Livro - Confiabilidade Industrial

Prévia do material em texto

Confiabilidade Industrial 
 
1ª
 e
di
çã
o 
Confiabilidade Industrial 
André Cantareli da Silva 
Confiabilidade Industrial 
 
 
DIREÇÃO SUPERIOR 
Chanceler Joaquim de Oliveira 
Reitora Marlene Salgado de Oliveira 
Presidente da Mantenedora Wellington Salgado de Oliveira 
Pró-Reitor de Planejamento e Finanças Wellington Salgado de Oliveira 
Pró-Reitor de Organização e Desenvolvimento Jefferson Salgado de Oliveira 
Pró-Reitor Administrativo Wallace Salgado de Oliveira 
Pró-Reitora Acadêmica Jaina dos Santos Mello Ferreira 
Pró-Reitor de Extensão Manuel de Souza Esteves 
 
DEPARTAMENTO DE ENSINO A DISTÂNCIA 
Gerência Nacional do EAD Bruno Mello Ferreira 
Gestor Acadêmico Diogo Pereira da Silva 
 
FICHA TÉCNICA 
Texto: André Cantareli da Silva 
Revisão Ortográfica: Rafael Dias de Carvalho Moraes 
Projeto Gráfico e Editoração: Antonia Machado, Eduardo Bordoni, Fabrício Ramos e Victor Narciso 
Supervisão de Materiais Instrucionais: Antonia Machado 
Ilustração: Eduardo Bordoni e Fabrício Ramos 
Capa: Eduardo Bordoni e Fabrício Ramos 
 
COORDENAÇÃO GERAL: 
Departamento de Ensino a Distância 
Rua Marechal Deodoro 217, Centro, Niterói, RJ, CEP 24020-420 www.universo.edu.br 
 
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca Universo – Campus Niterói 
 
S586c Silva, André Cantareli da. 
Confiabilidade industrial / André Cantareli da Silva ; revisão 
de Rafael Dias de Carvalho Moraes. – 1. ed. – Niterói, RJ: 
UNIVERSO: Departamento de Ensino à Distância, 2018. 
154 p. : il. 
 
 
1. Psicologia industrial. 2. Gestão da qualidade total. 3. 
Planejamento empresarial. 4. Plano de ação. 5. Confiabilidade. 
6. Ensino à distância. I. Moraes, Rafael Dias de Carvalho. II. 
Título. 
CDD 158.7 
Bibliotecária: Ana Marta Toledo Piza Viana | CRB 7/2224 
 
Informamos que é de única e exclusiva responsabilidade do autor a originalidade desta obra, não se r esponsabilizando a ASOEC 
pelo conteúdo do texto formulado. 
© Departamento de Ensi no a Dist ância - Universidade Salgado de Oliveira 
Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida, arquivada ou transmitida de nenhuma forma 
ou por nenhum meio sem permissão expressa e por escrito da Associação Salgado de Oliveira de Educação e Cultura, mantenedor a 
da Univer sidade Salgado de Oliveira (UNIVERSO). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
Palavra da Reitora 
Acompanhando as necessidades de um mundo cada vez mais complexo, 
exigente e necessitado de aprendizagem contínua, a Universidade Salgado de 
Oliveira (UNIVERSO) apresenta a UNIVERSOEAD, que reúne os diferentes 
segmentos do ensino a distância na universidade. Nosso programa foi 
desenvolvido segundo as diretrizes do MEC e baseado em experiências do gênero 
bem-sucedidas mundialmente. 
São inúmeras as vantagens de se estudar a distância e somente por meio 
dessa modalidade de ensino são sanadas as dificuldades de tempo e espaço 
presentes nos dias de hoje. O aluno tem a possibilidade de administrar seu próprio 
tempo e gerenciar seu estudo de acordo com sua disponibilidade, tornando-se 
responsável pela própria aprendizagem. 
O ensino a distância complementa os estudos presenciais à medida que 
permite que alunos e professores, fisicamente distanciados, possam estar a todo o 
momento, ligados por ferramentas de interação presentes na Internet através de 
nossa plataforma. 
Além disso, nosso material didático foi desenvolvido por professores 
especializados nessa modalidade de ensino, em que a clareza e objetividade são 
fundamentais para a perfeita compreensão dos conteúdos. 
A UNIVERSO tem uma história de sucesso no que diz respeito à educação a 
distância. Nossa experiência nos remete ao final da década de 80, com o bem-
sucedido projeto Novo Saber. Hoje, oferece uma estrutura em constante processo 
de atualização, ampliando as possibilidades de acesso a cursos de atualização, 
graduação ou pós-graduação. 
Reafirmando seu compromisso com a excelência no ensino e compartilhando 
as novas tendências em educação, a UNIVERSO convida seu alunado a conhecer o 
programa e usufruir das vantagens que o estudar a distância proporciona. 
Seja bem-vindo à UNIVERSOEAD! 
Professora Marlene Salgado de Oliveira 
Reitora
Confiabilidade Industrial 
4 
 
 
Confiabilidade Industrial 
5 
 
 
Sumário 
 
 
Apresentação da disciplina ................................................................................................ 07 
Plano da disciplina .............................................................................................................. 09 
Unidade 1 – Conceitos de Confiabilidade........................................................................ 11 
Unidade 2 – Gerenciamento de Falhas ............................................................................ 41 
Unidade 3 – Gestão Estratégica da Manutenção ............................................................ 73 
Unidade 4 – Manutenção Centrada na Confiabilidade .................................................. 91 
Unidade 5 – Plano de Ação para Manutenção ................................................................ 111 
Unidade 6 – Gestão da Qualidade e Manutenção .......................................................... 127 
Considerações finais ........................................................................................................... 148 
Conhecendo o autor ........................................................................................................... 149 
Referências ........................................................................................................................... 150 
Anexos .................................................................................................................................. 152 
Confiabilidade Industrial 
6 
 
Confiabilidade Industrial 
7 
 
Apresentação da disciplina 
 
O estudo da Engenharia de Produção possibilita a aquisição de conhecimento 
em diversas áreas do saber aplicados às Organizações, dentre elas aqueles que se 
referem à manutenção. 
Este setor, normalmente encontrado em indústrias de pequeno até grande 
porte, tem papel importante na realização de produtos e serviços, uma vez que as 
atividades devem fluir de forma perene com interrupções somente programadas. 
Para isso, é preciso conhecer as técnicas de manutenção existentes e 
apropriar-se de processos gerenciais que possam ser aplicados no setor em tela. O 
objetivo será alcançar um grau de confiança elevado. 
Daí surge a Confiabilidade Industrial que concede uma estrutura de avaliação 
sólida para a manutenção, não a considerando apenas como um setor que deverá 
se ocupar sempre com casos emergenciais. 
Torna-se, então, um desafio, operar equipamentos e gerir sistemas de tal 
forma a obter melhores resultados, que não sejam interrompidos devido à falta de 
atenção e cuidado, naquilo que poderia ser previsto. 
A previsão aqui se refere a conhecer as especificidades de equipamentos e 
sistemas, utilizando-os dentro de seus limites e adequados aos usos que se 
destinam. Nunca arrumando um jeitinho de adaptá-los a uma realidade que não 
lhes convém. 
A Confiabilidade Industrial tem papel preponderante neste cenário de 
manutenção, que afeta diretamente o sucesso ou fracasso das Organizações. 
 
Confiabilidade Industrial 
8 
Confiabilidade Industrial 
9 
 
Plano da Disciplina 
 
A disciplina Confiabilidade Industrial trabalha a importância de não falhar em 
equipamentos e sistemas, pensados e projetados para as mais diversas ações no 
meio industrial. Não somente representa a viabilidade de projetos ou sistemas 
infalíveis, mas a possibilidade de que estes, de fato, tenham reduzidas marcas de 
problemas ou inconsistências ou não conformidades, como tratado nos Sistemas 
de Gestão da Qualidade. 
Dessa forma e objetivando estudar a Confiabilidade como ferramenta para a 
Engenharia, o presentematerial reúne o pensamento de autores que trabalham 
diretamente com a temática e suas experiências, compartilhadas e desenvolvidas 
no ambiente industrial. As unidades são assim organizadas: 
Unidade 1 – Conceitos de Confiabilidade 
Nesta primeira unidade, serão tratados os temas iniciais que embasarão o 
estudo de todo o material. 
Objetivo: apresentar os conceitos, o histórico e as demais funções da 
Confiabilidade Industrial. 
 
Unidade 2 – Gerenciamento de Falhas 
A unidade apresenta o conceito de Falha Industrial, seus tipos e meios de 
detectá-la antes que aconteçam. 
Objetivo: demonstrar a importância do tratamento das falhas e métodos que 
podem evitá-las, senão reduzi-las em números suportáveis por qualquer 
equipamento ou sistema. 
Confiabilidade Industrial 
10 
 
Unidade 3 – Gestão Estratégica da Manutenção 
Apresenta esta unidade uma visão geral da Manutenção, seus tipos e 
parâmetros adotados para a sua realização. 
Objetivo: direcionar o estudo para a manutenção e sua importância nas 
indústrias como forma de reduzir custos e possíveis prejuízos provocados pela 
interrupção dos processos. 
 
Unidade 4 – Manutenção Centrada na Confiabilidade 
A unidade amplia o conhecimento sobre Manutenção e inclui a Confiabilidade 
neste processo. 
Objetivo: demonstrar a importância da Confiabilidade resultante das 
operações de manutenção das Indústrias. 
 
Unidade 5 – Plano de Ação para Manutenção 
A quinta unidade trabalha a orientação de uma Manutenção baseada na 
estratégia de um Plano de Ação. 
Objetivo: apresentar as vantagens de realização de um Plano de Ação onde 
haja uma agenda dinâmica para execução de manutenções, evitando interrupções 
não planejadas. 
 
Unidade 6 – Gestão da Qualidade e Manutenção 
A última unidade reúne conceitos da Qualidade Total e demonstra a sua 
aproximação com o controle da Manutenção. 
Objetivo: alinhar o conhecimento de Qualidade Total à Manutenção como 
uma alternativa ao Plano de Ação para Manutenção. 
 
Bons estudos! 
 
