A aplicação de confiabilidade à engenharia de produto e processo forneceu uma ferramenta para a antecipação de falhas operacionais; através do desenvolvimento de testes de campo, bem como da análise de falhas e das respectivas probabilidades de ocorrência, visto que estas oferecem a possibilidade de desenvolver produtos e processos robustos capazes de os fabricar.
Assim, muitos dos problemas de produção podem ser evitados através de técnicas de confiabilidade, e com isso, busca-se obter produtos de acordo com as expectativas do cliente, no que diz respeito à sua durabilidade e qualidade. (Acuña, 2003)
No entanto, geralmente o tópico de engenharia de confiabilidade produz confusão entre os conceitos de confiabilidade, risco e segurança; já que, conforme mencionado, a noção de análise de confiabilidade tem sido adotada de forma regular, para se referir a falhas ou ao funcionamento de processos e equipamentos. Porém, o termo análise de risco é utilizado de forma mais ampla para caracterizar, além das falhas ou da operação de processos e equipamentos, o estudo dos parâmetros de segurança, traduzido em termos de possíveis danos ou riscos no próprio sistema, ou a pessoas, instalações e bens, a empresa, o meio ambiente, a comunidade ou terceiros. (Cicco, sf)
Consequentemente, na era atual, após os esforços para fabricar produtos que atendam aos requisitos estabelecidos pelos clientes, que estão cada vez mais exigentes; As ações são direcionadas para criar e projetar produtos e processos que atendam a essas expectativas, ao longo do desenvolvimento de sua vida útil. Como expresso (Acuña, 2003): "O estudo da probabilidade de avaria que permite estimar melhor a vida útil do produto, é um elemento decisivo para atingir o objectivo de qualquer sistema de qualidade: Alcançar a plena satisfação do cliente"
O que é Engenharia de Confiabilidade?
A engenharia de confiabilidade tem como foco os processos de eliminação de falhas por meio da utilização de diversas ferramentas analíticas que permitem melhorar processos, atividades, recursos, projetos e outros, dentro de táticas de manutenção corretiva, preventiva e preditiva.
O termo confiabilidade é descrito pela (Real Academia Española, 2014) como a probabilidade de que algo esteja funcionando corretamente. Portanto, ampliando seu significado, confiabilidade é definida como a probabilidade de que um bem ou processo funcione adequadamente durante um determinado período sob condições operacionais específicas, por exemplo, condições de pressão, temperatura, atrito, velocidade, estresse ou nível de vibração., entre outros.
Atualmente, a maior parte dos bens e serviços são obtidos e comercializados até chegarem aos seus destinatários, por meio do chamado sistema produtivo., que varia de uma organização para outra, tanto pela sua dimensão, pelo número de pessoas que nela trabalham e pelo valor das instalações e equipamentos utilizados para o efeito. E caracteriza-se por conter várias fases ao longo do seu ciclo de vida, sendo a primeira delas a construção e o arranque, até atingir o regime normal de funcionamento. Na segunda fase, chamada de operação, é o período genuinamente produtivo, em que o sistema está sujeito a falhas que dificultam ou mesmo interrompem temporária ou permanentemente o seu funcionamento. Assim, a finalidade da manutenção é justamente reduzir a incidência negativa dessas falhas, seja reduzindo seu número ou mitigando suas consequências. (Ponce & Campoverde, 2013)
Desse modo, diz-se que algo falha quando deixa de prestar o serviço a que se destinava ou quando surgem efeitos indesejáveis, de acordo com as especificações de projeto com que o bem ou processo em questão foi construído ou instalado.
Em geral, tudo o que existe, principalmente se é móvel, se deteriora, quebra ou quebra com o tempo, ou seja, sofre depreciação e deterioração, seja no curto, médio ou longo prazo. A mera passagem do tempo provoca em alguns ativos, diminuições evidentes em suas características, qualidades ou benefícios. Por isso, o estudo de falhas em produtos, equipamentos e sistemas, é o que trata a engenharia da confiabilidade.
