O estudo do tempo é uma técnica fundamental em engenharia industrial, fornecendo um método sistemático para analisar e melhorar as operações de manutenção e reparo.Durante décadas, as organizações têm utilizado estudos de tempo para medir durações de tarefas, identificar ineficiências, reduzir o tempo de inatividade da máquina e otimizar a alocação de recursos. No contexto da manutenção e reparação, o estudo do tempo não se resume apenas à velocidade; trata-se de estabelecer benchmarks confiáveis, balancear cargas de trabalho e apoiar iniciativas de melhoria contínua. Este artigo explora os princípios, métodos e aplicações de estudo do tempo especificamente para operações de manutenção e reparo, oferecendo um roteiro detalhado para engenheiros industriais e gerentes de manutenção que buscam aumentar a produtividade e confiabilidade.

Estudos de Fundações do Tempo

O estudo do tempo, originalmente desenvolvido por Frederick Winslow Taylor no final do século XIX, é uma técnica de medição de trabalho que envolve observar, gravar e analisar o tempo necessário para executar uma tarefa específica.O objetivo principal é estabelecer um tempo padrão para um trabalho sob condições definidas, levando em conta o desempenho do operador, método e subsídios para descanso e atrasos.Na engenharia industrial moderna, o estudo do tempo continua sendo uma pedra angular da concepção do trabalho e análise da produtividade.É frequentemente combinado com métodos de engenharia, estudo de movimento e ergonomia para criar processos de trabalho eficientes e seguros.

Contexto Histórico e Evolução

Os estudos originais do cronômetro de Taylor foram refinados por Frank e Lillian Gilbreth através de estudo de movimento, levando ao conceito de "terbículas" (elementos de movimento básico). Posteriormente, os desenvolvimentos incluíram sistemas pré-determinados de tempo de movimento (PMTS), como Methods-Time Measurement (MTM) e Maynard Operation Sequence Technique (MOST), que permitem aos engenheiros estimar tempos padrão sem observação direta. Hoje, ferramentas digitais, análise de vídeo e coleta de dados automatizadas têm avançado ainda mais a prática, mas os princípios fundamentais de quebrar tarefas, medir e analisar permanecem inalterados.

Estudo do Tempo vs. Outros Métodos de Medição do Trabalho

O estudo do tempo é uma das várias abordagens de medição do trabalho. Outras incluem a amostragem de trabalho (para estimar a proporção de tempo gasto em atividades), dados padrão (usando tempos pré-estabelecidos para elementos comuns) e sistemas de estudo do tempo computadorizados. Para operações de manutenção e reparo, que muitas vezes envolvem tarefas não repetitivas, variáveis, uma combinação de estudo do tempo direto e amostragem do trabalho é frequentemente a abordagem mais prática. Sistemas de tempo de movimento predeterminados como MTM e MOST podem ser úteis para tarefas de manutenção repetitiva (por exemplo, troca de um filtro ou calibração de um sensor), mas requerem decomposição detalhada da tarefa e podem não capturar a variabilidade inerente a reparos complexos.

O papel do estudo do tempo na manutenção e reparação

As operações de manutenção e reparo diferem significativamente da fabricação de alto volume. As tarefas são frequentemente pouco frequentes, imprevisíveis e variam em complexidade com base na condição da máquina, disponibilidade de peças e habilidade técnica.O estudo do tempo, quando aplicado corretamente, ajuda os gerentes de manutenção a entender as durações reais de reparo, comparar o desempenho entre turnos ou equipes e planejar o trabalho preventivo e corretivo com mais precisão.

  • Presente de requisitos de trabalho para desligamentos de manutenção planejados, evitando tanto excesso de pessoal e falta de pessoal.
  • Identificar gargalos em processos de reparação, tais como fases longas de diagnóstico ou à espera de peças de reposição.
  • Melhorar o escalonamento fornecendo previsões realistas de tempo para as ordens de trabalho.
  • Reduzir o tempo de parada da máquina ao destacar tarefas que podem ser simplificadas ou paralelizadas.
  • Configurando parâmetros de desempenho para melhoria contínua e formação técnica.
  • Apoiar iniciativas de manutenção magra e manutenção produtiva total (TPM) quantificando resíduos e variabilidade.

Em muitos ambientes industriais, as atividades de manutenção representam uma parte significativa dos custos operacionais. Um estudo de tempo bem conduzido pode descobrir oportunidades para reduzir os tempos de reparo em 10-30%, impactando diretamente a disponibilidade de equipamentos e a eficácia global do equipamento (OEE).

Metodologias e Técnicas

Várias metodologias de estudo de tempo são aplicáveis à manutenção e reparação. A escolha depende da natureza da tarefa, dos recursos disponíveis e do nível de detalhe necessário.