Confiabilidade Industrial 
11 
1 Conceitos de Confiabilidade 
Confiabilidade Industrial 
12 
 
Prezado aluno, nesta unidade iniciaremos com os conceitos básicos de 
Confiabilidade e seu histórico. O intuito é orientar o aprendizado dessa nova 
disciplina. 
 
Objetivos da unidade: 
Apresentar os conceitos, histórico e demais funções da Confiabilidade 
Industrial. 
 
Plano da unidade: 
 Conceito 
 Histórico 
 Parâmetros da Confiabilidade 
 Avaliação Quantitativa 
 Curva da Banheira 
 Diagrama de Blocos 
 
Bons estudos! 
 
Confiabilidade Industrial 
 
 
13 
 
Conceito 
 
Pensar em Confiabilidade é entre outras coisas pensar em tranquilidade, uma 
vez que sua definição é “qualidade de quem ou de que é confiável; fiabilidade” 
(FERREIRA, 2004). 
Quando pensamos em organizações complexas como Indústrias, a 
Confiabilidade assume um patamar de exigências bem complexos e que pode 
gerar maior ou menor custo operacional para estas organizações. 
Assim sendo, Confiabilidade Industrial pode ser definida como “a “confiança” 
de que um componente, equipamento ou sistema desempenhe a sua função 
básica” (KARDEC e LAFRAIA, 2002), e além disso, “durante um período de tempo 
preestabelecido, sob condições padronizadas de operação” (KARDEC e LAFRAIA, 
2002). 
Observe que alguns elementos são destacados nesta definição, como 
confiança, função básica, tempo e padrão de operação. Confiança relacionada ao 
cumprimento da tarefa ao qual um equipamento ou processo se destine, 
realizando o que se espera deles. 
Isto está associado à função básica. O que nem sempre se encontra em 
produtos que não atendem nem mesmo essa função que seria a mais natural, não 
funcionando nem mesmo o tempo que se pensou para os itens de reposição, como 
peças de manutenção e continuidade de equipamentos. Todo equipamento tem 
um tempo mínimo de funcionamento e precisa cumpri-lo. 
Este tempo de duração gera padrões de operação o que cria a Confiabilidade 
necessária para sistemas e equipamentos. Observe que estes termos trazem em si a 
preocupação com o funcionamento de ambos, com sua eficiência e eficácia. 
Os autores destacam que utilizam a palavra “confiança” ao invés de utilizarem 
a palavra probabilidade com o propósito de explicar sem os conceitos da Estatística 
o que significa confiabilidade, utilizando estas técnicas de forma mais prática no 
entendimento da disciplina. A sugestão é mostrar que se pode entender 
Confiabilidade sem necessariamente ter total domínio da Estatística, sem 
considerar isso desnecessário, uma vez que se perceberá ao longo dos estudos, um 
conhecimento mínimo. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
14 
Acrescentando itens ainda à definição, completam: 
 
Para que tenhamos confiabilidade em equipamentos e sistemas 
não podemos esquecer que isto necessariamente implica 
investimentos de capital. Confiabilidade será obtida através de mais 
material, ou seja, maior espessura ou dimensão, materiais melhores 
ou mais nobres ou mais caros, ou, por fim, pelo uso de 
equipamentos reservas para atuar como substitutos no caso de 
falha do equipamento principal” (KARDEC e LAFRAIA, 2002). 
 
Confiabilidade significa maior investimento para maior confiança e menor 
número de interrupções na produção relacionadas ao mal funcionamento de um 
equipamento ou sistema. Custa mais, mas dura mais. Essa análise deve suportar as 
decisões de Engenheiros de Produção ao projetarem tanto equipamentos quanto 
sistemas operacionais. 
Isso significa que durante esta fase de projetos, caso se pretenda que a 
probabilidade de funcionamento de um componente seja aumentada, deve-se 
dimensionar “de forma que a carga aplicada a ele seja menor do que a resistência 
do material nele empregado” (KARDEC e LAFRAIA, 2002). 
Os autores afirmam que “a distância que separa o valor da carga do valor da 
resistência é conhecida como coeficiente de segurança do projeto” (KARDEC e 
LAFRAIA, 2002). Este coeficiente de segurança deve constar em todos os projetos 
que se destinem a serem sérios e a obterem resultados positivos. 
 
Importante! 
Gastar mais nem sempre será aceito de imediato num processo de 
aprovação de projeto. Assim, reúna todas as informações prós e contras pela 
utilização ou não do projeto com a Confiabilidade necessária ao sucesso do 
projeto. 
 
Confiabilidade Industrial 
 
 
15 
Outro elemento destacado pelos autores se refere à possibilidade de redução 
do coeficiente de segurança. Para isso é preciso conhecer a variação das cargas e 
das resistências daqueles materiais que serão utilizados, numa série histórica por 
exemplo. 
Claro, isso se tiverem estas informações coletadas de forma confiável e 
declarado o método de coleta, pois não deve confiar em informações sem origem 
segura e testada. 
No entanto, produtos novos não terão tais informações. Neste caso, o bom 
senso e o propósito de adquirir bons resultados deverão nortear o trabalho do 
projetista voltando à premissa inicial de se obter o maior grau de confiança na 
produção de equipamentos ou projeto de sistemas. 
Segundo os autores, 
 
o projeto de equipamentos sofisticados e caros, como usinas 
nucleares, aviões a jato e plataformas de petróleo, a utilização de 
coeficientes de segurança tornaria estas aplicações extremamente 
caras. A confiabilidade permitiu o desenvolvimento destes sistemas 
complexos com economia de materiais. (KARDEC e LAFRAIA, 2002). 
 
“Às vezes o mais barato custa mais”, completa os mesmos autores. De fato, a 
economia de itens de segurança em qualquer um dos equipamentos citados no 
destaque acima, e ocorrendo algum acidente, trariam grande desconfiança, por 
exemplo, a outros projetos desenvolvidos pelo mesmo projetista. 
É comum em acidentes aéreos a busca pela identificação do que o provocou. 
Em alguns casos a falha humana, que cai sobre o piloto, determina o episódio. Mas, 
de fato, não se sabe se a falha humana foi “incentivada”por uma falha de 
informação em um dos diversos instrumentos de uma aeronave. 
Outra utilização da Confiabilidade é a seleção de equipamentos ou sistemas 
que apresentem um custo total menor de ciclo de vida. Kardec e Lafraia (2002) 
explicam que “ciclo de vida é o tempo compreendido entre o projeto, a fabricação 
e montagem, a operação e o descarte dos mesmos”. Destacam ainda que para essa 
determinação é necessário conhecer “a confiabilidade, os custos operacionais, os 
custos de aquisição, os custos de manutenção”. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
16 
Exemplificando, os autores explicam: 
 
um equipamento A possui menor custo de aquisição, porém, em 
função da sua menor confiabilidade, possui maiores custos de 
manutenção e perdas por lucro cessante, acarretando maiores 
custos de ciclo de vida. Por outro lado, o equipamento C apresenta 
alta confiabilidade e alto custo de aquisição, com baixos custos 
operacionais e de manutenção e baixas perdas por lucros cessantes, 
mas apresenta também um alto custo de ciclo de vida. O 
equipamento B representa a combinação mais adequada entre 
custo de aquisição, custo de manutenção e lucro cessante, 
resultando no menor custo de ciclo de vida. (KARDEC e LAFRAIA, 
2002). 
 
Como dito anteriormente, todos os elementos devem ser considerados no 
processo de tomada de decisão sobre desenvolvimento de sistemas, aquisição ou 
montagem de equipamentos, e projetos que representem risco. 
Lafraia (2001) destaca que o objetivo da Engenharia, inicialmente, é 
“proporcionar meios materiais que maximizem o bem-estar humano. Porém, isto 
enfoca uma série de restrições, tais como limitações de ordem física, econômica, 
social, (...) que normalmente se impõem”. Destaca ainda que tais restrições são 
quase impraticáveis ao planejamento e à operação de sistemas ou processos físicos 
e complementa: “consequências naturais destes fatores refletem-se de uma forma 
implícita da noção de risco” 
Conceitua risco, de forma geral, como algo que está “intimamente relacionado 
à presença de situações indesejáveis, sob o ponto de vista do usuário do sistema, 
produto ou equipamento” (LAFRAIA, 2001). 
E continua: 
se estas situações indesejáveis implicarem em risco de vidas 
humanas e/ou prejuízos econômicos-financeiros de elevado valor, 
devem ser adotados esforços adicionais no sentido de minimizar ou 
mesmo evitar estas situações quando possível. (LAFRAIA, 2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
17 
Essa preocupação alinha-se com o que foi citado anteriormente sobre a 
construção de usinas atômicas, aeronaves e plataformas de petróleo, entre tantos 
outros sistemas ou equipamento que exigem impecável funcionamento, podendo 
incluir nesta lista os componentes de um centro cirúrgico. 
Um exemplo citado é: 
 
uma quebra que constituía a interrupção do fornecimento de 
energia elétrica a um grande centro consumidor. Esta situação é 
altamente indesejável, pois não envolve apenas prejuízos 
econômicos e sociais (paralisação de indústrias, depredações, 
sistemas elétricos...) como também prejuízos físicos em maior ou 
menor grau (aeroportos, hospitais...). (LAFRAIA, 2001). 
 
Como visto, a Confiabilidade Industrial tem alcance em todas as áreas embora 
seja atribuída a Engenharia. A sua não aplicação tem uma extensa lista de afetados, 
direta ou indiretamente. 
O autor declara ainda que: 
 
Frequentemente, as precauções adequadas contra essas situações 
indesejáveis só podem ser implantadas se o nível de risco envolvido 
puder ser muito bem avaliado tanto quantitativa quanto 
qualitativamente, indicando desta forma os pontos “falhos” de um 
produto, sistema ou equipamento, de forma a conferir/sugerir 
ações preventivas ou corretivas mais eficientes. (LAFRAIA, 2001). 
 
A Análise de Confiabilidade será considerada então pelo autor, como a 
“avaliação probabilística do risco/falha de um sistema ou produto”. Considera 
ainda que 
 
este instrumento visa a proporcionar um bom desempenho 
funcional com baixo índice de falhas de um produto, pois esforços 
tradicionais de projeto não estavam sendo suficientes para conferir 
as características a equipamentos cada vez mais complexos. 
(LAFRAIA, 2001). 
 
