma indisponibilidade operacional pode representar, em termos de custos, muitas vezes mais do que custaria reparar a própria falha.

Neste contexto, o objetivo principal deste estudo é avaliar o nível de desgaste da correia transportadora através do histórico de falhas ao longo do tempo e localizar em qual fase do ciclo de vida o equipamento se encontra na curva da banheira, para que seja possível determinar o momento exato para substituição e manter as operações com confiabilidade.

Desenvolvimento

Atualmente o termo confiabilidade vem sendo amplamente empregado. Por definição usual, segundo Matos apud O’ Connor (2002), “Confiabilidade é a probabilidade de um item realizar sua função especificada, sem falhas sob condições de uso previamente determinadas, em um período de tempo estabelecido”.

Desta maneira, busca-se suprir a necessidade das indústrias em conhecer e controlar a vida útil de seus produtos, reduzindo custos sem o comprometimento da qualidade, da segurança ou da disponibilidade destes. Procura-se obter a garantia de que o produto exercerá sua função no período determinado de tempo com um mínimo de falhas.

A definição de falha segundo a norma NBR 5462 de 1994, é o término da capacidade de um item em desempenhar sua função requerida. Entretanto, o item pode estar degradado ou ao mesmo tempo avariado e ainda não causar uma falha. Também de acordo com a norma, a esse fenômeno é atribuído o nome de defeito, que significa qualquer desvio de uma característica de um item em relação aos seus requisitos. A taxa de falha é a chance de um componente e/ou sistema falhar em um intervalo de tempo, dado que o item funcionou até então.

Conforme citado por Matos e Marazotti (2010), existem três tipos básicos de falhas:

• Infância: quando os componentes fora do padrão e problemas de fabricação são eliminados;
• Vida útil: quando as falhas são relativamente infrequentes e distribuídas aleatoriamente com o tempo;
• Desgaste: quando o equipamento já está fora da sua especificação de projeto e requer substituição.

Na figura 01 abaixo é apresentada a curva da banheira, que é uma representação gráfica do comportamento típico de um equipamento e/ou componente com relação à taxa de falhas ao longo do tempo.

[pic 1]

 Figura 01 – Curva da banheira

 Fonte: Matos e Marazotti (2010) adaptado.

Outro fator importante para estudos de confiabilidade são as distribuições estatísticas. Estas distribuições são descritas pela f.d.p (ou função densidade de probabilidade). Tatsch (2010) cita que a função densidade de probabilidade de ocorrência de falha é definida pela modelagem matemática do valor associada à probabilidade de ocorrência deste valor. Esta probabilidade é encontrada através da equação 01.[pic 2]