3 PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA ANÁLISE PROBABILÍSTICA DE RISCO DE FALHAS DE MOTORES A JATO EM SITUAÇÃO OPERACIONAL DE
3.2 PROCESSO PARA ELICITAÇÃO DE PROBABILIDADES
O processo para elicitação de probabilidades na preparação de redes Bayesianas utilizada neste estudo foi definida com base nos conceitos estabelecidos por Clemen e Winkler (2000), Cooke e Kelly (2010), Ayyub (2006); Roelen (2008) e Brooker (2011). A elicitação de probabilidades por especialistas foi feita seguindo as etapas descritas no Quadro 13.
Quadro 13– Etapas para elicitação de probabilidades por especialistas.
Etapas para elicitação de probabilidades por especialistas
01 Identificar e selecionar as perguntas a serem feitas aos especialistas com base nas redes Bayesianas preparadas com os fatores obtidos na pesquisa de campo realizada.
02 Identificar e selecionar os especialistas com base em critérios predefinidos no formulário de elicitação.
03 Treinar especialistas nos métodos de elicitação, discutir o processo e refinar as perguntas.
04 Apresentar formulários para preenchimento das probabilidades estimadas pelos especialistas.
05 Elicitar a opinião dos especialistas e solicitar que os formulários sejam preenchidos com as probabilidades estimadas e com a experiência de cada especialista.
06 Analisar os dados obtidos nos formulários e calcular os pesos a serem atribuídos a cada especialista.
07 Agregar e estimar probabilidades finais aplicando a formula definida no formulário de elicitação.
A primeira etapa foi a seleção de perguntas, e estas foram selecionadas com base na rede Bayesiana elaborada para cada evento básico (EBi) em função dos dados obtidos na pesquisa de campo. A fim de obter as probabilidades desejadas, perguntas especificas foram elaboradas sobre a probabilidade de ocorrência de cada nó raiz. A seguir, especialistas foram selecionados para estimar as probabilidades. Os especialistas escolhidos possuíam o conhecimento especifico necessário no assunto em questão e fizeram julgamentos baseados em sua experiência com dados reais. Estes foram treinados no processo de elicitação e ao final do treinamento os formulários com as perguntas foram apresentados aos mesmos para preenchimento. Os formulários foram preenchidos com as probabilidades estimadas e com informações sobre sua experiência especifica com o assunto. A seguir, os dados obtidos foram analisados e as probabilidades agregadas foram obtidas com a utilização da fórmula apresentada no formulário.
A modelagem de situação operacional no processo de fabricação de motores a jato, utilizando as metodologias descritas anteriormente, foi feita com a utlização do
software AgenaRisk (2007) para redes Bayesianas. Alguns softwares aplicáveis a
árvore de falhas e eventos foram analisados e não atendiam as necessidades de simulação utilizando redes Bayesianas. A solução encontrada foi a conversão das árvores de falhas e eventos em redes Bayesianas e a utilização de um software de redes Bayesians das Este software foi escolhido por atender a necessidade da
A fim de desenvolver o modelo com base na metodologia descrita anteriormente, os processos críticos de fabricação de motores foram definidos com auxílio de especialistas. A Figura 46 ilustra os vários processos críticos utilizados na
fabricação de um motor a jato. O processo 1 representa a fabricação do conjunto de turbina de alta pressão, que começa pela instalação das palhetas no disco de turbina (subprocesso 1A). Antes desta instalação necessita-se saber a sequência de distribuição das palhetas ao redor do disco de turbina, informação que é obtida com a utilização do Software 3 no subprocesso 1B. Este software distribui as palhetas por ordem de peso momento. Uma vez montado, o conjunto é verificado quanto à concentricidade, paralelismo e perpendicularismo, utilizando o software 1.
O processo 2 representa a fabricação do compressor de alta pressão, que começa pela instalação das palhetas no disco do compressor (subprocesso 2A). Antes desta instalação, necessita-se saber a sequência de distribuição das palhetas ao redor do disco de compressor, informação que é obtida com a utilização do software 3 no subprocesso 1B, que distribui as palhetas por ordem de peso momento. Uma vez montado, o conjunto é verificado quanto à concentricidade, paralelismo e perpendicularismo, utilizando o software 2.
No processo 3 o conjunto de turbina e compressor são acoplados um ao outro para formar o rotor do compressor/turbina, que é verificado quanto ao balanceamento, usando o software 3. No processo 4 as extremidades das palhetas do compressor e turbina são usinadas utilizando o software 4. No processo 5 a parte estatora da turbina é usinada utilizando o software 5. No processo 6 o rotor do compressor / turbina é finalmente montado ao restante dos módulos do motor. No processo 7 as palhetas da entrada do compressor são distribuídas por peso momento, utilizando software 1 e são instaladas no disco respectivo.
No processo 8, o motor é submetido ao funcionamento normal na célula de teste usando o software 6. No processo 9 o motor é submetido à inspeção interna com um equipamento de boroscopia para verificar a integridade dos componentes internos utilizando software 7. No processo 10 o motor é submetido à inspeção interna com um equipamento de boroscopia no cliente para verificar a integridade dos componentes internos após transporte. No processo 11 o motor é submetido a teste de operação em terra, antes de fazer o primeiro voo de certificação da aeronave.
No processo de produção de motores a jato, como em qualquer outra atividade, há sempre uma limitação de investimentos e custos de operação. Devido à criticidade dos processos, a questão de segurança tem que ser resolvida logo no início e, nesse
caso, uma análise quantitativa torna-se uma necessidade. Para realizar uma análise de risco quantitativa e calcular matematicamente a probabilidade de falha do motor em operação, torna-se necessário calcular primeiro a probabilidade de um motor ser fabricado incorretamente e, a seguir, a probabilidade de falha das camadas de proteção existentes após o processo de fabricação. Para calcular a probabilidade de falha de um motor, torna-se necessário recorrer a um número de cenários diferentes que cobrem um leque de possibilidades, representadas por uma sequência de probabilidades em cada cenário possível.
No Capítulo 4 são analisados vários cenários, incluindo a probabilidade de ocorrência de eventos básicos indesejados, que resultam em eventos intermediários, que são, por sua vez, detectados por camadas de proteção preventivas. Concomitantemente, com a análise de cenários, são analisadas as influências das diversas atividades de engenharia, manutenção, qualidade e operação no funcionamento correto dos processos de produção e das camadas preventivas e reativas. Como exemplo de ações de qualidade pode-se destacar a calibração de instrumentos. Como ações de engenharia, pode-se destacar a precisão de instruções de fabricação e especificações de processo.
A Figura 46 apresenta os processos críticos princípais na fabricação de motores. Após a identificação dos processos críticos e desenvolvimento do mapa de processos, o evento pivô foi identificado como sendo a montagem completa do motor. O motor pode ou não ter sido montado corretamente, o que conduz a estados finais diferentes.