Confiabilidade Industrial 
 
 
18 
Corroborando com o citado anteriormente, a Confiabilidade “está diretamente 
relacionada com a confiança que temos em um produto, equipamento ou sistema, 
ou seja, que estes não apresentem falhas” (LAFRAIA, 2001). Vem intrinsicamente 
no pensamento de quem adquire um desses itens citados. 
Percebemos isso, por exemplo, quando se adquire um eletrodoméstico com 
base na indicação de algum familiar que tenha obtido sucesso com essa ou aquela 
marca, o que não garante que outro terá a o mesmo sucesso. 
Na indústria fica um pouco mais desafiador, pois uma informação como essa 
pode comprometer sua habilidade em produzir mais por custo menor, infringindo 
o que alguns chamarão de “segredo de Estado”, “pulo do gato”, entre outras 
expressões que mais profissionalmente se conhece como expertise, segredo 
industrial ou know-how. 
A Confiabilidade por vezes, será construída por cada unidade industrial ou 
partir de uma matriz que compartilhará os conhecimentos adquiridos a partir da 
experiência. Isso, logicamente, em organizações que se comprometem a gerir suas 
informações, a gerar arquivos, a monitorar seu desempenho. 
Se assim não procederem, necessitarão de um departamento de manutenção 
muito ativo, o que será visto adiante, ser na maioria das vezes um grande 
desperdício de tempo e outros recursos, o financeiro em especial. 
Dessa forma, 
uma das finalidades da confiabilidade seria a de definir a margem 
de segurança a ser utilizada, uma vez que no projeto tradicional o 
coeficiente de segurança é de uma escolha um tanto arbitrária por 
não conhecermos todas as variáveis do projeto (salvo algumas 
exceções, em produtos simples). (LAFRAIA, 2001). 
 
Como forma de sedimentar o conceito, Lafraia (2001) apresenta um conceito 
estatístico de confiabilidade: 
confiabilidade é a probabilidade de um componente ou sistema 
funcionado dentro dos limites especificados de projeto, não falhe 
durante o período de tempo previsto para a sua vida, dentro das 
condições de agressividade ao meio. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
19 
O autor ainda chama a atenção para quatro fatores básicos (LAFRAIA, 2001): 
1. A quantificação de confiabilidade em termos de uma probabilidade. 
2. Uma definição do desempenho em detalhes, ou seja, se as condições 
de operação não forem as especificadas, a própria confiabilidade fica 
alterada. Por exemplo, um aparelho projetado para funcionar com 
corrente de 110 V, porém, a voltagem fornecida é de 127 v, ou então 
um carro projetado para andar em terreno plano, liso e asfaltado, 
terá um medíocre, senão nulo, desempenho em terrenos 
lamacentos, arenosos. A precisão exigida do sistema também poderá 
alterar a confiabilidade, pois quanto mais restrita esta for, mais 
facilmente pode-se retirar o sistema da faixa. 
3. Uma definição do tempo de operação exigido entre falhas: 
obviamente o tempo de uso de um produto reduz a confiabilidade, 
pois se ele fica um tempo maior em funcionamento, terá maiores 
chances de falhas. 
4. Uma definição das condições ambientais em que o equipamento 
deve funcionar: devem ser definidos, ou pelo menos ficar dentro de 
uma faixa razoável, solicitações agressivas do meio ambiente, tais 
como umidade, vibrações, temperatura, impurezas, incidências de 
luz, choques... Se isto não for observado, a confiabilidade pode ficar 
completamente comprometida. 
Além dessas observações, Lafraia (2001) apresenta exemplos de etapas onde 
as técnicas de confiabilidade sejam aplicadas e algumas atividades específicas, 
como a seguir: 
Projetos 
 Redução da complexidade. 
 Redundância para assegurar tolerância à falha. 
 Eliminação dos fatores de tensão. 
 Teste de qualificação e revisão de projeto. 
 Análise defalhas. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
20 
Produção 
 Controle de materiais, métodos e alterações. 
 Controle de métodos de trabalho e especificações. 
Uso 
 Instruções adequadas de uso e manutenção. 
 Análise de falhas em serviço. 
 Estratégias de reposição e de apoio logístico. 
 
Scapin (1999) acrescenta mais informação, considerando um conceito 
genérico que Confiabilidade como a “probabilidade de um sistema ou um produto 
executar sua função de maneira satisfatória, dentro de um intervalo de tempo e 
operando conforme certas condições”. 
Contribuindo ainda, o autor cita a definição da British Standard (BS 4778), 
confiabilidade é “a capacidade de um item desempenhar satisfatoriamente a 
função requerida, sob condições de operação estabelecidas, por um período de 
tempo determinado”. 
O autor fala de um “conceito de performance satisfatória” em se tratando de 
Confiabilidade, que está relacionado “à combinação dos fatores qualitativos e 
quantitativos que definem a função de sistemas através de seus requisitos” 
(SCAPIN, 1999), com aplicação em qualquer “tipo de sistemas, serviços, um simples 
componente, um eletrodoméstico utilizado por uma dona de casa etc.” (SCAPIN, 
1999). 
Como citado anteriormente, o autor destaca ainda o fator tempo como 
elemento significativo na atribuição do conceito de Confiabilidade, considerando-o 
muito significativo, “porque ele representa a medida em relação à qual o sistema é 
avaliado. Um sistema é projetado para desempenhar uma função, mas por quanto 
tempo?” (SCAPIN, 1999). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
21 
 
Outro aspecto de destaque, segundo o autor é a questão do ambiente que o 
sistema ou equipamento vá funcionar. Sua Confiabilidade naturalmente sofrerá 
variações. 
“Os fatores do ambiente são fatores críticos nas condições da confiabilidade 
de um sistema, incluindo ciclo de temperatura, umidade, vibração, aspiração de pó, 
salt spray, etc.” (SCAPIN, 1999). 
Lembra que tais considerações referem-se às condições de operação do 
sistema, mas “também as condições de operação das atividades de manutenção” 
(SCAPIN, 1999). 
Pode-se citar, por exemplo, uma tinta que se utiliza numa pintura de janelas de 
ferro numa residência, não obterá os mesmos resultados se utilizada numa cabine 
de plataforma de petróleo em alto mar. Para esta aplicação, necessita-se de 
elementos mais resistentes à corrosão provocada por maresia, por exemplo. 
Dessa forma, o autor considera que “a aplicação dos requisitos de 
confiabilidade em um sistema requer sempre uma análise quantitativa na maioria 
das vezes, definindo-se sua probabilidade de operação, portanto” (SCAPIN, 1999), e 
apresenta a função básica da Confiabilidade. 
 R = 1 – F, em que “R” é a confiabilidade do sistema e “F” é a 
probabilidade de que o sistema falhe num instante qualquer. 
 
Explica ainda que: “quando se está analisando a distribuição de falhas, 
geralmente se quer obter o valor das falhas em um determinado período de 
tempo” (SCAPIN, 1999), citando um exemplo: 
 
para se efetuar esta estimativa, quando nos referimos em termos de 
tempo, podemos definir esta variável, por exemplo: pelo número de 
quilômetros percorridos, o número de ciclos realizados, etc. Esta 
variável aleatória está associada a uma função de distribuição de 
probabilidades. (SCAPIN, 1999). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
22 
Para completar, Lafraia (2001) enumera de forma geral, os possíveis campos de 
aplicação e pesquisa da Análise de Confiabilidade, podendo ter outras: 
1. Controle de qualidade (equipamentos em geral, indústria mecânica, 
química, eletrônica…). 
2. Sistema eletroenergéticos. 
3. Sistema de telecomunicações. 
4. Centrais nucleares. 
5. Sistemas aeroviários (aeroportos, ferrovias…). 
6. Sistemas mecânicos (estruturas…). 
7. Sistemas industriais (refinarias). 
8. Sistemas computacionais (rede de processamento, “software”, 
“hardware”). 
9. Sistema de defesa (aplicações militares). 
10. Comportamento humano. 
 
Como visto, a Confiabilidade abrange diversas áreas o que exige muita 
atenção e desenvolvimento, sempre focando em buscar melhores resultados e 
reduzir os custos por interrupção de produção ou funcionamento inadequado de 
equipamentos. 
 
Histórico 
 
Desde que as máquinas passaram a gerar bens e serviços num período que 
ficou conhecido como da revolução industrial, naturalmente pode-se aceitar que 
intrinsicamente a preocupação com a manutenção se iniciou em conjunto. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
23 
A humanidade que vivia puxada por tração animal, viu no vapor uma grande 
oportunidade de crescimento e desenvolvimento. O que de fato aconteceu, uma 
vez que máquinas a vapor com os trens puxaram literalmente o progresso. 
Não somente o vapor, mas a saída do homem dos processos artesanais para 
processos semimecanizados, ainda que com tração animal ou, infelizmente, por 
escravos, fez com que produções antes feitas uma a uma, passassem a um formato 
primitivo de produção em série. 
Lafraia (2001) considerando do ponto de vista histórico, considera que a 
análise de confiabilidade teve início após a Primeira Guerra Mundial, com o 
surgimento da indústria aeronáutica. 
Segundo o autor, na década de 40 do mesmo século, foram desenvolvidas as 
“teorias matemáticas relacionadas aos problemas”. Marca como a época do 
matemático Robert Lusser que “desenvolveu uma equação associada à 
confiabilidade de um sistema em série” (LAFRAIA, 2001), e acrescenta: 
 
surgiram as primeiras tentativas de buscar uma melhoria de 
qualidade aliada a uma manutenção preventiva, através de um 
aprimoramento dos projetos, melhores 
equipamentos/instrumentos de medição e utilização de materiais 
mais resistentes. (LAFRAIA, 2001). 
 
Na década seguinte, o autor destaca o surgimento das indústrias aeroespaciais 
e eletrônicas, juntamente com a indústria nuclear como grande desenvolvedor de 
cálculos e aplicações da confiabilidade. 
 
Nesta época, os analistas reconheceram que a confiabilidade deve 
ser aplicada, principalmente, na etapa do projeto, em contraposição 
ao que era até então aplicado, ou seja, concentração de recursos 
para a execução da manutenção após a ocorrência de falhas. Desta 
época ainda datam-se as primeiras investigações de confiabilidade 
relacionadas ao comportamento humano. (LAFRAIA, 2001). 
 