Nesse sentido, a legitimação da qualidade dos diversos produtos e serviços oferecidos no mercado tem sido uma preocupação universal, visto que fornecer ao usuário um produto de qualidade é questão de extrema importância para garantir o sucesso do as empresas. Por isso, para garantir a aproximação com o consumidor, as organizações costumam recorrer a grandes campanhas de marketing que lhes permitem transmitir a boa imagem do seu produto ao seu público. No entanto, é imprescindível o cumprimento integral das características comunicadas ao consumidor, ainda mais quando a vida do ser humano depende do correto funcionamento do produto ou serviço, uma vez que devem cumprir elevados níveis de qualidade e garantir sua correção. Da mesma forma acontece com diversos projetos criados, que de alguma forma, após sua consumação,pode representar consequências sociais, ambientais e econômicas negativas; infelizmente, a validação incorreta dos critérios de qualidade levou ao longo da história a grandes desastres na sociedade.
Figura 1. Confiabilidade do sistema de produção (Campo, 2006) (Ver PDF)
Em relação ao exposto, considera-se que alguém ou algo é confiável se puder ser confiável, uma vez que associamos confiabilidade com a capacidade de depender com segurança de algo ou alguém.
No caso dos sistemas de produção implementados em cada organização, visam satisfazer uma determinada necessidade de acordo com o seu ramo de negócio e atividade; sendo necessário que funcionem de forma específica em um determinado ambiente. Porém, como já foi mencionado, todos os sistemas chegam a um instante de seu ciclo, no qual não podem cumprir satisfatoriamente com o que foram projetados, pois é preciso lembrar que todo produto ou sistema só se deteriora com o passar tempo, causando falhas que repercutem em maior ou menor grau, dependendo de sua magnitude e de quando ocorrerem.
Assim, se os sistemas projetados precisam ser confiáveis, mas estamos cientes de que em algum momento eles sofrerão deterioração e consequente falha, o nível de confiabilidade ou segurança de operação satisfatória dependerá da natureza do objetivo do sistema, antecipando que o o usuário pode operá-lo sem alto risco.
Por outro lado, a confiabilidade é claramente um fator essencial na segurança dos produtos lançados no mercado, uma vez que, para atingir os objetivos de desempenho funcional adequado, limitação dos custos do ciclo de vida e segurança, a fase de projeto é o momento em que uma grande influência sobre eles pode ser alcançada. Consequentemente, a maioria dos estudos de confiabilidade e os métodos desenvolvidos para sua garantia enfocam a etapa de projeto do produto.
(Caro, López, & Miñana, A engenharia de confiabilidade de sistemas de computador através de EMSI, 2013)
Como resultado, a engenharia da confiabilidade estuda a longevidade e falhas de produtos, equipamentos e processos, a fim de encontrar suas causas, aplicando princípios científicos e matemáticos que proporcionem maior compreensão a esse respeito e, posteriormente, permitam identificar melhorias que sejam implementadas. em projetos, para aumentar sua vida útil ou para limitar as consequências adversas de falhas. (Caro & García, A importância do pensamento estatístico na engenharia da confiabilidade, 2012)
Definição: Confiabilidade é a probabilidade de que um dispositivo execute adequadamente sua função pretendida ao longo do tempo, ao operar no ambiente para o qual foi projetado. (Garcia, 2013)
O importante é que o cliente, com os produtos e sistemas que adquire, satisfaça as suas necessidades, com os benefícios que dele se esperam e com um elevado nível de segurança e confiança no seu correcto funcionamento. Por isso, é necessário considerar a confiabilidade como disciplina, desde a análise da necessidade identificada no mercado, até a retirada do serviço do sistema ou produto projetado, de forma integrada com as demais disciplinas de apoio logístico. (Sols, 2000)
Deve-se destacar que quatro atributos específicos e importantes se destacam na definição apresentada, referentes à engenharia de confiabilidade:
- Probabilidade Funcionamento adequado Qualificação com respeito ao meio ambiente Tempo
Histórico de Engenharia de Confiabilidade (Cicco, nd)
Um dos fatores que têm um impacto crucial na produtividade das empresas é a confiabilidade dos sistemas, por exemplo, métodos de trabalho, equipamentos e instalações. E por isso, a otimização da produtividade exige a consideração do fator confiabilidade desde o planejamento estratégico da organização, no que diz respeito aos riscos inerentes à atividade empresarial correspondente.
