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8/18/2019 1 Conceitos Fundamentais Fem
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Conceitos fundamentais
“ Capacidade de um item realizar uma funçãodeterminada, sob condições especificadas durante umperíodo de tempo especificado.O termo fiabilidade também é utilizado como umacaracterística indicando probabilidade de sucesso outaxa de sucesso. ” (CEI 1974)
FIABILIDADE
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Conceitos fundamentais
“ É a característica de um dispositivo expressa pela
probabilidade que esse dispositivo tem de cumprir umafunção requerida em condições de utilização e por umperíodo de tempo determinado” (AFNOR X60-501,1977)
FIABILIDADE
“Por outras palavras, pode dizer -se que a fiabilidade é umaextensão da qualidade no tempo.”
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Conceitos fundamentais A probabilidade é dada pela razão:
1 _ _ _
_ _ _ possíveiscasosde Número
favoráveiscasosde Numero
Esta função probabilística, pode ser expressa pela
variável R(t) (do Inglês “ Reliability”) e expressa emfunção de t
R(t)=P(cumprir uma missão)=P(Bom funcionamento)5 FEM - Joaquim Costa
Conceitos fundamentais
Cumprir uma função requerida: Significa “ cumprir umamissão” ou “realizar um serviço esperado”, implica umpatamar de aceitabilidade, abaixo do qual a função não émais satisfeita.
• Condições de utilização é a definição das condições deuso, ou seja, meio ambiente e suas variações, restrições anível mecânico, químico, físico, etc. (o mesmoequipamento colocado em dois contextos diferentes nãoterá a mesma fiabilidade).
• Período de tempo é a definição da duração da missão, emunidades de medida do serviço.
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PRODUTOS OU SISTEMAS
O conceito de fiabilidade aplica-se:
- Produto simples (lâmpada, rodadentada, …), também designado porcomponente.
- Sistemas complexos (automóvel,máquina, …)
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Designações a utilizar
Componente - peça simples (por exemplo, vela de ignição, árvore deCames, transístor).
Órgão - vários componentes formando um dispositivo decomplexidade média (por exemplo, motor, caixa de velocidades).
Equipamento - vários órgãos formando um conjunto complexo (porexemplo, máquina ferramenta, máquina de produção, camião).
Sistema - vários equipamentos formando um conjunto complexo (porexemplo, central de produção de energia, captação e distribuição deágua, ou produção e distribuição de energia elétrica).
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Designações a utilizarSISTEMA COMPLEXO
EQUIPAMENTO 1 EQUIPAMENTO 2 EQUIPAMENTO N
ORGÃO 1 ORGÃO 2 ORGÃO N
COMPONENTE 1 COMPONENTE 2 COMPONENTE N
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Unidades de medida
As unidades de medida do serviço dependem da natureza de funcionamento do equipamento considerado.
Podem ser:
Horas de funcionamento• Número de actuações (um relé, um interruptor, uma válvula
de segurança, um cilindro pneumático ou hidráulico, umaembraiagem)
• Número de rotações (uma centrífuga, um motor decombustão),Número de quilómetros (uma viatura),Outras. 10 FEM - Joaquim Costa
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Conceitos fundamentaisA fiabilidade exprime o grau de confiança que podemos depositar na
Acão de objetos falíveis
Um equipamento fiável é um equipamento “em que se pode confiar”
Se afirmarmos que a probabilidade de um equipamento operar semfalha é 75% em 1000 horas, estamos a prever que esse equipamentopossa funcionar: Sem falhas 75 vezes em cada 100 (ou durante 750 horas), ou
Falhar 25 vezes em cada 100 (ou durante 250 horas).O mesmo é dizer, que durante 1000 horas:
• a fiabilidade (R) é igual a 0.75 (ou 75% )• a infiabilidade (F) é igual a 0.25 (ou 25%).
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Definição de falha
Falha da função requerida é a alteração ou cessação da capacidadede um equipamento realizar uma função requisitada.
Ou seja, a degradação de um parâmetro de funcionamento até um
nível considerado insatisfatório.NOTA:
Falha é o termo a aplicar a equipamentos não-reparáveis .
Avaria é o termo a aplicar a equipamentos reparáveis .
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Classificação de falhaA falha pode ser de um dos dois seguintes tipos:
- FALHA CATASTRÓFICA
- FALHA POR DEGRADAÇÃO OU POR DERIVA
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Falha catastrófica
I n t e n s i
d a d e
d a p e r
t u r b a ç
ã o
Tempot N í v e l
d e p e r
f o r m a n c e
perda defunção
FALHA CATASTRÓFICA acontece súbita e brutalmente,devido a uma variação súbita de uma ou mais características
de um equipamento, inutilizando-o. A sua ocorrência é absolutamente
imprevisível. EXEMPLOS:Viatura - um furo devido a um pregoou a uma pedra.
Bomba – um motor pode gripardevido a uma fuga de óleo.
