Resumo Executivo

Matheus Augusto Penna Pires da Silva; Claudio Augusto Ferreira Di Marco

Resumo elaborado pela ferramenta ResumeAI, solução de inteligência artificial desenvolvida pelo Instituto Pecege voltada à síntese e redação.

A indústria siderúrgica constitui um setor estratégico para o desenvolvimento econômico global, representando aproximadamente 7% do Produto Interno Bruto industrial mundial e fornecendo insumos essenciais para cadeias produtivas críticas (WSA, 2023). No entanto, a competitividade desse segmento é constantemente desafiada por problemas de confiabilidade operacional, visto que empresas do setor chegam a perder entre 15% e 20% de sua capacidade produtiva em função de paradas não planejadas (McKinsey & Company, 2022). Essas interrupções impactam não apenas a produtividade, mas também a qualidade dos produtos finais e a segurança dos colaboradores (Moura et al., 2020). Logo, a gestão da qualidade em projetos de manutenção industrial tem o desafio contínuo de reduzir falhas recorrentes que comprometem a sustentabilidade financeira das operações. A confiabilidade operacional constitui um dos maiores gargalos para o desempenho industrial, já que paradas não planejadas representam perdas diretas de capacidade produtiva e aumento dos custos de manutenção corretiva. Práticas sistemáticas de gestão da manutenção, quando orientadas por frameworks consolidados, podem reduzir significativamente os índices de indisponibilidade e elevar a eficiência global (Carvalho et al., 2023). Nesse contexto, a adoção do World Class Manufacturing, conforme estabelecido por Schonberger (2022), tem se mostrado um modelo eficaz para lidar com esses desafios em ambientes de manufatura pesada. Sua aplicação no setor siderúrgico, sobretudo quando integrada a metodologias de gestão de projetos, possibilita reduções médias de 25% a 30% nos tempos de indisponibilidade, com destaque para o pilar de manutenção profissional, que converge com os princípios de gerenciamento de riscos e controle estatístico de processos do Project Management Body of Knowledge (PMI, 2021). Ferramentas de gestão da qualidade reforçam esse modelo, com destaque para o ciclo PDCA, que fornece estrutura metodológica sólida ao ser implementado junto aos princípios de excelência operacional (Sokovic et al., 2021). Da mesma forma, técnicas de análise de causa raiz permitem identificar e tratar falhas recorrentes em equipamentos críticos, alinhando-se à filosofia de melhoria contínua. Evidências práticas indicam que essa integração metodológica pode reduzir em até 40% os tempos de indisponibilidade não planejada (Carvalho et al., 2023), o que adquire especial relevância considerando que cada 1% de ganho em disponibilidade operacional representa, em média, R$ 2,5 milhões anuais em receita adicional para usinas siderúrgicas de médio porte (IAB, 2023). Esse avanço tem sido ampliado com o uso de análise preditiva de manutenção e técnicas de machine learning, que permitem antecipar falhas a partir de dados históricos em consonância com frameworks como a manutenção produtiva total (Nakajima, 1988) e a manutenção centrada em confiabilidade (Moubray, 1997). Inserida no contexto da transformação digital, a convergência entre sistemas físicos e digitais na Indústria 4.0 redefine os padrões de gestão da manutenção e cria oportunidades inéditas para a otimização da disponibilidade de ativos críticos (Kagermann et al., 2023). O propósito central reside em desenvolver e validar uma abordagem sistêmica para otimizar a disponibilidade de equipamentos críticos em ambientes siderúrgicos, integrando os fundamentos do World Class Manufacturing às práticas de gerenciamento de projetos, mediante a aplicação de ferramentas de gestão da qualidade e análise de indicadores de desempenho operacional.