Confiabilidade Industrial 
 
 
24 
Nos anos de 1960, destaca o trabalho de outros autores (LAFRAIA, 2001), numa 
década que foi contínuo o desenvolvimento “de natureza prática como teórica”: 
 H. A Watson, propôs a teoria de “Análise de Árvore de Falhas”, em 
1961. 
 Cox e Lewis, propõe trabalhos com ênfase em conceitos como 
renovação, estacionariedade, tendência, etc. 
 
Ainda na mesma década, Lafraia (2001) destaca que foram 
 
estabelecidos os fundamentos da análise de confiabilidade em 
sistemas mecânicos (estruturas), baseados em modelos 
denominados esforços e resistência, bem como preliminares 
estudos da confiabilidade em sistemas computacionais (hardware). 
(LAFRAIA, 2001). 
 
Já a década de 70, “ocorreu a consolidação desta análise em diversas áreas, 
destacando-se entre todas a área nuclear. R. Billinton publica um texto voltado a 
aplicações específicas em sistemas eletroenergéticos” (LAFRAIA, 2001). Acrescenta 
ainda que surgiram na mesma época “os primeiros modelos de análise de 
confiabilidade em programas computacionais (software)”. 
Na década seguinte, 
 
verifica-se que os países detentores de tecnologia de ponta 
implantaram definitivamente as técnicas de análise da 
confiabilidade em diversos setores de engenharia, incluindo-se 
também o setor eletroenergético. (LAFRAIA, 2001). 
 
Pelo Brasil, segundo o autor, “verificou-se uma aplicação prática da 
confiabilidade nos setores de telecomunicações, elétrico, de armamento e nuclear” 
(LAFRAIA, 2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
25 
Scapin (1999) considera que a “evolução com enfoqueem confiabilidade tem 
seu início em 1930” e propõe uma divisão em três gerações: 
 PRIMEIRA GERAÇÃO: cobre o período até a Segunda Guerra Mundial. 
Nesta época as indústrias não eram muito mecanizadas e a 
produtividade não era considerada tão importante. De certa forma, a 
prevenção de falhas não tinha muita prioridade, visto que os 
equipamentos eram mais simples e superdimensionados. Isto fazia 
com que os equipamentos eram mais simples e 
superdimensionados. Isto fazia com que a confiabilidade fosse alta e 
os equipamentos fáceis de reparar. Como resultado, não existia 
necessidade de nenhuma manutenção sistemática além de limpezas 
e lubrificações de rotina. 
 SEGUNDA GERAÇÃO: foi consequência direta das mudanças 
ocorridas durante a Segunda Grande Guerra. A guerra fez com que a 
demanda por produtos industriais crescesse e isto levou a um 
aumento da mecanização industrial. Nos anos 50, as máquinas se 
tornaram mais numerosas e complexas, tornando-se a indústria cada 
vez mais dependente delas. À medida que esta dependência crescia, 
as perdas passaram a ser vistas com outro enfoque e desta forma se 
fortaleceu a ideia de que as falhas dos equipamentos precisavam ser 
evitadas, o que, por sua vez conduziu ao conceito de manutenção 
preventiva. Nos anos 60 este conceito foi considerado para revisões 
gerais de equipamentos feitos a intervalos fixos. 
 TERCEIRA GERAÇÃO: inicia-se a partir de meados da década de 70 e é 
decorrente basicamente de novas necessidades de produtividade e 
redução de custos operacionais. À medida que se desenvolviam 
sistemas com “Just-in-Time”, Kan-Ban, com estoques cada vez mais 
reduzidos e apenas suficientes para manter o trabalho das linhas de 
fabricação, qualquer interrupção causada por falha de maquinário 
tomava proporções críticas, com a possibilidade de colapso total. O 
aumento da automação também significou que cada vez mais as 
falhas em equipamentos afetam a capacidade de sustentação de 
padrões de qualidade. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
26 
Através dessa divisão, o autor apresenta de forma didática, as etapas pelas 
quais a manutenção passou e o próprio surgimento do entendimento da 
Confiabilidade. 
Kardec e Lafraia (2002) destaca que se deve desenvolver o “pensar e agir 
estrategicamente” também nas atividades de manutenção integrando “de maneira 
eficaz ao processo produtivo contribuindo, efetivamente, para que a empresa 
caminhe rumo à Excelência Empresarial”. 
E, acrescenta: 
Neste cenário não mais existem espaços para improvisos e arranjos: 
competência, criatividade, flexibilidade, velocidade, cultura de 
mudança e trabalho em equipe são as características básicas das 
empresas e das organizações que têm a Competitividade como 
razão de ser de sua sobrevivência. Para as pessoas estas 
características são essenciais para garantira a empregabilidade de 
cada um. (KARDEC e LAFRAIA, 2002). 
 
Como desafio, Kardec e Lafraia (2002) (2002) enfatiza: “na visão atual, 
manutenção existe para que não haja manutenção”. Historicamente tem sido esta 
a busca de todas as Organizações que buscam melhorar os custos com a 
interrupção das atividades. 
 
Parâmetros da Confiabilidade 
 
A Confiabilidade e sua determinação em fazer com que a manutenção 
trabalhe mais em evitar interrupções do que se tornar uma eficiente equipe de 
manutenção, conhecida no meio Industrial como “apagadores de incêndio”. 
Este sentido se dá em função do fato de não se determinar parâmetros de 
manutenção que desenvolvam a Confiabilidade. Uma opção que as Organizações 
podem fazer inicialmente é pesquisar nos manuais de uso e operação de 
equipamentos, por exemplo, os tempos e necessidades de manutenção inerentes 
cada um, considerando também os aspectos ambientais. 
Em Indústrias antigas que contam ainda com equipamentos antigos, devem-
se estabelecer tais prazos em função da ausência de manuais. Embora a NR12, 
Confiabilidade Industrial 
 
 
27 
determine que sejam necessários prepará-los, e neste com profissionais habilitados 
para tal, todo o conjunto de manuais necessários. 
Desse modo, Kardec e Lafraia (2002) declara que “o trabalho da manutenção 
está sendo enobrecido onde, cada vez mais, o pessoal da área precisa estar 
qualificado e equipado para evitar falhas e não para corrigi-las”. 
Esse o trabalho da Confiabilidade e o mesmo autor dirá que há uma 
necessidade grande de amadurecer as relações entre as Organizações que 
demandam empresas de manutenção, com estas mesmas: 
 
Neste contexto, uma nova estratégia está sendo praticada com os 
chamados contratos de parceria baseados em resultados, sendo os 
mais significativos àqueles ligados à disponibilidade e à 
confiabilidade, onde a contratada aumenta a sua lucratividade à 
medida que melhora a disponibilidade e a confiabilidade das 
instalações da empresa onde está atuando. (KARDEC e LAFRAIA, 
2002). 
 
As Organizações devem prezar por outros itens, segundo o autor, além da 
disponibilidade e confiabilidade: “deve-se ter como premissa e como valor 
primeiro a busca da excelência nas questões de SMS – Segurança, Meio Ambiente e 
Saúde”. 
Segundo Kardec e Lafraia (2002) nesses contratos “não mais se pagam 
“serviços”, mas “soluções””. Esse o ideal das equipes ou empresas de manutenção. 
Pensar antes ara evitar interrupções demasiado grandes depois. 
Cada vez menos recursos estarão disponíveis para a realização da 
manutenção, mesmo assim não se pode prescindir de manter todo o conjunto em 
funcionamento a maior parte do tempo. 
Lafraia (2001) destaca que 
 
com o custo e a complexidade cada vez maiores dos muitos 
sistemas, a importância da confiabilidade como um parâmetro de 
eficiência, o qual deve ser especificado e pelo qual se paga, tornou-
se evidente. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
28 
Toda a concentração e desafio da Confiabilidade, reunidas numa frase 
gerando assim os Parâmetros de que necessita. “O fornecimento de energia 
elétrica aos hospitais, as indústrias e aos domicílios precisa estar disponível quando 
requerido” destaca Lafraia (2002), “pois o custo da não-disponibilidade 
particularmente se não for programada, pode ser muito alto”, completa o autor. 
Lafraia (2002) apresenta um tipo de parâmetro a ser estabelecido para 
qualquer equipamento: a Confiabilidade de funcionamento em 100%. Todo 
equipamento ou sistema é projetado para funcionar plenamente. 
O autor cita o exemplo do projeto Apollo de missão espacial, cuja nave 
contava com 6 motores foguete, mas destaca que 5 seriam o suficiente para se 
deslocar “adequadamente”, e acrescenta: 
 
Dessa forma, para alguns pode parecer que em cada lançamento 
utilizava-se um motor não necessário… É natural que essa 
observação está errada, pois apesar do custo adicional a meta aqui 
é atingir uma confiabilidade de praticamente 100% usando 
redundância. (LAFRAIA, 2002). 
 
A proposta então é quantificar a Confiabilidade, torna-la detectável em todos 
os equipamentos e sistemas. Avaliar todas as estruturas e seus ambientes de 
implantação. Conhecer e antecipar o maior número possível de motivos de 
interrupção. Isso é gerar Parâmetros de Confiabilidade. 
O autor propõe ainda uma definição matemática para a Confiabilidade 
definindo-a como: “PROBABILIDADE de que um componente ou sistema cumpra 
sua função com SUCESSO, por um período de TEMPO previsto, sob condições de 
OPERAÇÃO especificadas”. 
E acrescenta: 
O inverso da confiabilidade seria a probabilidade do componente 
ou sistema falhar. A definição de falha, no contexto da 
confiabilidade, é: “Impossibilidade de um sistema ou componente 
cumprir com sua função no nível especificado ou requerido” 
(LAFRAIA, 2002). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
29 
Em se tratando de falhas, o autor propõe uma definição para taxa de falhas: 
“Frequência com que as falhas ocorrem, num certo intervalo de tempo, medida 
pelo número de falhas para cada hora de operação ou número de operações do 
sistemaou componente” (LAFRAIA, 2002), e conclui: 
 
A taxa de falhas é normalmente representada por lâmbida λ. O 
inverso da taxa de falhas é conhecido o Tempo Médio Entre Falhas 
(TMEF), tradução de Mean Time Between Failures – MTBF A 
expressão matemática do TMEF é: TMEF = 1 / λ. (LAFRAIA,2002). 
 