Estudo direto do tempo do cronômetro

Este é o método clássico: um observador usa um cronômetro (ou dispositivo de tempo digital) para medir o tempo gasto para cada elemento de uma tarefa. Para o trabalho de manutenção, o observador deve ter cuidado para ter em conta os atrasos causados por ferramentas em falta, condições inesperadas ou movimentos técnicos. A tarefa é dividida em elementos lógicos – por exemplo, "remover parafusos", "levantar cobertura", "inspeccionar cinto", "substituir cinto", "ajustar tensão" e "execução de teste". Várias observações são gravadas, e os tempos médios são ajustados usando a classificação de desempenho para obter o tempo normal. Um fator de licença (normalmente 15–20% para o tempo pessoal, fadiga e atrasos inevitáveis) é adicionado para derivar o tempo padrão.

Amostragem de Trabalho

A amostragem de trabalho envolve um grande número de observações instantâneas de técnicos durante um período, registrando o que eles estão fazendo em cada momento. Este método é particularmente útil para estimar a proporção de tempo gasto em diferentes atividades de manutenção (por exemplo, diagnóstico, reparação, espera, caminhada). Ele não fornece horários detalhados de trabalho, mas é valioso para entender padrões de trabalho globais e identificar onde o tempo é perdido. A amostragem de trabalho é menos disruptiva do que os estudos de cronômetro e pode ser realizada por supervisores ou automatizado através de sistemas de localização.

Sistemas de tempo de movimento predeterminados (PMTS)

Sistemas como MTM-1, MTM-2 e MAST atribuem valores de tempo predeterminados aos movimentos básicos (alcançar, agarrar, mover, posição, etc.). Para tarefas de manutenção que envolvem ações padrão – como montagem de componentes, ferramentas manuais ou peças móveis – o MPTS pode produzir estimativas de tempo consistentes sem a necessidade de timing. No entanto, o PMTS funciona melhor quando o método de tarefa é bem definido e repetível. Para reparos imprevisíveis, o PMTS pode exigir decomposição significativa e ainda não capturar elementos cognitivos ou diagnósticos. No entanto, pode ser um complemento útil para o estudo direto das porções manuais de um reparo.

Análise de vídeo e Timing Digital

Estudos modernos de tempo usam cada vez mais a gravação de vídeo para capturar todo o processo de reparo. Os analistas podem rever imagens frame-by-frame, medir tempos com precisão e compartilhar resultados com equipes para treinamento. Ferramentas digitais como software de estudo de tempo baseado em vídeo (por exemplo, iObserve, Quetech, ou soluções da Siemens) permitem coleta automática de dados, anotação e análise estatística.A análise de vídeo é especialmente benéfica para tarefas de manutenção complexas ou pouco frequentes, pois permite que vários revisores estudem o processo sem interferir com o técnico.Este método também suporta análise ergonômica e de segurança.

Realizando um estudo de tempo: Uma abordagem passo a passo

Para garantir resultados confiáveis e acionáveis, um estudo de tempo para manutenção e reparo deve seguir um processo estruturado. Abaixo está um guia detalhado passo a passo.

Etapa 1: Definir o objetivo e o escopo

Está a tentar definir um tempo padrão para uma substituição de rotina? Identificar atrasos na resolução de problemas? Comparar diferentes métodos de reparação? O objectivo irá influenciar o nível de detalhe, o número de observações e os pontos de dados registados. Defina também o âmbito: equipamento específico, níveis de qualificação técnica, ferramentas e condições ambientais.

Passo 2: Selecione a tarefa e obtenha cooperação

Escolha uma operação de manutenção ou reparo que seja representativa e tenha uma frequência razoável de ocorrência. Obtenha buy-in de técnicos e supervisores; explique que o objetivo é melhorar o processo, não escrutinar o desempenho individual. Boa cooperação leva a um comportamento mais natural e dados precisos.

Passo 3: Quebre a Tarefa em Elementos

Dividir a tarefa em elementos menores e facilmente observáveis. Os elementos devem ser:

  • Distinto e claramente definido (pontos de início e de fim)
  • Medida (normalmente 0,1 a 10 minutos)
  • Homogéneo (um tipo de actividade único, por exemplo, "pernos de remoção", não "pernos de remoção e tampa de elevação")
  • Separação para elementos constantes (sempre presentes) e elementos variáveis (dependendo das condições)

Por exemplo, uma substituição simples da correia pode ter elementos: 1) Recolher ferramentas e cinto de reserva, 2) Bloqueio/etiquetar a máquina, 3) Remova a guarda, 4) Retirar o tensionador, 5) Remover a correia velha, 6) Instalar a correia nova, 7) Ajustar a tensão, 8) Reinstalar a guarda, 9) Remover o bloqueio e testar a execução.