Os primeiros indícios na quantificação da confiabilidade surgiram na indústria aeronáutica, consolidando-se posteriormente na indústria aeroespacial; Quando nos Estados Unidos, no final da década de 1940, os esforços para aumentar a confiabilidade concentraram-se na qualidade do produto, pois avanços significativos foram feitos no desenvolvimento de projetos, materiais, instrumentos de teste, etc. tentando aumentar a vida útil dos referidos produtos ou dos sistemas de produção dos quais eles provêm. Da mesma forma, registaram-se progressos notáveis na área da manutenção, especialmente nos meios e técnicas dedicados à manutenção preventiva.
A partir do início dos anos cinquenta, o tema da segurança passou a ganhar maior importância, principalmente no campo aeroespacial e nuclear; exigindo o uso de confiabilidade em equipamentos militares, a fim de minimizar a probabilidade de falha de qualquer equipamento na guerra.
Posteriormente, nos anos sessenta, nos Estados Unidos da América, foram realizados vários testes funcionais de componentes e sistemas; obtenção de vários registros que foram analisados em cada modo de falha e seus efeitos correspondentes; Para isso, defina as ações preventivas que devem ser tomadas em matéria de segurança.
Assim, no complexo trabalho de avaliação de risco em usinas nucleares, foi analisado um amplo espectro de acidentes, classificando-os de acordo com suas possibilidades de ocorrência e avaliando suas potenciais consequências para a população e para o meio ambiente. (Cicco, sf)
Analise de riscos
Inicialmente, deve-se notar que o termo risco é definido pela (Real Academia Espanhola, 2014) como a possibilidade de danos a pessoas, bens e meio ambiente, em um determinado período de tempo.
Porém, após a probabilidade de ocorrência de um evento adverso, problema ou dano e suas consequências, os riscos devem ser avaliados e a melhor forma de gerenciá-los, o que constitui um grande desafio; pois é difícil avaliar todas as suas origens e prever todos os seus efeitos com uma medida de controle, pois sempre haverá um certo grau de incerteza. No entanto, pela sua avaliação e pela clareza da sua complexidade, facilita a tomada de decisão quanto à nulidade ou redução dos seus efeitos. Uma análise de risco é composta por três etapas (Cicco, nd):
Fase I: Avaliação de risco
Etapa em que é definido o sistema a ser analisado e identificados os riscos potenciais, ou seja, é realizada uma revisão geral por meio de técnicas como:
What-lf1Checklistn: É um procedimento de revisão de risco de processo que, conduzido de maneira adequada, permite a identificação de um amplo espectro de riscos. O consenso entre as áreas de atuação (produção, processo, segurança, etc.), sobre a forma de caminhar para operações seguras; e um relatório fácil de entender serve como material de treinamento. É um método básico para o desenvolvimento de outras técnicas de análise.
Análise Preliminar de Risco (APR): É uma técnica que permite uma revisão geral dos riscos que irão surgir nas fases operacionais, classificando-os de forma a estabelecer uma prioridade de ações preventivas e corretivas. Ele gera uma série de medidas de controle e é essencial em sistemas altamente inovadores.
Fase II. Gestão de riscos
Estudo qualitativo e quantitativo da sequencialidade de acidentes e falhas, através da aplicação de técnicas como:
Estudo Operacional e de Risco: É uma técnica que visa analisar riscos específicos de uma planta de processo, bem como processos operacionais que possam comprometer sua capacidade de obter a produtividade projetada. Gera um conjunto de medidas que permitem a redução e eliminação dos riscos identificados e a redução dos erros operacionais. É imprescindível em novos projetos, ampliações e estudos de unidades existentes.
Análise de Modos e Efeitos de Falhas: É uma técnica concebida para a detecção e controle de riscos originados no equipamento, pois identifica componentes críticos e gera uma relação de contramedidas. Favorece um aumento na confiabilidade do sistema através do tratamento de componentes que causam falhas de efeito crítico, pois uma vez realizado o projeto do produto, e antes de proceder à sua fabricação, seus diferentes componentes são revisados, verificando se atendem às características necessárias para seu correto funcionamento. Dessa forma, para facilitar essa revisão, são apresentados os possíveis erros que podem ocorrer na operação do produto e são geradas soluções por ordem de importância, antes que o produto seja colocado no mercado e entre em operação.
