Maintenance strategy in a sugar and alcohol plant with two milling lines using reliability engineering

Authors

DOI:

https://doi.org/10.14488/1676-1901.v24i3.5028

Keywords:

Reliability models, Maintenance management, Statistical analysis, Maintenance times, Sugar cane, Ethanol

Abstract

This study aims to analyze the maintenance strategy in a sugar and alcohol plant located in the state of São Paulo, Brazil, using MTTR data from two sugarcane processing lines from the perspective of reliability engineering. The research, characterized as a case study, employed statistical modeling techniques to analyze repair times for all mill failures during a specific period. Repair times were modeled using a log-normal distribution for data on the original scale or a normal distribution for data transformed by logarithms on the natural basis of repair times. Although the average repair times were statistically similar for the two mills, the statistical analysis revealed the influence of several factors on the duration of repairs in both. Furthermore, the study identified crucial issues for the company's maintenance strategy, highlighting results with significant implications for improving the performance of the maintenance area and the reliability of equipment, contributing to the company's greater competitiveness.

 

Keywords: Reliability models, maintenance management, statistical analysis, maintenance times, sugar cane, ethanol.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Timóteo Simão Ferreira, Universidade de Araraquara (UNIARA), Araraquara, SP, Brasil.

Possui graduação em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG-2009). Tem experiência na área de Engenharia Elétrica, com ênfase em Automação de processos, atuando principalmente nos seguintes temas: Automação, Manutenção Elétrica e Instrumentação. Possui certificação Six Sigma - Green Belt (2012). Também possui Pós-graduação Lato Senso em Automação de processos industriais pela Universidade de Ribeirão Preto, UNAERP (2015) e é mestrando em engenharia de produção pela Universidade de Araraquara, UNIARA. Possui interesse em melhorias de processos industriais com foco em gestão da produção.

Jorge Alberto Achcar, Universidade de São Paulo (USP), Ribeirão Preto, SP, Brasil.

Possui graduação em matemática pela UNESP em 1971, mestrado em estatística pelo IME-USP, São Paulo em 1976, doutorado (PhD) em estatística pela Universidade de Wisconsin-Madison, Estados Unidos em 1982.Professor livre-docente pelo ICMC-USP em 1990.Possui pós-doutorado pelas Universidades de Nottingham, Inglaterra; de Connecticut, EUA e Carnegie-Mellon, EUA. Professor visitante em diversas universidades brasileiras e estrangeiras. Atualmente atua como professor colaborador no departamento de medicina social da faculdade de medicina da USP, campus de Ribeirão Preto. Possui interesse em Gestão Estratégica e Organizacional (Métodos Quantitativos e Estatística Aplicada à Engenharia de Produção).

References

ABED, K.; MUTLAG, S. Using AHP Methods in Maintenance to Improve Reliability and Equipment Performance. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020,978. 012008. https://doi.org/10.1088/1757-899X/978/1/012008.

AFEFY, I. Reliability-Centered Maintenance Methodology and Application: A Case Study. Engineering, 2010 02. https://doi.org/10.4236/eng.2010.211109.

ALSYOUF, I. Maintenance practices in Swedish industries: Survey results. International Journal of Production Economics, v. 121, n. 1, p. 212-223, 2009. https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:278723/FULLTEXT01.pdf

BALASO, F.; JAGTAP, H. Failure analysis steam turbine in sugar factory thermal power plant: a Review. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2024. 1285. 012005. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1285/1/012005.

BUCKERIDGE, M. S.; GRANDIS, A.; TAVARES, E. Q. P. Disassembling the Glycomic Code of Sugarcane Cell Walls to Improve Second-Generation Bioethanol Production. [s.l.] Elsevier Inc., 2019.

CERVEIRA, D. S.; SELLITTO, M. A. Manutenção centrada em confiabilidade (MCC): análise quantitativa de um forno elétrico a indução. Revista Produção Online, v. 15, n. 2, p. 405-432, 2015. https://doi.org/10.14488/1676-1901.v15i2.1615

DZULYADAIN, H.; BUDIASIH, E.; DWI ATMAJI, F. Proposed maintenance policy using reliability centered maintenance (RCM) method with FMECA analysis: A case study of automotive industry. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering,2021.1034.012111.

https://doi.org/10.1088/1757-899X/1034/1/012111.

