Manutenção de Tratores Agrícolas: análise comparativa entre metodologias

Artigo Técnico

• 13 outubro 2015, terça-feira
• Máquinas AgrícolasInvestigação

Resumo

O objetivo do presente artigo é fazer a análise comparativa entre as metodologias de manutenção recomendadas pelo fabricante de uma marca de tratores agrícolas e as práticas dos proprietários destes equipamentos. O estudo foca-se em seis tratores agrícolas da marca New Holland, cujos dados foram disponibilizados pela empresa Agro Mondego, com sede em Alqueidão-Figueira da Foz. Os tratores em causa, embora com potências diferentes, têm uma utilização nos trabalhos agrícolas similar, bem como idênticos procedimentos e intervalos de manutenção.

Os equipamentos em apreço, embora constituindo uma pequena amostra, permitem fazer, a partir dos dados das suas intervenções, uma análise estatística que possibilita tirar ilações sobre as atuais práticas de manutenção e eventuais alterações a efetuar no futuro. As horas de funcionamento dos tratores em que são efetuadas as intervenções, registadas nos seus conta-horas, e que constam nas folhas de obra (Ordens de Trabalho) de cada um destes, bem como os procedimentos, recursos utilizados e custos, constituem os elementos base a partir dos quais é efetuado o estudo. A análise estatística dos dados atrás referidos, bem como o estudo dos desvios, em termos de custos comparativos entre os expectáveis resultantes das recomendações dos fabricantes e os efetivamente despendidos pelos proprietários, permitem apoiar a decisão sobre eventuais alterações nas metodologias de manutenção a efetuar.

O presente estudo tem o potencial de permitir extrapolar ilações para equipamentos similares de outros fabricantes e, eventualmente, permitir fazer recomendações sobre as melhores práticas de manutenção a levar a efeito.

1. Introdução

O presente artigo apresenta uma análise comparativa entre as metodologias de manutenção recomendadas por um fabricante de uma marca de tratores agrícolas e as práticas seguidas pelos proprietários destes equipamentos.

O estudo focou-se em seis tratores agrícolas da marca New Holland, cujos dados foram disponibilizados pela empresa Agro Mondego, com sede em Alqueidão-Figueira da Foz.

Os tratores têm potências diferentes, mas uma utilização similar, bem como idênticos procedimentos e intervalos de manutenção.

Este projeto tem o potencial de permitir extrapolar ilações para equipamentos similares de outros fabricantes e, eventualmente permitir fazer recomendações de melhoria, atendendo a que desde o pequeno agricultor, que possui um ou dois tratores, até ao grande empresário agrícola, é possível, através de uma política adequada de manutenção, conseguir-se ganhos de produtividade e redução de custos.

No caso dos tratores agrícolas, a variável de controlo mais utilizada é o tempo de serviço, registado através do conta-horas que se encontra no tablier do trator.

A Manutenção tem um papel muito importante na estratégia da empresa agrícola, e na sua melhoria rumo ao futuro: para isso é preciso empenho de todos os seus colaboradores e, em particular, da Administração da empresa.

Para que a empresa possa responder ao mercado de uma forma competitiva, a Manutenção pode contribuir decisivamente da seguinte forma, [1]:

1.    Disponibilidade - Deve ser alta, razão de ser da atividade manutenção;
2.    Fiabilidade - Os equipamentos devem ser de grande fiabilidade;
3.    Custos - Devem ser racionais atendendo à realidade de cada empresa;
4.    Qualidade - Deve fornecer os procedimentos a seguir por todos, nos diferentes contextos da empresa;
5.    Segurança - Deve ser máxima de forma a evitar acidentes;
6.    Moral – Os colaboradores devem estar altamente motivados para dar o máximo rendimento.

A Manutenção pode dividir-se em Planeada e não Planeada [1-2]

· Na Manutenção Planeada, as intervenções obedecem a um programa que foi previamente estabelecido, de forma a cumprir com determinados objetivos: evitar a ocorrência de avarias ou mau funcionamento.

                          o   Na Manutenção Planeada sistemática ou Manutenção Preventiva Sistemática, as intervenções obedecem a um programa que se destina a ser executado periodicamente, sendo os intervalos medidos numa determinada unidade de tempo ou noutro parâmetro de uso que traduza o funcionamento do equipamento.

                          o   Na Manutenção Planeada Condicionada ou Manutenção Preventiva Condicionada, as ações são executadas de acordo com o estado em que se encontra o equipamento. De uma forma geral associa-se uma ou várias variáveis ao equipamento, medidas em alturas determinadas, e quando atingem um certo limite dão origem a uma intervenção.

