ARTIGO CIENTĂ?FICO
Desenho e anålise de experiências na gestão da manutenção PRINC�PIOS ESTRUTURAIS. Filipe Didelet Pereira, Nuno Costa Departamento de Engenharia Mecânica Instituto PolitÊcnico de Setúbal-ESTSetubal
RESUMO O desenho estatĂstico de experiĂŞncias e a anĂĄlise dos respetivos resultados ĂŠ uma ferramenta amplamente testada e validada em diversos contextos, e que deve fazer parte do portefĂłlio de ferramentas usadas no âmbito da GestĂŁo da Manutenção. PorĂŠm, a utilização desta ferramenta sĂł serĂĄ proveitosa se os princĂpios que lhe estĂŁo inerentes forem devidamente compreendidos e integrados nas prĂĄticas experimentais. Neste trabalho ĂŠ feita uma apresentação dos princĂpios do denominado Desenho de ExperiĂŞncias para garantir aplicaçþes bem WYGIHMHEW HIWXE JIVVEQIRXE RE QIPLSVME HE ÇťEFMPMHEHI HI TVSHYXSW I HI TVSGIWWSW IUYMTEQIRXSW
INTRODUĂ‡ĂƒO Experimentar faz parte da natureza humana e ĂŠ uma prĂĄtica correnXI RE MRHĂ…WXVME I RE EGEHIQME 5SVÂłQ WINE TEVE HIÇťRMV SY EWWIKYVEV E GSRJSVQMHEHI HI GEVEXIV¸WXMGEW JYRGMSREMW HS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS TVSHYXS WINE TEVE QIPLSVEV E WYE ÇťEFMPMHEHI I SY E WYE HMWTSRMFMPMdade, a prĂĄtica experimental ainda ĂŠ assente, fundamentalmente, na abordagem da tentativa-erro. Costa e Pereira [1] argumentam que o desenho estatĂstico de experiĂŞncias e a anĂĄlise dos respetivos resultados, aqui designado por DoE - %üŞĞÄ?ÄťĆ?ŇßĆ?)DŽŤüŚĞġüĝƒŞ, devem fazer parte do portefĂłlio de ferramentas passĂveis de serem usadas no âmbito da GestĂŁo da Manutenção. Esta opiniĂŁo ĂŠ suportada no facto de o DoE estar a ser alvo de uma EXIRÂąÂS GVIWGIRXI RS ÂŹQFMXS HE QIPLSVME HE ÇťEFMPMHEHI HI TVSHYXSW I HI TVSGIWWSW IUYMTEQIRXSW *\IQTPSW HI YQ GSRNYRXS QEMW ZEWXS HI trabalhos que podem ser encontrados nas bases de dados acadĂŠmicas WoS e Scopus e que dĂŁo uma ideia da diversidade de aplicaçþes do DoE sĂŁo os seguintes: a) maximização da robustez e do desempenho de projĂŠteis usados em lança-granadas [2]; b) QIPLSVME HE ÇťEFMPMHEHI HI GMVGYMXSW MRXIKVEHSW ? A c) maximização do tempo de vida de capacitadores [4]; d) minimização das falhas por rutura de tubagens submetidas a pressĂŁo hidrostĂĄtica externa [5]; e) maximização da resistĂŞncia Ă fadiga do asfalto [6]; f) minimização das falhas por rutura de acopladores para carruagens ferroviĂĄrias [7]; g) QIPLSVME HE ÇťEFMPMHEHI HS QIGERMWQS HI JIGLS HE TSVXE HS XVIQ de aterragem de uma aeronave [8]; h) maximização do tempo de vida da polia num compressor de ar condicionado para automĂłveis [9]; i) QIPLSVME HE ÇťEFMPMHEHI HS IUYMTEQIRXS HI JEFVMGS HI IQFEPEKIRW de alumĂnio para a indĂşstria das bebidas [10]; j) VIHIÇťRMÂąÂS HE IWXVEXÂłKME HI QERYXIRÂąÂS TVIZIRXMZE TEVE VSHEW HI uma locomotiva [11];