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Falha por degradação ou deriva
Tempot N
í v e l
d e p e r
f o r m a n c e
I n t e n s
i d a d e
d a p e r
t u r b a ç
ã o
perda defunção
FALHA POR DEGRADAÇÃO acontece lenta e progressivamentedevido a uma variação progressiva de uma ou mais característicasde um equipamento, para além dos seus limites de resistência.
FALHA POR DEGRADAÇÃO acontecelenta e progressivamente devido a umavariação progressiva de uma ou maiscaracterísticas de um equipamento, paraalém dos seus limites de resistência.EXEMPLOS:Viatura - desregulação do carburador.Bomba – débito de um caudal inferior aomínimo exigido. 15 FEM - Joaquim Costa
Conceitos fundamentais
A fiabilidade resulta da:
• Conceção e da qualidade de fabricação do equipamento (características intrínsecas )
• Das condições de serviço em que decorre a sua operação
(características extrínsecas ).
Condições de serviço é o conjunto de "condições" sob as quais umequipamento é previsto funcionar. Divide-se em "condições decarga" e "condições ambientais
A fiabilidade é calculada para condições de serviço muito precisas, peloque quaisquer desvios das condições especificadas resultarãotambém em desvios da fiabilidade esperada.16 FEM - Joaquim Costa
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FIABILIDADE INTRÍNSECA E EXTRÍNSECAO conhecimento da fiabilidade não nos garante que um equipamento
funcionará sem falhar durante um determinado intervalo detempo, mas unicamente a probabilidade do equipamento nãofalhar nesse intervalo de tempo (ou que, em média, um certonúmero de avarias ocorrerá , durante esse intervalo).
Ou seja, o conhecimento da fiabilidade dá-nos o número de avarias que emmédia ocorrerá, durante um intervalo de tempo.
A informação necessária ao cálculo da fiabilidade pode obter-se a partir deduas fontes:
• os fabricantes Fiabilidade intrínsecaFiabilidade extrínseca• os utilizadores
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Fiabilidade intrínseca
Os fabricantes podem determinar a fiabilidade de um equipamento a partir de ensaios normalizados. O resultado obtido éindependente da aplicação real.
Esta fiabilidade denomina-se:
- Fiabilidade inerente ou- Fiabilidade intrínseca ou- Fiabilidade à saída da fábrica
Esta fiabilidade resulta da qualidade intrínseca do projeto(determinante para o nível de desempenho da função objectivada).
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Fiabilidade extrínsecaOs utilizadores podem determinar a fiabilidade de umequipamento a partir da experiência da sua aplicação (oufornecer os dados ao fabricante, que os tratará estatisticamente).O resultado assim obtido depende inteiramente da aplicação real.
Esta fiabilidade denomina-se:fiabilidade demonstrada ou fiabilidade extrínseca .
Reveste-se de grande importância prática, pois constitui umamédia obtida a partir de grande número de aplicações diferentese durante um longo período.
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Fiabilidade na concepção de sistemas
Qual será a utilização do sistema?
Quais os desejos do utilizador em matéria de fiabilidade?
Qual a fiabilidade que se pretende obter com uma ou outrasolução?
Qual a manutibilidade que se pode obter?
O objetivo inicial da análise de conceção é determinar possíveis pontosfracos, de forma a obter um produto homogéneo, dando ao utilizador omáximo que ele deseja obter desse equipamento
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Fiabilidade na concepção de sistemas
Avaliação da manutibilidade – Através da realização de testes sobre protótipos ou a partir
da experiência obtida com material antigo
Prever a fiabilidade do sistema no seu todo – Atuando sobre os blocos menos fiáveis de modo a obter um
sistema homogéneo.
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Conceitos fundamentais
Noção de fiabilidade operacional A fiabilidade operacional, é obtida após uma série de falhas
potenciais:
Falhas deconcepção Falhas decomponentesFiabilidade ideal _
Falhas devidoao desgaste
FiabilidadeOperacional
Falhas demontagem
Falhas defabrico
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Aspectos económicos da fiabilidade
Sob o ponto de vista do utilizador, o custo de posse de umequipamento, é o somatório de:
– despesas de aquisição – Despesas de exploração - Gastos para o fazer funcionar – Despesas de manutenção – Valor necessário para o
manter a funcionar
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Aspectos económicos da fiabilidade
Por outro lado:
– Quanto mais reduzida for a fiabilidade, maiores são oscustos de manutenção
– Geralmente o preço de venda aumenta com a fiabilidade oucom a reputação de fiabilidade do construtor
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Aspectos económicos da fiabilidadeÈ por esta estas razões que:
O custo de posse mínimo corresponde geralmente a umafiabilidade intermédia, entre a fiabilidade muito elevada,adquirida a alto preço, e a fiabilidade medíocre que se toleramuitas vezes em produtos baratos
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Aspectos económicos da fiabilidade
Variação do custo de posse com afiabilidade Variação do preço de
custo sob o ponto devista do fabricante
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