ELSAYED, E. A. Reliability engineering. Massachusetts: Addison Wesley, 1996.

FARRERO, J. C.; TARRÉS, L. G.; LOSILLA, C. B. Optimization of replacement stocks using a maintenance programme derived from reliability studies of production systems. Industrial Management & Data Systems, v. 102, n. 4, p. 188-196, 2002. https://doi.org/10.1108/02635570210423226

FIGUEIREDO, M. T.; RODRIGUES A.L. Proposta de implantação da manutenção preventiva no setor de solda em uma empresa metalomecânica. Trabalho de Conclusão de Curso. UEM, Paraná, 2017.

FOGLIATTO, F.S.; RIBEIRO, J. L. D. Confiabilidade e Manutenção Industrial. Rio de Janeiro: Elsevier, 2009.

GANDHARE, B.S., AKARTE, M.M., PATIL, P.P. Maintenance performance measurement: a case of the sugar industry, Journal of Quality in Maintenance Engineering, v. 24, n. 1, p. 79-100, 2018. https://doi.org/10.1108/JQME-07-2016-0031

GOULART, N.H.B.; LIMA, S.C.; SOUZA, D.S.V.F.; RAPOSO, J.F.P. Proposta de implantação de um sistema de manutenção preventiva em uma empresa de pequeno porte do ramo de fabricação de fraldas. ENEGEP – ABEPRO. Maceió, 2016.

KARDEC, A.; NASCIF, J. Manutenção função estratégica. Rio de Janeiro, Qualitymark, 2015.

KHAMIS, B. ; HIREN, S.. Use of Reliability Centered Maintenance (RCM) Analysis in Petroleum Development Oman (PDO) for Maintenance Rationalization, 2000. https://doi.org/10.2118/87249-MS.

KOMNINAKIS, D. Análise de confiabilidade para formulação de estratégia de manutenção de equipamentos em uma empresa da indústria alimentícia. 2017, 96 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção) UNIARA, Araraquara, 2017.

KOMNINAKIS, D.; PIRATELLI, C. L.; ACHCAR, J. A. Análise de confiabilidade para formulação de estratégia de manutenção de equipamentos em uma empresa da indústria alimentícia. Revista Produção Online, v. 18, n. 2, p. 560-592, 2018. https://doi.org/10.14488/1676-1901.v18i2.2871

LAFRAIA, J. R. B. Manual de Confiabilidade, Mantenabilidade e Disponibilidade. Rio de Janeiro, Qualitmark, 2001.

LAWLESS, J. F. Statistical models and methods for lifetime data, Wiley series in probability and mathematical statistics, John Wiley & Sons, 1982.

LEWIS, E.E. Introduction to Reliability Engineering. John Wiley & Sons, 1994.

LIMA, T. M. Estudo energético do bagaço de diferentes variedades de cana-de açúcar. 2011, 73 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista, Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas, 2011.

MENGUE, D. C.; SELLITTO, M. A. Estratégia de manutenção baseada em funções de confiabilidade para uma bomba centrífuga petrolífera. Revista Produção Online, v.13, n. 2, p. 759-783, 2013. https://doi.org/10.14488/1676-1901.v13i2.1341

MOBLEY, R.K. An Introduction to Predictive Maintenance, Butterworth-Heinemann, Second Edition, 2002.

MOHAMMED, A.; GHAITHAN, A.; AL-SALEH, M.; AL-OFI, K. Reliability-Based Preventive Maintenance Strategy of Truck Unloading Systems. Applied Sciences, https://doi.org/10. 6957, 2020. 10.3390/app10196957.

MONTGOMERY, D.C.; RUNGER, G.C. Applied statistics and probability for engineers, 5nd Edition, John Wiley & Sons, 2010.

MOUBRAY, J. Reliability-Centered Maintenance. Industrial Press. New York, 1997.

MORENO, C. R. C.; FISCHER, F. M. ; Rotenberg, L. A Saúde do Trabalhador na Sociedade 24 Horas. São Paulo em Perspectiva, v.17, n. 1, p. 34 - 46, 2003. https://www.scielo.br/j/spp/a/QBknckVzzpKN33rZpTYDYhM/?format=pdf&lang=pt

MUNOZCEVALLOS, J.; MACIAS, M. Mantenimiento centrado en la confiabilidad a equipos en industria de conservas de atún. Científica, v.25, p. 1-12, 2022. https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v25n2a05.

