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1Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Faculdade Atenas Maranhense – FAMA
Curso de Especialização em GestãoEstratégica da Qualidade
Fundamentos de Confiabilidade
Prof. MSc. Gerisval Alves Pessoa
Abril de 2009
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2Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Instrutor
Mestre em Gestão Empresarial (FGV)
Especialista em Engenharia da Qualidade (UEMA) Químico Industrial (UFMA) Especialista em TQC (Total Quality Control - Japão) Professor de Graduação e Pós-graduação
Coordenador dos Cursos de Pós-Graduação (FAMA)Gestão Estratégica da QualidadeGestão Estratégica de PessoasGestão Estratégica de ServiçosGestão Ambiental Empresarial
Auditor Líder ISO 9001 e 14001 e Auditor OHAS 18001 Instrutor Internacional de TPM (Total Productivity Maintenance) Examinador Prêmio Nacional da Qualidade: Ciclos 2000, 2001 e 2002Examinador Prêmio Nacional da Qualidade: Ciclos 2000, 2001 e 2002Analista da Qualidade Máster (Vale) 24 anos de experiência profissional
8/8/2019 Fundamentos de Confiabilidade
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3Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
UNIDADE IUNIDADE I
INTRODUÇÃO E CONCEITOSINTRODUÇÃO E CONCEITOSBÁSICOSBÁSICOS
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4Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Idéias Relacionadas aoIdéias Relacionadas aoConceito de ConfiabilidadeConceito de Confiabilidade
SegurançaD u r á v e l P r
o n t o
p a r a
o p e
r a r
ConfiançaSemfalhas
Continuidade Produtividade
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5Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Histórico da Confiabilidade
• Mísseis de Von Braun (V1 e V2)• Enfoque inicial: “Um sistema é tão forte quanto o seu elo mais
fraco”
• Após os fracasso iniciais: Conceito de “ Sistema em série”
• Estudos do Pentágono (EUA)• US$ 2 para manter operacional cada US$ 1 de equipamento eletrônico
•Estudos do do Exército (EUA)• Disponibilidade dos equipamentos militares era de 30%
•Estudos da Aeronáutica (EUA)
• Para cada Válvula em uso havia um sobressalente e 7 em trânsito.
• Criação do AGREE (Advisory Group on Reliability of EletronicEquipament)
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6Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Engenharia da Confiabilidade
A partir dos anos 60 passou a ser usada em todos ossetores industriais:
• Aeronáutica e Aeroespacial
• Nuclear • Elétrico
• Eletrônico e Computadores
• Químico e Petroquímico• Siderúrgico
• Automotivo
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• É a capacidade de um item desempenhar satisfatoriamente a função requerida, sob condições deoperação estabelecidas, por um período de tempo
predeterminado. (BS 4778)
• É a probabilidade de um item desempenhar satisfatoriamente a função requerida, sob condições deoperação estabelecidas, por um período de tempo
predeterminado.
Confiabilidade - Definição
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
A confiabilidade é um atributo inerente ao projeto doproduto e representa a capacidade potencial que
deveria ser atingida em condições habituais, desdeque fabricado exatamente conforme projetado eoperado e mantido exatamente nas condiçõesprescritas.
Confiabilidade - Conceito
8/8/2019 Fundamentos de Confiabilidade
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• A necessidade de se definir as funções para as quais oproduto foi projetado
• A necessidade de se definir o que se entende por umdesempenho satisfatório (especificação de desempenho,
definição de falha)
• A necessidade de se definir as condições de operação(temperatura, vibração, altitude, etc.)
• A necessidade de se definir o período de tempo durante oqual o produto deve funcionar bem (isto é, número dehoras, ciclos, etc.)
- Tempo de missão
Confiabilidade – Aspectos a serem considerados
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• Subsidiar a engenharia para o aperfeiçoamento denovos produtos e produtos já existentes;
• Comparar dois ou mais protótipos permitindo
realizar a escolha do melhor em relação àconfiabilidade;
• Redução dos custos de garantia, ou com os mesmoscustos, introduzir um aumento no período de garantia;
• Subsidiar a área de vendas e de marketing cominformações relativas à confiabilidade do produto.
