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Árvore de Falhas

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Esta técnica foi desenvolvida em 1960 por H. A. Watson da Bell Telephone

Laboratories para analisar o desempenho do sistema de controle de lançamento do

“Minuteman”. Mais tarde, esta técnica foi melhorada por uma equipe de estudos da

“Bell Laboratories”. Trabalhos futuros sobre a técnica de “Árvore de Falhas” foram

conduzidas pela “Boeing Corporation”, no qual foram estabelecidas as regras para

seu uso. Em 1965 vários trabalhos sobre a técnica foram apresentados num

simpósio de segurança na Universidade de Washington (Seatle). Desde então, a

técnica vem sendo melhorada por diversos especialistas

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A árvore de falhas é uma técnica a qual muitos eventos interagem para produzir

outros eventos que podem ser relacionados através de operadores lógicos simples

(AND, OR, ...), essas relações permitem a construção metódica de uma estrutura

que representa o sistema considerado.

Somente depois que o funcionamento de um sistema está totalmente entendido é

que o analista deverá partir para a construção da Árvore de Falhas.

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O MÉTODO FTA PARA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE

O FTA assim como o FMEA são aplicáveis nas seguintes situações:

· Na melhoria de um produto já existente ou processo já em operação, a partir da identificação das causas das falhas ocorridas e seu posterior bloqueio.

· Na detecção e bloqueio de causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos já em operação.

· Na detecção e bloqueio das causas de falhas potenciais (antes que aconteçam) em produtos ou processos, ainda em fase de projeto.

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SÍMBOLOS E DEFINIÇÕES MAIS COMUNS DAS ÁRVORES DE FALHAS

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SÍMBOLOS E DEFINIÇÕES MAIS COMUNS DAS ÁRVORES DE FALHAS

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A primeira parte a ser considerada na construção das árvores de falha, está na seleção

do Evento Superior, que é o sujeito da análise. Cada evento seguinte será considerado

em termos do seu efeito sobre aquele Evento Superior.

 

A próxima parte é identificar os eventos contribuintes que podem diretamente causar a

ocorrência do Evento Superior. Pelo menos “quatro” possibilidades existem:

 

1- O equipamento não recebe nenhuma entrada, tal como um sinal para operar;

2- O equipamento se encontra em falha, de modo que não pode operar;

3- Houve um erro humano, tal como uma falha ao operar uma chave ou de instalação

do equipamento; e

4- Algum evento externo pode ter ocorrido que impede a operação, tal como uma falha

de causa comum.

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O MÉTODO FMEA PARA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE

Metodologia aplicada pelas ferramentas:

· No FTA parte-se do efeito e chega-se à causa. A falha do sistema é denominada de evento de topo e é decomposta a partir do nível superior para os inferiores, como galhos de uma árvore.

EX: O consumo de óleo desta máquina está muito alto. Qual a razão desse anormalidade?

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O MÉTODO FTA PARA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE

A FTA ( Fault Tree Analysis – Análise da Árvore de Falhas)

A árvore de falha é um modelo gráfico que permite mostrar de maneira mais simples o encadeamento dos diferentes eventos que podem dar por resultado o evento do topo.A FTA estabelece um método padronizado de análise de falhas ou problemas, verificando como ocorrem em um equipamento ou processo.

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Exemplo 01: A Árvore de Falhas de um sistema elétrico para o qual o evento é a falha

de disparo de um disjuntor, está exemplificada abaixo:

DisjuntorNão Dispara

Danificadopor Fogo

Disjuntorem Falha

Porta

OU

Sem Sinalde Disparo

EventoTopo

FalhaRandômica

Falha deCausa

Comum

Uma vez que os eventos

contribuintes do primeiro nível

tenham sido estabelecidos, cada

ramo deve ser examinado para

decidir se eles podem ou não ter

seqüência. A seguinte pergunta

devem ser respondida:

 

· O Evento Entrada pode ser

tratado como uma Falha Básica

ou pode ser subdividido em outros

modos de falha para seus

componentes?

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UNIDADE III - O MÉTODO FTA PARA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE

EVENTO DE TOPO(EFEITO DA FALHA)

CAUSA CAUSA CAUSA

CAUSA

CAUSA CAUSA CAUSA

CAUSA CAUSA

CAUSA

Palady, Paul, 1997

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O MÉTODO FTA PARA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE

Cabo elétrico

Dial de controle

Carcaça BaseConector de entrada

Resistência

Diagrama de bloco para um ferro elétrico

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Análise de FTA para um ferro elétrico

Não aquece

SistemaElétrico

Sistemade resistência

SistemaMecânico

Fio Elétrico

Conectorde entrada

Resistência

Dial decontrole

Base

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Construir uma árvore de falhas de um sistema simples, com relação a um quarto contendo uma chave elétrica e uma lâmpada. Assumir que a chave somente falha ao fechar. Em adição, o evento não desejado é o quarto no escuro.

Diagrama funcional:

L

Fusível Chave

Lâmpada

I

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Solução

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Construir uma árvore de falhas do seguinte sistema: 

Considerar que o evento falha indesejável (evento topo) é “motor inoperante”.

M

Fusível Chave

MotorResistência da

Fiação

FFonte

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CONFIABILIDADEExercício aplicativo 11:Elabore uma árvore de falha para um motor elétrico, considerando como eventode topo a queima da motor elétrico, em razão de uma possível perda do entreferro. (Rotor toca fisicamente no estator).

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CONFIABILIDADEExercício aplicativo 12 :Na figura abaixo temos o desenho de uma calha vibratória. Elabore uma árvorede falha FTA, considerando como evento de topo que a calha não transporta.