CONFIABILIDADE

CONFIABILIDADE INDUSTRIAL

Módulo I

Prof.º Msc. Eduardo Abreu da Silva

Campos – 2009

1- HISTÓRICO

O substancial aumento dos estudos de confiabilidade nas últimas décadas é devido, particularmente, ao aumento dramático dos custos de manutenção e também devido às dificuldades inerentes na complexidade dos equipamentos, os quais envolvem mudanças rápidas de tecnologia.

Década de 40 – Início dos estudos de confiabilidade;

Década de 50 – Industria aeroespacial, eletrônica e nuclear;

Década de 60 – Teoria de análise de árvore de falhas;

Década de 70 – Análise de confiabilidade em sistemas computacionais;

Década de 80 em diante – Setor energético e de telecomunicações

Maiores razões dos estudos de confiabilidade:

• Complexidade Þ aumento das falhas intrínsecas. Essas falhas resultam da combinação de condições diversas, de modo que são difíceis de diagnosticar e pouco prováveis de serem previstas pelos projetistas.

• Produção em massa Þ requer um grau muito maior de controle sobre a aquisição de materiais, fabricação, montagem, mudanças de engenharia, tecnologia, etc.

• Custos e tolerâncias Þ A probabilidade de falhas relacionadas à tolerância no campo é muito alta. Testes atualmente são muitos caros e complexos. A tendência de reduzir os custos relacionados a testes é, constantemente, uma grande causa de falhas futuras.

• Manutenção Þ custo de diagnose e reparo, em geral, é muito maior do que aqueles que ocorrem durante o projeto e fabricação. Alta complexidade de equipamentos conduz a possibilidade de atividades complexas de manutenção e devido a esta complexidade.

2- Benefícios esperados com a aplicação da confiabilidade

Aumento dos lucros

Continuidade operacional

Meio ambiente

Segurança

Atuação nas causas básicas dos problemas

3- Origens das Falhas:

Projeto---------Fabricação-----------Utilização

4- CONCEITOS FUNDAMENTAIS

A confiabilidade de um equipamento é definida como:

“A probabilidade de que um equipamento opere com sucesso por um período de tempo especificado e sob condições operacionais também especificadas”.

Quatro aspectos importantes do conceito da confiabilidade, a saber:

• Sua natureza probabilística.

• Sua dependência temporal.

• Estabelecimento dos critérios (o que vamos considerar como “falha” e “não falha” do sistema).

• A necessidade de especificações das condições de operação (ou de uso) do equipamento.

O fato de ser definida como uma probabilidade significa que a confiabilidade pode ser expressa quantitativamente, assumindo valores entre “0” (zero) e “1” (um).

O atributo confiabilidade refere-se, portanto, a probabilidade acumulada de que o equipamento não sofra uma falha desde “t = 0” até o tempo final de duração da missão.

5- AVALIAÇÃO QUANTITATIVA

Os parâmetros são freqüentemente expressos pelos valores da confiabilidade e mantenabilidade, tais como:

• Taxa de Falha (l)

É definida para um período de tempo estabelecido da vida de um item. É a relação do número total de falhas para o período de tempo acumulado observado.

Se “l“ é a taxa de falha de “N” itens, então o valor observado, é dado por:

, onde “K” Þ número de falhas

“T” Þ período considerado

• Tempo Médio Entre Falhas (TMEF)

É o inverso da taxa de falhas

• Tempo Médio Para Falhar (TMPF)

O “TMPF” é utilizado para aqueles itens que não podem ser reparados. Por exemplo: rolamentos, transistores, resistores, lâmpadas, fusíveis, mangueiras, etc.

O “TMEF” é utilizado para os itens reparáveis, tais como: motores elétricos, transformadores, geradores, turbos, etc.

Funções de Confiabilidade:

R(t) = 1 – F(t), onde F(t) = 1 – e(-lt)

Um sistema é composto de 40 motores elétricos e durante o período de 1(um) mês foram observadas 13 falhas. Determinar a taxa de falha e o TMEF para cada motor elétrico e para o sistema “motores elétricos”.