A abordagem metodológica adotada caracteriza-se como híbrida, integrando técnicas quantitativas e qualitativas para assegurar o rigor científico e a aplicabilidade prática (Creswell, 1994). No aspecto quantitativo, realizou-se a análise estatística de indicadores operacionais, enquanto no qualitativo aplicaram-se ferramentas de gestão da qualidade (Lakatos & Marconi, 2017). A proposta buscou alinhar os princípios do pilar de manutenção profissional às melhores práticas de gestão de projetos descritas no guia do Project Management Institute (PMI, 2021). Essa integração mostrou-se uma solução robusta para transformar dados operacionais em ações estratégicas, uma vez que a excelência operacional em ambientes de manufatura pesada gera ganhos em confiabilidade e promove mudanças culturais voltadas à disciplina e à melhoria contínua (Schonberger, 2022). O gerenciamento de projetos fornece um arcabouço metodológico capaz de estruturar ações de planejamento, monitoramento e controle, evitando que as iniciativas permaneçam pontuais e assegurando sua consolidação como práticas organizacionais (Pinto & Mantel, 2021). A metodologia foi organizada em quatro fases inter-relacionadas: desenho da pesquisa, coleta e análise de dados, implementação das ações e validação dos resultados. O desenho da pesquisa configurou-se como um estudo de caso aplicado, por estar focalizado em um ambiente siderúrgico real localizado no estado de São Paulo (Yin, 2015). Em paralelo, utilizou-se a pesquisa-ação, permitindo a execução de ciclos iterativos de intervenção e melhoria contínua (Thiollent, 2011). Na fase de coleta e análise, os equipamentos críticos foram selecionados a partir de uma matriz de criticidade baseada em impacto financeiro, frequência histórica de falhas nos últimos três meses e nível de risco associado à segurança. Os dados operacionais foram obtidos de sistemas de gestão de manutenção computadorizada e planejamento de recursos empresariais, processados com o auxílio de ferramentas de inteligência de negócios e avaliados por estatística descritiva para identificação de padrões de falha. Para o diagnóstico, combinaram-se ferramentas tradicionais e metodologias de confiabilidade, como a análise de modos e efeitos de falha (Moubray, 1997), o método 5W1H e a técnica dos cinco porquês, validadas por grupos focais multidisciplinares. A participação dos operadores foi considerada essencial para garantir confiabilidade e eficácia prática das soluções propostas (Nakajima, 1988). Também foi empregado o método de observação direta no local real de operação, visando evidenciar as condições reais de trabalho. Além disso, foram aplicadas técnicas de suporte analítico e algoritmos de aprendizado de máquina que ampliam a capacidade preditiva da manutenção (Smith & Hawkins, 2022). A implementação das ações foi conduzida com base na estrutura analítica do projeto e apoiada no ciclo PDCA (Sokovic et al., 2021). No planejamento, as metas foram definidas a partir de referências setoriais e priorizadas pela matriz impacto-esforço. Na execução, as ações foram acompanhadas por ferramentas de gestão visual. Na verificação, o desempenho foi monitorado pelos indicadores de eficiência global do equipamento e tempo médio entre falhas. Na padronização, as melhorias validadas foram formalizadas em procedimentos operacionais padrão. A validação dos resultados ocorreu por meio de uma análise comparativa antes e depois da implementação, considerando um período mínimo de 90 dias de operação, complementada por entrevistas com operadores e supervisores para avaliar a aderência aos novos procedimentos.

A organização analisada é uma multinacional do setor siderúrgico reconhecida internacionalmente pelo desenvolvimento de aços e ligas especiais de alta performance, atuando em segmentos como automotivo, energia e aeroespacial. A gestão de projetos na unidade, embora apoiada em processos tradicionais, caracterizava-se por um viés predominantemente reativo, no qual as ações eram direcionadas majoritariamente a intervenções corretivas após a ocorrência de falhas. Esse tipo de abordagem tende a comprometer a eficiência da gestão, pois reduz a capacidade de prevenção e amplia a dependência de soluções emergenciais (Pinto & Mantel, 2021). A ausência de práticas sistemáticas de melhoria contínua refletiu-se em reincidência de problemas técnicos e diminuição da disponibilidade de equipamentos críticos, cenário que converge com as constatações sobre a vulnerabilidade da confiabilidade em plantas siderúrgicas (Moura et al., 2020). A etapa inicial de diagnóstico concentrou-se na análise quantitativa das falhas em cinco equipamentos críticos. A descascadeira Farmer Norton foi identificada como o ativo mais crítico, registrando 11 falhas, o que correspondeu a 60,7% do total de ocorrências. Em termos de tempo de parada, esse equipamento acumulou 77,5 horas de indisponibilidade, representando 34,3% do tempo total de parada registrado entre os ativos analisados, que somou 197,5 horas. Essa disparidade confirmou que o equipamento não apenas falhava com maior frequência, mas também exigia maior tempo de recuperação, configurando um gargalo de confiabilidade (Moura et al., 2020). A investigação das causas utilizou a inspeção no local real, permitindo constatar falhas nos rolos prismáticos da descascadeira, com evidências de ruptura e marcas características de falha por cisalhamento. Para estruturar a análise, a ferramenta 5W1H apontou como principais fatores o desalinhamento da mesa de entrada, a ausência de apoio intermediário e a fragilidade de projeto do eixo. A quebra ocorria durante o processo produtivo, no momento em que a barra era introduzida no cabeçote prismático, evidenciando que a falha acontecia em plena rotina operacional. A análise concluiu que se tratava de uma operação automática, sem interferência direta do operador, reforçando que a causa estava associada a fragilidades de projeto. O desalinhamento da mesa criou um efeito de alavanca sobre o eixo, que, somado à presença de cantos vivos na geometria do componente, concentrou tensões em pontos específicos. Ensaios de dureza realizados nos eixos mostraram conformidade com as especificações técnicas, descartando a hipótese de material fora de norma e direcionando o foco para aspectos de projeto e operação.