· Na Manutenção não planeada, também designada por Manutenção Corretiva, incluem-se todas as intervenções não programadas antecipadamente (norma AFNOR X60-010).

 A Manutenção de máquinas agrícolas que predomina no nosso país ainda se assemelha a uma manutenção de terceiro mundo, por se caracterizar por, [3]:

· Falta de técnicos qualificados;
· Falta de sobressalentes em stock;
· Número elevado de serviços que não foram previstos;
· Baixa produtividade;
· Falta de planeamento.

Este artigo está estruturado da seguinte forma:

1.    O primeiro capítulo faz uma introdução geral do artigo;
2.    No segundo capítulo é apresentado o estado da arte da manutenção das máquinas agrícolas;
3.    No terceiro capítulo são apresentadas as ferramentas estatísticas utilizadas no estudo levado a efeito;
4.    No quarto capítulo é apresentada a implementação do estudo;
5.    O quinto capítulo comporta as conclusões e desenvolvimentos futuros.

2. Estado da arte da manutenção das máquinas agrícolas

Para que a Manutenção se possa desenvolver de forma a atingir a Manutenção dita de Classe Mundial, deverá ter a seguinte evolução, [3]:

·  Reativa → Controlada → Inovadora → Classe Mundial.

Se a manutenção estiver no primeiro estágio (Reativa), isto é, reagindo aos acontecimentos, estará a praticar-se uma manutenção não-planeada. Nesta situação quem comanda a Manutenção são os equipamentos, não se conseguindo inovar, isto é, não ocorrem melhorias.

É necessário dominar a situação, para que assim se consiga controlar a manutenção e, a partir daí, introduzir as melhorias necessárias e, desta forma, se conseguir Inovar. Somente depois de se controlar e inovar é que se pode atingir a Manutenção de Classe Mundial, sendo necessário o seguinte:

1. Rever as práticas de manutenção adotadas:

i.    Privilegiar a Manutenção Planeada/Preditiva;

ii.    Fazer Engenharia de Manutenção;

iii.    Racionalizar serviços e custos.

2. Novas políticas de stock de peças-de-reserva - Importa adotar novas metodologias de aquisição de bens e, se possível, adotar uma política de Just in Time (JIT), [4].

3. Sistemas da gestão da manutenção - A utilização de sistemas de gestão da manutenção têm como objetivo maximizar a capacidade produtiva através das melhorias no desempenho da vida dos equipamentos e, assim, conseguir operar a baixos custos por unidade produzida ou serviço prestado.

4.    Parceria Produção-Manutenção: para que a empresa atinja a excelência é necessário que em todas as áreas haja união. Atualmente, não há espaço para comportamentos estanques. No passado, cada área era um mundo particular mas, nos dias de hoje, a ligação entre a Produção e a Manutenção é fundamental para a análise conjunta de falhas, problemas crónicos, desempenho de equipamentos, planeamento de serviços, etc.

No setor das Máquinas Agrícolas têm sido negligenciadas as metodologias de manutenção, designadamente as que se encontram consolidadas na indústria, incluindo as novas vertentes da gestão [5]. Com a evolução da atividade manutenção, esta passou a entrosar-se com a gestão, a qualidade, entre outras vertentes, surgiram também novos conceitos, tais como os 5S, a TPM e, a Lean Maintenance, tendo estes emergido no Japão, mais propriamente na Toyota [6].

No Setor Agrícola, o conceito de TPM é o que melhor se aplica, pois o lema que o caracteriza é particularmente pertinente nesta atividade, “da minha máquina cuido eu” – dito de outra maneira significa que a máquina terá menos falhas se, na sua manutenção, participar quem a opera [7-8].

3. Ferramentas estatísticas utilizadas na análise comparativa

Assume-se que a distribuição das intervenções da amostra destes equipamentos tem uma distribuição normal e que as variáveis são homogéneas, uma vez que a amostra é pequena, constituída por seis tratores, com menos de 30 registos ao longo de cinco anos, em média, de serviço [9-10].

Para testar a normalidade das amostras utiliza-se o teste de Kolmogorov-Smirnov e/ou o teste Shapiro-Wilk. Quer no primeiro quer no segundo caso, para que a distribuição seja considerada normal, para um erro de 5%, o valor calculado para p-valor (Sig.) terá que ser maior ou igual a 0,05, [10]. O p-valor é o menor nível de significância com que não se rejeitaria a hipótese nula. Nos testes de hipóteses, pode-se rejeitar a hipótese nula a 5% caso o valor-p seja menor que 5%.

