O que é a confiabilidade e como calcular na manutenção

O que é a confiabilidade na manutenção?

A confiabilidade na manutenção é a porcentagem ou probabilidade de funcionamento adequado, dentro de determinado período de tempo, de máquinas, sistemas e/ou itens inseridos na cadeia produtiva.

Essa aferição é realizada através da consideração de dados referentes ao histórico de desempenho dos equipamentos e de sua estimativa qualitativa de funcionamento futuro.

Partindo da premissa que o conceito de falha já é sabido por todos, podemos dividir os sistemas dentro de um processo de manutenção em: sistemas não reparáveis e sistemas reparáveis. 

O que são sistemas não reparáveis?

Sistemas não reparáveis são aqueles que têm um tempo de vida máximo e após a falha são substituídos completamente ou sua manutenção faz com que ele retorne ao estado de novo. Um exemplo simples e didático de um sistema não reparável é a lâmpada. Quando uma lâmpada falha, por uma queima por exemplo, o mais comum a ser feito é descartar a lâmpada queimada e substituir por uma nova.

O que são sistemas reparáveis?

Os sistemas reparáveis, grande maioria na gestão da manutenção, são aqueles sistemas que, após a ocorrência de uma falha, podem ser reparados por substituição ou reparo de algum componente do sistema. Um exemplo também simples e didático é um automóvel. Quando nosso carro falha, normalmente, levamos à manutenção onde após reparado ele volta ao estado funcional, mas, não retorna ao status de novo.

Como no exemplo do carro e em grande parte dos equipamentos que vão à manutenção, quando analisamos sistemas reparáveis, os dados de falha são coletados quando o sistema está em uso, porém essas falhas são geradas por todos os componentes que operam o sistema durante períodos que podem ser diferentes.

Qual a importância da confiabilidade?

Ainda que cada empresa tenha suas características, a confiabilidade é baseada nos seguintes pontos: 

• prolongar o tempo de execução entre os encerramentos agendados;
• assegurar o apoio e a cooperação ativa entre as pessoas envolvidas nas operações de manutenção;
• melhorar a produtividade de manutenção;
• criar uma abordagem proativa e planejada;
• adotar táticas eficientes para a solução de falhas e problemas.

Qual a importância do cálculo de confiabilidade?

Depois de definir o que são sistemas reparáveis e não reparáveis, trazemos neste artigo como realizar o cálculo de confiabilidade de um sistema reparável, que está sujeito a aleatoriedade das variáveis do ambiente não falhar durante uma fração de tempo observada.

No estudo das probabilidades, se o objeto de análise é a contagem de algum evento, como número de peças produzidas, número de falhas por período, ou até mesmo quantas formigas em um formigueiro e exemplos similares, então provavelmente o uso de uma Poisson para modelar a probabilidade deste evento seja adequado. Por exemplo, se eu quero estudar a chance de um determinado equipamento produzir sem falhas durante um mês, coleto dados de quantas falhas funcionais foram observados nos meses anteriores e calculo uma média de tempo entre essas falhas, também conhecido como TMEF ou MTBF. Com isso é possível verificar, por exemplo, qual a probabilidade deste equipamento não falhar durante um mês ou até mesmo durante um período maior.

O ponto importante no exemplo acima é que sabemos o tempo médio entre as falhas, mas elas são espaçadas aleatoriamente (processo estocástico). Podemos ter falhas consecutivas, mas também podemos passar anos entre falhas devido à aleatoriedade do processo.

Um processo de Poisson é um modelo probabilístico para uma série de eventos discretos onde o tempo médio entre os eventos é conhecido, mas o momento exato dos eventos é aleatório.

Como calcular a confiabilidade?

Sabendo que a confiabilidade de sistemas reparáveis é normalmente caracterizada com o processo de Poisson e que a análise dessa confiabilidade em relação ao tempo a caracteriza como uma variável aleatória exponencial, podemos utilizar então a análise de confiabilidade baseada na distribuição exponencial.

Essa análise considera que:

• Os eventos são independentes uns dos outros. A ocorrência de um evento não afeta a probabilidade de outro evento ocorrer;
• A taxa média (eventos por período) é constante;
• Dois eventos não podem ocorrer ao mesmo tempo.

Para aplicar o cálculo da confiabilidade podemos, por exemplo, calcular a probabilidade do equipamento x não quebrar nos próximos 90 dias. Para realizar o cálculo, precisaremos previamente da taxa de falhas do equipamento para o período desejado.

Assumamos que essa taxa de falhas histórica é igual a 0,0178, aplicando à fórmula, teremos:

R(90)=e^(-0,0178*90) onde:

– R(90) é a probabilidade de não falhar.

– e é o número de neper

– (-0,0178 é o lambda

– 90 é o ponto no horizonte do tempo onde queremos saber a probabilidade.

Como resultado teremos 0,2014931285 que podemos traduzir como 20,14% de probabilidade de não falhar em até 90 dias.

Como calcular confiabilidade no Excel?

Usaremos aqui a fórmula para mensurar a confiabilidade de sistemas reparáveis simples, mas, em situações mais complexas, outros métodos de análise de confiabilidade poderão ser aplicados com melhores resultados, mas, deixaremos isso para uma outra conversa.

A continuação vocês poderão fazer o download da planilha que utiliza dessa função para o cálculo da confiabilidade. Nesta planilha são utilizados os parâmetros:

• Número de dias sem falha ou tempo em bom funcionamento, aqui utilizado em dias;
• Número de falhas observadas no período;
• Taxa de Falhas, que será utilizada como lambda em função da confiabilidade;
• Dias para projeção da confiabilidade, que será utilizado como parâmetro t, ou seja, o tempo da distribuição.

O uso de um software na aplicação da confiabilidade

O mercado consumidor nunca foi tão exigente e concorrido quanto hoje em dia. Por causa disso, as atividades da indústria são planejadas e analisadas com muito cuidado e atenção. Os conceitos de confiabilidade, disponibilidade e manutenibilidade só funcionam corretamente quando os supervisores de manutenção têm informações atualizadas.

Tentar fazer todas essas atividades manualmente acarreta péssimos indicadores de desempenho e atrapalha a performance de toda a gestão. Nessas horas, o uso de um software para gestão e controle de manutenção é a melhor opção.

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