Outro ponto crítico identificado na documentação técnica revelou que a pressão nominal de operação não estava claramente especificada. A aferição em campo constatou que o equipamento operava a 90 bar, enquanto o projeto previa 50 bar. Utilizando a relação entre força, área e pressão, calculou-se que para uma área efetiva de 314 cm², a operação a 90 bar resultava em uma força de 28.260 kgf, enquanto o valor de projeto a 50 bar deveria ser de 15.700 kgf. Esse superdimensionamento representou uma sobrecarga de 12.560 kgf, ou aproximadamente 44,45% acima do limite, intensificando o desgaste e o risco de fadiga. Essa lacuna confirma que a qualidade depende da confiabilidade de todo o sistema de informação (Deming, 1986) e reforça a importância de registros técnicos padronizados como ferramenta de mitigação de riscos (PMI, 2021). A inspeção evidenciou ainda que o material se apoiava exclusivamente sobre o quarto rolo da mesa de entrada, permanecendo suspenso após esse ponto, o que gerava o efeito de alavanca excessivo. O levantamento dimensional revelou uma folga de 15 mm no quarto rolo, valor significativamente acima do aceitável. Na prática, essa folga implicava que o material não se apoiava uniformemente, transferindo a carga de forma concentrada e acelerando o processo de fadiga. Segundo a engenharia de confiabilidade, falhas mecânicas muitas vezes decorrem de variações dimensionais que se acumulam ao longo do tempo (Moubray, 1997). A técnica dos cinco porquês permitiu aprofundar a investigação, identificando que a fragilização da ponta do eixo ocorria porque o projeto possuía cantos vivos que geravam concentração de tensão. O esforço excessivo era causado pela pressão de trabalho inadequada, que não constava no diagrama hidráulico. O desalinhamento da mesa era fruto de desajustes nas alturas dos fusos, e a ponta do fuso estava desacoplada, favorecendo o esforço pontual. Por fim, verificou-se que o eixo onde é montado o acoplamento da transmissão não possuía um alojamento adequado para a trava.

