Desenho e análise de experiências na gestão da manutenção

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 estatístico de experiências e a anålise dos respetivos resultados Ê uma ferramenta amplamente testada e validada em diversos contextos, e que deve fazer parte do portefólio de ferramentas usadas no âmbito da Gestão da Manutenção. PorÊm, a utilização desta ferramenta só serå proveitosa se os princípios que lhe estão inerentes forem devidamente compreendidos e integrados nas pråticas experimentais. Neste trabalho Ê feita uma apresentação dos princípios do denominado Desenho de Experiências para garantir aplicaçþes bem WYGIHMHEW HIWXE JIVVEQIRXE RE QIPLSVME HE ǝEFMPMHEHI 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 EXIR¹­S 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) VIHIÇťRM¹­S HE IWXVEXÂłKME HI QERYXIR¹­S 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 mÊdia e da variância do tempo de resistência à fadiga da cabine de um camião [14]. 4 )S* ³ QYMXS QEMW IǝGMIRXI TEVE VIGSPLIV MRJSVQE¹­S GSQTVIIRHIV I MRXIVZMV WSFVI S TVSGIWWS IUYMTEQIRXS TVSHYXS HS UYI E XIRXEXMZE IVVS QEW MRJIPM^QIRXI EMRHE R­S IWX WYǝGMIRXIQIRXI HMWWIQMREHS ou não Ê conhecido entre aqueles que são responsåveis pelas atividades de conceção, desenvolvimento, manutenção e melhoria. O DoE Ê uma ferramenta devidamente testada e validada que se adapta às mais diversas caraterísticas dos fenómenos e das variåveis em estudo, bem como ao tipo de informação que se pretende obter de um estudo experimental. Independentemente do âmbito ou das åreas de atividade em que o DoE seja aplicado, esta ferramenta Ê particularmente adequada e verdadeiramente recomendåvel quando existem muitas ZEVMZIMW UYI MRǟYIRGMEQ YQE HIXIVQMREHE GEVEXIV¸WXMGE HS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS TVSHYXS I WI TVIXIRHI HIXIVQMREV GSQ YQ RÅQIVS Q¸nimo de experiências (envolvendo a menor quantidade de recursos e no mínimo tempo possível), quais são as variåveis que têm um efeiXS WMKRMǝGEXMZS RE VIWTSWXE GEVEXIV¸WXMGE HS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS produto que se pretende melhorar ou otimizar). Com esta informação disponível, a fase seguinte poderå ser a realização de experiências TEVE IWXEFIPIGIV E VIPE¹­S HIǝRMV YQ QSHIPS JYR¹­S IRXVI EW ZEVMveis e a(s) resposta(s) de interesse e proceder à otimização dessa(s) resposta(s). Importa reforçar que a aplicação do DoE não se limita à MHIRXMǝGE¹­S HEW ZEVMZIMW I HSW VIWTIXMZSW ZEPSVIW UYI TIVQMXIQ QIPLSVEV E ǝEFMPMHEHI HS TVSGIWWS IUYMTEQIRXS I SY TVSHYXS & QIlhoria da performance, por exemplo em termos de disponibilidade e robustez, pode tambÊm estar na base de um estudo onde se utilize o )S* 4 UYI HIZI WIV JIMXS UYERHS NYWXMǝGEHS 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, Ê um conjunto de perguntas I\IQTPMǝGEXMZEW E UYI WI TSHI TVSGYVEV VIWTSRHIV IQ XIQTS ÅXMP I com o mínimo uso de recursos atravÊs do DoE.

PRINC�PIOS ESTRUTURAIS Utilizar o DoE tem mais de ciência do que de arte (empirismo), pelo que os princípios em que se fundamenta não podem ser ignorados por quem pretende usar esta ferramenta. Os princípios não são apenas conceitos teóricos (estatísticos) porque, na verdade, ao serem consiHIVEHSW X´Q YQ MQTEGXS WMKRMǝGEXMZS RSW VIWYPXEHSW HEW I\TIVM´RGMEW e nas conclusþes que daí se poderão retirar. Efetivamente, a violação