Confiabilidade – Utilidade
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• Pára poucas vezes durante uma campanha devido afalhas de seus componentes
• Quando pára volta logo a funcionar
• Sofre poucos episódios de produção de “ produtos forade especificação”
• Funciona de forma segura: tem uma baixa freqüência de
acidentes de processo.
Supera as expectativas da gerência egarante vantagem competitiva.
Uma Unidade de Processo Confiável é Aquela que:
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13Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
A noção de confiabilidade do
produto está intimamente ligadaà expectativa de vida do
produto feita pelo usuário.
Confiabilidade – Visão Moderna
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• A análise da confiabilidade de um sistemaengloba todas as falhas, incluindo asrelacionadas com segurança.
• Programas de Garantia da Qualidadeinfluenciam positivamente a confiabilidade.
Confiabilidade, Qualidade e Segurança
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15Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• Estimativa da performance
• Identificação dos “ pontos a melhorar ”
• Impacto de modificações sobre o desempenho
• Escolha entre projetos e/ou configurações alternativos
• Estabelecimento de políticas de testes & manutenção”
Objetivos de uma Análise da Confiabilidade de um Sistema
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16Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• Escolha entre projetos alternativos de um mesmosistema
• Determinação dos componentes que mais contribuempara a indisponibilidade do sistema
• Racionalização dos investimentos em confiabilidade dasdiferentes partes de um sistema
•Avaliação do aumento (ou redução) de confiabilidadedevido a modificações do projeto do sistema
• Comparação do nível de confiabilidade do sistema comcritérios de aceitabilidade previamente estabelecidos.
Objetivos de uma Análise da Confiabilidade de um Sistema
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17Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• Confiabilidade - R(t) • Probabilidade de um componente/processo/sistema funcionar ininterruptamente entre paradas consecutivas.
•Disponibilidade - D(t) (instantânea/média)
• Probabilidade de que um mesmo equipamento funcione com sucesso numinstante em que for requerido (ou demandado)
• Fração do período durante a qual o componente funciona com sucesso.
• MTTF (Mean Time To Failure) - Tempo Médio de Falha*
• MTTR (Mean Time To Repair) - Tempo Médio de Reparo
• MTBF (Mean Time Between Failures) - Tempo Médio Entre Falhas
* Para equipamentos não reparáveis (p.ex.: fusíveis)
Indicadores da Confiabilidade(Componentes/Processo/Sistemas)
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• É o número de falhas em um dado intervalo de tempo
• É quantidade de falhas por unidade de tempo divididopela quantidade de componentes expostos à falhas.
* Para equipamentos não reparáveis (p.ex.: fusíveis)
Taxa de Falhas - Conceito
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Curva da Banheira – Taxa de Falhas
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20Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Comportamento das Falhas
• Distribuição normal
• Distribuição exponencial
• Distribuição Poisson
• Distribuição log-normal
• Distribuição binomial
• Distribuição hipergeométrica
• Distribuição Weibull
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21Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Relação entre Taxa de Falhas - MTBF e Confiabilidade
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22Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
A probabilidade de um equipamento ousistema seja restaurado a uma condiçãoespecificada em um dado período de tempo,
quando a manutenção é realizada de acordocom os procedimentos e recursos prescritos.
Nota: As características de manutenibilidade influenciam nos atributosMTBF, disponibilidade média e disponibilidade instantânea.
Já os atributos confiabilidade e MTTF, dependem unicamente dosmecanismos e processos de falha do equipamento.
Manutenibilidade - Definição
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23Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
A manutenibilidade é medida em tempo atéreparo e inclui:
• A identificação da falha
• A recomposição do componente ou dosubsistema
Manutenibilidade - Conceito
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Relação entre Taxa de Reparo – MTTR - Manutenibilidade
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25Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Disponibilidade A (t) - Definição
É a probabilidade de que o sistema esteja
operando apropriadamente quandorequisitado para seu uso.