Análise da árvore de falhas: Uma técnica de análise quantitativa-qualitativa que permite que uma eventualidade altamente indesejada ou evento catastrófico seja tratado de forma lógica e sistemática. Pode fornecer probabilidades de ocorrência do evento e identificar as falhas simultâneas que desencadeiam catástrofes. Produz excelentes resultados em sistemas complexos, onde outros métodos são ineficazes.
Análise de Consequências e Vulnerabilidade: É uma técnica que permite avaliar quantitativa e qualitativamente as consequências de eventos catastróficos de ampla repercussão, bem como a vulnerabilidade do meio ambiente, da comunidade e de terceiros em geral.
Fase III: Comunicação de risco
Na análise de risco, os aspectos técnicos são discutidos entre gerentes, avaliadores e partes interessadas do setor privado; Portanto, ao decidir a melhor forma de controlar um risco e implementar medidas de prevenção ou contenção, a comunicação entre os gestores de risco e os setores público e privado é de extrema importância, uma vez que pontos são levados em consideração do ponto de vista ético, social, ambiental e econômico.
Ressalta-se que, com a aplicação dessas técnicas da Fase 1, é possível definir as estratégias a serem adotadas para o gerenciamento dos riscos detectados. Por outro lado, derivadas das crescentes demandas da opinião pública e da legislação, hoje as organizações devem quantificar seus riscos, estabelecer as bases de sua gravidade e frequência de forma formal e não de forma empírica e subjetiva.
Em síntese, a gestão baseada na confiabilidade e na análise de riscos permite definir as estratégias a serem seguidas para uma gestão eficaz dos riscos, estabelecendo, assim, aquelas que são aceitáveis, a gravidade de um eventual acidente, quanto deve ser investido em prevenção e proteção, como podem ser reduzidos os riscos inaceitáveis, quais as soluções que otimizam a relação custo-benefício, quais os riscos que devem ser transferidos para o mercado segurador e quais os que devem ser absorvidos pela própria empresa.
Levando essas considerações em consideração, os requisitos de qualidade, confiabilidade, segurança, manutenção e disponibilidade de sistemas e produtos se traduzem em produtividade. E para otimizá-lo, desde o planejamento estratégico da organização, devem ser considerados os riscos inerentes à sua atividade empresarial e as formas de gerenciá-los cientificamente. (Cicco, sf)
Relação qualidade-confiabilidade dos produtos
A confiabilidade é aplicável não só a máquinas, equipamentos ou produtos, mas a todos os processos que compõem a cadeia de valor das organizações e, portanto, tem impacto direto nos resultados da empresa, pois afeta os aspectos de segurança, integridade do meio ambiente, qualidade dos produtos e atendimento, etc., contribuindo para a relação custo-benefício.
Da mesma forma, o comprador por sua vez, além do desejo por um bom preço, está interessado na confiabilidade do que adquiriu, uma vez que o cliente espera a disponibilidade de operação do produto por um longo período de tempo. Porém, lembrando que confiabilidade é aquela parte da qualidade que inclui o comportamento das unidades durante um determinado período de tempo e sob determinadas condições de uso, estas devem ser observadas para o correto funcionamento da unidade. Portanto, quando os produtos são projetados, dois sistemas são usados para melhorar a confiabilidade e reduzir a probabilidade de falha:
Melhoria de componentes individuais: Freqüentemente, um produto acabado não funciona adequadamente, a menos que todos os seus subcomponentes o façam corretamente. Nestes casos, a confiabilidade dos diferentes subcomponentes deve ser maior do que a confiabilidade desejada do produto acabado.
Inclui redundância: A redundância é obtida caso um dos componentes falhe e o sistema possa recorrer a outro para substituí-lo, portanto, para aumentar a confiabilidade dos sistemas, adiciona-se redundância, ou seja, o backup dos componentes é feito. (Padilla, sf)
Finalmente, para atingir um alto nível de confiabilidade nos produtos, a etapa de planejamento ou projeto é decisiva, uma vez que é feita a escolha adequada dos componentes para sua fabricação e construídos os parâmetros de confiabilidade exigidos do produto planejado.
