Artigo Técnico
Rui Assis Faculdade de Engenharia da Universidade Católica Portuguesa rassis@rassis.com
Necessidade de Peças de Reserva Parcial ou Indefinidamente Reparáveis Resumo O conceito de nível de serviço usado em gestão de stocks de peças de reserva (spares), sinónimo de fiabilidade do sistema de gestão, é neste artigo aplicado ao cálculo do nº de spares que deverão existir permanentemente em stock ou que se prevê consumir durante um período longo (1 ano, n anos, e outros), considerando a possibilidade de cada spare ser indefinida, parcialmente ou não reparável. A distribuição de probabilidade discreta de Poisson encontra-se limitada a componentes não reparáveis, pelo que se recorre ao método de simulação numérica de Monte-Carlo. Enfatiza-se a utilização do MS-EXCEL como ferramenta de programação e de apoio à decisão. Palavras chave: Peças de reserva, Rotáveis, Simulação de Monte-Carlo, Distribuição de Poisson.
1. Introdução Frequentemente surgem situações em fiabilidade de sistemas, nos quais os métodos analíticos se revelam insuficientes para representar o seu comportamento em falha de forma realista, sendo mesmo proposto por vezes, algumas simplificações ou generalizações para “forçar” aquela representação. É o caso dos modelos de gestão de peças de reserva em situações particulares. No caso de componentes não reparáveis que falham de forma casual, a literatura da especialidade é universal na recomendação da distribuição de probabilidade discreta de Poisson ou da distribuição Binomial para a representação do número de falhas ocorridas num intervalo de tempo arbitrado. Porém, se os componentes são reparáveis e se o tempo de recuperação (soma dos tempos de reparação, de logística e administrativos) for também variável, tipicamente descrito por uma distribuição de probabilidade contínua Log-Normal, os modelos de simulação de eventos discretos revelam-se mais adequados. De entre alguns métodos matemáticos desenvolvidos nas últimas décadas, o método de Monte-Carlo tornou-se o preferido por parte de analistas e decisores devido à facilidade da sua programação em computador e quase universalidade de aplicação (alguns métodos aplicam-se a situações específicas). Um modelo suficientemente representativo do sistema real, ao correr em computador, permite a obtenção de indicadores do seu desempenho previsional e a sua alteração em conformidade com os objectivos. A simulação lida com a incerteza e consiste na construção de modelos que imitam quanto basta a realidade evitando assim experiências no mundo real, as quais, por vezes são impossíveis de realizar e, outras vezes, revelar-se-iam muito demoradas e/ou muito onerosas. A simulação permite ter em conta o comportamento aleatório de muitas variáveis e a sua interacção. A simulação permite ainda quantificar o grau de incerteza do comportamento de um sistema composto por uma ou mais variáveis aleatórias e determinar a probabilidade (vulgo risco) de uma qualquer expectativa afinal não se concretizar ou de algo temido afinal se concretizar.
4 · MANUTENÇÃO
A velocidade crescente de cálculo dos computadores e a disponibilidade de software comercial de programação por objectos, tornou a opção de análise daquela tipologia de problemas por técnicas de simulação mais vantajosa, pois oferece flexibilidade na selecção de distribuições de probabilidade e a capacidade de correlacionar variáveis entre si – maior realismo, em síntese. A utilização destas técnicas é, porém, muito limitada devido à falta de divulgação e, também, pelo fraco domínio que se observa por parte dos potenciais utilizadores, dos princípios estatísticos subjacentes e necessários, quer para a análise, quer para a interpretação dos resultados das corridas de um simulador. É com o objectivo de contribuir para a crescente divulgação das técnicas de simulação como ferramentas de modulação de problemas complexos e de apoio à decisão que se descreve aqui, de modo sintético, os passos dados na construção de um modelo suficientemente representativo de um sistema de gestão de stocks de peças de reserva, no qual o nível de serviço prestado (ou fiabilidade do sistema de gestão) é o indicador de desempenho mais importante.
2. Previsão das necessidades de peças de reserva (spares) A necessidade de prever a quantidade necessária de peças de substituição durante um período mais ou menos longo pode surgir em três situações: 1. O componente não é recuperável (reparável) e pretende-se saber quantas unidades serão necessárias durante um período longo (por exemplo um ano de exploração ou todo o resto do Ciclo de Vida do sistema); 2. O componente é indefinidamente recuperável e pretende-se conhecer quantas unidades (spares) deverão existir permanentemente em stock de modo a satisfazer um certo nível de serviço; 3. O componente é parcialmente recuperável (até uma média