Ferramentas da Programação de Confiabilidade

estimativas são baseadas apenas nas taxas de falhas de componentes e na experiência do engenheiro em diferentes sistemas. A escolha de uma determinada configuração deve incluir também outros estudos, de modo a garantir produtibilidade, durabilidade ambiental e habilidades de suporte de tolerâncias a variações das condições ambientais (Marsh & Jacobs, 1989). Tal busca de Qualidade de Projeto (em seu sentido mais amplo, por incluir o tempo) somente pode ser validada através de um Programa de Confiabilidade bem planejado e rigoroso, o qual somente será efetivo se auxiliado por técnicas e ferramentas eficientes e eficazes.

4.3.1 FMEA e FTA

A manutenção de elevados padrões de Qualidade ao longo do tempo exige um fluxo de informações simples, claro e efetivo. As informações são a matéria-prima básica para a realização de esforços conjuntos das equipes de projeto, produto e processo, requerimento imprescindível para a eficácia de um programa de Confiabilidade. A garantia da Qualidade de um produto exige (Ribeiro, 1995b):

• Excelência de projeto, que introduz Qualidade potencial ao produto em desenvolvimento;

• Excelência de processo, que viabiliza a transformação da Qualidade potencial em Qualidade real ao longo do tempo.

Os mesmos princípios podem ser aplicados para a garantia da Confiabilidade, ou seja, Qualidade que se sustenta ao longo do tempo.

As técnicas de Failure Mode and Effects Analysis (FMEA ou, ainda, Análise dos Modos e Efeitos de Falha) e Failure Tree Analysis (FTA ou, também, Análise de Árvores de Falha) apresentam-se muito eficazes sob a ótica de melhoria contínua da Qualidade (e, é claro, da Qualidade ao longo do tempo). São técnicas que se destinam a auxiliar a busca pela excelência de produto e de processo, servido de linha mestra para a disseminação e direcionamento de informações e esforços de melhoria.

Os objetivos principais da FMEA são (Ribeiro, 1995b):

1. Reconhecer e avaliar as falhas potenciais que podem surgir em um produto ou processo;

2. Identificar ações que possam eliminar ou reduzir a chance de ocorrência de falhas;

3. Documentar as análises, criando um referencial técnico.

Da mesma forma, os objetivos principais da FTA são (Ribeiro, 1995b):

1. Identificar, a partir de efeitos indesejáveis, todas as possíveis combinações de eventos que possam ser causadoras de tais problemas;

2. Estudar a probabilidade de ocorrência de cada causa e, a partir de tais informações, conhecer a probabilidade de ocorrência do efeito final, indesejável;

3. Priorizar ações de melhoria para a minimização ou, preferencialmente, a eliminação de tais causas.

Estudos de FMEA e FTA devem ser realizados ciclicamente, acompanhando atividades de melhoria contínua de produtos e de processos. Com a utilização de técnicas padronizadas de análise, tais como FMEA e FTA, as equipes de engenharia podem mais facilmente identificar pontos fracos de sistemas e, conseqüentemente, obter subsídios para atividades de melhoria contínua. O diagnóstico sistematizado de produtos e de processos produzido por tais técnicas auxilia na detecção e eliminação de possíveis modos de falha de modo hierárquico, priorizando causas consideradas mais críticas, quer por sua freqüência, quer por sua importância, ou, ainda, por seu custo.

Sob a ótica de Confiabilidade, tais técnicas promovem a realização de estudos preventivos, isto é, a realização de testes e a execução de ações de melhoria antes da utilização em campo de um componente ou produto. Em uma situação ideal, isto significa que, modos potenciais de falha são eliminados do projeto e do processo, garantindo produtos com Qualidade incorporada e, desde que incorporado como objetivo, Qualidade que se sustenta ao longo do tempo.

4.3.2 Softwares de Confiabilidade de Sistemas

Para modelar necessidades de Confiabilidade e determinar planos estatísticos válidos de testes, são necessários muitos cálculos complexos. Sob este ponto de vista, a utilização de softwares de apoio é bastante agradável. Um software de Confiabilidade deve ser encarado como uma ferramenta destinada a auxiliar o engenheiro na detecção de possíveis melhorias no projeto de um sistema, a partir das informações vindas dos testes de Confiabilidade. Com tal ferramenta em mãos, o Engenheiro de Confiabilidade terá maiores condições de verificar prontamente quais os efeitos de uma alteração de projeto, podendo obter, com maior segurança, resultados sobre a redução de complexidade do sistema, a decisão pelo uso de componentes redundantes ou outras ações corretivas.

Adicionalmente, o uso de opiniões de sistemas especialistas ou de “julgamentos informados” têm se tornado uma prática comum em análises de risco e de Confiabilidade (Aboura et alli, 1989). Este expediente tem particularmente se agravado devido ao fato de que os componentes e sistemas atualmente fabricados são, cada vez mais, projetados para garantir altos índices de Confiabilidade. Desta forma, a informação de Confiabilidade obtida com amostras pequenas e em curtos espaços de tempo de teste tem se tornado cada vez mais escassa.

A questão reside em como incorporar informações de especialistas nas análises e de forma acessível a todos os interessados. Sob estes aspectos, programas de computador são um veículo bastante atrativo. Através do uso de dados coletados em testes de sobrevida, de distribuições estatísticas e de uma linguagem mais amigável (por exemplo definido parâmetros de distribuições através de estimativas das medidas de tendência central - média, mediana e moda -, e de variabilidade - desvio padrão e variância), é possível incorporar, com benefícios, a informação de especialistas para a determinação da distribuição de Confiabilidade mais apropriada para novos componentes²⁵ (Aboura et alli, 1989).

Entre muitas outras utilidades que um software de Confiabilidade pode oferecer, podem-se citar (adaptado de Troness, 1991):

1. Compreensão da capacidade do produto baseada em sua performance ao longo do tempo;

2. Especificação de objetivos necessários e suficientes para garantir Qualidade que se sustenta ao longo do tempo;

3. Compreensão dos impactos do desempenho em termos de custos de manutenção;

4. Especificação mais acurada das necessidades de testes estatísticos de validação;

5. Predição mais acurada das necessidades e do planejamento de manutenção a partir da Confiabilidade do produto.

Estas informações, uma vez fornecidas ao engenheiro, permitem-lhe entender dinamicamente a correlação entre as diversas características de um produto. Por exemplo, um engenheiro pode ter especial interesse nas metas de Confiabilidade e necessidades de teste de um determinado equipamento. O uso de um software pode facilmente auxiliá-lo na alocação de necessidades de Confiabilidade (e então de esforços de melhoria) ao nível de subsistemas deste equipamento.

25 Como exemplo, pode-se citar o desenvolvimento de um software de Modelagem de Garantias ao longo do calendário, através das informações de falhas, o qual está sendo desenvolvido como subproduto de outra dissertação de mestrado, por Bell, Ribeiro & Vaccaro.

CAPÍTULO 5