PLANTULLO, V. L. Um Pouco Além do Just-in-Time: Uma Abordagem à Teoria das Restrições. Revista de Administração de Empresas, São Paulo, v. 34, n. 5, p. 32-39.1994. https://www.scielo.br/j/rae/a/fGKh4BMDhh5LgkmYvLqhkJj/?format=pdf&lang=pt

PINTO, J.P.O. Organização e gestão da manutenção. Edições Cenertec, 2003.

RAPOSO, C. F. C. Overall Equipment Effectiveness: aplicação em uma empresa do setor de bebidas do polo industrial de Manaus. Revista Produção Online, v. 11, n. 3, p. 648-667, 2011. https://doi.org/10.14488/1676-1901.v11i3.529

RAUSAND, M. Reliability centered maintenance. Reliability Engineering and System Safety, v. 60, n. 2, p. 121-132, 1998. http://dx.doi.org/10.1016/S0951-8320(98)83005-6

RUSCHEL, E.; SANTOS, E. A. P.; LOURES, E. F. R. Industrial maintenance decision-making: A systematic literature review. Journal of Manufacturing Systems,v.45,p.180-194,2017. https://isiarticles.com/bundles/Article/pre/pdf/108287.pdf

SALOMON, K. R.; LORA, E. E. S. Estimativa do Potencial de Geração de Energia Elétrica para Diferentes Fontes de Biogás no Brasil. Renabi, Biomassa & Energia, v.2, n.1, p. 57-67, 2005. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2009.03.001

SELLITTO, M. A. Formulação estratégica da manutenção industrial com base na confiabilidade dos equipamentos. Production, v. 15, n. 1, p. 44-59, 2005.

https://doi.org/10.1590/S0103-65132005000100005

SHARMA, R.; BHATTRAI, N. Reliability Based Maintenance in Hydropower: A Case Study of Bijaypur-I Small Hydropower Plant. Journal of Innovations in Engineering Education,v. 3., p.123-130, 2020.

https://doi.org/10.3126/jiee.v3i1.34333.

SMITH, A. Reliability-Centered Maintenance. McGraw-Hill New York, 1993

TONON FILHO, R.J. Modelagem e simulação em plantas de etanol: uma abordagem técnico-econômica. 2013. 94 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2013.

TU, Q; VONDEREMBSE, M.A.; RAGU-NATHAN, T.S.: The impact of time-based manufacturing practices on mass customization and value to customer. Journal of Operations Management, vol.19, p. 201-217, 2001.

https://doi.org/10.1016/S0272-6963(00)00056-5

UINICA, União da Indústria de Cana-de-Açúcar (2023). Safra 2021/2022 processa 523 milhões de toneladas de cana. https://unica.com.br/noticias/safra-2021-2022-processa-523-milhoes-de-toneladas-de-cana/. Acesso em: 02/09/2023.

WIREMAN, T. (1990) World class maintenance management. New York: Industrial Press Inc., 171 p. 1990.

VISHNU, C. R.; REGIKUMAR, V. Reliability based maintenance strategy selection in process plants: a case study. Procedia Technology, v. 25, p. 1080-1087, 2016.

https://doi.org/10.1016/j.protcy.2016.08.211

WAEYENBERGH, G.; PINTELON, L. CIBOCOF: a framework for industrial maintenance concept development. International Journal of Production Economics, v. 121, n. 2, p. 633-640, 2009.https://doi.org/10.1016/j.ijpe.2006.10.012

ZENG, S. Discussion on maintenance strategy, policy and corresponding maintenance systems in manufacturing. Reliability Engineering & System Safety. v.55, p. 151-162, 1997. https://doi.org/10.1016/S0951-8320(96)00004-X.

Published

2024-08-15

How to Cite

Ferreira, T. S., & Achcar, J. A. (2024). Maintenance strategy in a sugar and alcohol plant with two milling lines using reliability engineering. Revista Produção Online, 24(3), 5028. https://doi.org/10.14488/1676-1901.v24i3.5028