Assim, os Parâmetros de Confiabilidade devem ser estabelecidos para sistemas 
e equipamentos. Um trabalho como este, pode ser contínuo, pois se qualquer 
elemento no conjunto de variáveis que compõe ambos, se modificar, tudo deve ser 
recalculado. 
 
Avaliação quantitativa 
 
Segundo Scapin (1999), “a análise quantitativa pode ser efetuada 
independentemente da análise qualitativa utilizando cortes mínimos ou o método 
dos sistemas críticos”. 
O Mesmo autor destaca que “Nessa fase deve ser considerado que tipos de 
dados serão quantificados, o que sem dúvida deverá depender do objetivo do FTA 
elaborado.” FTA é a sigla para Análise de Árvore de Falhas a ser estudada em item 
adiante. 
Se o evento topo do FTA for “acidentes”, nós estaremos 
interessados em determinar a probabilidade de que o acidente não 
ocorra dento do período zero até o instante “T”. Neste caso estamos 
mais interessados na confiabilidade do que na disponibilidade. 
(SCAPIN, 1999) 
 
Desse modo se considerar o evento topo como uma falha de um sistema, o 
interesse no levantamento de quantidades será a probabilidade de que este 
sistema “esteja em seu estado normal de funcionamento, não levando em 
consideração se o sistema falha uma ou mais vezes” (SCAPIN, 1999), buscando 
também se há taxa de falha constante. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
30 
 
Quando cada componente é analisado individualmente, 
este fato acontece, porém quanto mais complexo for um 
sistema, possuindo grande número de componentes, 
mesmo que este sistema seja mecânico, podemos 
considerar como tendo uma taxa de falha constante. 
(SCAPIN, 1999). 
 
O autor propõe um modelo em que considera uma taxa de falha constante, 
bem como a taxa de reparos dos componentes. Lembra ainda, que “algumas 
análises quantitativas podem ser efetuadas manualmente, porém em árvores 
muito complexas, com grande número de eventos, certamente irão requerer 
programas computadorizados” (SCAPIN, 1999). 
Neste caso, 
a análise considera não somente inspeção, projeto de equipamento 
e registros de manutenção, mas também inúmeras questões de 
gerência de segurança de processo e todas as outras questões 
significativas que possam afetar a integridade mecânica e a 
segurança em geral de uma unidade de processo. A análise não 
considera unicamente os programas de inspeção para estabelecer o 
risco. (SCAPIN, 1999). 
 
Como exemplo e objetivando construir uma fórmula simples o autor 
apresenta os elementos adiante descritos: 
 
a probabilidade de falha é calculada para cada componente do 
equipamento de pressão na unidade de processo. Começando com 
as freqüências de falha genérica, recolhidas de diversas fontes de 
dados disponíveis, uma probabilidade de falha ajustada (POFA) é 
calculada modificando a freqüência de falha genérica (GFF) para 
produzir uma freqüência de falha específica para cada peça de um 
equipamento da planta. (SCAPIN, 1999). 
 
O cálculo, então, será representado pela seguinte fórmula (SCAPIN, 1999): 
 
PFOA = GFF * FE * FM 
Onde: 
 FE é o fator modificativo de equipamento – um ajuste calculado 
baseado na qualidade do programa de integridade mecânica de uma 
dada planta. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
31 
 FM é o fator modificativo gerencial – um ajuste calculado baseado na 
qualidade do programa de gerência de riscos do processo total de 
uma dada planta. O FM é obtido usando um manual que avalia a 
efetividade de um programa de gerência de segurança de processo, 
o qual estará disponível quando a prática recomendada for 
publicada. 
 
“A probabilidade de falha ajustada é então combinada com a análise de 
conseqüência em um modelo que produz a classificação de risco para todos os 
componentes do equipamento sob pressão” (SCAPPIN, 1999). 
Para completar, o autor destaca algumas das questões que vão avaliar 
quantitativamente, para calcular os fatores modificativos de um equipamento 
(SCAPIN, 1999): 
 Tipo e grau do dano esperado. 
 Qualidade e escopo do programa de inspeção. 
 Programa de controle de qualidade de manutenção e reparo. 
 Padrões de projeto e de construção utilizados. 
 Históricos de equipamentos e processo. 
 Programas de manutenção preventiva. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
32 
 
Curva da banheira 
 
Segundo Lafraia (2001), “a curva da banheira apresenta, de maneira geral, as 
fases da vida de um componente. Embora ela seja apresentada como genérica, a 
curva da banheira só é válida para componentes individuais”. 
 
Figura 1: Períodos de vida de um componente 
 
 
Fonte: (LAFRAIA, 2001). 
 
A Figura 1 demonstra “que um componente apresenta três períodos da vida 
característicos, a saber: mortalidade infantil, período de vida útil e período de 
desgaste” (LAFRAIA, 2001). Semelhante ao que se pode encontrar na Análise do 
Ciclo de Vida – ACV. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
33 
O autor explica cada uma das características apresentadas (LAFRAIA, 2001): 
 No período de mortalidade infantil, ocorrem as falhas prematuras. A 
taxa de falhas é decrescente. Essas falhas podem ter as seguintes 
origens: processos de fabricação deficientes, controle de qualidade 
deficiente, mão-de-obra desqualificada, amaciamento insuficiente, 
pré-teste insuficiente, debugging insuficiente, materiais fora de 
especificação, componentes não especificados, componentes não 
testados, componentes que falharam devido estocagem/transporte 
indevidos, sobrecarga no primeiro teste, contaminação, erro 
humano, instalação imprópria, partida deficiente, entre outras. 
 O período de vida útil e caracterizado por taxa de falhas constante. 
Normalmente, as falhas são de natureza aleatória, pouco podendo 
ser feito para evitá-las. Alguns exemplos de causas de falhas este 
período são: interferência indevida tensão/resistência, fator de 
segurança insuficiente, cargas aleatórias maiores que as esperadas, 
resistência menor que a esperada, defeitos abaixo do limite de 
sensibilidade dos ensaios, erros humanos durante uso, aplicação 
indevida, abusos, falhas não detectáveis durante o melhor 
debugging, causas inexplicáveis e fenômenos naturais imprevisíveis. 
 No período de desgaste, inicia-se o término da vida útil do 
equipamento; a taxa de falhas cresce continuamente. São causas do 
período de desgaste: envelhecimento, desgastes/abrasão, 
degradação de resistência, fadiga, fluência, corrosão, deterioração 
mecânica, elétrica, química ou hidráulica, manutenção insuficiente 
ou deficiente, vida de projeto muito curta. Um resumo destas 
características pode ser visto da Figura 2.2. 
No Quadro 1 a seguir, apresentam-se as falhas prematuras, as falhas casuais e 
as falhas de desgaste: 
Confiabilidade Industrial 
 
 
34 
Quadro 1: Descrição das etapas da curva da banheira 
Falhas Prematuras Falhas Casuais Falhas por Desgaste 
Processos de fabricação 
deficientes 
Interferência indevida 
tensão/resistência Envelhecimento 
Controle de qualidade 
deficiente Fator de segurança insuficiente Desgaste/abrasão 
Mão de obra desqualificada 
Cargas aleatórias maiores que as 
esperadas Degradação de resistência 
Amaciamento insuficiente 
Resistência menor que a 
esperada 
Fadiga 
 
Pré-teste insuficiente 
Defeitos abaixo do limite de 
sensibilidade dos ensaios Fluência 
Debugging insuficiente Erros humanos durante uso Corrosão 
Materiais fora de especificação Aplicação indevida 
Deterioração mecânica, 
elétrica, química ou 
hidráulica 
Componentes não 
especificados 
Abusos Manutenção insuficiente ou 
deficiente 
Componentes não testados 
Falhas não detectáveis pelo 
melhor programa de 
manutenção preventiva 
Vida de projeto muito curta 
Componentesque falharam 
devido estocagem/transporte 
indevido 
Falhas não detectáveis durante o 
melhor debugging 
 
Sobrecarga no primeiro teste Causas inexplicáveis 
Contaminação 
Fenômenos naturais 
imprevisíveis 
Erro humano 
Instalação imprópria 
Fonte: (LAFRAIA, 2001) 
 
O autor chama a atenção, dizendo: 
Deve-se alertar que nem todos os tipos de componentes/sistemas 
apresentam sempre todas as fases. Programa de computador, por 
exemplo, é um exemplo típico de sistema com período de 
mortalidade infantil apena na medida em que os erros de 
programação são corrigidos, as falhas vão praticamente 
desaparecendo. (LAFRAIA, 2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
35 
Complementa informando que não se deve confundir o término da vida útil, 
considerando os aspectos da Confiabilidade, com a obsolescência do componente 
ou sistema de um ponto de vista mercadológico. 
Cita o exemplo dos componentes eletrônicos que apresentam normalmente 
falhas aleatórias. “Para estes tipos de falhas é comum lançar-se mão do conceito de 
substituição quando há quebra, já que a manutenção preventiva nessa fase é 
normalmente de pouca efetividade” (LAFRAIA, 2001). 
Já os componentes mecânicos, continua o autor, “entretanto, apresentam 
normalmente as três fases e é comum se medir a taxa de falhas para se tentar evitar 
o período de falhas por desgaste” (LAFRAIA, 2001). 
 
Diagrama de Blocos 
 
O Diagrama de Blocos tem a finalidade de demonstrar as consequências de 
uma falha e como elas podem ser avaliadas. Lafraia (2001), apresenta um Diagrama 
no qual se pode identificar o que foi citado, conforme a Figura 2: 
Figura 2: Diagrama de blocos. 
 
