Confiabilidade no Segmento de Sistemas de Defesa

No âmbito internacional, os segmentos da indústria de desenvolvimento dos sistemas espaciais, aeronáuticos e dos sistemas de controle do espaço aéreo tiveram origem e permanecem atrelados à indústria de defesa, sendo por esse motivo alvo de políticas de incentivo local ou mesmo de medidas protecionistas (FLORES, 2002), voltadas ao desenvolvimento e geração de autonomia tecnológica nesses setores críticos, por serem considerados política e economicamente estratégicos.

Esses segmentos industriais críticos, vinculados ao desenvolvimento tecnológico da área de defesa, possuem uma longa história de aplicações da engenharia de confiabilidade e segurança (HERRMANN, 1999). Após a Segunda Grande Guerra, um rápido crescimento do segmento de defesa ocorreu devido à introdução de novas tecnologias nos sistemas de armas existentes, com destaque para o aprimoramento das aeronaves e o desenvolvimento de novas classes de sistemas associados às armas nucleares, mísseis balísticos, veículos pilotados remotamente, armas guiadas a laser, sistemas de navegação avançados, sistemas de comunicação por satélite, entre outros. A partir desse aumento de complexidade operacional e funcional, as concepções dos sistemas de controle de operações aéreas passaram a se tornar fortemente dependentes (TRIBBLE; MILLER, 2004) dos sistemas computacionais e, conseqüentemente, do software.

Justamente pelo poder destrutivo inerente dos sistemas de defesa, a operação confiável e segura é uma preocupação primária de projeto. Por esses motivos, o setor de defesa foi um dos primeiros segmentos industriais a desenvolver processos de engenharia da confiabilidade e segurança de sistemas que, mais recentemente, incluíram também os conceitos de confiabilidade e segurança de software (software safety), os quais hoje são largamente empregados na indústria de sistemas aeronáuticos (sistemas embarcados), sendo também importante ao desenvolvimento e operação dos sistemas de controle do espaço aéreo.

Um trabalho publicado pelo DoD - Departamento de Defesa dos EUA (JACKSON et al, 2005), no qual foram compilados resultados de estudos efetuados no final das décadas de 1980 e 1990, constatou que apesar da evolução tecnológica e do incremento das características de confiabilidade de componentes básicos - por exemplo, no segmento de microeletrônica - os mesmos graus de evolução não haviam sido observados na

confiabilidade conjunta dos equipamentos ou dos sistemas integrados, adquiridos na indústria de defesa.

Conforme foi apresentado anteriormente, na motivação deste trabalho, a Figura 13 reproduz o resultado detalhado da publicação do DoD (DoD, 2005), na qual se observou crescimento na parcela dos sistemas militares adquiridos que não demonstraram, durante testes operacionais, a confiabilidade especificada nas fases de aquisição. No período de 1985 a 1990, de um conjunto de 34 aquisições analisadas, 20 projetos (ou cerca de 59%) não apresentaram a confiabilidade especificada. Posteriormente, no período de 1996 e 2000, um segundo conjunto mais amplo de projetos foi analisado, indicando que apenas 20% dos sistemas adquiridos demonstraram confiabilidade igual ou superior à especificada originalmente na aquisição.

Figura 13 – Crescimento da parcela dos sistemas militares que não demonstram a confiabilidade especificada (DoD, 2005)

A despeito de várias técnicas aplicáveis estarem disponíveis para uso na implementação e avaliação dos requisitos de confiabilidade nos sistemas de defesa, esses estudos verificaram que tais técnicas não estavam sendo adequadamente empregadas durante as aquisições desses sistemas. As causas sugeridas pelo DoD para o agravamento do quadro verificado no segundo período analisado são, basicamente, as seguintes: a) as análises de requisitos dos sistemas de defesa tendem a focar aspectos técnicos funcionais e de performance, com menor atenção às questões dos custos operacionais e de suporte, em especial nos estágios iniciais de especificação; b) a utilização de

Confiabilidade demonstrada em testes operacionais x Confiabilidade especificada 1996-2000 1985-1990

Fonte : [1] "The New Department of Defense (DoD) Guide for Achieving and Assessing RAM”, Annual Reliability and Maintainability

Symposium (RAMS 2005) Tutorial Notes – IEEE, 2005

Confiabilidade demonstrada em testes operacionais x Confiabilidade especificada 1996-2000 1985-1990

Fonte : [1] "The New Department of Defense (DoD) Guide for Achieving and Assessing RAM”, Annual Reliability and Maintainability

tecnologias de ponta (imaturas), no intuito de atingir as metas de performance técnica, enfraquecem a habilidade para projetar sistemas robustos e de alta confiabilidade; c) a integração e a colaboração entre as organizações envolvidas mostraram-se limitadas, sendo que várias organizações distintas ficam encarregadas, isoladamente, por diferentes etapas de definições de requisitos, desenvolvimento, implementação e manutenção dos sistemas.

Uma conclusão importante desses estudos foi o reconhecimento da necessidade de comunicar melhor, à comunidade DoD, as técnicas desenvolvidas nos últimos vinte anos. Tais técnicas mostraram-se adequadas para a avaliação de confiabilidade de sistemas de defesa, porém geralmente não têm sido consideradas, em toda sua abrangência, nas aquisições de sistemas de defesa. Uma recomendação importante foi a atualização ou substituição da norma DoD 3235.1-H - Test and Evaluation of System

Reliability Availability and Maintainnability: a Primer (DoD, 1982), conhecida como RAM Primer, por publicação que venha a prover cobertura mais adequada às

necessidades atuais dos projetos militares.

Nesse contexto, tem sido privilegiado também o uso de componentes ou módulos disponíveis comercialmente no mercado - produtos COTS - em função das demandas pelo incremento de produtividade nos projetos, dado que a complexidade crescente dos sistemas, em termos funcionais e tecnológicos, acaba por somar-se às pressões para redução orçamentária e de prazos, exigindo rápida disponibilização de funções complexas a custo reduzido (YE; KELLY, 2004). Isso acaba gerando a adoção de soluções comercialmente consagradas, uma vez que, em princípio, sua escala de utilização favorece as condições para redução de custos, associada à confiabilidade e robustez de uma ampla base instalada.

Por isso, a Organização do Tratado do Atlântico Norte – OTAN – gerou um conjunto de recomendações específicas (NATO, 1996) para disciplinar o uso de software COTS nos projetos militares.