C f
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26Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Disponibilidade A (t) - Conceito
• Depende tanto da confiabilidade quanto da
manutenibilidade do sistema.• Critério de performance para sistemas reparáveis
• Há várias classificações de disponibilidade
F d t d C fi bilid d
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27Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Disponibilidade A (t) - Classificações
• Disponibilidade instantânea (pontual)
• Disponibilidade operacional• Disponibilidade física• Disponibilidade inerente• Disponibilidade conquistada• Disponibilidade em regime permanente
• Disponibilidade média superior
F d t d C fi bilid d
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28Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Vida de um equipamentoReparável
R(t) CONFIABILIDADEProbabilidade de bom
funcionamento
A(t) DISPONIBILIDADEProbabilidade de assegurar um serviço requisitado
MANUTENIBILIDADEProbabilidade de um bom
reparo
λ(t) taxa de falha µ(t) taxa de reparo
MTBFA =
MTBF + MTTR
MTBFMédia dos tempos
de bom funcionamento
MTTRMédia dos tempostécnicos de reparo
Confiabilidade x Manutenibilidade
F d t d C fi bilid d
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29Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Como Aumentar a Confiabilidade?
• Com redundância
• Com mudança no projeto
• Com solicitações abaixo do projetado.
F d t d C fi bilid d
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
UNIDADE II
CONCEITO DE SISTEMA
F d t d C fi bilid d
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
É um conjunto de “componentescomponentes” conectados deuma maneira organizada a fim de realizar uma oumais funções.
• Sistema solar
• Rede de microcomputadores
•Time de futebol• Caldeira de grande porte
Sistema - Definição
F d t d C fi bilid d
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32Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
A previsão de confiabilidade pode ser feitafocando:
• Itens
• Subconjuntos
• Conjuntos
Sistema - Definição
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33Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Os tipos de componentes, suas quantidades,qualidades e configuração de projeto, quandocombinados têm efeitos direto na confiabilidade dosistema.
Sistema - Conceito
Fundamentos de Confiabilidade
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34Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Um “time de futebol time de futebol ” é um sistema porque:• Tem um objetivo (ganhar jogosganhar jogos)
• É um conjunto de componentes (osos
ogadoresogadores)• Os componentes estão organizados paraoperar em conjunto (cada jogador tem umcada jogador tem um papel a cumprir e o time tem suas estratégias e papel a cumprir e o time tem suas estratégias e
táticastáticas)• Tem entradas e saídas (as performances doscomponentes, os sinais do juiz, etc.)
Sistema - Conceito
Fundamentos de Confiabilidade
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Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• Sistemas reparáveis
• Sistemas não-reparáveis
Sistema - Tipos
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36Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Sistemas Não-Reparáveis
TTF
MTTF
TTF – Tempo Até Falhar
MTTF – Média dos Tempos Até Falhar
Fundamentos de Confiabilidade
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37Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Sistemas Reparáveis
Os sistemas são reparados quando a falha ocorre
TBF TBF TBF TBF
TR
TR
TR
F F F F
TR
~ ~
TBF – Tempo de Bom Funcionamento
MTBF – Média dos Tempos Entre Falhas
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Fundamentos de Confiabilidade
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39Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO SISTEMA DE REFRIGERAÇÃO COMPRESSOR
MOTOR
Energia Elétrica
BARRAMENTOS
DISJUNTORES
RELÉS
. . .SISTEMA DE SUPRIMENTO SISTEMA DE SUPRIMENTO
DE ENERGIA ELÉTRICADE ENERGIA ELÉTRICARede PúblicaTurbina
Fronteiras de um Sistema
Fundamentos de Confiabilidade
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40Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Sistema - Conexão
•Série – Quando um componente falha, o sistemafalha
• Paralelo – Quando um ou mais componentesfalham, o sistema pode ainda continuar operando
Fundamentos de Confiabilidade
8/8/2019 Fundamentos de Confiabilidade
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41Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Sistema – Conectado em Série
1 2 n
Rs = R1 x R2 x .... x Rn
....
Fundamentos de Confiabilidade
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42Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Sistema – Conectado em Paralelo
Rs = 1 – [(1-R1) x )(1-R2) x .... x (1-Rn)]
1
2
n
.
.
.
Fundamentos de Confiabilidade
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43Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Sistemas Complexos
1 2
3
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44Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
UNIDADE III
CONCEITO DE FALHA
Fundamentos de Confiabilidade
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45Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• É o término da capacidade de um item desempenhar a função
requerida• É a diminuição total ou parcial da capacidade de uma peça,componente ou máquina de desempenhar a sua função duranteum período de tempo, quando o item deverá ser reparado ousubstituído.
• É a “inabilidade” de um sistema/componente em cumprir uma desuas funções de projeto.
Falhas do SistemaCausada por ...
EfeitosAmbientais
Falha(s) deSubsistema(s)ou interface(s)
Causada(s) por ...