Para testar a homogeneidade das variâncias, utiliza-se o teste de Levene. A abordagem efetuada a estas amostras será feita através de estatística inferencial, designadamente através da distribuição t-student, que serve para testar se as médias de duas populações são ou não são significativamente diferentes [11-12].

A distribuição t-Student (Fig. 1) é simétrica, campaniforme, semelhante à curva normal padrão, porém com caudas mais largas. Esta poderá aplicar-se em duas situações distintas, [9]:

1)    Teste t-Student para uma amostra - Utiliza-se para testar se a média populacional é ou não igual a um determinado valor, obtido a partir da estimativa de uma amostra;

2)    Teste t-Student para duas amostras - Este teste serve para testar se as médias de duas populações são ou não são significativamente diferentes.

Para o tratamento dos dados adotou-se o Programa SPSS Statistics, atendendo a que é um programa muito consolidado, designadamente nas Ciências Sociais, Saúde, bem como na Engenharia, tendo sido desenvolvido pela IBM Company, [9].

No SPSS a análise dos dados faz-se em quatro etapas.

1)    Numa primeira fase, analisa-se o tipo de variáveis em estudo e a forma como os dados/amostras devem ser introduzidos no editor de dados do software;

2)    Na segunda fase exploram-se os dados com recurso às ferramentas estatísticas e gráficas, de forma a detetar dados anormais;

3)    Seguidamente, decidem-se quais são as técnicas de análise mais apropriadas para responder às questões em estudo;

4)    Finalmente, analisam-se os resultados (output) produzidos pelo SPSS, retirando as respetivas conclusões.

4. Implementação do Projeto

No caso presente fez-se uma análise comparativa entre as metodologias de manutenção recomendadas pelo fabricante de uma marca de tratores agrícolas (New Holland) e as práticas seguidas pelos proprietários destes equipamentos.

Embora constituindo uma pequena amostra, como foi dito atrás, através dos registos de manutenção dos tratores efetuados aquando das suas intervenções, fez-se uma análise estatística conducente a tirar ilações sobre as práticas de manutenção e eventuais alterações a introduzir no futuro.

A amostra é constituída por seis tratores com as seguintes potências:

·Dois tratores < 115cv;

·Dois tratores = 115cv;

·Dois tratores > 115cv.

As horas de funcionamento são as registadas nos horímetros individuais e, posteriormente, registadas nas Ordens de Trabalho. Numa primeira fase, pretendeu-se identificar se a manutenção dos tratores foi feita de acordo com o mapa de horas de funcionamento preconizado pelo fabricante New Holland. Numa segunda fase, pretendeu-se analisar o desvio dos custos das intervenções realizadas em relação aos custos indicados pelo fabricante, tendo como referência os intervalos entre as mesmas, em horas. Num terceira fase, compararam-se os custos reais, por potências dos tratores, da sua manutenção ao longo dos anos.

A Tabela 1 ilustra o Test–t, obtido através do SPSS-Statistics, referente à estatística de uma amostra. Foram comparadas as horas em que foi feita a primeira intervenção de manutenção em todos os tratores da amostra com os valores indicados pelo fabricante (600h).

	N	Média	Desvio Padrão	Erro padrão da média
P 600h	6	969,67	1041,293	425,106

Tabela 1.a - Test–t (SPSS-Statistics) - Estatística das 600 h de funcionamento - Primeira intervenção de manutenção

Valor de teste = 600h
	t	df	Sig. (2 extremidades)	Diferença média	95% Intervalo de confiança da diferença
					Inferior	Superior
P600h	0,87	5	0,424	379,667	-723,1	1462,44

Tabela 1.b - Test–t (SPSS-Statiscs) referente à estatística das 600 h de funcionamento – Primeira intervenção de manutenção

(Legenda: t = Estatística do teste; df = graus de liberdade; Sig.=p-value; Diferença média=Diferença entre a média amostral e o valor testado)

Estatística descritivas

Tabela 2.a – Terceira intervenção nos tratores que constituem a amostra comparada com o valor recomendado pelo fabricante (1800h)

 

Valor do teste = 1800
	T	df	Sig. (2 extremidades)	Diferença média	95% Intervalo de confiança da diferença
					Inferior	Superior
P1800h	-7,070	2	0,019	-753,333	-1211,82	-294,85

Tabela 2.b – Terceira intervenção nos tratores que constituem a amostra comparada com o valor recomendado pelo fabricante (1800h)

 A terceira intervenção de manutenção é às 18:00h. Teste de hipóteses:

·         H0 = 1800h

·         H1 ≠ 1800h

Como o p-value=0,019 < 5%, então rejeita-se a hipótese nula (H0).  Ao rejeitar-se H0 conclui-se que a terceira intervenção de manutenção efetuada nos tratores que constituem a amostra não foi realizada às 1800h. Para as intervenções às 1200h, 2400h e 3000h, os cálculos foram processados da mesma forma que às 600h e 1800h, tendo subjacente a função t-Student.
 