Confiabilidade do sistema de produção
A confiabilidade do sistema produtivo de uma organização baseia-se em uma gestão eficaz dos diversos elementos envolvidos. Alguns aspectos que, quando bem gerenciados, contribuem para criar confiabilidade nos sistemas de produção das empresas são descritos a seguir.
A confiabilidade do equipamento é entendida como a probabilidade de ele quebrar, apresentar problemas operacionais ou exigir reparos em um determinado período. Da mesma forma, pode ser feita referência à confiabilidade de um serviço, processo, equipe de trabalho ou colaborador, como a probabilidade de ele operar nas condições estabelecidas para o seu trabalho. Nesse contexto, existem três maneiras de melhorar a confiabilidade de um computador:
Melhoria do projeto de componentes: Para calcular a confiabilidade de um sistema em que cada componente individual tem seu próprio índice de confiabilidade, basta multiplicar os índices de confiabilidade de cada componente independente. Portanto, para melhorar a confiabilidade geral do sistema, é necessário renovar o design de seus diferentes componentes.
Pokayoke é uma das técnicas utilizadas para prevenir possíveis erros no sistema de produção, e visa projetar produtos, processos e sistemas à prova de erros, tentando dificultar as ações erradas, possibilitando que as ações erradas sejam facilmente corrigidas, evitando erros. ações que não podem ser retificadas e permitindo fácil detecção de erros. Tudo isso utilizando métodos de controle que, por exemplo, desligam as máquinas ou bloqueiam os sistemas operacionais, evitando que o mesmo defeito ocorra; ou implementação de métodos de alerta para anormalidades que ocorreram, alertando o trabalhador ao ativar uma luz ou som específico.
Redução do número de componentes do equipamento: Os equipamentos e sistemas de produção são compostos por diferentes componentes individuais relacionados entre si. Cada componente executa uma determinada função, portanto, uma falha nele pode causar uma falha global do sistema. Assim, por exemplo, uma falha no disco rígido de um computador fará com que todo o equipamento pare de funcionar, mesmo que o resto de seus componentes estejam funcionando corretamente. Portanto, uma maneira de aumentar a confiabilidade geral do sistema seria reduzir o número de componentes que o compõem.
Redundância de componentes: visa aumentar a confiabilidade de um dispositivo, após a utilização de componentes redundantes em paralelo, para que, caso um componente falhe, o elemento de backup entre imediatamente em operação. Nesse caso, a existência de equipamentos redundantes costuma ser comum naquelas situações em que a falha do sistema pode causar perdas significativas para a organização e até mesmo causar a perda de vidas humanas. Assim, por exemplo, os hospitais têm geradores de energia redundantes para permitir que uma operação continue quando o sistema de geração principal falhar. (Universidade Nacional Aberta e a Distância, sf)
Medidas de confiabilidade
A medida de confiabilidade mais amplamente utilizada é conhecida como índice de falha do produto, que calcula a porcentagem de falhas em relação ao número total de produtos inspecionados, IF (%), ou o número de falhas durante um determinado período de tempo, IF (n).
Ressalta-se que muitas vezes ocorrem falhas de equipamentos nos primeiros momentos de sua vida útil, sendo esse fenômeno denominado de mortalidade precoce. No entanto, essas falhas geralmente são devidas ao uso incorreto do equipamento. Portanto, para evitar um alto índice desse indicador, muitas empresas fabricantes submetem seus produtos a testes prolongados para detectar problemas antes de serem comercializados. Além disso, eles fornecem períodos iniciais de garantia e incluem instruções claras de uso ou oferecem cursos de treinamento; Tudo isso, com o objetivo de não prejudicar a imagem da marca, caso seja feita reclamação ou devolução por falha do produto ou ainda, evitando um problema social ou ambiental que possa causar sérios danos. (Universidade Nacional Aberta e a Distância, sf)
conclusão
Como já foi dito, o propósito da engenharia de confiabilidade é claro, porém sua aplicação requer modelos analíticos e probabilísticos complexos, uma vez que as organizações normalmente possuem um grande número de processos, equipamentos e produtos que estão em diferentes fases de desenvolvimento. o seu ciclo de vida e, portanto, os custos associados são de natureza diferente. Portanto, dada a sua complexidade, é imprescindível contar com ferramentas computacionais que permitam uma simulação que mostre os possíveis resultados das estratégias a serem implementadas, para reduzir ou eliminar falhas.