 
Fonte: (LAFRAIA, 2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
36 
O autor destaca para este exemplo que 
 
o tamanho do equipamento e dispositivos de bloqueio instalados 
têm papel destacado no cálculo do estoque disponível para eventos 
potenciais. O tamanho do vazamento ou ruptura, e a probabilidade 
de uma descarga ser instantânea ou contínua, terá um grande 
efeito sobre o tamanho e tipo de qualquer evento potencial. 
(LAFRAIA 2001). 
Ele, o autor, explica que os “cálculos do tamanho do vazamento para quatro 
eventos são efetuados e somados, indo de um vazamento de ¼ de polegada a uma 
ruptura completa” (LAFRAIA, 2001). 
Acrescenta ainda um evento em que são considerados os riscos de incêndio, 
provocados por “explosão de nuvem de vapor, incêndio tipo relâmpago, incêndio 
tipo jato, incêndio tipo piscina de líquido ou dispersão segura (sem ignição)” 
(LAFRAIA, 2001). 
Neste caso, destaca o autor, 
o resultado da interrupção do processamento, em termos de 
prejuízo em dólares, é incluído quando ativos de capital possam ser 
perdidos ou desligados por um período de tempo após um evento. 
O custo de efeitos ambientais catastróficos pode ser incluído, 
especialmente quando uma descarga potencial de líquido pode 
extravasar do local: por exemplo, para dentro de um recurso hídrico. 
Os efeitos tóxicos potenciais sobre as pessoas são também 
avaliados. (LAFRAIA,2001). 
Dessa forma, o autor esclarece que um relatório de cada RBI – Inspeção 
Baseada em Risco, conterá uma lista “priorizada de equipamento, por 
probabilidade de falha somente e por consequência de falha somente”, tendo tido 
“a classificação de risco priorizado (probabilidade e consequência combinadas de 
falha)” (LAFRAIA, 2001). 
Destaque especial para esta frase do autor: “probabilidade e consequência 
combinadas de falha”. O Engenheiro de Produção deve atentar para este detalhe. 
Uma falha pode parecer simples e de fácil solução. Porém, pode desencadear 
outras falhas. 
Neste caso, num estudo de riscos e falhas, deve-se atentar para uma possível 
reação em cadeia quando da ocorrência de uma falha. Para isso se faz necessário 
observar num sistema, por exemplo, quais as possíveis falhas a partir de cada uma 
daquelas já identificadas. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
37 
Um exemplo prático é quando o motor de um veículo que está com 
aquecimento, apresenta uma falha no instrumento que mede a temperatura do 
líquido de arrefecimento gerando outros problemas que poderão inclusive 
condenar o funcionamento do motor e consequente paralisação do veículo. 
Complementando, o autor destaca que “esta compreensão é vital para tomar 
decisões sobre como reduzir os níveis de risco associados com cada peça de 
equipamento” (LAFRAIA, 2001). 
A Figura 3 apresenta um RBI conforme a descrição do autor: 
 
Figura 3: RBI - Inspeção Baseada em Risco. 
 
 
Fonte: (LAFRAIA, 2001). 
 
Estamos encerrando a unidade. Sempre que tiver uma dúvida entre em 
contato com seu tutor virtual através do ambiente virtual de aprendizagem e 
consulte sempre a biblioteca virtual. 
 
É HORA DE SE AVALIAR 
Lembre-se de realizar as atividades desta unidade de estudo. Elas irão 
ajudá-lo a fixar o conteúdo, além de proporcionar sua autonomia no processo de 
ensino-aprendizagem. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
38 
 
Exercícios - Unidade 1 
 
1. Confiança de que um componente, equipamento ou sistema desempenhe na 
sua função básica respeitando predeterminado período de tempo, sob 
condições de funcionalidade padrão, define: 
a) Credibilidade Industrial 
b) Criatividade Industrial 
c) Acurácia Industrial 
d) Confiabilidade Industrial 
e) Recorrência Real 
2. Confiabilidade significa: 
a) Qualidade daquilo que pode ser confiável 
b) Qualidade daquele que pode ser confiável 
c) Qualidade de ou de que tem viabilidade 
d) Qualidade de quem ou de que é confiável 
e) Existência de confiança em nível elevado 
3. Para que tenhamos confiabilidade em equipamentos e sistemas não podemos 
esquecer que isto necessariamente implica _______________. Complete a 
lacuna com: 
a) Instruir toda a equipe 
b) Orientar sobre confiabilidade 
c) Criar área de manutenção 
d) Investimento de capital 
e) Construção de área de manutenção 
Confiabilidade Industrial 
 
 
39 
4. Coeficiente de segurança do projeto significa a distância que separa o valor 
de dois elementos. São eles: 
a) Resistência e resiliência 
b) Carga e resiliência 
c) Carga e inspeção 
d) Carga e resistência 
e) Física e resistência 
5. Apresenta de forma geral as fases da vida de um componente: 
a) Curva da banheira 
b) Curva do radiano 
c) Curva da elipse 
d) Curva de Confiabilidade 
e) Curva ascendente 
6. Caracterizado por taxa de falhas constantes, identifica qual período da vida 
de um componente? 
a) Período de mortalidade infantil 
b) Período de mortalidade 
c) Período de vida útil 
d) Período de desgaste 
e) Período de confiabilidade 
7. Processos de fabricação deficientes, controle de qualidade deficientes, mão-
de-obra desqualificada, representam entre outras, que tipos de falhas? 
a) Falhas casuais 
b) Falhas por desgaste 
c) Falhas por confiabilidade 
d) Falhas prematuras 
e) Falhas reais 
Confiabilidade Industrial 
 
 
40 
8. Interferência indevida tensão/resistência, fator de segurança insuficiente, 
resistência menor que a esperada, representam entre outras, que tipos de 
falhas? 
a) Falhas casuais 
b) Falhas por desgaste 
c) Falhas por confiabilidade 
d) Falhas prematuras 
e) Falhas reais 
9. Cite três falhas por desgaste: 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 
10. Caracterize o período de desgaste: 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
 ______________________________________________________________________________________________________________________________________ 
 ___________________________________________________________________ 
Confiabilidade Industrial 
 
 
41 
2 Gerenciamento de Falhas 
Confiabilidade Industrial 
 
 
42 
 
Prezado aluno, esta segunda unidade tratará do estudo das Falhas e da 
Confiabilidade associada à Sistemas. Continua com a mesma dedicação e afinco da 
Unidade 1. 
 
Objetivos da unidade: 
Demonstrar a importância do tratamento das falhas e métodos que podem 
evitá-las, senão reduzi-las em números suportáveis por qualquer equipamento ou 
sistema. 
 
Plano da unidade: 
 Tipos de Falhas 
 Confiabilidade de Sistemas 
 Análise de Árvore de Falhas – FTA 
 Análise de Modo de Falhas e Efeitos – FMEA 
 Erro humano 
 
 
Bons estudos! 
Confiabilidade Industrial 
 
 
43 
 
Tipos de Falhas 
 
Dentre as definições de Aurélio Buarque de Holanda Ferreira (2004) atribuídas 
à falha, destaca-se para o entendimento aplicado à Confiabilidade como o “espaço 
vazio numa série ou num elemento contínuo; (...) falta, defeito”, o que demonstra 
algo que não está de acordo com o planejamento, ainda que seja previsto. 
No estudo da Confiabilidade Industrial, uma atenção especial deve ser dada à 
questão da falha, pois todo um sistema ou o funcionamento de um determinado 
equipamento, poderá se condenar devido a uma falha. 
Lafraia (2001) considera que a falha é “a perda de uma função”. Entende-se 
dessa forma que seja aplicável a um sistema, a um equipamento, a um processo, ou 
qualquer outro elemento passível de falha. 
Como falha funcional o autor define como “a incapacidade de qualquer item 
em atingir o padrão de desempenho esperado” (LAFRAIA, 2001). 
Uma “circunstância que induz ou ativa um mecanismo de falha” é a sua causa 
e um modo de falha é o “conjunto de efeitos pelos quais uma falha é observada”, 
assim completa Lafraia (2001). 
Segundo o autor, “a ideia usual é de que a melhor maneira de se otimizar a 
disponibilidade de plantas de processo é através da execução de algum tipo de 
manutenção preventiva periódica” (LAFRAIA, 2001). 
Essa é uma pista dada pelo autor para se evitar as falhas e suas consequências. 
A ideia da prevenção é celebrada em um conhecido e antigo dito popular: melhor 
prevenir do que remediar. 
Esta manutenção preventiva se realiza em intervalos determinados, com 
substituição ou recondicionamento de equipamentos e ou componentes (LAFRAIA 
2001). Exemplo prático é a substituição do óleo lubrificante de motores de 
veículos, baseado na quilometragem percorrida pelos mesmos. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
44 
Em equipamentos fixos utiliza-se o tempo de funcionamento, normalmente 
controlado por horas. Cada elemento tem o prazo determinado de vida útil e que a 
princípio será atendido quando de seu funcionamento regular. 
A falha poderá ocorrer pelo mau uso de equipamentos ou ações inadequadas 
em sistemas cuja rotina deve ser respeitada para que a performance projetada seja 
realizada. 
Lafraia (2001) apresenta a Figura 4 ilustrando a “teoria por trás de planos de 
substituição periódicos”: 
 
Figura 4: Tempo de uso e desgaste. 
 
Fonte: (LAFRAIA,2001). 
 
Em relação à Figura 4, o autor declara: “assume-se que a maioria dos 
componentes opera confiavelmente durante um determinado período e, na 
sequência, inicia-se um período de desgaste acelerado”. 
Com a Estatística analítica de falhas é possível determinar a vida útil de 
determinados componentes “de forma que as plantas possam adotar medidas 
preventivas de manutenção para evitar falhas” (LAFRAIA, 2001). 
Apesar disso, o autor alerta: 
isto é correto para certos componentes simples e para alguns 
componentes complexos que apresentam modos de falha 
dominantes. Em particular, componentes em contato com fluidos 
de processo apresentam períodos de desgaste característicos. 
Igualmente, falhas relacionadas com o tempo ou número de ciclos, 
como fadiga e corrosão, são propensos a estes tipos de falha” 
(LAFRAIA, 2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
45 
 
Mesmo assim, o autor acredita que com o aumento da complexidade dos 
equipamentos atualmente tem-se modificado a natureza das falhas. Para tanto, 
apresenta a Figura 5. 
 
Figura 5: Probabilidade condicional de falhas. 
 
Fonte: (LAFRAIA, 2001). 
 