Erro Humano
Falha(s) deComponente(s)
Causada(s) por ...
Falha - Definição
Fundamentos de Confiabilidade
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46Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04FA-005f-0
• Maneira pela qual a falhafalha é observada(Mil-Std 1629A)
• Efeito pelo qual se percebe que a falha ocorreu(IEEE Std 500)
Modo de Falha
Fundamentos de Confiabilidade
8/8/2019 Fundamentos de Confiabilidade
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47Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
• Falha em partir • Entupimento• Falha em permanecer em uma posição• Vazamento interno• Vazamento externo
• Falha em fechar / Falha aberta• Falha em abrir / Falha fechada• Indicação errada• Operação inadvertida• Fluxo restrito
• Falha em parar • Falha em conectar • Curto (elétrico)• Fuga (elétrica)
Modo de Falha (Exemplos)
Fundamentos de Confiabilidade
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48Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Em geral, os modos de falha estão relacionadoscom as seguintes situações:
• Operação prematura
• Falha em operar num tempo especificado
• Falha em parar de operar num tempo especificado
• Falha durante a operação
Modo de Falha
Fundamentos de Confiabilidade
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49Gerisval Pessoa
Fundamentos de Confiabilidade
Revisão 04
Possíveis mecanismos físicos ou químicos, erros deprojeto, defeitos de qualidade, ou outros processosque são a razão básica para a ocorrência do modo d modo defalhafalha
• Sobretensão
• Corrosão
• Falta de lubrificação
Causas
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50Gerisval Pessoa Revisão 04
Conseqüências que um modo de falhamodo de falha impõesna operação, função ou estado de umcomponente ou sistema.
• Ruído excessivo
• Perda de potência
• Vazamento (sistema)
Efeitos
Fundamentos de Confiabilidade
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51Gerisval Pessoa Revisão 04
Componente
Causas
Efeitos
MododeFalha
Selo Danificado
Perda deperformance do freio
Cilindro Vazamentode fluido
Terno da Falha (Causa – Modo de Falha – Efeito)
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52Gerisval Pessoa Revisão 04
UNIDADE IV
FERRAMENTAS BÁSICASAPLICADAS À CONFIABILIDADE
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Fundamentos de Confiabilidade
8/8/2019 Fundamentos de Confiabilidade
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54Gerisval Pessoa Revisão 04
FMEA e FTA: Dois Tipos de Raciocínio
Fundamentos de Confiabilidade
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55Gerisval Pessoa Revisão 04
FMEA
A ferramenta FMEA - Análise dos Modos e Efeitos dasFalhas (Failure Mode and Effect Analysis) é um método deanálise de projetos (de produtos ou processos, industriaise/ou administrativos) usado para identificar todos os
possíveis modos potenciais de falha e determinar o efeitode cada uma sobre o desempenho do sistema (produto ouprocesso), mediante um raciocínio basicamente dedutivo.
É um método analítico padronizado para detectar e
eliminar problemas potenciais de forma sistemática ecompleta.
Fundamentos de Confiabilidade
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56Gerisval Pessoa Revisão 04
FMEA - Objetivo
• Tem como objetivo, por meio da análise das falhas potenciais epropostas de ações de melhoria, que ocorram falhas no projetodo produto ou do processo, buscando assim, a confiabilidade,que é a probabilidade buscando aumentar a confiabilidade, que é
a probabilidade de falha do produto/processo.
• Identificar todos os modos de falha em potencial dentro de umprojeto (de produto ou processo), todas as possibilidades defalhas catastróficas e críticas, de tal maneira que elas possam
ser eliminadas ou minimizadas através da correção do projeto, omais cedo possível.
Fundamentos de Confiabilidade
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57Gerisval Pessoa Revisão 04
FMEA
Perguntas básicas a serem feitas quando da construção deuma FMEA:
De que maneiras um componente pode falhar? Que tipos de falhas são observadas? Que partes do sistema são afetadas; Quais são os efeitos da falha sobre o sistema? Qual a importância da falha?
Como preveni-la?