Além disso, como é sabido, no atual ambiente globalizado, onde ocorreram mudanças radicais nas teorias de tecnologia, administração e marketing. A qualidade dos produtos e serviços oferecidos ao consumidor é essencial para a permanência no mercado e, portanto, através da utilização de métodos estatísticos para melhorar, manifesta-se uma mudança de enfoque na melhoria da confiabilidade, uma vez que passa a é uma característica fundamental ter a oportunidade de competir nos complexos e sofisticados mercados de hoje.
Referências
- Acuña, J. (2003). Engenharia de confiabilidade. Cartago, Costa Rica: Editorial Tecnológica de Costa Rica. Me assegurando. (14 de novembro de 2014). Obtido em http://asegurandome.com.ve/sistema-de-gestion-de-riesgos-en-el-sector-asegurador/Campo, J. (20 de agosto de 2006). Engenharia de Sistemas. Sistema de aprendizagem virtual. Obtido em http://renacersantaclara.org/academico/mod/forum/discuss.php?d=145Caro, R., & García, F. (2012). A importância do pensamento estatístico na engenharia de confiabilidade. Mathematical Thought, 25-34.Caro, R., López, V., & Miñana, G. (2013). Engenharia de confiabilidade de sistemas computacionais através de EMSI. Madrid, Espanha: Pontifícia Universidade Comillas, Universidade Complutense de Madrid, Cicco, F. (sf). Engenharia de confiabilidade e análise de risco. Fundación Mapfre.García, F. (2013).Direção e Gestão da Produção: Uma abordagem por simulação. Barcelona, Espanha: Marcombo, SAPadilla, L. (nd). Qualidade Total TQM. Obtido em https://calidadtotaltqm.wikispaces.com/ConfiabilidadPonce, Í., & Campoverde, J. (2013). Estudo para um programa de manutenção preventiva para redução do elevado índice de paradas imprevistas nos motores elétricos da Torrefação da empresa Gusnobe SA. Milagro: Universidade Estadual de Milagro, Real Academia Espanhola. (2014). Dicionário da língua espanhola. Madrid, Espanha: Espasa. Obtido em http://dle.rae.es/?id=Hpsj999Ros, JL (24 de setembro de 2015). Tecnologia Industrial I, na IES Ramón Arcas de Lorca. Obtido em http://tecnoarcas1bachiller.blogspot.mx/2015/09/fases-de-diseno-deun-producto.htmlSols, A. (2000). Confiabilidade, capacidade de manutenção,Eficácia: uma abordagem sistêmica. Madrid, Espanha: Universidade Pontifícia Comillas. Universidade Nacional Aberta e a Distância. (sf). Obtido em http://datateca.unad.edu.co/contenidos/102508/Administracion%20de%20procesos%20pr oductivos / leccin_45_confiabilidad_del_sistema_productiva.htmlVásquez, A. (28 de março de 2016). Auditoria de sistemas de informação. Obtido em http://asipuj.blogspot.mx/2016/03/coso-committee-of-sponsoring.htmlmx / 2016/03 / coso-Committee-of-sponsoring.htmlmx / 2016/03 / coso-Committee-of-sponsoring.html
obrigado
Agradecimentos especiais ao professor de pesquisa Fernando Aguirre y Hernández, professor de mestrado em engenharia administrativa do Instituto Tecnológico de Orizaba, pela contribuição técnica na construção deste artigo e sua orientação no processo de aprendizagem do pensamento sistêmico. Da mesma forma, ao Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia (Conacyt), dedicado a promover e estimular o desenvolvimento da ciência e tecnologia no México, pelo apoio financeiro aos estudos de pós-graduação.
Sistema de produção: Sistema que fornece uma estrutura que agiliza a descrição, execução e planejamento de um processo industrial. Esses sistemas são responsáveis pela produção de bens e serviços nas organizações.
Baixe o arquivo original