Para prevenir a reincidência, implementou-se uma solução de bloqueio do tipo Poka Yoke, consistindo em um sistema de rolamentos de apoio adicionais que redistribuiu os esforços atuantes, eliminando o efeito de alavanca. Essa solução está em conformidade com os princípios de prevenção de falhas por meio de controles simples e eficazes. A adoção dos rolamentos aumentou a robustez do conjunto e prolongou a vida útil dos componentes, reduzindo a frequência de paradas não planejadas (Nakajima, 1988). Adicionalmente, o componente foi redesenhado com modificações geométricas, eliminando cantos vivos e introduzindo raios de alívio. Simulações computacionais pelo método de elementos finitos evidenciaram que as áreas críticas apresentaram menor intensidade de tensões após o redesenho, resultando em um ganho de aproximadamente 60% na robustez estrutural do eixo. Esse processo reforça a importância da engenharia de confiabilidade como suporte à manutenção, pois a eliminação de pontos críticos de projeto é uma das formas mais eficazes de garantir a longevidade de componentes (Moubray, 1997). A integração das metodologias mostrou-se determinante para a padronização de processos críticos. As ações foram conduzidas em três frentes: planejamento da qualidade com definição de parâmetros técnicos claros, garantia da qualidade mediante aplicação de ferramentas de bloqueio e controle da qualidade através de medições e inspeções periódicas. Os resultados foram expressivos, com a eliminação completa da reincidência de falhas no eixo prismático e maior conformidade com os critérios de projeto. Do ponto de vista econômico, estimou-se uma economia anual de aproximadamente R$ 291.000,00, considerando a redução de custos com manutenção corretiva e perdas de produção. A evolução do desempenho foi nítida: nos meses de janeiro e fevereiro de 2025, a eficiência global do equipamento permanecia em 48%, mas após a consolidação das intervenções em março, o indicador saltou para 54%, mantendo-se estável até junho de 2025. Esse crescimento de seis pontos percentuais representa uma melhoria de aproximadamente 12,5% em termos relativos, confirmando a eficácia da metodologia.

A experiência demonstrou que a integração entre ferramentas da qualidade e gestão de projetos gera ganhos sustentáveis em confiabilidade operacional (Carvalho et al., 2023). Uma das principais lições aprendidas foi a relevância da observação direta no local real, que permitiu identificar falhas operacionais invisíveis em análises preliminares. O contato próximo com o processo é indispensável para compreender os mecanismos reais das falhas (Nakajima, 1988). O uso estruturado de ferramentas como o 5W1H e os cinco porquês possibilitou uma investigação profunda, garantindo que as ações fossem direcionadas às causas-raiz (Andersen & Fagerhaug, 2006). O impacto de pequenas variações geométricas, como a folga de 15 mm, mostrou-se suficiente para gerar esforços capazes de acelerar o cisalhamento, reforçando a necessidade de monitoramento rigoroso de condições críticas (Moubray, 1997). O redesenho técnico com a adoção de raios de alívio comprovou que ajustes de projeto têm efeito direto na durabilidade dos equipamentos. A combinação das boas práticas de manufatura com a gestão estruturada assegurou resultados consistentes e replicáveis. Recomenda-se a realização de inspeções geométricas periódicas para garantir a estabilidade operacional e o monitoramento contínuo da pressão hidráulica para prevenir sobrecargas. A expansão do uso de dispositivos de bloqueio e a promoção de treinamentos contínuos em ferramentas da qualidade são fundamentais para fortalecer a cultura de melhoria. A revisão periódica da documentação técnica deve incorporar as melhorias de projeto para garantir o alinhamento com as melhores práticas do setor. Essas diretrizes oferecem uma base metodológica para outros contextos industriais, em conformidade com a visão de excelência operacional (Schonberger, 2022) e com a gestão da qualidade estruturada (PMI, 2021).

Conclui-se que o objetivo foi atingido por meio da integração bem-sucedida entre as metodologias de excelência operacional e as práticas de gerenciamento de projetos, resultando na eliminação de falhas recorrentes e no aumento da disponibilidade de equipamentos críticos. As intervenções técnicas, que incluíram o redesenho do componente com eliminação de cantos vivos, o ajuste da pressão hidráulica e a implementação de sistemas de apoio adicionais, proporcionaram um aumento de 60% na robustez estrutural e uma elevação de seis pontos percentuais na eficiência global do equipamento. A aplicação disciplinada de ferramentas de diagnóstico e controle permitiu identificar causas-raiz anteriormente negligenciadas, como desalinhamentos geométricos e lacunas na documentação técnica. O impacto financeiro positivo, com economia anual estimada em centenas de milhares de reais, valida a abordagem sistêmica como um modelo replicável e eficaz para a indústria siderúrgica. A pesquisa demonstrou que a confiabilidade organizacional não depende apenas de reparos técnicos, mas de uma gestão integrada que prioriza a padronização, a análise baseada em dados e a melhoria contínua dos processos e ativos.

Referências Bibliográficas:

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Resumo executivo oriundo de Trabalho de Conclusão de Curso da Especialização em Gestão de Projetos do MBA USP/Esalq

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