	N	Média
CstFabP1200	6	833,0083
N válido (de lista)	6

Tabela 3.a – Comparação dos custos da segunda intervenção de manutenção com a média dos custos indicados pelo fabricante

Estatísticas de uma amostra

	N	Média	Desvio Padrão	Erro padrão da média
CustoP1200h	6	363,525	350,9791	143,28662

Tabela 3.b – Comparação dos custos da segunda intervenção de manutenção com a média dos custos indicados pelo fabricante

  Teste de uma amostra

	Valor do teste = 833€ (Médio de Fábrica)
	t	df	Sig. (2 extremidades)	Diferença média	95% Intervalo de confiança da diferença
					Inferior	Superior
CustoP1200h	-3,276	5	0,022	-469,475	-837,805	-101,145

Tabela 3.c – Comparação dos custos da segunda intervenção de manutenção com a média dos custos indicados pelo fabricante

Os valores indicados pelo fabricante para os tratores em apreço são os seguintes:

·         µ1200 = 833€ Média dos custos de fábrica, às 1200h.

 Assim:

·         H0 : µ1200 = 833€

·         H1 : µ1200 ≠ 833€

  Como p-value=0,022 < 5%  →  Rejeita-se H0

 Em face dos valores amostrais, com um nível de significância de 5%, o p-value encontrado é de 2,2%, portanto, os dados traduzem a evidência de que o verdadeiro valor pago na intervenção às 1200h é diferente de 833€.

 Da análise das tabelas relativas aos custos (Tabela 3.a,b e c), comparando os valores reais com os preconizados pelo fabricante, verifica-se o seguinte:

1. Às 600h, 1800h, 2400h, os valores despendidos nos seis tratores não variam substancialmente dos que são indicados pelo fabricante, para um erro de 5%;

2. Às 1200h, os valores despendidos diferem dos que são preconizados pelo fabricante, como pode se pode constatar na Tabela 3; por consequência, rejeita-se H0.

Estatística de grupo

Tabela 4.a - Comparação dos custos das intervenções de manutenção nos dois tratores com potências superiores a 115cv com os custos dos dois tratores com potências iguais a 115cv

Teste de amostras independentes

Tabela 4.b - Comparação dos custos das intervenções de manutenção nos dois tratores com potências superiores a 115cv com os custos dos dois tratores com potências iguais a 115cv

Teste de amostras independentes

Tabela 5.a - Comparação dos custos das intervenções de manutenção nos dois tratores com potências iguais a 115cv com os custos dos dois tratores com potências inferiores a 115cv.

Tabela 5.b - Comparação dos custos das intervenções de manutenção nos dois tratores com potências iguais a 115cv com os custos dos dois tratores com potências inferiores a 115cv

 Estatísticas de grupo

Tabela 6.a - Comparação dos custos das intervenções de manutenção nos dois tratores com potências superiores a 115cv com os custos dos dois tratores com potências inferiores a 115cv

 

Tabela 6.b - Comparação dos custos das intervenções de manutenção nos dois tratores com potências superiores a 115cv com os custos dos dois tratores com potências inferiores a 115cv

Da análise dos quadros anteriores, respeitantes à comparação dos custos por potências de tratores, através da distribuição t-Student, obtidos através do SPSS-Statiscs, verifica-se que os custos resultantes das diferentes intervenções não variam significativamente com o valor da potência do trator, para um erro de 5%. De acordo com os dados das Ordens de Trabalho referentes às intervenções dos tratores alvos da amostra, os indicadores de fiabilidade calculados são os que se apresentam seguidamente, cujos valores são apresentados na Figura 2:

·         MTBF - Mean Time Between Failures

·         MTTR - Mean Time to Repair

·         MTBM - Mean Time Between Maintenance

·         MTTM – Mean Time To Maintenance

Os indicadores de Fiabilidade são os seguintes:

·         MTBF - 509,00 h

·         MTTR - 0,68 h

·         MTBM - 232,67h

·         MTTM - 1,45 h

Face ao exposto pode inferir-se o seguinte:

·         Os tratores fazem menos horas de serviço entre intervenções de manutenção planeada do que o previsto pelo fabricante; no entanto, os custos das mesmas não diferem substancialmente daquelas que o fabricante preconiza;

·         Somando os valores despendidos nas intervenções planeadas com as intervenções não-planeadas, o valor vai ser superior ao que seria despendido se os procedimentos fossem efetuados como o fabricante preconiza.