A Figura 5 determina que “a probabilidade condicional de falhas é traçada 
contra o tempo de operação, para uma grande variedade de componentes 
mecânicos e elétricos” (LAFRAIA, 2001). 
 
O modo de falha A é a tradicional curva da banheira, já 
descrita em outro capítulo. O modo B mostra uma taxa de 
falhas gradualmente crescente e uma zona de desgaste. O 
modo D mostra uma taxa de falhas baixa quando o 
componente é novo ou recém-saído da fábrica, seguido de 
um patamar de taxa de falhas constante. O modo D mostra 
uma taxa de falhas constante durante toda a vida do 
componente. O modo de falha F inicia com uma redução 
rápida da taxa de falhas, seguido por um período de taxas 
constantes. (LAFRAIA, 2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
46 
Como exemplo, o autor cita: 
 
Estudos feitos em aviões civis mostram que 4% dos itens 
comportam-se de acordo com o modo A, 2% com B, 5% com C, 7% 
com D, 14% com E e 68% com F. É oportuno observar que 
equipamentos de outros ramos industriais não se comportam 
necessariamente como os da aviação civil. Porém, à medida que a 
complexidade dos equipamentos cresce, os modos E e F tornam-se 
mais predominantes. (LAFRAIA, 2001). 
 
O destaque dado à aviação civil é bem importante e coerente com o estudo da 
Confiabilidade Industrial. Todo o trabalho do projetista de uma aeoronave foca na 
sua eficácia. Nem todas as falhas em um avião podem ou serão resolvidas em 
determinadas circunstâncias, causando grande comoção nos casos de acidente, 
nos quais sempre se buscarão os itens responsáveis pelo mesmo. 
Quando não identificada a origem da falha, normalmente recai sobre o piloto, 
a famosa falha humana. No caso do avião há a caixa preta que registra todas as 
operações do aparelho. 
Lafraia (2001) declara ainda sobre o estudo feito em aviões civis: “O resultado 
deste estudo contradiz a suposição de que sempre há uma conexão entre a 
confiabilidade e o tempo de operação”, considerando que quanto antes for 
realizada a manutenção, reduzida será a probabilidade de que ocorram falhas: 
 
Hoje, entretanto, isto parece ser raramente o caso. A menos que 
algum modo de falha predominante dependente do tempo esteja 
presente, não há relação alguma entre a idade do equipamento e 
sua confiabilidade. Portanto, manutenções programadas podem, na 
realidade, aumentar a taxa de falhas, através da introdução de 
falhas prematuras que não existiriam no sistema. (LAFRAIA, 2001). 
 
Alerta o autor que, em função do que foi declarado não se deve abandonar a 
manutenção preventiva por completo, lembrando que: 
 
O fato é que para falhas sem maiores consequências, políticas de 
manutenção corretiva podem ser as mais efetivas. Porém, quando 
as consequências são graves, algo deve ser feito para prevenir a 
falha ou, ao menos, reduzir suas consequências. (LAFRAIA, 2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
47 
 
Considerando as falhas, o autor apresenta, numa visão ampla segundo ele 
mesmo, os fatores básicos pelos quais os equipamentos falham: 
 Falha de projeto. 
 Falha na Fabricação. 
 Falha na utilização. 
 
A partir disso define cada uma delas, como a seguir (LAFRAIA, 2001): 
 Falha de projeto: As falhas de projeto ocorrem quando o projetista 
não consegue identificar claramente as necessidades do cliente ou 
quando estas não estão adequadamente identificadas e não se 
consegue aplicar os requisitos de engenharia corretos para a 
aplicação. Exemplos destas falhas: seleção de materiais inadequados 
ao uso, dimensionamento inadequado de peças etc. 
 
 Falha na fabricação: Uma vez que o projeto tenha sido 
adequadamente abordado, a fasede fabricação pode provocar 
falhas quando os processos de fabricação/montagem são 
inadequados para o produto sendo processado. O processo inclui 
pessoal capacitado e equipamentos adequados. 
 
 Falha na utilização: Por último, o uso incorreto do produto, que 
inclui manutenção inadequada, por falta de instrução do fabricante 
ou de treinamento do cliente. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
48 
Na Figura 6, podem-se observar tais opções. 
Figura 6: Tipos de falha. 
 
Fonte: (LAFRAIA, 2001). 
 
No Quadro 2, Lafraia (2001) apresenta as técnicas de Confiabilidade que 
abordam as falhas citadas. 
Quadro 2: Técnicas de Confiabilidade 
Técnicas de atividades para análise de falhas: 
 Investigação de acidentes, queixas e incidentes. 
 Confiabilidade de produto. 
 FMEA (Análise de Modo de Falha e Efeito). 
 Análise de árvore de falhas. 
Técnicas para eliminar no projeto os pontos de falha potenciais na operação: 
 Construindo operações com recursos críticos redundantes. 
 Tornar as atividades da operação à prova de falhas. 
 Manter as instalações físicas da operação. 
Técnicas para melhorar a confiabilidade das operações: 
 Eliminar no projeto os pontos de falha potenciais na operação. 
 Construindo operações com recursos críticos redundantes. 
 Tornar as atividades da operação à prova de falhas. 
 Manter as instalações físicas da operação. 
 
Fonte: Adaptado de Lafraia (2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
49 
Após tais considerações Lafraia (2001) apresenta os tipos de falhas: 
 Falhas Relacionadas à Idade: Componentes aparentemente 
idênticos podem ter resistência variável a cargas. Como visto no 
capítulo 5, a resistência à carga diminui com tempo, de maneira 
diferente mesmo que para componentes idênticos. Pequenas 
diferenças podem levar a enormes diferenças na vida, fazendo com 
que a sua previsão seja extremamente difícil. As técnicas de vida 
residual, entretanto, podem dar uma ideia da vida e da variabilidade 
da vida esperada. Os gráficos A e B da Figura 7 ilustram o 
comportamento da taxa de falhas relacionadas à idade. 
 
Figura 7 
 
 
Confiabilidade Industrial 
 
 
50 
Falhas Aleatórias 
 Componentes Simples 
Ao contrário das falhas relacionadas à idade, nas falhas 
aleatórias: 
-A deterioração nem sempre é proporcional à tensão 
aplicada. 
-A tensão nem sempre é aplicada consistentemente. 
 Componentes complexos 
Para componentes complexos, a situação torna-se ainda menos 
previsível. O aumento da complexidade é feito com o intuito de 
melhorar o desempenho (pela incorporação de redundâncias e 
equipamentos de proteção). Em outras palavras, melhores 
desempenhos e segurança são obtidos através de maiores 
custos e maior complexidade. Isso é verdadeiro para 
equipamentos da maioria das atividades industriais. 
Maior complexidade significa estabelecer compromissos entre 
baixo peso e dimensões compactas para atingir altos 
desempenhos com massa e tamanho necessários para 
durabilidade, o que implica em: 
- Aumento do número de componentes que podem falhar 
e, também, o número de interfaces e conexões entre 
componentes. Isso, por sua vez, aumenta o número e a 
variedade das possíveis falhas. Por exemplo, muitas falhas 
mecânicas estão relacionadas com soldas e parafusos, 
enquanto falhas elétricas envolvem conexões entre 
componentes. Quanto maior o número de conexões, maior 
a probabilidade da falha. 
- Redução da margem de segurança, o que significa 
diminuir, também, a margem de deterioração possível 
antes da falha. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
51 
Em relação aos componentes complexos, Lafraia (2001) acrescenta que eles 
“estão muito mais sujeitos a falhas aleatórias do que componentes simples. 
Portanto, o período de desgaste geralmente não se aplica a esses casos”. Destaca 
ainda que “dessa forma substituições/recondicionamentos programados para 
evitar falhas podem não ter nenhuma efetividade”. 
Scapin (1999), ainda tratando-se dos tipos de falhas, as classificará como: falha 
primária, falha de comando e falha secundária. Para cada uma, Scapin (1999) 
define: 
 Falha primária: Uma falha primária resulta da deficiência de um 
componente e ocorre quando este componente está 
trabalhando dentro dos limites normais de operação. 
Exemplo: a ruptura da lâmina de uma turbina de um avião, quando em 
operação dentro das rotações especificadas pelo fabricante, constitui em uma falha 
primária. 
 Falha de comando: Uma falha de comando resulta na operação 
de um sistema ou de um componente fora do resultado 
esperado pelo operador, em razão da ordem errônea, quando 
este sistema ou componente está trabalhando dentro dos 
limites normais de operação. 
 Falha secundária: Uma falha secundária ocorre quando um 
componente/sistema está trabalhando fora de seus limites de 
especificação, condição de operação. Geralmente nesta falha 
estão presentes temperatura anormal, pressões elevadas ou 
baixas demais, cargas demasiadas, velocidades elevadas ou 
baixas demais, vibrações em certos regimes de funcionamento, 
variações de correntes elétricas, sujeira, pó e corrosão química. 
O autor destaca que “a ocorrência de falhas secundárias nem sempre ocasiona 
a falha do componente em todo o intervalo de tempo. Ela pode ocorrer somente 
dentro de alguns intervalos de tempo” (SCAPIN, 1999). E acrescenta: “uma falha 
secundária em um componente pode ocasionar sua falha somente em 60% do 
tempo em que está em operação”. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
52 
Scapin (1999) assim subdivide as falhas secundárias: 
1) Falha de propagação; 
2) Falhas comuns; 
3) Falhas decorrentes de erro humano: 
4) Falhas, em geral, que diminuem o desempenho sem levar a falha aos 
demais componentes. 
 