Passo 4: Observar e Gravar

Use um cronômetro ou dispositivo de cronometragem digital para registrar o tempo de cada elemento durante vários ciclos (normalmente 10-20 observações para tarefas repetitivas; menos para operações mais longas ou menos frequentes). Grave quaisquer ocorrências incomuns, tais como ferramentas em falta ou condições inesperadas da máquina. Observe o nível de desempenho do técnico (por exemplo, usando uma escala de classificação de desempenho: 100% = ritmo normal, 120% = rápido, etc.).

Passo 5: Analisar e calcular o tempo normal

Para cada elemento, computar o tempo médio observado. Em seguida, aplicar uma classificação de desempenho para ajustar a um ritmo "normal". Tempo normal = Tempo médio observado × (Classificação de desempenho / 100). Se um técnico trabalha a 110% do normal durante um elemento observado de 2 minutos, o tempo normal é de 2,2 minutos. Somar os tempos normais para todos os elementos para obter o tempo normal para toda a tarefa.

Passo 6: Determinar as Permissões e o Tempo Padrão

As licenças representam o tempo pessoal (almoço, casa de banho), a fadiga (física e mental) e os atrasos inevitáveis (por exemplo, à espera de instruções, avaria da ferramenta). Na manutenção, as licenças podem ser superiores às da produção devido às exigências físicas e às condições incertas. Uma abordagem comum é adicionar uma percentagem de tempo normal (por exemplo, 15–20%). Tempo normal = tempo normal × (1 + Percentagem de subsídio). Documentar claramente os pressupostos.

Etapa 7: Validar e implementar

Teste o tempo padrão com um conjunto separado de observações ou através da implementação do piloto. Se o tempo for consistentemente muito apertado ou muito solto, reveja os dados e pressupostos. Uma vez validado, use o tempo padrão para agendamento, custeio e avaliação de desempenho. Agendar revisões periódicas para atualizar os tempos como métodos, ferramentas ou condições mudam.

Ferramentas e Tecnologia para Estudos de Tempo Modernos

Enquanto os cronômetros e as áreas de transferência permanecem comuns, uma gama de ferramentas modernas podem aumentar a precisão e eficiência. Algumas opções notáveis incluem:

  • Software dedicado de estudo de tempo como Quetech, iWork ou LeanStats, que são executados em tablets ou smartphones e permitem a gravação em tempo real, a classificação automática de desempenho e a análise estatística.
  • Sistemas de análise baseados em vídeo (por exemplo, Siemens Tecnomatix, Noldus) que permitem a revisão frame-by-frame e a marcação automática do tempo.
  • Sensores de uso e IoT baseados que rastreiam os movimentos técnicos e o uso de ferramentas, alimentando os dados em modelos de estudo de tempo. Por exemplo, tapetes de piso habilitados para Bluetooth ou etiquetas RFID em peças de reposição podem registrar quando um técnico entra em uma zona ou capta um componente.
  • Integração com CMMS (Computerized Maintenance Management System): Algumas plataformas modernas CMMS incorporam dados de estudo de tempo para atualizar automaticamente as durações da ordem de trabalho, acionar horários de manutenção preventiva e fornecer painéis em tempo real de tempo de reparo.

Um guia abrangente para ferramentas de medição de trabalho pode ser encontrado na caixa de ferramentas de medição de trabalho da ASME, que oferece conselhos práticos sobre a seleção de técnicas apropriadas.

Benefícios e Desafios

O estudo do tempo, como qualquer método analítico, vem com vantagens e potenciais armadilhas.

Principais Benefícios

  • Produtividade e eficiência melhoradas: Ao identificar elementos não-valor-adicionados e estabelecer tempos realistas, as organizações podem reduzir o tempo de inatividade, melhorar os métodos de trabalho e aumentar a produtividade das tarefas de manutenção.
  • Estimativa precisa do custo da mão-de-obra: Os tempos padrão permitem orçamento preciso para a mão-de-obra de manutenção, particularmente importante para grandes desligamentos ou projetos de capital.
  • Melhor programação e planejamento de recursos: Com dados de duração confiáveis, os planejadores podem atribuir o número certo de técnicos, programar trabalho paralelo e reduzir o tempo de inatividade total.
  • Custos operacionais reduzidos:] Tempos de reparo mais baixos reduzem diretamente o custo de mão-de-obra e a produção perdida devido ao tempo de inatividade. Por exemplo, uma planta que corta 20 minutos de um reparo diário pode economizar centenas de horas por ano.
  • Melhorar as normas de segurança e qualidade: A observação detalhada necessária para o estudo do tempo revela frequentemente práticas inseguras ou riscos de qualidade, que podem então ser corrigidos.