·         Torna-se necessário reduzir o número de intervenções de manutenção não planeadas ao mínimo, de forma a aproximar os custos das intervenções de manutenção dos tratores com os indicados pelo fabricante (New Holland).

5. Conclusões e desenvolvimentos futuros

No estudo apresentado referente a seis tratores agrícolas ficou patente a importância da análise estatística no apoio à racionalização das intervenções de manutenção. Da avaliação feita às 600 horas e seus múltiplos, através da distribuição t-Student, constatou-se que, às 1800h não se verificou a hipótese nula (H0=600h) para um nível de significância de 5%, o que representa que a terceira intervenção de manutenção não foi executada próxima deste valor, podendo assim concluir-se que os proprietários apenas seguem parcialmente as recomendações do fabricante.

No que concerne aos custos de manutenção, às 1200h, comparando os valores despendidos com os previstos pelo fabricante, verifica-se um desvio, o que implica a rejeição da hipótese nula.

Da análise de cada trator verifica-se existir um número substancial de intervenções não planeadas, pelo que os proprietários devem reduzir ao mínimo estas intervenções.

No referente aos tempos de imobilização verifica-se serem exageradamente longos.

Constata-se ainda um diferencial entre os tempos e custos despendidos em oficina e os recomendados pelo fabricante.

Verifica-se também que nas intervenções planeadas são executados trabalhos para além dos previstos pelo fabricante.

Face ao exposto propõe-se:

·         Aprofundar o estudo deste tipo de equipamentos através de um histórico mais exaustivo;

·         Estudar outras hipóteses, designadamente através de testes unilaterais, para avaliar o eventual alargamento dos intervalos de manutenção;

·         Introduzir políticas de manutenção condicionadas preditivas, em substituição das intervenções de manutenção planeada sistemática;

·         Introduzir, de forma massiva nos tratores, dispositivos de medição on-line de variáveis de condição.

Por: Fernando Expedito, José Torres Farinha, Inácio Fonseca - Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, in AGROTEC 13.

Bibliografia:

[1]      Dias, J. M. (2003): Gestão da Manutenção em Portugal. (I. S. Lisboa, Ed.) Lisboa, Lisboa, Portugal/Lisboa.

[2]      Farinha, J. T., Simões , A., & Fonseca, I. (2012): A Manutenção de Máquinas Agrícolas como Fator Estratégico de Competitividade - Parte II/III. Revista AGROTEC, Nº 2. fevereiro, pp 94-95

[3]      Xavier, J. N. (1998): Manutenção de Classe Mundial. Belo Horizonte, Brasil.

[4]      Dijstelbloem, P. (2014): Just in  Time Maintenance – Culture Lessons from the past. Reprinted from Reliabilityweb.com. www.reliabilityweb.com.

[5]      Farinha, J. T., Simões, A., & Fonseca, I. (2012): A Manutenção de Máquinas Agrícolas como Fator Estratégico de Competitividade - Parte III/III. Revista Agrotec nº3, pp. 111-112, pp. 94-95.

[6]      Farinha, J. M. (2011): A Terologia e as Novas Ferramentas de Gestão. Lisboa: Monitor.

[7]      Alberto, D. (1986): Custos Previsionais de Utilização dos Tratores Agrícolas. Castelo Branco: Escola Superior Agrária - Instituto Politécnico de Castelo Branco.

[8]      Santos, F. A. (2012): Manutenção e Utilização de Tratores Agrícolas. Curso de formação de operadores de máquinas agrícolas. Vila Real, Vila Real, Portugal/Vila Real: Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro.

[9]      André, Jorge C. Silva (2008): Probabilidades e Estatística para Engenharia. Lisboa: 1ª Edição, Lidel – Edições Técnicas Lda.

[10]    Marôco, J., & Marôco, J. (2011). Análise Estatística com o SPSS Statistics. Editor: ReportNumber. ISBN: 9789899676343.

[11]    Vanessa Bielefeldt, A. R. (s. d.): Comparação dos testes de aderência à normalidade. (Universidade Federal do Rio Grande do Sul). Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul, Brasil.

[12]    Leonard J. Kazmier, P. D. (1982). Estatística Aplicada a Economia e Administração. McGraw-Will, Ltda.