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Fundamentos de Confiabilidade
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59Gerisval Pessoa Revisão 04
Exemplo da Relação Causa – Modo - Efeito
MODO DE FALHA CAUSA EFEITO
• Fratura da Resistênciaelétrica de um Chuveiro
• Perda de ajuste na
posição central de ummancal de rolamento
• Atraso na emissão denota fiscal
• Oxidação
• Acúmulo de Tolerância
• Erro no Cadastro por
falta de treinamento
• Água não Aquece
• Travamento do Eixo
• Pagamento Atrasado
Fundamentos de Confiabilidade
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60Gerisval Pessoa Revisão 04
FMEA – Como Elaborar
Componente
Função
Modo (tipo)Falhas
Causa(s)
Controle
Atuais
Recomendações
Efeito(s)
GD O
R
Cliente
Fundamentos de Confiabilidade
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61Gerisval Pessoa Revisão 04
Termos e Fluxo de Preenchimento
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63Gerisval Pessoa Revisão 04
FMEA de Projeto
ITEMNOME DO
COMPONENTE/PROCESSO
FUNÇÃO DOCOMPONENTE/
PROCESO
FALHAS POSSÍVEIS
1
MODO EFEITO(S) CAUSA(S)
ATUAL
CONTROLESATUAIS
ÍNDICES
RESULTADO AÇÃO
CORRETIVA
RECOMENDA-ÇÕES TOMADA
ÍNDICESREVISTOS RESPONSÁ-
VEL
• Carcaça doeixo traseiro
• Suportar o conjuntodo eixo
• Fratura • Perda dosFreios
• Perda deControledo veículo
• EspessuraInadequada
• Nenhum
OD
R
3 10 10 300 • Realizar testesde durabilidadena Carcaça.
• Material
Inadequado
• Nenhum
1 10 10 100
• Verificar
Especificaçãode Material
• Verificadoe aprovado
GOG
R D
• Perda deajustena posiçãocentral
• Travamentodo eixotraseiro
• Especif.2562
• Acúmulo dasTolerâncias
•Ruptura do
flangedo cuboda roda
• Perda de
controle deveículo
•Acúmulo de
tensões:RaioInadequado
• Nenhum
• Quebra da parededo mancalcentral
• Travamentodo eixotraseiro
• Interf.Mancal/Rolamentoinadequada
5 10 10 500
2 10 10 200
3 10 2 60
1 10 10 100
• Reavaliar EspessuraMínimade parede
• Reavaliar raiode curvatura
• Teste deResistência
• Revisão doCálculo
• Alteraçãodo Projeto
1 10 1 10
1 10 4 40
1 10 1 10
2 10 2 40
•Alterado dodo diâmetroexterno dotubo
• AlteradoRaio
• Testeimplantado
• CálculosdeInterf.Revistos
Sr. Souza
Rodrigues
Santos/Palhares
Brandão
• Proc. Calc.NR 1483/9h
Antonio
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64Gerisval Pessoa Revisão 04
FMEA de Processo – Etapa de Recobrimento Superficial
EXEMPLO
FMEA
PRODUTO X PROCESSO
DATA DA ELABORAÇÃO:
DATA DA PRÓXIMA REVISÃO:
COORDENADOR:
UNIDADE/SETOR
CLIENTE/REF.:
PRODUTO:
PROCESSO:
FALHAS POSSÍVEIS CONTROLESATUAIS ÍNDICE
MODO CAUSASG O D R
ITEMNOME DO
PROCESO
FUNÇÃO DOCOMPONENTE/
PROCESSO
1
RECOBRI-MENTO
SUPERFICIAL
REVESTIMENTOPROTETOR:0,1 mmDE CROMOEM AÇOCARBONO
RECOBRIMENTOINADEQUADO
POROSIDADES
ACABAMENTOS
UPERFICIALINADEQUADO
*PRESENÇA DEPARTÍCULAS
CONTMINANTES
*MISTURAINADEQUADA
*CONDENSAÇÃOINADEQUADA
5
8
6
7
7
7
5
9
4
315
280
168
EFEITO
COMPOSI-ÇÃO INA-DEQUADA
DOBANHO
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65Gerisval Pessoa Revisão 04
Componente Modo de Falha Efeito sobreoutros
Componentes
Efeitos sobre oSistema
Classe deSeveridade
Classe deFreqüência
Métodos deDetecção e
Observações
Planilha de FMEA (Adaptada da MIL_STD 1629A)
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67Gerisval Pessoa Revisão 04
CLASSE FREQUÊNCIAA. Freqüente • Esperado ocorrer uma ou mais vezes durante a vida
útil do sistemaf > 1/ano
• Esperado ocorrer até uma vez durante a vida útil do
sistema1/ano < f < 1 em 100 anos
• Pouco provável de ocorrer até uma vez durantea vida útil do sistema1 em 100 anos < f < 1 em 10.000 anos
• Não esperado ocorrer até uma vez durantea vida útil do sistema
1 em 10.000 anos < f < 1 em 1.000.000 anos
• Conceitualmente possível, mas extremamenteimprovável de ocorrer durante a vida útil do sistemaf < 1 em 1.000.000 anos