Confiabilidade de Sistemas 
 
Uma vez entendida a necessidade da Confiabilidade de determinados 
equipamentos, cabe agora desenvolver o pensamento sobre a Confiabilidade de 
Sistemas. 
Como Sistema entende-se, entre outras coisas, como a “disposição das partes 
ou dos elementos de um todo, coordenados entre si, e que funcionam como 
estrutura organizada” (FERREIRA, 2004). 
Já a Confiabilidade de Sistemas, “trata da confiabilidade de mais de um 
elemento formando um conjunto funcional. Esse conjunto será formado pela 
interdependência de vários elementos” (LAFRAIA, 2001). 
Para essa análise, o autor declara que será necessário utilizar o conhecimento 
de Estatística, em especial de forma básica, sobre probabilidade, conforme a seguir: 
 Sendo E1 e E2 dois eventos independentes, com probabilidade de 
ocorrência P (E1) e P(E2), então, para que ambos os eventos ocorram, será 
necessário: 
P(E1E2) = P(E1) x P (E2) 
 
 Se ambos os eventos ocorrerem simultaneamente, a probabilidade de 
que tanto E1 com E2, ou ambos venham a ocorrer será: 
 
P(E1 U E2) = P(E1) + P(E2) – P(E1) x P(E2) 
 
 No caso dos eventos serem mutuamente exclusivos, ou seja, a ocorrência 
de um implica necessariamente na não ocorrência do outro, então: 
Confiabilidade Industrial 
 
 
53 
 
P(E1 U E2) = P(E1) + P(E2) 
 
 Se temos apenas as alternativas dadas por E1 e E2: 
 
P(E1 U E2) = P(E1) + P(E2) = 1 
 
Lafraia (2001), classifica Sistema em três modos: Sistema em Série, Sistema em 
Paralelo e Sistema em Série Paralelo. O autor assim os define: 
 Sistema em Série: Os componentes são considerados em série 
quando a falha de qualquer um deles provocar a falha de todo o 
sistema, ficando completamente inoperante. Logo, o funcionamento 
do sistema dependerá da plena capacidade de cada componente. 
Sua representação é dada a seguir, em analogia com os circuitos 
elétricos. 
 Sistemas em Paralelo: Os componentes serão considerados em 
paralelo quando a falha do sistema só ocorrer quando todos os 
componentes fecharem ou o sistema continuar operando. Neste 
sistema, a confiabilidade atingirá altos valores. 
 Sistema em Série Paralelo: Como foi visto, em sistemas em série, seum componente falhar, toda a linha pára. Isto já não ocorre em 
sistemas em paralelo, aonde o sistema somente falhará se todos os 
componentes falharem. 
 
Scapin (1999) considerará que a predição de Confiabilidade de um Sistema 
será 
definida como um processo de estimar quantitativamente a 
probabilidade de falha de um projeto, tendo como objetivo verificar 
se o produto irá atender as metas de confiabilidade, definidas pela 
empresa, através do setor de marketing. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
54 
Segundo o autor, “esta estimativa é feita no início das atividades de um 
projeto, tendo como base o quanto é novo o produto a ser lançado no mercado” 
(SCAPIN, 1999). 
O mesmo ainda lembra a máxima da Confiabilidade: “Produto novo no 
mercado, produto velho no laboratório de confiabilidade” (SCAPIN, 1999). Isso 
demonstra a preocupação que todo projetista deve ter em não lançar um produto 
ou colocar em atividade um Sistema sem antes ter feito os testes necessários. 
O autor ainda chama atenção declarando que 
 
deve-se lembrar que a confiabilidade de um sistema complexo 
depender da confiabilidade individual de cada componente que 
compõe a arquitetura do produto. Se a operação do sistema requer 
que todos os seus componentes operam satisfatoriamente, no 
mesmo intervalo de tempo, o sistema é classificado como em série. 
Num sistema em série, a confiabilidade do sistema é igual ao 
produto da confiabilidade de cada componente. (SCAPIN, 1999). 
 
Assim, pode-se definir tal descrição através da fórmula: 
 
 CONFIABILIDADE 
DO SISTEMA = RS x R1 x R2 x R3 x R4 ... 
 
Scapin (1999) lembra que “esta regra é chamada de Lei de Confiabilidade do 
Produto (Product Law of Reability)”. 
 
Análise de Árvores de Falhas - FTA 
 
A Análise de Árvore de Falhas (AAF) ou no inglês Failure Tree Analyses (FTA) é 
uma análise que envolve aspectos qualitativos e quantitativos. 
Segundo Lafraia (2001), “na análise qualitativa, o objetivo pode ser determinar 
as Causas Básicas de um evento ou a sequência que levou ao mesmo”. Ainda 
segundo o mesmo autor “na análise quantitativa, o objetivo é determinar a 
probabilidade de ocorrência do evento”. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
55 
A aplicabilidade da Análise de Árvore de Falhas se faz para “qualquer evento 
indesejado, especialmente eventos e/ou sistemas complexos” (LAFRAIA, 2001). 
Seu objetivo é “a obtenção, através de um diagrama lógico do conjunto 
mínimo de causas (falhas) que levaram ao evento em estudo” (LAFRAIA, 2001), 
sendo ainda possível, segundo o autor, “obter a probabilidade da ocorrência do 
evento indesejado”. 
Assim sendo, o autor propõe uma metodologia conforme os passos 
apresentados a seguir (LAFRAIA, 2001): 
 
1. Seleção do evento topo. 
2. Determinação dos fatores contribuintes. 
3. Diagramação lógica. 
4. Simplificação booleana. 
5. Aplicação dos dados quantitativos. 
6. Determinação da probabilidade de ocorrência. 
 
Lafraia (2001) destaca ainda que “esta metodologia permite a utilização dos 
dados de confiabilidade dos componentes, inclusive a inclusão da probabilidade 
de erros humanos. É um método dedutivo e estruturado”. 
A figura 8 apresenta um resumo “da estrutura fundamental da análise e seus 
passos” (LAFRAIA, 2001): 
Confiabilidade Industrial 
 
 
56 
 
Figura 8 – Estrutura fundamental 
 
 
Fonte: adaptado de Lafraia (2001). 
 
Como benefícios, o autor destaca as seguintes vantagens (LAFRAIA, 2001): 
 Conhecimento aprofundado do sistema e de sua confiabilidade. 
 Detecção de falhas singulares (aquelas cuja ocorrência leva ao 
evento topo) desencadeadoras de eventos catastróficos e da 
sequência de eventos prováveis. 
 Possibilita decisões de tratamento de riscos baseados em dados 
quantitativos. 
 Pode ser realizada em diferentes níveis de complexidade. 
Confiabilidade Industrial 
 
 
57 
 Ótimos resultados podem ser conseguidos apenas com a forma 
qualitativa. 
 Complementa-se com a Análise de Modo de Falhas e Efeitos. 
 Permite a determinação de falhas potenciais que seriam difíceis de 
serem detectas. 
 Permite a determinação de partes críticas para teste de produtos. 
 Excelente ferramenta de comunicação visual. 
 Ajuda da determinação da causa de falhas e possibilidade verificar a 
interação entre as causas. 
 
Mesmo com os benefícios apresentados, Lafraia (2001) destaca que há 
limitações no modelo: 
 Não permite determinação direta de itens críticos. 
 Não permite visualização da técnica de validação da análise. 
 Não permite execução de análise de criatividade. 
 
Para a montagem da AAF, o autor apresenta os símbolos mais utilizados e o 
que cada um significa na Análise de Árvore, conforme figura 9: 
 
Figura 9: simbologia 
 
 
Fonte: adaptado de Lafraia (2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
58 
O autor apresenta outros símbolos utilizados para a AAF, que identificam as 
portas lógicas conforme figura 10: 
 
Figura 10: simbologia das portas lógicas 
 
Fonte: Lafraia (2001) 
 
Na figura 11, o autor apresenta o funcionamento da porta lógica “OU” (OR), 
“utilizada quando o evento ocorre quando o evento A, ou o evento B ocorrem, 
independentemente um do outro” (LAFRAIA, 2001), e acrescenta: 
 
a tabela da lógica booleana explica melhor este tipo de porta lógica: 
se a ocorrência do evento for marcada pelo número 1 e a sua não 
ocorrência for marcada pelo número 0. Na forma de diagramas de 
blocos, a porta OU é representada por uma formação em série. 
 
Figura 11: simbologia da Porta Lógica “OU (OR). 
 
Fonte: Lafraia (2001). 
Confiabilidade Industrial 
 
 
59 
Na figura 12, Lafraia (2001) demonstra o funcionamento da porta lógica “E” 
(and), declarando que é utilizada “quando o evento ocorre quando o evento A, e o 
evento B ocorrem simultaneamente”, e acrescenta: 
 
a tabela da lógica booleana explica melhor este tipo de porta lógica: 
se a ocorrência dos eventos for marcada pelo número 1 e a sua não 
ocorrência for marcada pelo número 0. Na forma de diagramas de 
blocos, a porta E é representada por uma formação em paralelo. 
 
Figura 12: simbologia da Porta Lógica “E” (AND). 
 
 
Fonte: Lafraia (2001). 
 
Para exemplificar a elaboração de uma Análise de Árvore de Falhas, o autor 
propõe analisar o caso de uma caixa d´água residencial, determinado o evento 
topo como sendo o transbordamento de água. A figura 13 apresenta o esquema 
do sistema: 
Figura 13: Caixa d´água residencial 
 
Fonte: adaptado de Lafraia (2001) 
Confiabilidade Industrial 
 
 
60 
O autor, a seguir, explica o sistema e a identificação das falhas (LAFRAIA, 2001): 
 O evento topo transbordamento da caixa d’água pode ocorrer 
devido a três eventos: entupimento do ladrão, consumo 
intermitente, entrada de água continuamente. Cada um destes 
eventos, por si, não causaria necessariamente o transbordamento. 
 Porém, o ladrão entupido com a entrada contínua da água e um 
conjunto intermitente, todos simultaneamente levam ao evento 
topo. Portanto, estão ligados a uma porta lógica “E”. Neste caso, 
decidimos que o evento entupimento do ladrão já caracteriza um 
evento sobre o qual temos ação. 
 O consumo intermitente foi considerado como um evento normal 
(ver simbologia) e não será estudado com mais detalhamento 
estudada. Os eventos que levam à entrada contínua de água são: 
bóia furada; bóia solta; haste quebrada; válvula emperrada aberta. 
Notar que estes eventos levam ao transbordamento 
independentemente uns dos outros. Portanto, estão ligados a uma 
porta lógica “OU”. Estes quatro últimos eventos não serão estudados 
mais profundamente para a presente análise, portanto envoltos em 
um círculo. 
E, completando, declara: “verificar que neste exemplo nenhum evento está 
ligado isoladamente abaixo de outro evento a não ser por uma porta lógica”, 
destacando que “esta é uma regra que deve ser sempre respeitada na construção 
de árvores de