Desafios e armadilhas comuns

  • Conteúdo de tarefa variável: As tarefas de manutenção são inerentemente variáveis. Uma substituição simples da correia pode levar 15 minutos um dia e 45 minutos no seguinte devido a parafusos corroídos ou uma polia desalinhada. Os tempos padrão devem ser responsáveis por esta variabilidade, muitas vezes estabelecendo intervalo ou usando estimativas de pior caso.
  • Suspeita técnica: Os trabalhadores podem sentir que os estudos de tempo são usados para acelerá-los ou cortar trabalhos. Comunicação transparente e envolvimento de técnicos no estudo podem atenuar a resistência.
  • Influência do observador: A presença de um observador pode alterar o comportamento técnico (efeito Hawthorne). Usando gravação de vídeo ou coleta automatizada de dados pode reduzir esse viés.
  • Alto esforço inicial: Estudos de tempo detalhados requerem tempo e experiência significativos para conduzir corretamente. Focar em tarefas de alta frequência, de alto impacto primeiro pode maximizar o retorno sobre o investimento.

Integrando o Estudo do Tempo com Lean, TPM e Manutenção Produtiva Total

O estudo do tempo é um aliado natural de metodologias de melhoria contínua. Na manutenção Lean, os dados de estudo do tempo são alimentados pelo mapeamento de fluxo de valor, ajudando a identificar resíduos como espera, movimento e retrabalho. Em Manutenção Produtiva Total (TPM), os tempos padrão para tarefas de manutenção autônoma (limpeza, inspeção, lubrificação) permitem que os operadores realizem essas atividades de forma eficiente dentro das janelas planejadas de parada. A abordagem estruturada do estudo do tempo se alinha ao ciclo Plan-Do-Check-Act, fornecendo uma linha de base para melhoria.

O Lean Enterprise Institute fornece uma visão geral útil do estudo do tempo dentro da fabricação enxuta, destacando seu papel no trabalho padrão e eventos kaizen. Para um mergulho mais profundo em TPM e manutenção autônoma, consulte recursos como TPM Online.

Aplicações do Mundo Real

Para ilustrar o impacto prático do estudo do tempo na manutenção, considere estes exemplos:

Caso 1: Reduzindo o tempo de substituição do selo da bomba

Uma planta química realizou um estudo de tempo sobre o processo de substituição de um selo mecânico em uma bomba centrífuga. O estudo revelou que 40% do tempo total de reparo foi gasto esperando por ferramentas especializadas e peças de reposição. Ao reorganizar o berço da ferramenta e implementar um sistema de pré-cozimento, a planta reduziu o tempo de substituição do selo de 4,5 horas para 2,8 horas – uma melhoria de 38%. O estudo também levou a um tempo padrão revisto que melhorou a precisão de agendamento.

Caso 2: Padronizando Manutenção Preventiva em Transportadores

A análise mostrou que os métodos técnicos variaram bastante, com alguns realizando tarefas em múltiplas viagens, enquanto outros planejaram sua rota de forma eficiente. Ao estabelecer um método padrão e tempo (com subsídios para gemificação e tensionamento de correias), a empresa reduziu a duração média de MP em 22% e aumentou a capacidade técnica em 15%.

O Estudo do Futuro do Tempo em Manutenção

À medida que as operações industriais se tornam mais digitalizadas, o estudo do tempo está evoluindo. Tecnologias emergentes, como visão computacional, IA e gêmeos digitais, prometem automatizar grande parte da observação e análise. Por exemplo, câmeras podem monitorar movimentos técnicos e automaticamente segmentar tarefas, enquanto modelos de aprendizado de máquina podem prever a variação nos tempos de reparo com base em dados de condição de equipamentos. O aumento da indústria 4.0 e manutenção inteligente provavelmente mudará o estudo do tempo de um exercício manual periódico para um processo contínuo, em tempo real. No entanto, os princípios fundamentais de quebrar o trabalho, medir e estabelecer padrões continuarão relevantes.

Para mais informações sobre como as tecnologias digitais estão moldando a manutenção e medição de trabalho, o artigo McKinsey sobre manutenção inteligente fornece uma excelente perspectiva para o futuro.

Conclusão

O estudo do tempo é uma ferramenta poderosa para engenheiros industriais e gerentes de manutenção que se esforçam para melhorar a eficiência, confiabilidade e custo-efetividade nas operações de manutenção e reparo. Ao observarem sistematicamente, registrarem e analisarem durações de tarefas, as organizações podem estabelecer padrões realistas, identificarem resíduos e impulsionarem melhorias contínuas. Embora o método exija planejamento e execução cuidadosos, os benefícios – tempo de inatividade reduzido, melhor agendamento, estimativa de custos precisos e produtividade aprimorada – superam em muito o esforço. À medida que as tecnologias digitais avançam, o estudo do tempo se tornará ainda mais integrado no tecido de manutenção inteligente. Por enquanto, um estudo de tempo bem conduzido continua sendo uma das formas mais eficazes de entender e otimizar o trabalho que mantém os sistemas industriais funcionando sem problemas.