Análise de Confiabilidade e Disponibilidade - Quad Log - Engenharia Especializada em Sistemas Críticos

Análise de Confiabilidade

A análise de confiabilidade é um conjunto de estudos que caracteriza o comportamento de um dado sistema, com respeito à ocorrência de falhas. Nesta análise é considerado todo o universo de falhas, contrapondo-se às análises de segurança onde o foco é o estudo das falhas que tendem a levar o sistema a um estado inseguro ou potencialmente inseguro.

A predição de confiabilidade de um equipamento ou de uma parte fundamental de um sistema é normalmente quantificada através do cálculo do tempo médio entre falhas MTBF (Mean Time Between Failures). Este cálculo é normalmente baseado na Norma MIL-HDBK 217-F-NOTICE 2, para partes elétricas e eletrônicas, e NPRD 95, para partes mecânicas.

De posse da taxa de falhas (λ), expressa em falhas/h (ou F/10⁶h), pode-se calcular o MTBF conforme a seguinte fórmula:

MTBF = 1 / λ

A partir das taxas de falhas de blocos fundamentais são desenvolvidos modelos que levam em conta as redundâncias próprias do projeto analisado e suas propriedades de tolerância a falhas, sendo possível a avaliação de parâmetros como tempos médios entre ações de manutenção (MTBA), tempos médios entre falhas de sistemas reparáveis (MTBF), tempos médios para falhar de sistemas não reparáveis (MTTF), probabilidade de sucesso de uma missão, etc.

Os modelamentos de confiabilidade podem ser avaliados por arranjos de blocos de confiabilidade, processos de Markov ou por estruturas de árvores de falhas, chegando-se a índices finais que permitem a avaliação da adequação do sistema analisado, com respeito aos índices de desempenho desejáveis.

Análise de Disponibilidade

A análise de disponibilidade constitui um estudo de avaliação do percentual de tempo em que um sistema funciona de forma satisfatória, sem que ocorram situações de degradação exagerada da operação. Assim, o primeiro passo desta análise é a definição das premissas de implicações de cada tipo de situação de falha na operação do sistema, estabelecendo-se grupos de efeitos, que vão da insignificância da falha, onde nenhum transtorno operacional acontece, até a falha massiva, aquela que torna inoperante o sistema.

Como exemplo, o objetivo quanto à disponibilidade de um Centro de Controle Operacional de uma rede de Metrôs é da ordem de 99,998%, o que significa, na prática, que a soma dos períodos de inatividade de um CCO durante um ano deve ser inferior a 30 minutos.

Para que se avalie se um sistema real atinge as metas de disponibilidade são utilizados os índices fundamentais de confiabilidade das partes, levantados na análise de confiabilidade, e elaboradas análises de falhas que focam a seleção daquelas que tornam indisponível o sistema. Através de modelamentos matemáticos os agrupamentos de falhas podem ser avaliados quantitativamente, permitindo o levantamento de índices de disponibilidade do sistema como um todo e de suas partes.

A disponibilidade é fator preponderante em sistemas que não podem ter sua operação paralisada, seja por questões de função social, seja por razões econômicas. Nos dias de hoje, em que a demanda por sistemas críticos é muito forte, eventos de indisponibilidade podem interferir, num segundo instante, na segurança, em função de situações de insatisfação popular, seguida de pânico, depredações e convulsões sociais, com vítimas.

Análise de Confiabilidade e Disponibilidade

• Plano de confiabilidade e disponibilidade.
• Predição de confiabilidade.
• Modelamento de confiabilidade de sistema, de subsistema e de produto.
• Modelamento de disponibilidade de sistema, de subsistema e de produto.
• Cálculo de índices de confiabilidade.
• Cálculo da confiabilidade observada em campo.
• Cálculo de sobressalentes.
• Dossiê de confiabilidade e disponibilidade.