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Matemática e métodos
Confiabilidade
De acordo com a DIN 40041, confiabilidade é a soma total das características na unidade sob investigação que exerce um efeito na habilidade da unidade para atender requisitos específicos sob dadas condições durante um período específico. Confiabilidade é um elemento constituinte da qualidade (“confiabilidade é qualidade baseada no tempo”). O conceito essencial aqui é a palavra confiabilidade. Confiabilidade compreende os termos disponibilidade, segurança e conservação. Confiabilidade, portanto, significa a confiança depositada em um serviço que deve ser fornecido por um sistema. Um sistema é seguro quando o risco de perigo ao se entrar em contato com o sistema é aceito pela sociedade e pelos órgãos legislativos. A disponibilidade quantifica a confiabilidade; é a probabilidade de, num determinado instante, um sistema provar ser totalmente operacional. A taxa de falha é a densidade probabilística condicional de um componente falhar antes do tempo t + dt, desde que tenha ultrapassado o tempo t. A taxa de falha possui a forma geral da curva como uma banheira, que pode ser descrita como a superposição de três distribuições de Weibull com componentes de graus de falha variáveis (veja o capítulo “Estatística técnica”). A falha em componentes eletrônicos é geralmente espontânea, sem aviso de defeito iminente. Essa condição é descrita por uma taxa de falha constante (seção média da curva). Nem o controle da qualidade nem a manutenção preventiva podem prever
Taxa de falha
Fases da falha a. Falhas iniciais. b. Falhas aleatórias c. Falhas devidas ao envelhecimento
a
b
Tempo de operação
c
tais falhas. As falhas causadas por escolha incorreta do componente, sobrecarga ou defeitos de manufatura mostram um comportamento de verificação inicial descrito por uma taxa de falha que decresce com o tempo, enquanto o envelhecimento de um componente é representado por uma taxa de falha crescente (parte esquerda ou direita da curva).
Análise e previsão da confiabilidade Métodos de análise suplementar mútua são aplicados para determinar o risco de falha potencial associado com um produto, i. é, para descobrir todos os efeitos possíveis da falha operacional e interna, bem como fatores de interferência externa (erro do operador); esses métodos são utilizados em diferentes fases durante a vida do produto. Principalmente a FMEA e a árvore de análise de falhas são utilizadas no desenvolvimento de motores de veículos. FMEA (DIN 25448, IEC812) A FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) é uma análise “de baixo para cima”. Ela inicia a partir de falhas no nível mais baixo da hierarquia do sistema (geralmente componentes em projeto, blocos de função num sistema, passos de execução num processo) e examina o modo como se propagam para níveis mais altos. Desse modo, todos os estados críticos do sistema causados por falhas individuais são detectados e também avaliados entre si. A FMEA pode ser utilizada em vários estágios do desenvolvimento e da produção. FMEA de projeto: Sob a condição inicial de que as peças são fabricadas de acordo com seus desenhos, os produtos ou componentes são examinados quanto à conformidade entre projeto e especificações para evitar erros de projeto/sistema e para facilitar a detecção de riscos em campo. FMEA de processo: Sob a condição inicial de que as especificações são corretas, o processo de fabricação do produto é examinado quanto à conformidade com os desenhos para evitar defeitos na manufatura. FMEA de sistema: Os componentes do sistema são examinados para sua interação funcional para evitar erros de sistema/ projeto e para facilitar a detecção de riscos em campo.
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