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k) otimização simultânea do volume e do tempo de vida de um dispositivo mecânico [12]; l) maximização do tempo de vida de brocas com ponta de diamante [13]; m) otimização simultânea da mĂŠdia e da variância do tempo de resistĂŞncia Ă fadiga da cabine de um camiĂŁo [14]. 4 )S* Âł QYMXS QEMW IÇťGMIRXI TEVE VIGSPLIV MRJSVQEÂąÂS GSQTVIIRHIV I MRXIVZMV WSFVI S TVSGIWWS IUYMTEQIRXS TVSHYXS HS UYI E XIRXEXMZE IVVS QEW MRJIPM^QIRXI EMRHE RÂS IWXÂŤ WYÇťGMIRXIQIRXI HMWWIQMREHS ou nĂŁo ĂŠ conhecido entre aqueles que sĂŁo responsĂĄveis pelas atividades de conceção, desenvolvimento, manutenção e melhoria. O DoE ĂŠ uma ferramenta devidamente testada e validada que se adapta Ă s mais diversas caraterĂsticas dos fenĂłmenos e das variĂĄveis em estudo, bem como ao tipo de informação que se pretende obter de um estudo experimental. Independentemente do âmbito ou das ĂĄreas de atividade em que o DoE seja aplicado, esta ferramenta ĂŠ particularmente adequada e verdadeiramente recomendĂĄvel quando existem muitas ZEVMÂŤZIMW UYI MRÇźYIRGMEQ YQE HIXIVQMREHE GEVEXIV¸WXMGE HS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS TVSHYXS I WI TVIXIRHI HIXIVQMREV GSQ YQ RĂ…QIVS Q¸nimo de experiĂŞncias (envolvendo a menor quantidade de recursos e no mĂnimo tempo possĂvel), quais sĂŁo as variĂĄveis que tĂŞm um efeiXS WMKRMÇťGEXMZS RE VIWTSWXE GEVEXIV¸WXMGE HS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS produto que se pretende melhorar ou otimizar). Com esta informação disponĂvel, a fase seguinte poderĂĄ ser a realização de experiĂŞncias TEVE IWXEFIPIGIV E VIPEÂąÂS HIÇťRMV YQ QSHIPS JYRÂąÂS IRXVI EW ZEVMÂŤveis e a(s) resposta(s) de interesse e proceder Ă otimização dessa(s) resposta(s). Importa reforçar que a aplicação do DoE nĂŁo se limita Ă MHIRXMÇťGEÂąÂS HEW ZEVMÂŤZIMW I HSW VIWTIXMZSW ZEPSVIW UYI TIVQMXIQ QIPLSVEV E ÇťEFMPMHEHI HS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS I SY TVSHYXS & QIlhoria da performance, por exemplo em termos de disponibilidade e robustez, pode tambĂŠm estar na base de um estudo onde se utilize o )S* 4 UYI HIZI WIV JIMXS UYERHS NYWXMÇťGEHS IGSRSQMGEQIRXI TEVE IZMXEV SY EXVEWEV E SGSVV´RGME HI YQE HIXIVQMREHE JEPLE RS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS TVSHYXS SY TEVE EYQIRXEV S MRXIVZEPS HI XIQTS IRXVI operaçþes de manutenção preventiva, ĂŠ um conjunto de perguntas I\IQTPMÇťGEXMZEW E UYI WI TSHI TVSGYVEV VIWTSRHIV IQ XIQTS Ă…XMP I com o mĂnimo uso de recursos atravĂŠs do DoE.
PRINCĂ?PIOS ESTRUTURAIS Utilizar o DoE tem mais de ciĂŞncia do que de arte (empirismo), pelo que os princĂpios em que se fundamenta nĂŁo podem ser ignorados por quem pretende usar esta ferramenta. Os princĂpios nĂŁo sĂŁo apenas conceitos teĂłricos (estatĂsticos) porque, na verdade, ao serem consiHIVEHSW X´Q YQ MQTEGXS WMKRMÇťGEXMZS RSW VIWYPXEHSW HEW I\TIVM´RGMEW e nas conclusĂľes que daĂ se poderĂŁo retirar. Efetivamente, a violação