B. Provável
C. Ocasional
D. Remota
E. ExtremamenteRemota
Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)
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68Gerisval Pessoa Revisão 04
ExtremamenteRemota
Freqüente
ProvávelOcasional
Remota
Negligível Marginal Crítica Catastrófica
I.A
I.BI.C
I.D
I.E
II.A
II.BII.C
II.D
II.E
III.A
III.BIII.C
III.D
III.E
IV.A
IV.BIV.C
IV.D
IV.E- Aceitável- Inaceitável
- Não desejável (requer estudo mais detalhado)- Aceitável com aprovação superior
F/C
Planilha de FMEA (Análise de Criticidade)
Matriz de Aceitabilidade de Riscos
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69Gerisval Pessoa Revisão 04
Componente Modo de Falha Efeito sobreoutros
Componentes
Efeitos sobre oSistema
Classe deSeveridade
Classe deFreqüência
Métodos deDetecção e
Observações
Válvulade gás
1 - Emperraaberta
Aquecedor nãocessa operação
Demanda aválvula dealívio
Pressão e tempe-ratura acima donormal.
Geração de vapor
III C •Medição detemperatura• Abrir a tornei-
ra para aliviar.• Observação
visual.
2- Emperrafechada
Aquecedor cessa de operar
Não produz águaquente
I D •Mediação detemperatura
3- Vazamentoexterno
__ • Gás no ambiente• Possibilidade de
incêndio
IV D •Percepçãoolfativa e/oudetetor de gás
Conduto de
Fumaça(exaustão)
1 - Entupido Combustão
incompleta noaquecedor
Não há saída dos
gases tóxicos deexaustão quepodem voltar
para o ambiente.Apagamento dachama com gás
no ambiente
IV E •Percepçãoolfativa e/oudetetor de gás
Exemplo de FMEA (Aquecedor de Água Doméstico)
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70Gerisval Pessoa Revisão 04
FTA
A ferramenta FTA - Análise de Árvore de Falhas (Fault
Tree Analysis) é um método padronizado de análise de
falhas ou problemas, verificando como os mesmosocorrem em um equipamento ou processo.
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FTA (Fault Tree Analysis)A Análise de Árvores de Falha (FTA) é um método sistemático e
padronizado, capaz de fornecer bases objetivas para funções diversastais como a análise dos modos comuns de falhas em sistemas, análisedo projeto do sistema, para justificar mudanças e demonstrar atendimento a requisitos (de segurança) regulamentadores e/oucontratuais.
A FTA é uma análise dedutiva detalhada que usualmente requer considerável volume de informações sobre o sistema. Particular
A FTA é uma representação gráfica, associada ao desenvolvimento deuma falha particular do sistema (efeito), chamada de evento de topo,e às falhas básicas (causas), denominadas de eventos primários. Por esse motivo, é considerada como uma ferramenta top down (de cimapra baixo).
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72Gerisval Pessoa Revisão 04
Árvore de Falha
É um processo lógico dedutivo que parte de um evento
indesejado, buscando todas as combinações de “causasbásicas” que podem levar à ocorrência desse evento.
Evento indesejado = EVENTO TOPO
Causas básicas = EVENTOS BÁSICOS
Aplicável para projetos/plantas em operação
Indica claramente os pontos fracos do Sistema
Observações:
- É interessante fazer o FMEA antes da Árvore de Falha
- Funciona do Sistema / Fronteira / FMEA / Eventos / Árvore de Falha
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73Gerisval Pessoa Revisão 04
Árvore de Falhas
É uma representação gráfica da relação lógica
entre falhas (eventos básicos e eventosintermediários)que levam a uma ocorrência doevento de topo
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74Gerisval Pessoa Revisão 04
Uso da FTA
Estabelecer um método padronizado de análise de falhas ou problemas,
verificando como ocorre em um equipamento ou processo. Análise da confiabilidade de um produto ou processo
Compreensão dos modos de falha de um sistema de maneira dedutiva.
Priorização das ações corretivas que serão tomadas.
Análise e projeto de sistemas de segurança ou sistemas alternativos. Compilação de informações para manutenção de sistemas alternativos de
procedimentos de manutenção. Indicação clara e precisa de componentes mais críticos ou condições
críticas de operação.
Compilação de informações par treinamento na operação de equipamentos Compilação de informações para planejamento de testes e inspeção.
Simplificação e otimização de equipamentos.
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Etapas da FTA
Definir o evento deTOPO
Entender oSistema
Construir aÁrvore
Avaliar aÁrvore
Implementar açõescorretivas
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76Gerisval Pessoa Revisão 04
Fluxograma da Sequência de Procedimentos para a FTA
Definir a equipe responsável pela execução
Selecionar o evento topo para análise
Coleta de dados
Definir quais são as interfaces ou fronteiras do sistema Análise detalhada do sistema
Montagem preliminar da árvore de falhas
Revisão da árvore de falhas
Cálculo da probabilidade do evento de topo
Análise de recomendações Reflexão sobre o processo
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77Gerisval Pessoa Revisão 04
Estrutura da Árvore de Falhas
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78Gerisval Pessoa Revisão 04
Símbolos de Eventos
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79Gerisval Pessoa Revisão 04
Árvore de Falhas - SimbologiaEventos
EVENTO BÁSICO
(Modo de falha com dados conhecidos)
EVENTO NÃO CONHECIDO(Intermediário, pode já ter sido analisado ou
não, dispõe-se de dados, ou não interessa,
ou não faz parte da fronteira do sistema)
TRANSFERÊNCIA
(Para mudar de página – referência para
evitar repetir trechos da árvore de falhas
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Símbolos de Portas Lógicas
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83Gerisval Pessoa Revisão 04
Árvore de Falhas – Exercícios de Portas LógicasTorrada sai queimada
da torradeira
Falha no mecanismo decontrole da torradeira
PORT 001
O dono da torradeira estádistraído, não notando a
demora no preparo da mesma
EVEN 003
Controle detemperatura elevado
(erro humano)
Dispositivo dedesligamento
automático não atua
EVEN 002 EVEN 001
PORT 002
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Árvore de Falhas – Exemplo
Sistema de Energia Elétrica de um Hospital
Monitor deTensão
Gerador Diesel
Energia Elétrica RedePública
Efeito Indesejável B l a
c k o u t
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Sistema de Energia Elétrica de um Hospital
Perda total de energiaelétrica (Blackout)
Falha do Sistema deEnergia Interna
PORT 001
Perda de Energia daRede Pública
Falha do monitor detensão
Gerador diesel falhana partida
PORT 002
Evento topo
Eventointermediário
Evento básico
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Árvore de Falhas – Exemplo
Sistema CD Player Automotivo
Auto-falanteA
Auto-falanteB
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Árvore de Falhas – Exemplo – Sistema CD Player
Falta de Som noAmbiente
CD player nãofunciona
PORT 001
Falha dos auto-falantes
Falha doauto-falante A
Falha doauto-falante B
PORT 002
Evento topo: Falta de som
Componentes:CD player Auto-falantes A e B
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Diagrama de Causa e Efeito (Parcial)
Motor não dápartida
Circuito Elétrico
Circuito CombustívelOperacionais
Bobina
Cabos
Bateria
Ignição eletrônica
Velas
Distribuidor
Chave de ignição
Mangueira
FiltroNível Gasolina
Bomba de combustível
CAUSAS
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Exemplo de uma Árvore de Falha
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91Gerisval Pessoa Revisão 04
Árvore de Falhas (Processo Administrativo)Atraso no pagamento
Faturamento emite NF com atrasoClienteAtrasa
pagamento
Nota fiscal tem de ser refeita
Erro nocálculo dos
impostos
Erro noCadastro
Dificuldade no levantamento dos dados
Atraso no cadastro
Cadastronão existe
Erro dofuncionário
Treinamentoinadequado
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